广东省粮食干燥机械化装备技术发展研讨
- 格式:pdf
- 大小:1.19 MB
- 文档页数:8
江苏农机化2021.1摘要:论述了发展粮食烘干机械化的重要意义,介绍了粮食烘干技术原理及装备研发现状,并就粮食干燥设备发展方向提出思考。
关键词:谷物干燥;远红外;石墨烯0引言我国是世界上最大的粮食生产国,粮食产量已连续5年稳定在6.5亿t 以上。
由于粮食收获期比较集中,收获后的粮食大都水分较高,如果存储不当,堆积的湿谷物会滋生对人体有害的黄曲霉,造成粮食的大量损失和浪费[1]。
为了避免捂粮损失,谷物收获后,必须经过干燥处理,这是谷物能够长期安全储存的一个极其重要的条件[2]。
谷物干燥一般采用人工晾晒或机械干燥方式[3]。
人工晾晒受天气影响大,晾晒过程中谷物也容易被污染,而且费时费力,晾晒效率低。
机械干燥不占场地,不受天气影响,整个干燥过程都是在程序控制下自动化完成,作业效率高、损失率低,干燥均匀且可确保原粮品质[4]。
发展粮食烘干产业、推进谷物干燥机械化,对促进农业增效、农民增收,确保国家粮食安全具有重要的现实意义。
1传统干燥技术欧美发达国家对谷物烘干机的研究起步较早,20世纪70年代已经实现了谷物干燥自动化,80年代以后干燥设备转向高效、环保、高质量、全自动化的方向发展[5-8]。
我国在谷物机械烘干技术研发方面,起步较晚、基础薄弱。
现有的谷物烘干机多数为竖箱式烘干机[9],热源采用热风炉或燃烧器,燃料为煤炭、生物质颗粒、柴油、煤油,干燥介质为热气流。
无论是热风炉还是燃烧器都存在使用寿命短、能耗高、效率低、污染环境等问题。
图1为传统谷物烘干机剖面示意图,图2为传统谷物烘干机工作原理图。
2远红外干燥技术近些年,国家在节能环保方面的要求越来越高,高效率、低能耗的远红外烘干机应运而生[10]。
与利用燃煤和燃油的烘干机相比,远红外谷物烘干机不但卫生清洁、除湿效率更高,而且可以杀死谷物中的虫卵和湿谷物产生的黄曲霉。
2.1远红外干燥技术原理远红外谷物烘干机利用石墨烯等辐射元件发射出的远红外线干燥谷物。
由于红外线有一定的穿透性,谷物吸收红外辐射后,热量会集聚在内部。
粮食机械化烘干技术存在的问题及发展建议摘要:多年来,中国一直在推广粮食机械化烘干技术,然而,由于许多农民不愿意使用这项技术,使得粮食在干燥过程中遭受了巨大的损失。
这表明,尽管如此,在粮食机械化铁干技术的应用上仍然存在诸多挑战。
在这篇文章中,我们将探讨一些有效的措施,以帮助农民降低这种损失。
关键词:农业;粮食烘干;机械化;建议引言随着农民进入收获季节,干燥和存储已经成为当务之急。
尽管“靠天吃饭”的尴尬局面令人担忧,但在我国,粮食的干燥仍然主要依赖自然晾晒,而仓储和干燥问题造成的粮食浪费占到全国总产量的7%,这种损失本可以通过机械化烘干来减少,但实际情况却表明,当前粮食机械化烘干技术仍存在一些问题,需要进一步改进,以提高粮食的质量,减少粮食的浪费,保护农民的利益。
本文将对这些问题进行深入探讨,并提出一些实用的解决方案。
本文首先从粮食机械与烘干机行业的现状、存在的问题等,然后结合目前粮食烘干领域的研究成果,重点分析了粮食烘干过程中出现的问题,最后针对上述问题给出了相应的解决方法。
一、粮食机械化烘干技术存在的问题(一)烘干设备投资大目前,随着现代化农业的发展,粮食生产全程机械化已经成为一个重要的发展趋势,但是,由于投入问题,尽管粮食机械化烘干技术仍处于起步阶段,但为了推动其发展,必须建立一整套完善的设备体系,包括购买烘干机械、清选机、输送机等,以满足农业生产的需求,并且不断提升其效率和质量。
尽管烘干机的价格在我国十分昂贵,从几十万元到上百万元不等,甚至最小型的烘干机械也需要十多万元,但是由于政府提供了一定的补贴,普通农民仍然可以承担得起,只有少数种粮大户才有能力投入资金购买。
目前,我国主要依靠政府财政补贴来进行烘干机械的推广和普及,虽然可以有效地减少烘干成本,但并没有从根本上解决问题。
为了更好的推动烘干机械的推广与应用,应该加强对烘干机械的研究工作,不断优化烘干工艺技术,使其能够适应市场需求;同时,要加大宣传力度,提升人们对于烘干机械的认识水平,促进农民群众积极性的调动起来。
粮食烘干机调研报告1. 调研背景和目的本次调研的背景是针对粮食烘干机市场进行了解,旨在了解当前市场上粮食烘干机的类型、技术特点和市场需求,并为进一步的市场开发和产品升级提供参考。
2. 调研方法本次调研采用了多种方法,包括市场调查、问卷调查、专家访谈和数据分析等。
通过广泛收集和整理相关数据,确保本次调研的全面性和可靠性。
3. 粮食烘干机类型及特点根据调研结果,目前市场上主要有以下几种类型的粮食烘干机:- 高温烘干机:采用高温热风作为烘干介质,快速烘干粮食,具有烘干速度快、效果好的特点。
- 低温烘干机:采用低温热风作为烘干介质,适用于烘干对温度敏感的粮食品种,如稻谷、小麦等。
- 流化床烘干机:通过固体粒子床层与热风混合,实现粮食的快速烘干,具有烘干均匀、烘干时间短的优点。
- 挤出式烘干机:采用挤出技术将湿粮转化为颗粒状的流体物质,然后进行烘干,具有烘干效率高和可连续运行等特点。
4. 粮食烘干机市场需求根据市场调查结果,目前粮食烘干机市场需求主要包括以下几方面:- 烘干速度快:随着农业生产规模化和粮食储存需求增加,烘干速度成为用户关注的重点。
- 烘干效果好:烘干后的粮食应该具有较低的湿度和较高的质量,以确保长期储存。
- 低能耗节能:由于烘干机的长时间运行,节能成为用户的重要考虑因素。
- 智能化控制:用户希望烘干机能够自动控制烘干过程,减少人工操作和提高生产效率。
5. 粮食烘干机市场竞争情况根据调研结果,目前粮食烘干机市场竞争较为激烈,主要竞争对手包括国内外知名厂商和一些新兴的本土企业。
竞争主要集中在产品性能、品质和价格等方面。
6. 市场发展趋势和建议随着粮食产量的增加和粮食储存需求的增长,粮食烘干机市场有望进一步扩大。
在未来的发展中,建议制造商在以下几方面进行提升:- 技术创新:研发更高效、节能、智能化的粮食烘干机,以满足市场需求。
- 产品升级:提升粮食烘干机的烘干速度和效果,并加强对不同粮食品种的适配能力。
Lu n y u a n一、我国谷物干燥技术的发展情况我国谷物干燥机械的发展是从解放初期仿制前苏联、日本等国外的干燥机开始的。
由于干燥机结构复杂、耗用钢材多、造价高,不适合当时农村的经济和体制状况,仅在大型农场和粮库有所应用。
20世纪70年代,我国开始研制开发中、小型谷物干燥机,并在国营农场生产连队使用,20世纪80年代后,为适应我国农村经济发展的需要,研制生产的谷物干燥机向多功能化、小型化方向发展。
并相继研制成功了热煤气发生炉、低热值气化炉、稻壳煤气发生炉、固体燃料煤气发生炉、无管式热风炉、液化气热风炉、间接加热器燃煤热风炉和太阳能干燥装置等。
20世纪90年代以来,随着农村经济体制改革的深入发展,我国农村经济和农业生产力得到快速发展,专业化、集约化的规模经营也有新的发展。
特别是大型粮库和国有农垦系统的种子及谷物生产基地,逐步装备起成套的谷物干燥设备,并于仓储、加工等设施配套,这些设备成为我国谷物干燥设备的主要代表。
四川省三台干燥机械厂、辽宁省铁岭精工机械厂、黑龙江红兴隆机械厂等干燥设备的专业化生产厂,中国农业工程研究设计院、四川省农机研究院、中国农业大学、东北农业大学以及黑龙江、辽宁、吉林等省份的一些农机科研部门和大专院校相继推出了许多科研成果。
台湾独资企业上海三久机械有限公司生产的循环式低温干燥机、日本独资企业金子农机无锡有限公司经销的种子专用干燥机和通用型干燥机等与1996年先后进入我国市场,并带动了我国南方水稻产区干燥机械化技术的发展。
由于谷物干燥机的研制开发适用于农村经济的发展和粮食收购企业的需要,且生产效率高、故障率越来越低,售后服务周到等,越来越受到用户的欢迎。
谷物干燥机的迅速发展,为我国商品粮生产基地提供了重要的谷物处理保障。
二、国外干燥技术的发展情况国外较发达国家的谷物干燥研究起步较早,已有60多年的历史,20世纪50-60年代,实现了谷物干燥机械化阶段;60-70年代,实现了谷物干燥自动化阶段;70-80年代,实现了谷物干燥提高质量和降低干燥成本阶段;90年代谷物干燥实现微机控制和微机管理阶段。
粮食烘干调研报告粮食烘干调研报告一、引言粮食是人类的生活必需品,也是国家经济发展的重要基础。
粮食储藏是确保粮食安全的关键环节之一,而粮食烘干技术在粮食储藏过程中起到了重要的作用。
为了深入了解粮食烘干技术的应用现状和发展趋势,本次调研以粮食烘干企业为主要研究对象,采用问卷调查和实地走访的方法,对粮食烘干进行了全面调研。
二、调研结果1. 粮食烘干技术的应用情况通过问卷调查,我们了解到大部分粮食烘干企业都采用了现代化的烘干设备,如烘干窖、烘干机等。
其中,烘干机是最常见的粮食烘干设备,其应用范围较广,操作方便,烘干效果也较好。
同时,也有少数企业采用了新型的微波烘干技术,该技术具有节能高效、杀菌除虫等优点,但对设备要求较高。
2. 粮食烘干技术的发展趋势在实地走访中,我们发现一些企业正在积极探索绿色、环保的粮食烘干技术。
这些企业主要关注节能减排、废弃物处理等环保问题,通过引进新的烘干设备和技术,不仅提高了粮食烘干效率,还减少了能源的消耗,并且处理了烘干过程中产生的废弃物。
3. 粮食烘干技术的挑战粮食烘干技术在应用过程中还面临一些挑战。
首先是能耗问题,由于烘干过程需要大量的能源,因此如何降低能耗成为了企业需要解决的关键问题。
其次是烘干设备的维护和管理问题,部分企业对烘干设备的了解和操作不够熟练,导致设备寿命较短。
此外,一些企业对粮食烘干技术的研发投入不足,导致技术水平落后。
三、建议与展望根据以上调研结果,我们提出以下建议:1. 加大对粮食烘干技术的研发力度,提高其技术水平和应用广度,以满足未来对粮食烘干设备更高效、更环保的需求。
2. 提高烘干设备的管理水平,加强对操作人员的培训,延长设备的使用寿命。
3. 推广应用新型的烘干技术,如微波烘干技术,提高烘干效率,降低能耗。
4. 政府部门应加大对粮食烘干企业的支持力度,通过财政补贴、税收减免等措施,引导企业加大技术升级和装备改造的投入。
展望未来,粮食烘干技术将更加智能化、环保化,通过引入大数据、物联网等技术手段,提高烘干设备的智能化水平,实现更加精细化的管理。
关于粮食烘干能力体系的调查报告一、引言粮食烘干能力体系是确保粮食安全、提高粮食质量、降低储粮损失的重要环节。
为了深入了解我国粮食烘干能力体系的现状,本报告进行了相关调查和研究,以期为优化我国粮食烘干能力体系提供参考。
二、我国粮食烘干能力体系现状1. 烘干设备数量与分布:我国粮食烘干设备数量呈现逐年增长趋势,主要分布在东北、华北、华东等粮食主产区。
然而,相较于发达国家,我国粮食烘干设备的普及程度和设备性能仍有待提高。
2. 烘干技术水平:目前,我国粮食烘干技术水平取得了一定的进步,但整体水平仍较低。
传统的自然晾晒方式仍占据一定比例,而先进的热风干燥、真空干燥、辐射干燥等技术的应用相对较少。
3. 烘干能力利用率:受制于烘干设备数量不足、技术水平落后等因素,我国粮食烘干能力利用率较低。
部分地区在粮食收获季节面临较大的干燥压力,导致粮食质量下降、储粮损失增加。
4. 政策支持与资金投入:近年来,我国政府对粮食烘干能力体系的重视程度不断提高,相关政策支持力度和资金投入逐年增加。
然而,与发达国家相比,政策支持和资金投入仍显不足。
三、优化我国粮食烘干能力体系的建议1. 增加烘干设备数量与普及率:鼓励企业加大投资力度,研发适合我国国情的粮食烘干设备,提高设备的性能和效率。
同时,政府应加大对粮食烘干设备的购置补贴力度,提高设备的普及率。
2. 提升烘干技术水平:加强产学研合作,鼓励企业与科研机构联合开展粮食烘干技术研发,提升我国粮食烘干技术水平。
推广先进的热风干燥、真空干燥、辐射干燥等技术,逐步淘汰落后的自然晾晒方式。
3. 提高烘干能力利用率:加强烘干设备的维护与管理,确保设备正常运行。
同时,根据地区气候条件和粮食种植结构,合理布局烘干设备,提高烘干能力利用率。
4. 加强政策支持与资金投入:政府应进一步加大对粮食烘干能力体系的政策支持力度,制定更加优惠的税收政策和资金扶持政策。
同时,引导社会资本投入粮食烘干领域,形成多元化的投资格局。
79现代农业装备第42卷 第3期2021年6月VOL.42 No.3Jun. 2021Modern Agricultural Equipment广东省水稻生产全程机械化推荐模式叶雪辉,梁 生,宋瑜清,聂虎子,姚俊豪,熊元芳(广东省农业技术推广中心,广东 广州 510515)摘 要:水稻是广东省主要粮食作物,种植历史悠久,品种多样、品质优良,采用双季稻种植。
水稻生产全程机械化主要以耕整地、种植、田间管理、收获、烘干、秸秆处理为重点作业环节,配置相应的机具。
推广水稻生产全程机械化,可以节约生产成本,缓解双季稻生产季节用工难的问题,能够大幅度提高劳动生产率,同时,还可以减少早春低温危害、晚秋寒露风影响以及化肥、农药的面源污染,实现水稻生产绿色提质与节本增效的可持续发展。
关键词:双季稻种植;耕整地;种植;田间管理;收获;烘干;秸秆处理中图分类号:S233.71 文献标识码:A 文章编号:1673-2154(2021)03-0079-040 引言2019年,全国农作物耕种收综合机械化率为70.02%,其中水稻耕种收综合机械化率为83.73%,机耕率和机收率分别为98.84%和93.43%,但机种率仅为53.89%。
广东省农作物耕种收综合机械化率为64.33%,其中水稻耕种收综合机械化率为73.35%,机耕率和机收率分别为98.32%和92.09%,机种率仅为21.33%。
机械种植依旧是水稻生产全程机械化的短板,破解水稻机械化种植瓶颈是一项十分紧迫又繁重的任务。
1 技术路线水稻生产全程机械化主要以耕整地、种植、田间管理、收获、烘干、秸秆处理为重点作业环节,配置相应的机具。
广东省水稻生产全程机械化技术路线为:机械耕整地应因地制宜选用手扶拖拉机、轮式拖拉机、履带自走式旋耕机作业,起浆平整后沉实(可结合施基肥、草虫害防治作业);机械种植可选择机械插秧、机械抛秧、机械直播(包括旱直播)或无人机飞播等;机械化田间管理(施肥、草虫害防治等)可选用喷杆喷雾机施药施肥或无人收稿日期:2021-03-31基金项目:广东省乡村振兴战略专项(粤财农〔2021〕37号)。
粮食烘干设施建设工作总结
近年来,我国粮食产量不断增加,但由于气候变化和天气不确定性的影响,粮食收获后的贮存和加工工作变得愈发重要。
粮食烘干设施建设工作是确保粮食质量和安全的关键环节,也是粮食产业发展的重要保障。
在过去一段时间里,我国各地积极推进粮食烘干设施建设工作,取得了一定的成绩,但也存在一些问题和不足之处。
首先,我国粮食烘干设施建设工作还存在一定的滞后性。
由于农村地区基础设施建设相对滞后,加之资金和技术等因素的限制,一些地区的粮食烘干设施建设相对薄弱,无法满足当地粮食产量的需求。
这就给粮食的贮存和加工工作带来了一定的困难,影响了粮食的质量和安全。
其次,粮食烘干设施建设工作还存在一定的质量问题。
一些地方在建设粮食烘干设施时,存在工程质量不过关、设备性能不稳定等问题,导致设施使用寿命短、效率低下,甚至存在一定的安全隐患。
这就需要相关部门在建设和验收过程中加强监管,确保粮食烘干设施的质量和安全。
此外,粮食烘干设施建设工作还存在一定的管理不规范问题。
一些地方在粮食烘干设施的管理和维护上存在一定的不规范现象,导致设施的使用效率低下、维护成本高昂。
这就需要相关部门在设施建设后加强对设施的管理和维护,确保设施的正常运行,提高设施的使用效率和降低维护成本。
总的来看,粮食烘干设施建设工作在我国的发展中起着至关重要的作用。
但同时也需要相关部门和企业加强合作,加大投入,提高技术水平,确保粮食烘干设施建设工作的顺利进行,为我国粮食产业的发展提供坚实的保障。
我国粮食干燥技术发展现状与趋势随着我国农民收入的提高和饮食结构的改变,对高质量、安全的粮食需求逐渐增加。
而粮食的干燥是确保粮食质量的关键步骤之一、因此,我国粮食干燥技术的发展现状与趋势备受关注。
目前,我国粮食干燥技术已经取得了一定的成就。
首先,我国目前主要采用的是烘托干燥技术,它利用热风通过床层将水分从粮食中蒸发出来,干燥速度快,干燥效果好。
其次,我国已经形成了一套完整的粮食干燥设备制造体系,包括烘托机、复合面板、输送设备等,能够满足不同规模的粮食干燥需求。
此外,我国还不断推进粮食干燥技术的创新,如采用太阳能、生物质等可再生能源进行干燥,减少了对传统能源的依赖,降低了干燥成本。
然而,我国粮食干燥技术仍存在一些问题和挑战。
首先,我国粮食干燥设备制造技术落后,设备的质量和稳定性仍有待提高。
其次,由于粮食的特殊性,比如谷壳、杂质等的存在,使得粮食干燥技术要求更高。
再者,现有的粮食干燥技术在节能、环保方面仍有不足之处。
此外,我国粮食干燥技术在智能化程度上还有待提高,缺乏自动化控制系统。
在未来,我国粮食干燥技术面临的主要趋势和发展方向有以下几点。
首先,加快粮食干燥设备制造技术的创新和提升,研发出更高效、更节能、更环保的粮食干燥设备。
其次,推广应用新的干燥技术和设备,如微波干燥、真空干燥等,提高干燥效率和干燥质量。
再者,引进和发展智能化控制系统,实现粮食干燥过程的自动化和智能化,提高干燥操作的稳定性和可靠性。
此外,加强干燥后的储存和保鲜技术的研究,延长粮食的保质期。
总之,我国粮食干燥技术的发展现状已经取得一定的成就,但仍面临着一些问题和挑战。
未来的发展趋势主要包括设备制造技术的创新、新干燥技术的推广应用、智能化控制系统的引进和发展,以及储存和保鲜技术的研究。
通过不断的技术创新和提升,我国粮食干燥技术将能够更好地满足粮食质量和安全的需求。
2024年谷物干燥机市场发展现状引言随着人们对高品质谷物需求的增加,谷物干燥机在农业生产中扮演着重要的角色。
谷物干燥机的发展不仅对谷物产业具有重要意义,还对农业生产的效率和质量有着正面影响。
本文将探讨谷物干燥机市场的发展现状,并分析未来的趋势。
市场概况谷物干燥机市场是农业机械市场的一个重要组成部分。
随着农村经济的快速发展和农业机械化的推进,谷物干燥机市场呈现出良好的增长态势。
据统计数据显示,在过去的几年中,谷物干燥机市场的增长率超过了10%。
这一增长趋势主要得益于谷物产业的发展和农民对产品质量的追求。
市场驱动因素1.谷物产业的发展:随着人口的增长和食品安全问题的日益突出,谷物产业得到了政府的大力支持。
政府采取了一系列措施,推动谷物干燥机的广泛应用,以提高谷物收获、储存和加工的效率。
2.先进技术的应用:随着科技进步的推动,谷物干燥机的技术水平不断提高。
新型干燥机采用先进的热风循环系统和智能控制系统,能够更加精确地控制干燥温度和湿度,提高干燥效果和产品质量。
3.环保意识的提高:人们对环境保护意识的增强促使谷物干燥机市场朝着低能耗、低排放的方向发展。
新型的谷物干燥机采用清洁能源,减少了对环境的污染,得到了广泛的市场认可。
4.产业链的完善:谷物干燥机与其他农业机械设备的配合使用,形成了完整的谷物加工产业链。
这为谷物干燥机市场的发展提供了更加广阔的空间。
市场挑战与机遇1.技术创新的压力:谷物干燥机市场竞争激烈,技术创新成为企业提升竞争力的关键。
随着市场的发展,谷物干燥机需要不断改进和更新技术,提高产品质量和性能。
2.市场竞争的加剧:谷物干燥机市场存在着一定的竞争压力,国内外企业纷纷进入市场。
企业需要加强市场调研和营销策略,寻找竞争优势,从而在市场中占据一席之地。
3.建设服务体系的需求:谷物干燥机市场的发展不仅依赖于产品质量,还需要完善的售后服务体系。
企业应加强与用户的沟通和交流,提供及时的技术支持和解决方案,增强用户的满意度。
粮食烘干能力提升调研报告粮食烘干能力提升调研报告一、调研目的本次调研旨在了解粮食烘干能力提升的现状及问题,明确提升粮食烘干能力的关键因素,并提出相应的改进措施,以满足粮食产量增加和质量提升的需求。
二、调研方法1. 文献资料调研:通过查阅相关文献、统计数据、政策文件、行业报告等,了解粮食烘干能力提升的背景和现状。
2. 实地调研:走访粮食烘干企业、农户等,调查其烘干设备状况、工作效率、能耗情况等,并与相关人员进行深入交流,获取实践中存在的问题和挑战。
三、调研结果1. 粮食烘干设备状况良好:经调研了解,目前大部分粮食烘干企业和农户都配备了烘干设备,设备操作齐全,外观维护良好。
2. 烘干工作效率一般:尽管烘干设备齐全,但由于部分设备老化、维护不到位等原因,工作效率相对较低。
一些设备的烘干时间长,无法满足粮食快速烘干的需求。
3. 能耗较高:由于部分设备技术陈旧,能耗较高,给企业和农户带来了不小经济负担。
同时,由于烘干设备多为传统技术,使用过程中容易产生火灾等安全隐患。
四、问题分析1. 技术更新不及时:由于粮食烘干行业的更新换代速度较慢,企业和农户购买的烘干设备大多数是传统技术,性能较低,无法满足粮食烘干的需求。
2. 人员技术素质不高:一些企业和农户在设备操作和维护方面缺乏专业知识和技能,导致设备使用效率低下,同时也影响了设备寿命。
五、改进措施1. 提升设备性能:加强对新型粮食烘干设备的推广和引入,引进高效、节能、安全的烘干设备,提高设备的烘干速度和效率,降低能耗,减少安全隐患。
2. 加强技术培训:针对企业和农户,加强烘干设备操作和维护的培训,提高人员的技术素质,使他们能够熟练操作设备、及时进行设备维护和故障排除。
3. 推广烘干合作社模式:鼓励农户建立烘干合作社,通过集中式烘干设备,提高烘干设备利用率,降低能耗,提高烘干效率,减少设备的购置和维护成本。
4. 加强政策支持:政府应加大对粮食烘干产业的政策支持力度,鼓励企业和农户购置先进的烘干设备,并给予财政支持和税收优惠。
高质量粮食烘干关键技术的发展现状与应用探索摘要:随着现代科技的发展,粮食生产呈现出机械化发展趋势,而粮食烘干作为粮食生产机械化最后的关键环节,粮食烘干技术应用直接影响着粮食实际生产经营效益。
从以往谷物处理方式看,主要是传统晾晒、存放方式,带来晒场占地和人工成本和存放质量问题,相比之下,机械化烘干技术能够在很大程度上提升谷物烘干品质,防止谷物发生霉变。
对此,本文主要围绕高质量粮食烘干关键技术的发展现状与应用情况展开分析。
关键词:粮食烘干;关键技术;发展现状;具体应用引言:粮食烘干机械化技术最早起源于日本、苏联等国家,最初引进时,其机械结构非常繁琐,很难满足粮食加工生产需要,并未得到广泛推广。
直到20世纪70年代,我国部分企业开始加入到粮食烘干机械研究行列中,到了80年代后期左右,我国积极推动并开展农村经济改革,此背景下,粮食烘干机械逐步创新、发展,并朝向多功能、小型化方向发展,将其广泛应用到农村改革发展中,在很大程度上,提高了农村生产动力,在粮食加工方面更加专业化、集约化,使得粮食烘干逐步以全程化机械化方式运行。
一、吕四港镇概况吕四港镇是启东市的一个沿海乡镇,拥有35个行政村,总耕地面积约为11.34万亩,其中: 2021年度水稻机直播和机插秧种植面积1.075万亩,三麦种植面积2.7772万亩。
当季度水稻收获总产量:6421吨、小麦收获总产量:9320吨;镇现有6家粮食烘干中心,20台谷物烘干机,日烘干能力280吨,其中:10T4台、12T10台、20T6台,全部是低温循环式干燥机(谷物在仓内循环提升下落进行烘干),热源方面:原先以燃煤为主作燃料,现按环保和上级要求已全部改造,以燃油、电加热、生物颗粒秸秆和空气源热泵型四种不同燃料。
烘干成本分别为6.5分/斤、6.1分/斤、2.4分/斤、1.8分/斤。
二、粮食烘干机械发展现状(一)连续式烘干机连续式烘干机在体积方面较大,是我国近些年发展起来的大型粮食烘干机,日烘干量高达上百吨。
广东省粮食干燥机械化装备技术发展研讨李长友(华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室,广州510642)摘要广东粮食干燥理论及关键技术研究居国内领先,多项技术已走到国际前沿,但新技术产品的产业化应用步伐相对比较缓慢,主要原因是缺乏有技术实力的制造企业,社会资金与流动性过剩,农村缺少投资渠道,没有形成有效的推广机制。
受粮食干燥设备一次性投入多,农民购买力有限,市场行为不规范等多种因素的影响,推广粮食机械化干燥新技术存在很大困难,需要政府从政策上给予扶持。
建议政府部门把粮食产地干燥成套新技术纳入农村的农业生产基础设施建设的范畴,通过公益性示范、技术培训和推广展示等途径,推进新技术产品的产业化应用。
关键词粮食机械化干燥发展模式推广机制基金资助:广东省产学研项目(2012B091000135)作者简介:李长友(1958-),男,陕西蒲城人,教授,博士生导师。
广州华南农业大学工程学院,510642。
E-mail:lichyx@0引言广东省是粮食生产和消费的大省。
2011年,全省水稻总播种面积为194万hm 2,稻谷总产量为1096.9万t ,但全省的粮食干燥机械化装备程度总体还很低,发展迟缓。
在农村,稻谷的干燥机械化程度还不足2%,与日、美等发达国家在上世纪80年代就达到90%以上的水平相比相差甚远,与广东省稻谷耕、种、收综合机械化水平已达60%以上的程度相比很不相适应。
目前,农村传统的晾坝、打谷场院等自然晾晒场所大多已挪作他用,一般农户失去了晒粮场所,以在马路边、屋顶等地方晾晒的方式,不能适应发展的需要,干燥成了农村经济发展急需解决的重大瓶颈问题之一。
面对现实,广东省设立了多项课题,从基础理论、水分在线检测、干燥自适应控制、工艺装备关键技术及发展模式进行了较为系统深入的研究。
在几十年研究积淀的基础上,取得了深床干燥解析法国际领先的理论成果,并从根本上解决了粮食水分在线检测问题,开发出了粮食干燥自适应控制系统,形成了拥有自主知识产权的粮食集中干燥成套技术设备,使我国的粮食干燥研究走到了国际前沿。
通过深入的理论研究,发现粮食干燥系统存在巨大的能质内损耗;明确了长期被人们忽视的客观干燥火用的高效利用问题;意识到了系统节能、模式节能的潜力。
基于新理论[1]和新技术,成功地设计出了高效节能的高湿粮食集中干燥成套工艺技术设备以及面向单家独户、单独作业的全自动小型批处理干燥机。
为进一步加快广东省粮食干燥机械化的步伐,本文就粮食干燥机械化物质装备技术基础及产业化应用相关问题进行简要说明和研讨。
1理论与装备关键技术研究进展传统的粮食机械化干燥存在的普遍问题是设备投入大,年作业期短、能耗高、效率及自动化程度低,可靠性差。
对应这些现实问题,广东省在粮食干燥研究方面取得了以下重大研究进展。
1.1颗粒农产品深床干燥解析法首次从理论上阐明了均质体颗粒农产品降速干燥过程的二段性;给出了颗粒农产品在干燥过程中的粒内温度分布解析式[2];获得了单粒体降速干燥过程具有二段性的物料,开发了干燥参数分析、应用解析软件。
颗粒农产品深床干燥解析法成果鉴定结论:该成果在农产品干燥领域、深床干燥研究方面,达到国际领先水平。
1.2粮食水分在线检测技术首次发现时序、峰高、峰面积关联特征测量属性,研究出粮食电阻随含水率变化的实时波形特征及解析计算法,界定了选择条件,开发出适配电路,获得对应粮食比容积电阻(10-2~1015Ωcm)非线性变化过程的含水率值,研制出在线检测装置并实现了在-35~+40℃温度动态变化和10%(w.b.)~40%(w.b.)水分动态变化范围以及粮食颗粒之间水分差异很大的情况下,检测每一粒粮食的含水率,检测含水率偏差≤±0.5%。
技术成果的鉴定结论:总体技术达到国际先进水平1.3粮食干燥自适应控制系统首次把干燥介质条件变化、进粮水分不一和机器工况波动等因素作为系统的扰动量,开发出了粮食干燥自适应控制系统[4]并实现了在线信息的无线传输。
成果的鉴定结论:填补了国际粮食干燥领域空白,总体水平达到国际先进水平。
1.4高湿粮食集中干燥工艺系统高湿粮食干燥具有明显的二段性。
粮食的含水率在第一降速干燥段及以上时,表面存在较多的自由水,常温自然空气对其具有相当的干燥能力。
针对这一特点和粮食干燥系统客观能势的有效利用,设计出了图1所示的高湿粮食集中干燥工艺系统,实现了高效节能,获得了国家授权发明专利。
1.55HP系列小型粮食干燥工艺系统及设备该工艺设计紧紧抓住干燥系统客观能势利用及烟气余热回收、维持粮食温度,尽最大可能使粮的图1高湿粮食集中干燥工艺系统图25HP 系列小型粮食干燥工艺系统及设备干燥过程沿等温或小幅降温过程线。
解决了干燥机热惯性问题,大幅度提高了干燥系统的干燥效率,降低了能量消耗。
通过引风混流及干燥室结构优化设计,大幅度降低了干燥层的通风阻力并实现了无级自动排粮,适应多品种,通用性好,已获国家授权发明专利。
其工艺系统及设备见图2。
1.6粮食热风干燥系统火用评价理论粮食热风干燥是热风与粮食接触自发交换水分的多组分、多相系统传递的不可逆热力过程。
过程发生的机理复杂,影响因素繁多,干燥条件、环境条件、物料条件的变动及处理工艺上的差异,使得系统中的能量在数量和质量上的损失都存在差异,在极端情况下可能还相差很大[3]。
由于迄今评价粮食干燥系统的用能效果,评定的标准都是基于热能数量守恒关系,来揭示能量转换、传递、利用和损失情况,反映了热量的外部损失,体现了热在数量上的利用程度,但不能反映干燥系统内部损失的情况,评价方法本身存在固有的局限性。
也使粮食干燥装备技术及精准控制技术的发展受到了影响。
为了揭示粮食干燥系统能量损耗的本质,我们针对粮食热风干燥系统特征、火用基准点、干燥室焓火用结构及火用效率进行深入的理论分析,明确了粮食的含水率是状态函数,确立了干燥系统起算火用的基准点,提出了火用基准函数,并在湿空气焓-含湿量图上绘出其变化过程,通过火用效率分析,揭示了能的“量”与“质”的匹配关系,但现有的新技术成果在广东省实现产业化、大面积推广应用的步伐相对比较缓慢,需要基于全省面临的一些现实问题展开一些较深入的研讨。
2广东发展粮食机械化干燥主要问题的研讨2.1发展规模与区域产业结构的协调性广东省人均耕地面积仅为0.027hm 2,不足全国人均耕地0.094hm 2的三分之一,也低于人均0.053hm 2的联合国粮农组织警戒线。
农村的种植规模小,品种多样、分散而数量大的特点,预示广东省拥有巨大的小型分散经营的批处理干燥机市场,同时,广东省年产千万吨以上的粮食,也预示全省拥有巨大的粮食集中干燥加工处理市场。
面对现实,广东省设立专项科研项目,以华南亚热带气候环境中盛产的水稻为主要对象,在研究本省的生产、经营特征,自然环境等区域特征基础条件参数的基础上,破解现有干燥设备生产能力小、生产成本大、能耗高,发展模式与当地实际情况不符而使干燥设备年利用率极低的难题,提出一套适合本地区粮食集中干燥的工艺技术路线,开发高效节能的粮食集中干燥成套技术装备,实现干燥过程自适应控制,日处理能力达到300t/d ,取得了良好的实施效果,也使广东省的粮食干燥设备在技术层面上走到了国际前沿水平。
面向分散种植的单家独户,研制出了批次处理能力在10~30t/批的小型干燥机,成功地解决了干燥的热惯性问题,大幅度提高了干燥质量,技术水平达到了国际先进水平,在干燥能效评价理论研究方面居国际领先水平。
但研发出的这些高新技术产品在省内的普及应用发展迟缓的现实,使我们意识到,因地制宜的发展模式和政策机制对干燥机械化发展至关重要。
随着农村劳动力大量转移到非农产业,单一农户独立从事农业生产的经营模式正在改变,农户联合、土地流转、农业产业化模式逐步兴起,涌现了大批种粮大户和农业产业化组织。
粮食生产的集约化、规模化,要求广东省必需要发展粮食机械化集中干燥。
但由于粮食集中干燥成套技术设备的一次性投入较高,大型粮食集中干燥成套设备每套价格几百万元,一般的农户及中小型粮食加工企业难以承受,面向山区,村镇和分散的单一农户,中小型批次干燥机是广东省应该大力推广应用的主要机型。
另外,广东省已成功开发出先进的日处理能力过百吨的批次循环干燥机,在粮食水分在线监测,干燥过程自适应控制及新型干燥设备工艺技术诸多方面已处于国际前沿水平。
由于一台小型干燥设备的价格在数万元以上,对单一农户而言,一次性设备投入也较难承受。
目前社会资金与流动性过剩日益严重,农村缺少投资渠道,建议政府采取适度优惠、扶持措施,鼓励社会资金投资于粮食集中干燥技术推广项目。
2.2发展模式广东省拥有巨大的粮食干燥市场,农机购机补贴也在向干燥设备倾斜,普及推广艰难的事实,使我们意识到,必须从本省发展农业的实际出发,以稻谷干燥为核心,以粮食安全和农民持续增收为任务,以研究、示范高效节能干燥成套技术和产业发展模式创新为主要手段,通过深化推广机制的改革,不断提升全省粮食干燥技术持续创新应用能力,建立健全技术服务体系,形成生产、加工实体间的利益联结有效机制,使经营者能够在干燥环节上获得满意的利益回报,是解决农村粮食干燥问题的必由之路。
针对广东省高温高湿的气候特点和种植规模小、分散而数量巨大的区域特征,研究示范高效节能装备技术;集现代粮食干燥理论、在线检测、自适应控制[3]、高效节能工艺关键技术,示范利用客观势差、最大限度地减少人为提供热能的干燥新工艺,按照地域特点,实施用能“量”与“质”的合理匹配,形成干燥产业发展新模式,通过装备技术与发展模式有机结合实现高效节能,促进干燥机械化发展。
以湛江、江门、茂名、梅州、韶关、惠州、河源、阳江、肇庆、云浮等粮食生产大市为主要示范区,针对农业合作组织及种粮大户及粮食加工龙头企业,示范大、中、小型高效节能干燥成套工艺及技术设备、针对山区及单一分散种植农户研制推广价格低廉的干燥储藏于一体的小型无尘粮食干燥机,制订出一个有效降低干燥成本、强化干燥过程、保障质量,大幅度提高设备年利用率,普及推广可操作性强的工艺技术路线;制定科学公平的评价标准,形成有效的推广机制;构建适合于全省不同地区的粮食干燥专家系统;集成粮情在线检测技术、自适应控制、新型技术装备。
产业化应用适应农业合作组织,农户共同利用的高效节能智能型干燥设备,建立主要粮食干燥装备技术体系;培养直接为粮食产后加工业服务的高层次研发人才。
建立一支稳定的粮食干燥研究队伍,培养一批博士、硕士等高层次人才和基层技术人员。
通过公益性示范、技术培训和推广展示等途径,在全省粮食大范围应用,促进农业增效、农民增收和农业发展,达到保障粮食安全、农民持续增收的目的,实现的技术途径如图3。
2.3行业行为由于农村拥有巨大的干燥设备需求市场,近年出现了大量技术粗放、成本相对较低的干燥设备,按照设备发展的规模和设计能力,我国的干燥装备数量已有明显提升,但大量低成本、高能耗干燥设备的投放,带来的不仅仅是粮食产后加工能耗指数攀升和农民使用成本较大,而且由于设备的故障多,干燥均匀性极差,产品中夹杂大量湿粒、焦糊粒,使得质量严重降级的现象时有发生。