摘要：水稻干燥后的品質問題是水稻干燥的關鍵問題，水稻干燥不僅要求生產率高，還要保證干燥后的品質好。本論文從水稻保質干燥原理出發，設計并簡述了5GSH-16型水稻保質干燥烘干機的工藝流程、結構特點及主要設計參數。該機型采用五級順流連續式加熱及緩蘇和一級逆流冷卻的干燥工藝，間接加熱，熱風溫度在50～160℃之間自動控制，通過生產實踐證明該機型具有熱效率高，節能顯著，烘干品質好，單位質量成本低，自動化程度高等優點。
0、引言
    水稻是我國主要糧食作物，近年來東北墾區水稻種植面積迅速擴大，東北寒區水稻收獲在十月初，氣溫在0℃左右，收獲季節緊，因此大部分水稻采用水稻聯合收獲機聯合收獲，收獲后的水稻含水率高，水稻收獲后的干燥問題便成了十分迫切的問題。而干燥后的品質問題是水稻干燥的關鍵。水稻干燥不僅要求生產率高，還要求干燥后品質好，即爆腰率低，口感好。美國的資料表明，高等級大米(碎米率低于10%)與低等級大米的差價約為100美元／噸，我國稻谷年產量約為118億噸，但因大米的品質不高，達不到國際市場對品質的要求，影響了稻米的出口和創匯。因此研究開發性能優良、工作安全可靠、制造成本及干燥成本低廉且能保證干燥品質的稻谷干燥設備，對保證我國水稻的加工及稻米在國際市場上的競爭力具有重要意義，富通新能源銷售木屑顆粒機、木屑烘干機等生物質顆粒燃料成型、木屑烘干機械設備。
1、5GSH-16型水稻保質干燥烘干機的設計方案
1.1設計要求
    稻谷的干燥不同于其它糧食作物，稻谷籽粒由堅硬的外殼和米粒組成，干燥時外殼起著阻礙籽粒內部水分向表面轉移的作用，所以稻谷的干燥較其它作物更困難，同時稻谷干燥時容易出現爆腰，影響稻米的品質，因此設計水稻干燥烘干機時應考慮滿足生產率及干燥品質要求，同時還應考慮滿足熱效率高、環保、節能、干燥成本低等要求。
1.2干燥工藝流程
    根據對水稻的谷物特性及國內外有關資料的分析，干燥水稻時為保證干燥品質，介質溫度不能過高，同時要控制糧食本身的溫度。采用不同的干燥工藝，其糧溫和風溫的差值是不同的。在黑龍江八一農墾大學工程學院干燥實驗室進行了逆流、混流、順流等幾種干燥工藝的試驗研究，研究了干燥工藝對糧食溫度的影響進而對品質的影響，研究結果表明：與其它幾種干燥工藝相比，順流干燥時糧溫和風溫相差最大，風溫高達120℃時糧溫仍可保持在42℃以下。對水稻品質破壞的影響最小，因此采用順流干燥工藝有利予滿足生產率并保證烘后品質。
    采用具有緩蘇功能的干燥工藝，即加熱一緩蘇一加熱一緩蘇一五級順流式干燥工藝，在緩蘇過程中，使內部水分向表面擴散，降低籽粒內部的水分梯度，使內外水分趨于平衡，可消除籽粒本身的熱應力，減小爆腰率。
    同時有研究表明稻谷干燥時降水過快或冷卻過快均易產生爆腰，為了保證稻谷的干燥品質，干燥速度不可過快，日本的研究認為干燥稻谷時降水率應控制在0.8%-1%以下，因此應選擇多級干燥工藝。既可保證干燥后品質，又可達到一次降至安全水分，實現連續干燥作業�；�于以上研究及分析，5GSH-16型水稻保質干燥烘干機采用五級順流緩蘇干燥工藝。其具體工藝流程如下：
    水稻→預儲→I級加熱→緩蘇→II級加熱→Ⅱ緩蘇→In級加熱→III緩蘇→Ⅳ級加熱→Ⅳ緩蘇→V級加熱→V級緩蘇→逆流冷卻→排糧。
2、主要結構及技術性能參數
2.1結構
    SGSH-16型干燥烘干機主體采用雙層金屬單塔式結構，中間使用巖棉進行保溫。結構主要包括上蓋、五層緩蘇段、五層進氣段、排氣段、冷卻段及底座、排糧等幾部分。目前，烘干機采用的換熱器形式較多，但多數存在以下缺點：熱效率低、使用壽命短。本機的換熱器為WRFL-120型臥式熱風爐，爐采用臥式套筒結構，其爐體采用兩體結構，該結構避免了爐火對換熱器的燒損，延長了使用壽命，熱效率高，可達70%以上，保證了烘干機的性能要求。以加熱的新鮮空氣為熱介質，對稻谷的污染小，同時由于采用了保溫結構減少了熱量損失，適于北方使用。排糧結構采用滑板外槽輪式結構，用水平輸送帶輸送排糧，降低了水稻的破碎率。干燥烘干機結構示意圖如圖所示。
2.2主要技術參數
    通過試驗臺試驗，確定了SGSH．16型水稻保質干燥烘干機的主要參數及性能指標如下：
    主機結構尺寸：2080×3080×18290mm
    配套提升機生產率：60t/h
    配套熱源：WRFL-120型臥式熱風爐
    整機容積：100m3
    裝機糧重：70t
3、主要工藝參數及設計依據
    SGSH-16型水稻保質干燥烘干機工藝參數設計主要從以下幾個方面考慮：爆腰率、介質溫度、糧食溫度、生產率，能耗及干燥烘干機主要結構尺寸。
    在保證生產率的條件下減少爆腰率是保質干燥的設計依據。為了保證烘后品質，減少爆腰率，必須采用較低的介質溫度，結合順流干燥工藝特點及該機一機多用的要求，該機介質溫度可選擇50～160℃。烘干水稻時溫度選擇90℃以下，通過試驗此時糧食溫度可控制在40℃以下，該溫度可以滿足稻谷干燥后的品質要求。
4、經濟效益分析
    通過節能、節電、節人工等計算，該機單位烘干成本降低20%左右，按日生產300噸計算，每個烘干周期可烘干水稻6萬噸。其產值約為180萬，節約成本36萬，經濟效益60萬，當年既可收回成本并贏利。
    由于烘干品質好，爆腰率明顯低于國家標準，相對地提高了糧食等級。由于本機烘干后的水稻糙米的裂紋及龜裂的比率很小，因此在烘后將水稻加工成大米的過程中，碎米率低，提高了水稻的出米率，經試驗出米率提高5%以上。水稻按7500kg/kh2計算，每公頃可多出米150千克，按市場價可增收150元，墾區1000多畝水稻每年增收3億元以上。經濟效益相當可觀。
5、結論與創新
    測試結果和對實際干燥作業考核表明，5GSH-16型谷物烘干機完全滿足設計要求，并得出如下結論與創新：
    1)該機烘干水稻，其烘干品質好，干燥不均勻度、爆腰率等指標明顯低于國家標準。
    2)該機以燃煤間接加熱，熱風爐為臥式套筒結構且采用爐體與換熱器分體結構，使用壽命延長，其熱效率可達70%以上。
    3)該機主體采用單塔式結構，并采用五級順流高溫加熱及緩蘇，逆流冷卻及排糧干燥工藝，較好地解決了水稻干燥中存在的熱風溫度低、均勻性差、結構龐大、生產率低等問題。
    4)該機排糧結構采用滑板式外槽輪結構，用水平輸送帶輸送排糧，降低了水稻的破碎率，對提高水稻干燥的品質具有重要意義。同時該機具有良好的通用性，通過溫度調節可用于烘干玉米、小麥等。