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新設備讓糧食烘干更高效零破損

   日期:2025-01-08     來源:科技日報    瀏覽:506    
核心提示:近日,中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所牽頭研制的智能化零破損氣吸循環(huán)式糧食烘干機在河北邢臺、寧夏石嘴山、山西太原等地投入使用。將糧食烘干破損率降低到0.1%以下,實現(xiàn)了糧食烘干過程中的零破損。

科技日報記者 馬愛平

近日,中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所牽頭研制的智能化零破損氣吸循環(huán)式糧食烘干機在河北邢臺、寧夏石嘴山、山西太原等地投入使用。

“該技術的核心是在糧食烘干過程中,讓糧食隨熱風旋轉上升,避免了機械撞擊,將糧食烘干破損率降低到0.1%以下,實現(xiàn)了糧食烘干過程中的零破損。12日,該技術研發(fā)帶頭人、中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所研究員邢福國在接受科技日報記者采訪時說。


能耗降低40%以上

“目前,我國糧食烘干技術雖然取得很大進步,但具有自主知識產(chǎn)權的核心技術仍十分匱乏。因此,我們下定決心攻克糧食干燥的核心技術。”邢福國說,傳統(tǒng)烘干技術及設備存在三大瓶頸,即糧食破損率高、干燥速率低、烘干后糧食品質低。

邢福國面臨的最大挑戰(zhàn),是如何跳出傳統(tǒng)烘干機技術和機械結構,創(chuàng)造出全新的機械原理和機械結構。“除電機外,烘干機其余的設備、系統(tǒng)、核心部件、零部件都需要進行自主研發(fā)、設計、制模、試制、實驗、制造。”邢福國說。

在無數(shù)技術路線、設計原理被否定后,“龍卷風”讓邢福國和河北皓凱農(nóng)業(yè)機械有限公司總經(jīng)理梁凱產(chǎn)生了靈感。“被龍卷風卷起的雜物不就相當于糧食嗎?”兩人就這樣開始了模擬實驗,驗證了氣吸懸浮提升糧食的可行性。

提升烘干效率是團隊要攻克的另一個難題。“烘干效率提升的關鍵是烘干全程使用熱風。我們研發(fā)的烘干機使用了氣吸技術,這種技術與傳統(tǒng)烘干機使用的技術相比,熱風與糧食接觸范圍提高了1倍,從而提高了熱風的使用效率。”邢福國說,傳統(tǒng)技術采用的是一次干燥,氣吸技術則是二次干燥,糧食提升過程分為提升過程初級干燥和進倉二次干燥兩個過程。

為此,團隊創(chuàng)造了內外筒結構的全覆蓋技術。“我們設置了內筒和外筒。內筒作為熱風室,可讓提升后的熱風進入;內外筒之間是干燥室,可讓熱風自內向外穿過糧層熱交換后排出機外,實現(xiàn)熱風梯級高效利用。”邢福國說。

通過創(chuàng)新設計,團隊提高了熱風的使用效率和烘干效率,降低了能耗。“氣吸循環(huán)式烘干機具備自然風風干功能,當自然環(huán)境溫度高于30攝氏度,濕度低于40%時,所有糧食和油料作物各種種子均可自然風干,與傳統(tǒng)烘干機相比,能耗降低了40%以上。”邢福國說。

該系列烘干機還采用模塊化設計,配備智能控制和監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了烘干操作的智能控制,溫度、水分的實時監(jiān)測,提高烘干精度和效率。

“我們團隊還與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所合作,揭示了大宗糧食的干燥特性,繪制了干燥動力學曲線,構建了基于該烘干機的熱濕傳遞模型。”邢福國說。


適用于多種經(jīng)濟作物

隨著我國城市化進程的加快、土地流轉政策的推進、土地規(guī)模化經(jīng)營的逐漸形成,糧食烘干機的市場需求量不斷提升。種植500畝以上糧食作物的新型經(jīng)營主體必須配備糧食烘干機才能保證糧食生產(chǎn)的安全和顆粒歸倉。

如今,智能化零破損氣吸循環(huán)式糧食烘干機不僅能處理玉米、小麥、水稻等三大主糧,還能烘干多種經(jīng)濟作物,如花生、花生果、油茶果、菜籽、大豆、油莎豆等。

“為解決對多種作物種子烘干適用性這一關鍵問題,我們創(chuàng)新研發(fā)了自動撥板下料控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)設立了物料運轉平臺,并在平臺內安裝了撥板,該撥板可以將各種物料輸送到擴大的下料口,實現(xiàn)一機多用。具體來看,我們通過采用智能控制調整風量和風速來實現(xiàn)各種物料烘干,同時增設電子調頻。這樣,不管顆粒大小、重量差異都可以實現(xiàn)提升、循環(huán)、干燥。”邢福國說。

基于該技術,由河北皓凱農(nóng)業(yè)機械有限公司生產(chǎn)的系列糧食烘干機已經(jīng)在多地使用。

數(shù)據(jù)顯示,采用智能化零破損氣吸循環(huán)式糧食烘干機烘干的小麥,品質優(yōu)于自然曬干;烘干的稻谷,精米率比自然烘干提升23個百分點。“如玉米烘干后無破壞,將比使用烘干塔減損增收3%,每噸增值72元;玉米烘干后容重升一個等級,每噸可增收40元;烘干后玉米干凈、光亮、無毛無小雜,每斤可增收2分錢,每噸可增收40元。”邢福國算了一筆賬,采用該技術,還可顯著降低糧食真菌毒素含量,每噸綜合增收約150元。

“應用該技術可降低糧食破損率約2%,相當于增收2%,這對于保障國家糧食安全具有重要意義。此外,該技術可降低糧食帶菌量,降低真菌毒素污染水平,提升糧食品質,這對于保障國家食品安全和人民生命健康同樣具有重要意義。”邢福國表示,他們將繼續(xù)深入研究,創(chuàng)制出更多系列機型,滿足不同產(chǎn)區(qū)用戶需求。

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