多功能节能环保双立罐滚筒式新型烘干机的设计

冯香平，罗伟雄

（1.韶关市曲江区农业技术推广中心，广东 韶关 512100；2.韶关市农业科技推广中心，广东 韶关 512026）

0 引言

农产品烘干既是农业生产中的重要步骤与关键环节，又是农产品生产全程机械化的重要组成部分。在各级政府部门的指导下，国内多家企事业单位加大科研投资力度，自行开发适合各地自然条件及农产品生产实际的烘干机；同时，实行购机补贴，引进国内外烘干设备与技术，建立烘干中心。但是，这些烘干机，均存在使用时间短、功能单一、效益低等问题，致使有些烘干中心存在难以运行的情况。据悉，广东省仅沿海地区的水稻机械化烘干水平较高，到目前为止全省稻谷机械化干燥率不足10%，其他农作物的烘干水平甚至更低。

随着国家土地确权和振兴乡村等各项政策的落实，土地流转速度加快，农业逐步走向了集约化和规模化，农作物机械化烘干的需求随之剧增。但是，传统的烘干机的功能普遍比较单一，每年的使用时间不足2个月，使用率比较低，抑制了机械化烘干机技术的应用与发展。经过认真对比研究，本文研究设计出不受农产品生产季节性限制的节能环保多功能烘干机，烘干滚筒可烘干谷物、小麦、油菜籽、玉米、大豆、莲子；空气处理间（烘干保鲜房）不仅可烘干花生、中草药、竹笋、鱼虾、肉类等大部分农产品，而且可以保鲜，可以满足广大市场的需求，具有广阔的市场空间与前景。

1 整体设计方案

烘干机由清选装置、1号立罐、烘干滚筒、2号立罐、空气处理间（烘干保鲜房）等5大部分组成，见图1。每个部分的尺寸可根据农产品的体积、烘干机的安装场地等实际情况来设定，一般建议1号立罐的容量10～20 t为宜，过小会影响工作效率，过大会容易引起堆闷发热。2号立罐的容量可根据实际需要设计大小，建议是1号立罐的容积3倍为宜。

滚筒烘干机工作流程：烘干物被烘干前，先通过独立清选机构清选，然后经提升机把谷物送进1号立罐，再从1号立罐的出料闸口送入烘干滚筒烘干，达到设定烘干水分点时，滚筒停止工作，滚筒底部活门打开，农作物流出。农作物流出后，滚筒进料口转到正上方，滚筒内的谷物通过2号立罐的提升机把干谷物抽进2号立罐，进行下一个循环。

图1 整体结构示意图

2 各个部分的功能及工作原理

2.1 清选装置

清选装置（含提升装置）把谷物清选后，提升送入1号立罐。经过清选，可以有效去除谷物表壳的水分和碎稻秆等杂质，能有效防堵塞，提高输送速度，减少烘干能耗。

2.2 1号立罐

1号立罐的容量10～20 t，内置4根吹风管，负责对在罐内未到烘干滚筒之前的湿烘干物进行通风降温，确保谷物不发热。还设有搅动谷物防堵塞装置，以确保谷物进入烘干滚筒时不堵塞。

2.3 烘干滚筒

烘干滚筒直径约1 200 mm（根据吞吐量要求设定），长度约2 500 mm，由齿轮带动低速旋转，中间由1根空心管轴固定，空心管中有多处出风口，由高压风机通过管的一头往管内吹高压力风，风从管壁开的小孔吹出。当谷物在滚筒里面转动时（进入滚筒的量应该小于滚筒容积的60%），烘干物可360°全方位被热风吹，热风温度不高于55℃。吸湿后的热风经滚筒侧板微细孔排出，经管道送回空气处理间，通过空调系统脱水干燥、加温，再进入高压风机，完成1个循环。可根据被烘干物的水分控制烘干时间，当达到设定的干湿度时，停机，滚筒门打开，把谷物送入2号立罐。然后，再打开1号立罐阀门，放烘干物进入烘干滚筒进行烘干，如此循环往复。

2.4 2号立罐

2号立罐的主要功能是存储干燥的烘干物，出仓入库或再次进入烘干滚筒进行烘干（2号立罐与烘干滚筒之间设有输送装置，可实现再次烘干）。2号立罐的容量可根据实际需要设计，建议是1号立罐容积的3倍为宜，内置4根吹风管将烘干后的谷物降温回潮。

2.5 空气处理间

空气处理间（烘干保鲜房）的体积设计在30～50 m3之间，温度控制在3～55℃范围内，既可以烘干也可以作保鲜房（保鲜温度3～8℃）。有些农产品（如叶菜、烟叶等）烘干后需要回潮，传统烘干机工艺要加湿后才能出烘房，或者打开库房门，冷却几十分钟才出库，避免叶片破损。本设计的空气处理间（烘干保鲜房），温度调到15℃左右，保持 20～30 min后打开库门，使其自吸潮，处理效果较传统的方式好。

烘干后的产品遇上销售淡季或价格低等问题时，也可以放回空气处理间（烘干保鲜房），根据农产品的保鲜要求，可以保鲜几个月后再销售。该空气处理间可配置烘干用周转车，可烘干腊味类、果蔬类、豆腐皮等。因为是低温干燥，风是内循环的，所以烘干的农产品色泽、香味与传统的烘干方式相比有较大的提升。

空气处理间（烘干保鲜房）的工作原理：潮湿空气通过烘干滚筒左面的出风口进入空气处理间（烘干保鲜房）中。潮湿空气在空气处理间中通过智能空调脱水加温，然后通过房间的出风口，经过管道吸进风机的入风口为1个循环。先将空气中的水分通过蒸发器降温冷凝，将水排出房外；经过脱水的空气再加热后送进房内，用来吹干农产品。农产品水分蒸发后，通过风机把潮湿空气吸进蒸发器，做第2次循环。

3 设计的优点

3.1 低温烘干保品质

烘干机使用低温干燥空气，根据不同农产品的特点，模拟自然环境，并且全方位接受暖风吹，对烘干物的各项品质指标都没有破坏，留存烘干物的香味和营养，保证农产品的品质。

3.2 省电增效创收

许多传统烘干机的热风是吹烘干板，不是直接吹农产品，而且潮湿热气直接排出，热能没有循环利用，因而能量损失较大，而且存在烘干不均匀等缺点。本机因为直接加热烘干滚筒内的农产品，并且热风直接吹向谷物，速度快，效率高，能有效解决烘干不均匀等问题。

3.3 省时增效创收

传统烘干机上粮环节是一次性完成上粮，10 t烘干机上料时间需要1.0～1.5 h，耗时长。而且上一仓没完成烘干前，是不允许上料的。本设计实现了筛选、上料和烘干几乎同步进行，节省了大量的时间。

在繁忙季节，可以先把农作物的水分下降到短期保存要求的水分点，等繁忙季节过后，再进行二次烘干。这样可大大提高烘干效率，实现省时增效创收。

3.4 多功能实现节本增效

该机增加1个空气处理间（烘干保鲜房），实现一机多用，很好地解决了市面上烘干机的功能普遍比较单一，每年使用时间短的问题。而且烘干保鲜房（空气处理间）和烘干滚筒可以同时进行工作，充分利用热能，实现节本增效。

3.5 降低厂房过高的危险

南方特别是沿海地区强风多，烘干机储粮罐过高容易发生危险，本设计有2个立罐（每个高度约5 m），能有效降低风险，节约建造成本。。

3.6 降低破碎率

传统烘干机烘后出仓时 ,从仓顶到仓底高达10 m ,而农作物从仓顶下落时有一定的初速度 ,在重力加速度的作用下 ,粮食高速撞击仓底产生破碎，有的破损率高达10%。本设计高度约5 m，可以大大的缓解高速撞击仓底产生破碎，减少损失。

4 结语

该多功能节能环保双立罐滚筒式新型烘干机，采用新方法克服了传统的设计不足之处，解决了制约烘干机发展的不利因素。本设计结构简单、高度低、成本低、功能多、效率高、节能环保，有较好的经济效益和广阔的市场前景。随着本设计机型的应用，农户将会从单一种粮收入转变为多渠道收入，为农村、农民带来实惠，为振兴乡村作出贡献。