劉 攀，張 虎，張玉龍，梁里鵬

（1.山西農業(yè)大學信息學院，山西 太谷 030800；2.石家莊科林電力設計院有限公司，河北 石家莊050000；3.山西西山晉興能源有限責任公司斜溝礦，山西 呂梁 033602）

0 引言

我國是人口大國，也是農業(yè)大國，糧食作為生存的基礎，保障糧食安全是我國的頭等大事，也是經濟社會發(fā)展的重中之重。糧食收獲后，在儲糧過程中遇到多雨天氣或有雜質混合時，會使糧食發(fā)芽霉變，不僅造成糧食的巨大損失，也會污染環(huán)境。使用糧食干燥機可以降低糧食產后損失，特別是在我國人口眾多而耕地相對較少的特殊情況下，意義十分重大。

在20世紀80年代，我國在糧食生產和加工方面，很大程度上是依靠人工晾曬的方式使糧食失水，從而達到干燥糧食的效果。長期以來大多數(shù)農戶通過人工晾曬的方法解決了小部分濕糧的干燥問題，但人工晾曬費時、費人、費力，同時還受氣候、晾曬場地等條件的制約，所以原始的糧食干燥方法有一定的缺陷[1]。

使用糧食干燥機可以改善糧食品質，提高附加值。通過對糧食采用調制、控制糧食內部結構水分流失速度等手段，使糧食內部的淀粉結構、糖分、脂質及其生命狀態(tài)達到最佳狀態(tài)，使糧食在長時間保存、天氣變化等諸多情況下，仍能在食用時保持新鮮的口感、味道、品質等感官指標。

1 工作原理

糧食干燥通常采用循環(huán)式干燥或連續(xù)式干燥2種方法，循環(huán)干燥法主要指通過順流、逆流、混流循環(huán)的方式進行，有效控制烘干室的溫度，以保證農作物的品質。糧食經過清洗和選良之后，通過提升設備將糧食運送至干燥機糧食儲存段，干燥機糧食上料系統(tǒng)自動控制上糧，系統(tǒng)內熱風流動與糧食反方向運行，形成錯流，實現(xiàn)糧食預熱、反轉、干燥、冷卻的全過程[2]。該方法能夠使糧食作物與氣流充分接觸，干燥過程中，碎粒較少，能夠有效保證農作物原有品質不發(fā)生變化，干燥速度較快，干燥后的糧食作物降溫后，通過排料段膠帶輸送機排出。連續(xù)式干燥法是農作物從干燥機的頂部連續(xù)地注入到最頂層的加熱盤表面，在機械作用下，一邊攪拌，一邊向前不斷移動，然后農作物從第1層掉落到第2層、第3層最終經過干燥后的農作物從干燥機的底部卸料口排出，獲得合格的干燥成品。

2 糧食干燥機國內外發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國外糧食干燥機發(fā)展現(xiàn)狀

2.1.1 理論實踐相互結合

國外在對糧食干燥理論不斷深化研究的基礎上，加強了對糧食干燥機的物理研究，理論與實踐相結合，通過實踐及時發(fā)現(xiàn)理論中的不足，不斷加強理論完善，推進糧食干燥產品的發(fā)展。

2.1.2 自動化發(fā)展早、水平高

在20世紀六七十年代，部分發(fā)達國家實現(xiàn)了糧食干燥自動化，形成了糧食干燥機械的工廠化生產，配置完善的自動控制系統(tǒng)對糧食進行加熱干燥。通過不斷試驗研究，有效提高了糧食干燥及冷卻效率，研制出了干燥機械節(jié)約能源裝置，使熱能得到了進一步的充分利用[3,4]。

2.1.3 機械標準化比較規(guī)范

一些發(fā)達國家在1970—1990年繼續(xù)探索和研究，使糧食干燥機械化發(fā)展向高質量、高效率、高智能、節(jié)能、降低成本的方向邁進。1990年以后，發(fā)達國家糧食干燥設備發(fā)展實現(xiàn)系統(tǒng)化、規(guī)范化。

2.2 國內糧食干燥機發(fā)展現(xiàn)狀

與國外糧食干燥技術相比，我國作為糧食大國，雖然在傳統(tǒng)糧食干燥方法上時間較為久遠，但干燥技術的研究與發(fā)展速度相對于國外較為遜色。近年來，隨著機械制造技術、智能控制技術、電子信息技術的不斷探索和發(fā)展，通過軟件的研發(fā)和升級，對谷物干燥機產品質量的提高起到了關鍵作用，各種新型干燥機應運而生，但仍存在一些問題。

1）制造工藝落后。由于干燥機制造工藝水平較低，設備用材不夠標準，導致設備可靠性差，使用壽命短；生產過程不合理，導致干燥質量無法保證，影響干燥機的正常運行；附屬設備的配置不合理，導致維修成本增加。

2）能耗高、不利于環(huán)保。我國目前采用的糧食干燥機大多數(shù)是以燃煤為熱源，因燃煤熱效率低，熱耗較快，溫度不易控制，同時以燃煤為熱源，容易對生態(tài)環(huán)境造成污染。

3）自動化控制程度較弱。自動化控制系統(tǒng)還有待進一步提高，在其自動化控制過程中電氣控制技術應用相對較少，而且自動化控制技術不成熟，導致干燥設備自身存在安全隱患，且工作過程不十分可靠，影響糧食干燥質量。

3 國內糧食干燥機發(fā)展趨勢

隨著糧食產量的不斷增長和儲藏需要、糧食市場價格的變動、糧食加工企業(yè)的不斷增多，及糧農賣糧習慣的改變，使得糧食干燥設備的需求量逐漸增加。我國的糧食干燥技術未來的發(fā)展趨勢主要包括：

1）逐步取消靠生物質能直接加熱的干燥方法，使用對環(huán)境無污染的新型燃料作為干燥機的熱量來源；

2）采用多種檢測糧食水分的方法對糧食干燥機實現(xiàn)精準控制；

3）采用智能控制系統(tǒng)，減少人力和勞動力成本；

4）完善干燥機的除塵系統(tǒng)，使干燥機變得更加環(huán)保；

5）采用在線檢測糧食水分技術，對糧食水分準確檢測，研發(fā)探索新方法，研制誤差小、精度高、穩(wěn)定性高、能夠實現(xiàn)在線檢測的糧食水分檢測裝置。

隨著國內對糧食安全儲藏的重視程度加強，近年來很多企業(yè)相繼進入干燥設備行業(yè)[5]，使得干燥設備質量良莠不齊。對此，應通過制定相關行業(yè)標準，規(guī)范糧食干燥機的生產制造水平。提高自動化控制技術自主創(chuàng)新能力，有效促進糧食干燥機械的全程化、全面化、規(guī)范化、自動化，加快糧食干燥行業(yè)更好更快地發(fā)展[6,7]。

4 結語

隨著農業(yè)現(xiàn)代化進程的發(fā)展，糧食干燥機必然會有廣闊市場前景，發(fā)展?jié)摿薮?。根?jù)我國南北方對糧食干燥機需求的差異，應進一步研發(fā)高水平、高智能、規(guī)范化、多樣化、適用性強的糧食干燥機，解決我國糧食干燥問題，從而改善我國糧食品質，提高我國糧食干燥機在國際市場的競爭力。