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熱泵烘干稻谷解決方案

時間:2019-04-07

糧食干燥本質上是復雜的傳熱傳質過程,是耗能較大的工藝過程,降低能耗是糧食干燥技術關鍵之一。常規的糧食干燥包括人工晾曬和機械干燥,機械干燥包括高溫快速干燥和低溫緩速干燥,整倉通風干燥屬于低溫緩速干燥,低溫緩速干燥接近晾曬,能夠很大程度地保持糧食品質。


我國糧食高溫烘干熱量來源主要是煤,低溫烘干機大多采用油或汽為燃料,也有用電的。采用熱泵技術對物料進行干燥是一種節能效果明顯而又切實可行的方法,國外資料表明:熱泵干燥技術干燥谷物較常規氣流干燥法平均節能30%,最多可節能50%。近幾年,熱泵在我國其他行業的應用發展很快,在糧食行業的規模應用剛開始。


水稻是主要的農作物之一,在我國除青海省外其他各省市自治區都有種植。新收獲的稻谷含水量往往偏高,尤其在我國南方如廣東等地區,高達30%以上。高水分稻谷極不易貯存,而且品質劣變較快。據統計,廣東省每年因不能及時干燥而造成的稻谷損失高達20%,因此,稻谷干燥是收獲后的必要處理環節。稻谷安全貯存的重要條件是使其含水量由收獲時的24%~30%,經過干燥處理,降低到12%~14%,以適于長期貯存,否則谷堆容易發熱而霉壞變質。但是稻谷是熱敏性高的物料,在干燥過程中容易出現爆腰、食味下降等品質劣化現象,所以利用快速而經濟的干燥方法降低稻谷的水分,并保持良好的食用品質,一直是糧食干燥研究領域的重要研究課題。


稻谷干燥處理分為天然干燥和人工干燥兩種。天然干燥是將稻谷攤于曬場上在陽光下翻曬2~4天,使其含水量降到14%以下,然后入倉貯存。我國常用人工稻谷干燥設備有以煤和電為能源的塔式烘干機、轉筒烘干機和流化床烘干機等,它們都是利用熱空氣烘干稻谷的。南方高濕稻谷采用以上設備進行干燥時,若溫度控制不當,則容易爆腰,導致稻米品質下降。而且利用這些設備干燥的能耗高,一般稻谷干燥的熱耗為4~5兆焦/千克水,還可能存在燃料廢氣污染稻谷、設備操作不便等缺點。


熱泵干燥能很大程度地保持糧食品質,且明顯降低能耗。熱泵干燥技術的平均干燥能耗為9.095度/100千克干谷,干燥費用和能耗約為燃油低溫稻谷干燥技術的60%和45%。在干燥中前期,兩種技術的干燥速率相當;在中后期(稻谷含水率低于26%),該熱泵干燥技術的干燥速率較燃油低溫稻谷干燥技術高20%,干燥周期縮短約12%。在爆腰率和發芽率測試中,兩者爆腰率均在1%~2%,熱泵的發芽率大于97%。上述結果表明,熱泵干燥技術是適用稻谷干燥的高效節能干燥技術。

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