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              干燥機的簡史

              2016-08-22 | 瀏覽量: 常州圣萬達干燥設備有限公司
              文章標簽:干燥機,干燥機廠家,干燥設備,干燥設備廠家

              干燥
                一種利用熱能降低物料水分的機械設備,用于對物體進行干燥操作。干燥機通過加熱使物料中的濕分(一般指水分或其他可揮發性液體成分)汽化逸出,以獲得規定濕含量的固體物料。干燥的目的是為了物料使用或進一步加工的需要。干燥機編輯
                干燥機,干燥設備

                工作原理
              如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品變形,陶瓷坯料在煅燒前的干燥可以防止成品龜裂。另外干燥后的物料也便于運輸和貯存,如將收獲的糧食干燥到一定濕含量以下,以防霉變。由于自然干燥遠不能滿足生產發展的需要,各種機械化干燥機越來越廣泛地得到應用。
              壓縮空氣中水蒸氣的量是由壓縮空氣的溫度決定的:在保持壓縮空氣壓力基本不變的情況下,降低壓縮空氣的溫度可減少壓縮空氣中的水蒸氣含量,而多余的水蒸氣會凝結成液體。冷凍干燥機就是利用這一原理采用制冷技術干燥壓縮空氣的。因此冷干機具有制冷系統。冷凍干燥機的制冷系統屬于壓縮式制冷,由制冷壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥等四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接,形成一個密閉的系統,制冷劑在系統中不斷地循環流動,發生狀態變化并與壓縮空氣和冷卻介質進行熱量交換。壓縮空氣干燥機還有吸附式干燥機和溶解式干燥機。
              制冷壓縮機將蒸發器內的低壓(低溫)制冷劑吸入壓縮機汽缸內,制冷劑蒸汽經過壓縮,壓力、溫度同時升高;高壓高溫的制冷劑蒸汽被壓至冷凝器,在冷凝器內,溫度較高的制冷劑蒸汽與溫度比較低的冷卻水或空氣進行熱交換,制冷劑的熱量被水或空氣帶走而冷凝下來,制冷劑蒸汽變成了液體。這部分液體再被輸送至膨脹閥,經過膨脹閥節流成了低溫低壓的液體并進入蒸發器;在蒸發器內低溫、低壓的制冷劑液體吸收壓縮空氣的熱量而汽化(俗稱“蒸發”),而壓縮空氣得到冷卻后凝結出大量的液體水;蒸發器中的制冷劑蒸汽又被壓縮機吸走,這樣制冷劑便在系統中經過壓縮、冷凝、節流、蒸發這樣四個過程,從而完成了一個循環。
              在冷凍干燥機的制冷系統中,蒸發器是輸送冷量的設備,制冷劑在其中吸收壓縮空氣的熱量,實現脫水干燥的目的。壓縮機是心臟,起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設備,將蒸發器中吸收的熱量連同壓縮機輸入功率轉化的熱量一起傳遞給冷卻介質(如水或空氣)帶走。膨脹閥/節流閥對制冷劑起節流降壓作用、同時控制和調節流入蒸發器中制冷劑液體的數量,并將系統分為高壓側和低壓側兩大部分。
              發展和分類
              近代干燥機開始使用的是間歇操作的固定床式干燥機。19世紀中葉,洞道式干燥機的使用,標志著干燥機由間歇操作向連續操作方向的發展?;剞D圓筒干燥機則較好地實現了顆粒物料的攪動,干燥能力和強度得以提高。一些行業則分別發展了適應本行業要求的連續操作干燥機,如紡織、造紙行業的滾筒干燥機。
              20世紀初期,乳品生產開始應用噴霧干燥機,為大規模干燥液態物料提供了有力的工具。40年代開始,隨著流化技術的發展,高強度、高生產率的沸騰床和氣流式干燥機相繼出現。而冷凍升華、輻射和介電式干燥機則為滿足特殊要求提供了新的手段。60年代開始發展了遠紅外和微波干燥機。
              用于進行干燥操作的機械設備類型很多,根據操作壓力可分為常壓和減壓(減壓干燥機也稱真空干燥機)。根據操作方法可分為間歇式和連續式。根據干燥介質可分為空氣、煙道氣或其他干燥介質。根據運動(物料移動和干燥介質流動)方式可分為并流,逆流和錯流。
              按操作壓力,干燥機分為常壓干燥機和真空干燥機兩類,在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速干燥過程,且可降低濕分沸點和物料干燥溫度,蒸汽不易外泄,所以,真空干燥機適用于干燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合。
              優勢:
              1、設計精良的吸附塔體
              2、高性能的活性氧化鋁吸附劑
              3、效果良好的消音器
              4、獨具功率大和耐用兩大特點的進口氣動控器
              5、可精確調節流量的再生氣調節閥
              按加熱方式,干燥機分為對流式、傳導式、輻射式、介電式等類型。對流式干燥機又稱直接干燥機,是利用熱的干燥介質與濕物料直接接觸,以對流方式傳遞熱量,并將生成的蒸汽帶走;傳導式干燥機又稱間接式干燥機,它利用傳導方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量,生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨設置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。這類干燥機不使用干燥介質,熱效率較高,產品不受污染,但干燥能力受金屬壁傳熱面積的限制,結構也較復雜,常在真空下操作;輻射式干燥機是利用各種輻射器發射出一定波長范圍的電磁波,被濕物料表面有選擇地吸收后轉變為熱量進行干燥;介電式干燥機是利用高頻電場作用,使濕物料內部發生熱效應進行干燥。
              優勢:1、采用高性能蒸發器,超大換熱面積,傳熱溫差小,蒸發器出口空氣溫度更穩定
              2、采用高效氣水分離結構,油水分離效率高;
              按濕物料的運動方式,干燥機可分為固定床式、攪動式、噴霧式和組合式;按結構,干燥機可分為廂式干燥機、輸送機式干燥機、滾筒式干燥機、立式干燥機、機械攪拌式干燥機、回轉式干燥機、流化床式干燥機、氣流式干燥機、振動式干燥機、噴霧式干燥機以及組合式干燥機等多種。
              干燥設備常識:常見的預烘干機在我國有常見的噴霧干燥器,空氣干燥機,流化床干燥機,閃蒸干燥機,流化床干燥機,如噴霧造粒。閃蒸干燥機噴霧干燥噴霧干燥是干燥設備中的一個最先進的設備。傳統方法的三種霧化:旋轉霧化,壓力霧化及氣流霧化。旋轉霧化特性噴霧干燥能力的一個大(噴霧量可達二百噸/小時),將負責將容易控制,操作的靈活性,以及更廣泛應用。壓力霧化噴霧干燥的特點是粗顆??梢詣撛?,以便日后進行維修。由于噴嘴孔很小,很容易堵塞,必須嚴格過濾液體。噴嘴孔易磨損,耐磨損材料的使用。還有一個噴嘴壓力的新結構,稱為壓力-流噴嘴。它的特點是噴嘴壓力,周圍環境的氣隙噴嘴。霧化分為兩個階段:第一形成液膜壓力噴嘴,電影是第二空氣霧化,從而使更多的小水滴。的優勢,這種類型的噴嘴:(1)調節壓縮空氣的壓力,可以調節液滴直徑,操作簡單;(2)生產,高粘度的液體,它可以霧化液滴罰款;3如果您禁用壓縮空氣,原來的壓力式噴嘴都可以使用。霧化氣流的實驗室和在中東的主要植物,它的電力消耗。頭兩個不能霧化噴嘴的液體,使用空中可霧化噴嘴。高粘度粘貼,粘貼和濾餅材料,可用于三流體噴嘴霧化。較干燥的空氣流動干燥技術成熟,如果操作的數據可以直接設計。
              流化床干燥機流化床干燥機噴霧干燥機。飼喂設置分為部分流化床干燥機攪拌器和傳熱流化床干燥機。當團結是易于使用的流化床干燥,或聚集的粉末材料的飼料更多的水將流入上述困難的現象,這個時候成立的飼料攪拌機上述情況,消除集束問題,以實現正常流動。后者是熱傳導和對流換熱的組合,使用時的正常流動的熱空氣量遠遠不夠的國家,以滿足所需的熱干燥使用設置的換熱器,供給部分或大部分熱量,哪些類型的操作可以大大節省能源。采取多種形式的換熱器。流化床干燥還經常用于組合干燥中等教育和高等教育。實行普通振動流化床說,振動流化床。有一個流動的振動的振動源可分為兩類:一為振動電機驅動,其他為普通電機通過激振箱產生振動,使彈簧。振動時,床的大小,后者更好。流化床噴霧造粒干燥機的過程中,流態化技術,霧化技術和干燥的有機結合三個。它是將霧化噴淋液體進入流化床的種子,所以種子繼續增長和干燥,以達到所需的規模,時間以外的彈射器。該器件小型和大型的生產能力,可創造大顆粒。該設備的工業應用已日益增加。
              常州市是中國干燥設備之鄉,也是現在的全國最大的干燥設備產業集聚地,干燥設備企業數量全國第一,并且產品也占據了全國40%的市場,干燥產品遠銷美國、日本、法國、南非等30多個國家和地區。2010年干燥行業制定18項“國標”,常州市干燥企業全程參與。
              糧食行業中的發展
              稻谷是我國城鄉居民最重要的口糧作物。正常年景,我國年產稻谷2億噸左右,豐富的稻谷資源為我國稻谷加工業的發展提供了重要的物質基礎。
              2010年,全國入統企業規模以上大米加工企業5666個,年生產能力9463萬噸,其中:日加工干燥能力100噸以下的企業為4741個,100~200噸的企業為754個,200~400噸的企業為132個,400~1000噸的企業為38個,1000噸以上的企業為10個。
              20世紀50年代,清理篩、去石機、“59型”谷糙分離溜篩等機械的出現;20世紀60至70年代,日產30噸和50噸成套組合碾米設備、平轉谷糙篩、重力谷糙分離機、噴風米機、大米拋光機、大米色選機、谷糙分離設備、白米整理設備等設備的誕生;20世紀90年代,大米精加工及米質干燥調理技術、糙米流通關鍵技術裝備研究及綜合示范工程、優質稻產后精加工及保鮮技術裝備研究開發、稻米深加工技術研究與開發等技術研究的完成。
              中國糧食行業協會大米分會的工作人員表示,這些設備技術的誕生,都可以顯示出我國對于稻谷加工技術研究的重視。
              20世紀90年代中后期,我國稻谷的加工裝備制造業進入了快速發展的時期。
              2011年3月,我國第一臺農民發明凈谷干燥機在湖南誕生!
              隨著民營資本進入稻谷加工機械生產領域,原國有糧機廠開始逐步轉讓給民營資本。這些糧機廠自主開發了多種新型裝備,在大中型稻谷加工廠普遍推廣應用的主要裝備有立式碾米機、低溫升碾米機、大米拋光機、大米滾筒精選機、大米色選機、重力谷糙分離機、糙米精選機、大米保鮮包裝機、米糠膨化機、低破碎提升機、配米裝置等。
              然而,面對技術開發能力超前的跨國企業,我國土生土長的稻谷加工機械企業,資金薄弱,研發能力差等,已經成為束縛企業發展的重要因素。
              有專家表示,隨著我國居民膳食結構的進一步改善,我國的稻谷加工業必將進一步加大技術升級的力度。
              “今后要著重發展優質稻谷精加工,重視加工過程的精碾、調質、成品整理等技術的開發與應用,大力開發米糠等副產品制油等多種用途,向高出米率、精米、特種米、碎米深加工、大米添加劑及稻殼、米糠綜合利用5類系列產品方向發展扶持合理規模企業發展?!?br /> 干燥機選型編輯
              選型
              ①物料原始形狀 顆粒、粉末、微粒、淤泥、晶體、液體、膏狀、懸浮液、溶液、連續的薄片、厚板、不規則物料(小或大)、黏稠或塊狀等。
              ②平均產量連續操作投料量或成品、間歇操作投料量或成品及其調節范圍等。
              ③成品顆粒狀況平均粒徑、粒度分布、粒子密度、體積密度、復水性等。
              ④物料進、出口含水率干基、濕基。
              ⑤物料性質 化學、生化、微生物活度、熱敏性(熔點、玻璃化溫度)、吸濕等溫線(平衡含水率)等。
              ⑥干燥時間干燥曲線、操作參數的影響。
              ⑦加熱器形式接觸方式(直接式、間接式)。
              ⑧燃料選擇蒸汽、煤、電、油、燃氣。
              ⑨干燥輔助設備風機、干法除塵器、濕法除塵器、加料器、出料器、成品冷卻及輸送裝置等。
              ⑩特殊要求構成材料、腐蝕性、毒性、非親水溶液、易燃易爆的極限、著火點、色澤、結構、香味要求。
              ⑩干燥系統 干燥設備及附屬設備的占地面積。設備安裝調試過程及一般要求
              1)開箱驗收
              新設備到貨后,由設備管理部門,會同購置單位,使用單位(或接收單位)進行開箱驗收,檢查設備在運輸過程中有無損壞、丟失,附件、隨機備件。專用工具、技術資料等是否與合同。裝箱單相符,并填寫設備開箱驗收單,存入設備檔案,若有缺損及不合格現象應立即向有關單位交涉處理,索取或索賠。
              2)設備安裝施工
              按照工藝技術部門繪制的設備工藝平面布置圖及安裝施工圖、基礎圖、設備輪廓尺寸以及相互間距等要求劃線定位,組織基礎施工及設備搬運就位。在設計設備工藝平面布置圖時,對設備定位要考慮以下因素。
              (1)應適應工藝流程的需要
              (2)應方便于工件的存放、運輸和現場的清理
              (3)設備及其附屬裝置的外尺寸、運動部件的極限位置及安全距離
              (4)應保證設備安裝、維修、操作安全的要求
              (5)廠房與設備工作匹配,包括門的寬度、高度,廠房的跨度,高度等
              應按照機械設備安裝驗收有關規范要求,做好設備安裝找平,保證安裝穩固,減輕震動,避免變形,保證加工精度,防止不合理的磨損。安裝前要進行技術交底,組織施工人員認真學習設備的有關技術資料,了解設備性能及安全要耱和施工中應事項。
              安裝過程中,對基礎的制作,裝配鏈接、電氣線路等項目的施工,要嚴格按照施工規范執行。安裝工序中如果有恒溫、防震、防塵、防潮、防火等特殊要求時,應采取措施,條件具備后方能進行該項工程的施工。
              3)設備試運轉
              設備試運轉一般可分為空轉試驗、負荷試驗、精度試驗三種。
              (1)空轉實驗:是為了考核設備安裝精度的保持性,設備的穩固性,以及傳動、操縱、控制、潤滑、液壓等系統是否正常,靈敏可靠等有關各項參數和性能在無貝多芬運轉狀態下進行。一定時間的空負荷運轉是新設備投入使用前必須進行磨合的一個不可缺少的步驟。
              (2)設備的負荷實驗:試驗設備在數個標準負荷工況下進行試驗,在有些情況下進行試驗。在負荷實驗中應按規范檢查軸承的溫升,考核液壓系統、傳動、操縱、控制、安全等裝置工作是否達到出廠的標準,是否正常、安全、可靠。不同負荷狀態下的試運轉,也是新設備進行磨合所必須進行的工作,磨合試驗進行的質量如何,對于設備使用壽命影響極大。
              (3)設備的精度實驗:一般應在負荷試驗后按說明書的規定進行,既要檢查設備本身的幾何精度,也要檢查工作(加工產品)的精度。這項試驗大多在設備投入使用兩個月后進行。
              4)運行后的工作
              首先斷開設備的總電路和動力源,然后作好下列設備檢查、記錄工作:
              (1)做好磨合后對設備的清洗、潤滑、緊固,更換或檢修故障零部件并進行調試,使設備進入最佳使用狀態;
              (2)作好并整理設備幾何精度、加工精度的檢查記錄和其他機能的試驗記錄;
              (3)整理設備試運轉中的情況(包括故障排除)記錄;
              (4)對于無法調整的問題,分析原因,從設備設計、制造、運輸、保管、安裝等方面進行歸納。
              (5)對設備運轉作出評定結論,處理意見,辦理移交的手續,并注明參加試運轉的人員和日期。
              5)設備安裝工程的驗收與移交使用。
              (1)設備基礎的施工驗收由修建部門質量檢查員會同土建施工員進行驗收,填寫施工驗收單?;A的施工質量必須符合基礎圖和技術要求。
              (2)設備安裝工程的最后驗收,在設備調試合格后進行。由設備管理部門和工藝技術部門會同其他部門,在安裝、檢查、安全、使用等各方面有關人員共同參加下進行驗收,做出鑒定,填寫安裝施工質量、精度檢驗、安全性能、試車運轉記錄等憑證和驗收移交單由參加驗收的各方人員簽字方可竣工。
              (3)設備驗收合格后辦理移交手續
              設備開箱驗收(或設備安裝移交驗收單)、設備運轉試驗記錄單由參加驗收的各方人員簽字后及隨設備帶來的技術文件,由設備管理部門納入設備檔案管理;隨設備的配件、備品,應填寫備件入庫單,送交設備倉庫入庫保管。安全管理部門應就安裝試驗中的安全問題進行建檔。
              (4)設備移交完畢,由設備管理部門簽署設備投產通知書,并將副本分別交設備管理部門、使用單位、財務部門、生產管理部門,作為存檔、通知開始使用、固定資產管理憑證、考核工程計劃的依據.
              小型烘干機
              脫水烘干機的產品說明:脫水、烘干同步進行,無水漬及污點出現,可避免工件氧化或生銹,提高成品光澤度及質量;脫水槽為不銹鋼材質,堅固耐用,內藍可提出,方便工件裝??;
              脫水烘干機設有腳踏式煞車器,提高使用的安全性;采用自動控制的電源系統,脫水烘干完成或打開不銹鋼蓋時,自動切斷電源,本機采用鑄銑底座,重心穩,內外筒采用不銹鋼制成,堅固耐用;加熱器裝配在上面不銹鋼蓋,直接加熱,電源及煞車系統均采自動控制。
              脫水烘干機的特點:適用于各種金屬零件經研磨拋光,浸防銹液后脫水烘干用;各電鍍及研磨拋光加工廠,烘干必備機器。
              脫水烘干機的又叫離心烘干機,熱風機,風干機
              發展前景編輯
              微波技術是在第二次世界大戰期間為了研制雷達而成熟起來的。當大戰將結束時,美國調整雷達的工程師發現自己口袋里的巧克力經常熔化了!立刻明白,這是電磁波對物質的作用所引起的,是和大功率電纜中絕緣介質損耗發熱是一回事。好奇心驅使他們用微波裝置作爆米花取得成功。這就是微波功率應用設備的雛形。早在三十年代在調試大功率無線電發射機時,常常發現蒼蠅或昆蟲干癟的死在空心螺線管中,這些 偶然發現,明白的向人們啟示了微波和無線電波均可造成加熱、干燥現象。其實,微波和無線電波均是電磁波,只是微波的頻率在300兆赫以上,而無線電波的頻率在300兆赫以下。當然,發展無線電技術早期的工作技術重點,是采用各種頻率的電磁波運載信息或獲取信息,以構造現代絢麗多彩的生活。初創階段不可能把昂貴的無線電和雷達設備用于加熱干燥。采用無線電波加熱作為工業應用,早于微波加熱,稱為射頻加熱。隨著微波技術的發展,所產生的微波功率不斷提高,成本降低,就有可能將微波電磁場的能量轉變為物質分子的能量,作為科研、生產和醫療的手段。這種透入物質內部,即時轉化為分子熱能的方法,改變了傳統加熱由表及里的概念,創造了快速升溫的新技術。
                
                1.原理和微波功率應用設備微波電磁波具有兩種傳送狀態。第一種,是由天線定向向空間傳播,和光線一樣,是直線傳播。第二種,是由人為設置的導行傳輸狀態,也就是制約電磁波在空心管道中傳送,這種空心管道稱為波導管,一般是矩形或圓形,由銅或鋁等良導體制成。波導管采用的截面尺寸和所用微波的頻率有關。在空心波導管中傳播的微波電磁波,是將能量封閉起來傳送??梢赃h距離傳送,能量損失極小。若在波導管中充以非金屬物質,造成傳輸功率的損耗,傳送的距離就有限。是由于產生了電磁場和物質的相互作用,已將電磁波的部份能量轉變為物質分子的能量,其轉換比例是和電磁波的頻率與該物質的損耗因子有關。從原理上說,可以把引入波導管中封閉傳送的電磁波能量全部轉變為物質分子的能量。溫度的升高是物質分子增加能量的主要標志。電磁波是以光的速度傳播的,電磁波透入物質的速度也是和光的速度傳播速度相接近的;而將電磁波的能量轉變為物質分子的能量的時間近似是即時的,在微波頻段轉換時間快于千萬分之一秒。這就是微波可構成內外同時快速加熱的原理。傳統加熱固體物料,必須處在一個加熱的環境中,然后由表及里,逐漸傳導入固體的內部,獲得熱平衡的條件,這就需要較長的時間。加熱環境,一般不可能很嚴格的絕熱封閉,在很長的加熱時間,就可能對環境散發了很多的熱量。而微波功率是全部牌封閉狀態,以光速滲入物體內部,即時轉變為熱量,就節省了長時間加熱過程中的熱散失,這就是微波加熱的節能原理。微波加熱和射頻加熱相比的特點:
                a. 場能轉變為熱能的比例高;
                
                b. 容易將電磁波屏蔽起來,不逸散實際的微波功率設備,一般由(1)微波功率源(2)應用器(3)波導元件和應用器饋能結構(4)傳感和控制四個部份組成。
                
                產生微波功率的微波功率源,一般采用磁控管作振,在該管中,熱陰極發射電子,在強恒磁場作用下,電子作圓周運動;磁控管內部的諧振腔使電子減速,這樣就使電子的動能,轉變為電磁波的能量,在諧振腔中積累,送入波導管中,再送入應用器供使用。磁控管需要直流高壓供電,燈絲加熱供電及恒磁場線圈供電并需要相應的保護和控制電路,組成微波功率源的整機。直流高壓或恒磁場的勵磁電流,均可控制微波功率的輸出量。微波應用器是擴大了的波導管,采用它作為電磁波和物質相互作用的場所。設計考慮是適應加工物料的形態和處理要求,可分為行波型和諧振型。波導元件是微波功率源和應用器之間的連結部件,是為了解決既讓磁控管獲得最佳的負載工作條件,而又使應用器能獲得有效的饋入效果,從微波技術的角度來考慮,是通過多種波導元件和饋能結構來完成的,同時波導元件提供了入射功率量和溢出反射功率量的數據。傳感器的配置,是為了覺察場和物質作用的程度,是否符合加工需要,如溫度傳感和濕度傳感等。設備可根據實時的傳感數據和微波功率源實時工作狀態,對功率源的輸出及傳送速度等實施有效的控制。
                
                將微波功率應用設備分為四部份,是非常必要的。一般而言,應用設備均是單件生產或小批量的生產,是必須按照特定的使用要求進行設計的,是一種類似“量體裁衣”的過程。將微波功率應用設備分為四部份,其中微波功率源和波導元件是微波工程設計、傳感和控制工程設計。這三部份具有較強的通用性,并不受應用對象不同而變更。多年來,我們強化了這三部份的標準化和系列化工作,提高了這些部件的可靠性和穩定性,為整機的可靠性提供了有力的基礎,并縮短了研制整機的周期。微波應用器設計具有較強的針對性,因不同的應用對象的處理要求、不同的狀態、形狀、大小而異,是多學科會合的工程設計,我們采用微波應用器系列設計的方法,不同的系采用特定的通用部件組裝,將新設計的部件降到極少,這樣,進一步縮短了設備的研制周期,并保證了設備的可靠質量。
                
                2. 我國微波功率應用的現狀我國在七十年代的初期,就關注著國外微波功率應用技術的發展。早在1972年底電子工業部在南京772廠(即三樂電氣總公司)召開的一次微波電子管技術研討會上,著重討論了微波電子管在新領域中的應用可能發展,新領域即是微波加熱干燥的工業應用、微波治療、微波診斷及微波等離子體等領域。而開展新領域的研究工作的先導,必須研制大功率連續波磁控管。當年772廠即著手研制915MHz和450MHz的連續波磁控管,并在研制成功兩個頻段連續波磁控管的基礎上,又研制了我國首臺2450MHz微波理療儀,及915MHz微波加熱設備。1974年春首臺微波加熱設備在北京展出,展示的微波快速加熱現象,吸引了工業界人士的普遍關注。1974年11月電子工業部在南京772廠召開了微波能應用技術座談會,會議介紹了國外微波功率在工業生產、農業生產和醫療事業中的應用,討論了在我國發展的前景。經過二十多年的努力,我國已經將微波功率應用這個研究領域初步建立了基礎,772廠研制的微波功率設備已在食品、木材和竹制品加工、制藥、紙品、釀酒、橡膠、化工等工業生產中站穩了腳根,改善了生產條件,提高了產品的質量,所研制的多種微波等離子設備、微波高溫設備和微波真空干燥設備已成為多種學科的重要科研手段。
                就全國的情況來說,我國微波功率應用技術的推廣,二十多年來是一段十分艱辛的路程,取得了初步成績,奠定了繼續發展的基礎,這個基礎的主要標志是:(1)微波加熱干燥、微波食品加工和微波殺菌、殺蟲已在多種工業中廣泛應用(2)家用微波爐已形成規模生產的能力;(3)微波醫療儀的臨床應用已取得了普遍的成功;(4)多個領域前沿課題,采用微波功率這個有力工具,已取得了許多可喜進展,拓展新領域研究陣地,已跟上了世界的步伐
                3.微波功率應用正在走向高科技領域從世界各國研究動向來看,微波功率應用正處在向新領域發展的時期,即研究的重點已從傳統的加熱干燥、食品加工轉向多個高新技術領域,作為研究工作的一種嶄新工具。主要的領域有:微波催化化學反應、新材料微波加工處理、微波氣體放電的多種應用的研究等。微波化學的實驗研究,幾乎遍及化學、化工所有領域,大量的文選報告顯示了微波電磁場可以加速化學反應,可將反應時間縮短到原需時間的十分之一到千分之一,給化學工業引入了誘人的前景。微波高溫技術可以燒結精細陶瓷,可焊接陶瓷,并可加工和處理材料,如高分子材料的熱定型,非金屬材料熱處理,微波方法優于常規方法。微波氣體放電,即以微波電磁場形成低溫等離子體,是微波功率應用研究的一個主要方面。微波等離子體化學氣相沉積制膜(MPCVD)和等離子體刻蝕,是微電子加工的主要工藝手段,金剛石薄膜的制備和光纖的制備也采用MPCVD方法,超細粉末的制取,微波等離子體方法,具有多種優點。微波等離子體中,多種粒子的活性強于射頻等離子體,用于化學反應及材料處理具有更有利的條件。此外,由微波無電極放電構成強照明光源(如硫燈),微波臭氣發生器等,有可能逐步走向產業化。據初步的文選調研,我國正在進行的微波功率新領域研究工作的熱點,可以列舉如下:(1)微波選礦(微波輔助熱解)的研究,有色金屬的硫化物轉化為氧化物,鎳的碳酸鹽轉化為氧化鎳,金礦砂的脫硫和放射性同位素的硝酸鹽轉化為氧化物等已取得了實驗室成果。(2)微波輔助有機和無機化學反應,提高化學反應速率做了大量的實驗室工作。(3)微波輔助萃取技術的研究。微波電場能加快溶解速率,改善溶解度,已在多種實驗室取得了顯著成效。用微波輔助萃取方法,科學規范生產,將是必然趨勢。(4)以天然氣代石油制取乙烯等化工原料,采用微波輔助催化化學反應和微波等離子體技術,在實驗室中已取得了較好的收率。(5)活性碳和柴油過濾器的微波再生方法,已得到了良好的實驗效果。(6)我國早在八十年代初期就開始研制多種微波等離子設備,如MPCVD設備,等離子刻蝕設備,激光的微波泵源的研制工作。并且又開始研制微波無線電極放電硫燈強光源,微波氣體放電構成臭氧發生器(在臭氧的環境下,延長糧食的保質期,是一種有效方法)。(7)微波高溫技術,用于燒結陶瓷和焊接陶瓷,我國已經取得了許多實驗成果。國外的趨勢是常規加溫技術并結合微波高溫方法,以改進陶瓷工業的生產,已有小規模的生產設備。我國也具有這方面的基礎和經驗,應早日啟動該項工作。(8)從八十年代初就已經立項從事煤和石油的微波脫硫的研究工作,目的希望早日形成燃燒過程中清潔排放。對固、液、氣三態的廢物處理,也結合微波方法,進行了初步的實驗研究。從這些課題的內容可以看到,對新領域的研究工作,我國和國外的差距并不太大。應切實解決許多實際難題,以加強向產業化轉化的力度,才能對我國的經濟建設和生態環境的改善見實效。
                4.加強微波應用基礎研究是進一步發展的基本條件如上所述,我國對微波功率應用對新領域開拓性的實驗研究工作涉及的面很廣,積累了很多經驗,取得了許多開創性的研究成果,這是令人鼓舞的。但是,把這些實驗室的結果轉變為生產力,使產業化的進程趕上世界前進的步伐,還不容樂觀。從微波工程的角度來看,我國用于新領域實驗研究的設備,尚屬較原始的狀態,而且處理量一般較小,擴大到產業化的規模,還有許多具體難點需要解決,走向產業化還有一段艱苦奮斗的路程。從國外新領域的實驗研究表明:需要對微波功率應用設備有更高的要求。停留在原有水平的設備,難于適應新領域研究的需要。首先,對微波功率源就有較高的要求,要求工作高可靠,輸出的微波功率具有高穩定度和重調精確度,低波紋因素,并具有調制功能,以適應改變條件,取得較佳的實驗效果,并具有可靠的重復性。第二,設備遠實時傳感,監示和高速是需要的。傳感設置,是國產設備的薄弱環節,需要完善這些功能。為了確保監示的精確性,及調整的可靠性,需要著手改進大功率波導元件的性能,及研制應用器的多種適應性強的饋入結構。
                
                由此可見,為適應新領域應用研究的需要,微波功率源、波導元件及傳感和控制這三部份通用性強的基礎部件,還有大量的改進工作要做,使這些基礎部件的技術指標,國外先進的水平。已成功運用的微波功率生產設備,還需要改進和提高。這些通用基礎部件質量的提高,將為改進應用設備,提供扎實的基礎。就可能使微波功率應用設備更規范化,使工作更穩定可靠,加熱更均勻,并配以可靠的傳感功能,可使設備的工作狀態得到實時監示,使電磁場和物質相互作用的狀態具有可覺察性,具有配置閉環自控的基本條件,設備日趨完善,這樣就可縮小和國外先進同類產品的差距,使目前國內以進口設備為主的橡膠微波硫化設備和印刷干燥設備,全部采用國產設備。一旦我們的應用設備的質量躍上一個臺階,就有可能將微波功率應用于加熱的領域不斷拓寬。如化工材料、玻纖的干燥、陶瓷坯體的干燥和定型、紡織、印染、印刷工業的應用,大型冷凍肉食品解凍的應用,完全可以采用微波功率設備,改善生產條件并縮短生產時間?,F有微波功率應用設備的改進和提高,并可靠的運用,無疑將為新領域應用設備提供了有益的經驗和基礎部件。
                
                5.多學科會合攻關使研究工作早日轉向產業化微波功率應用是多學科交叉的課題,就新領域的研究而言,多學科的充分滲透猶為重要。二十多年的經驗表明,應用學科的許多研究工作若不清楚微波原理的基本框架、主要原則和現狀,所立的研究課題往往會多次反復,長期在實驗室中徘徊,研究工作進展的速度不快,而不清楚應用學科具體課題的基本要求,處理的主要環節,所作的微波應用器的工程設計,將會造成使用不當,造成大量浪費。這些雖然都是過去的歷史,但是這些應該吸取的經驗,必須給予高度的重視,對于開拓新的應用領域,更具重要意義。微波應用的研究課題,必然存在著多學科能夠從充分對話、滲透,然后找到多學科規律的會合點的過程。不能忽視多學科從理論角度深入對話的必要性,因為多學科的理論規律,可以預示許多方向性的原則,就可以較可靠的給出應用器設計的具體要求,及實驗的實際運作程序,避免多走彎路,節省時間。多學科的會合既應包括研究工作策略、方案和設計,又應包括失敗和成功的經驗的討論和總結,才能涵蓋研究工作的完整規律,而找到前進的方向。預計將科研成果轉化為生產力,更要注意從多學科會合來考慮,一個科研項目的成果應還要充分重視類似產業或現有同類規模生產產業的成功經驗,作出向產業化轉化的方案。微波技術并不能替代原有生產流程的一切規律,微波技術可以找到原有生產流程的薄弱環節,在這個環節上補充、加強或代替,而使原有的流程得到一個很大跨度的改進。如微波橡膠硫化設備的研制就是一個明顯的例子。硫化溫度和硫化時間對一定的產品均有一個確定的最佳區間,常規方法是升溫時間和硫化時間的矛盾,對大體積的產品而言,由表及里的常規加熱,欲使內部達到預定的硫化溫度,需要很長的時間,表層橡膠已超過了硫化時間,達到了過硫化狀態,而內部尚處于硫化處理不足。傳統方法對整個產品難于達到均勻一致的硫化處理。微波橡膠硫化設備的設計、微波加熱僅用于迅速升溫到預定的硫化溫度一段區間,而已到達硫化溫度后,立即由傳統的加熱方法作保溫處理,如此安排,微波橡膠硫化設備,既加快了生產時間、節約了能源,又得到均勻硫化處理的效果,改善了產品質量。再如微波高溫燒結陶瓷的研究工作表明,微波高溫方法升溫快,可縮短生產時間,改善陶瓷產品的質量。但是實驗研究燒結過程燒成率低,難于掌握迅速升溫的各個環節。冷靜的思考,改進陶瓷燒結的工藝,還應該是常規加熱和微波加熱相結合的方法,初始升溫不必采用微波方法,待到達500°C以上,(陶瓷坯體吸收微波能量的系數受溫度升高而提高),此時,用微波方法即可將坯體內外一致達到燒結溫度,而保溫、降溫仍然采用常規方法。這個想法和看到的報導不謀而合,國外已在這個思路的前提下,研制小型微波燒結和傳統燒結相結合的傳送式窯爐,得到了很好的燒結效果。利用微波功率所進行的多項科學研究,實際上是在尋求相關多學科規律會合點上下功夫。微波功率工程方面的技術工作,正在積累經驗,逐漸探索和相關應用學科相配合,在不同領域共同找到攻克研究工作難點的方法,使各項高科技研究早日向產業化轉化。
                6.微波與傳統加熱干燥技術相結合,大型微波功率應用設備主要在加熱干燥和食品加的生產中運用。但從需求的情況來看,微波功率應用設備尚未能滿足多個領域需求。由于家用微波爐的普及,許多企業改進生產的意圖已在家用微波爐中做成了可行性試驗,或者已經看到了改進的預兆,需要進一步促成,但是已有的微波功率設備又不可能完全適應這些要求,也就是說,就微波加熱干燥而言,微波功率工程仍然還有大量的開拓性工作可做。這些領域大致是非金屬材料的高溫處理、高分子熱定型、化工材料的絕度干燥、脫結晶水、玻璃纖維的干燥、各種生物化學材料、食品的低溫干燥、真空脫水干燥。有些領域的加熱和干燥,傳統方法已進行大量的研究工作。例如干燥方法,著眼于在不同狀態最有效地將水分疏導排出、噴霧干燥、硫化床干燥、振動硫化床干燥、騰干燥、真空干燥都是應物料的不同狀態和熱風刻分相接觸而排出水分。如果適當的引入微波能量,完全可能將干燥過程加快,并改善干燥質量。這些領域微波方法宜與傳統方法相結合,補充向物料提供熱量不足的弱點,可采用微波加熱。疏導排出水分的方法,還應采用傳統方法的優點,這就需要對原有設備進行改革,以兼容饋入微波功率及防止微波泄漏的措施。許多材料的絕干處理,及非金屬材料的熱處理方面的應用,大型微波功率設備密度還不夠高,設計高場強密度的設備,有望而卻步微波功率設備可以改善對非金屬材料的熱處理方法,從理論上估計,對化工材料的絕干處理會取得良好的效果。統一電磁場功率工程方法,為改善生產條件,為前沿研究工作的進展作出努力從許多報導文獻來看,國外射頻加熱設備其設計方法擬逐步和微波功率相接近,即發展所謂50Ω射頻工業加熱技術,標準射頻設備應由如下四部份組成:(1)具有50Ω輸出阻抗的射頻振蕩器;(2)連結射頻振蕩器和匹配盒的50Ω同軸線;(3)具有控制和鑒別器discrimmatic的匹配盒;(4)應用器。也就是說,射頻功率設備發展方向不再是統一體的設備,也可以用通用件組裝設備,而且將振蕩源和應用器可以按需要拉開距離(目前的f工業設備根本無法達到這種要求)。這樣的工作方法,實際是和微波功率設備的研制的方法是一致的;即按標準件組裝設備的方法。同時射頻功率輸出擬改用晶振饋入放大器,以便于穩定頻率與控制功率;此種方案和進一步改進微波功率源;應用正交場放大器,由有源微波網絡組成振蕩電路稱為穩頻管(Stabililotron)思路是一致的。穩頻管的輸出功率在2450MHz是10—50KW和10—100KW。典型的Rf使用頻率是13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz目前有提高使用頻率的趨勢,所試制的Klystron采用267MHz作為高功率工業應用,而微波功率應用的頻率是2450MHz,915MHz,向發展434MHz的趨勢。上從設備設計方法來看,射頻設備和微波設備正在逐步接近,而微波使用頻率在向下擴展,射頻使用頻率在向上升。即二者上下延展,進一步連結成統一的電磁場功率設備,實際上微波功率設備和射頻功率設備是電磁場功率設備的二葉,應該用電磁場功率應用統一的角度來處理方案,射頻和微波各有特長,各有短處,應該用其所長,避其所短,使人國的電磁場功率設備做得更合理,更貼近實用。微波與射頻電磁場功率工程工作領域主要是加熱干燥、材料處理和氣體放電,應用面非常廣,非常貼近生產實際,既是對傳統的加熱干燥方法的改進,又是當前許多重要研究方法的重要工具。當前應該是在調查研究的基礎上作一些總體規劃。哪些行業加熱干燥存在著薄弱環節,電磁場功率設備應以何種頻段采用哪些技術手段處理,這些環節較為合理。當前采用射頻和微波方法的前沿研究工作,設備基礎的薄弱環節存在什么問題,應該逐步加強基礎建設,以有力地促進前沿的研究工作。
              干燥機未來展望編輯
              特性:
              干燥機的未來發展將在深入研究干燥機理和物料干燥特性,掌握對不同物料的最優操作條件下,開發和改進干燥機;另外,大型化、高強度、高經濟性,以及改進對原料的適應性和產品質量,是干燥機發展的基本趨勢;同時進一步研究和開發新型高效和適應特殊要求的干燥機,如組合式干燥機、微波干燥機和遠紅外干燥機等。
              發展潛力:
              干燥機的發展還要重視節能和能量綜合利用,如采用各種聯合加熱方式,移植熱泵和熱管技術,開發太陽能干燥機等;還要發展干燥機的自動控制技術、以保證最優操作條件的實現;另外,隨著人類對環保的重視,改進干燥機的環境保護措施以減少粉塵和廢氣的外泄等,也將是需要深入研究的方向。
              中國干燥機設備市場現狀及分析聯合國當前的需要,國內市場的常規干燥設備,以及主要的國際市場干燥設備,基本都在中國制造,這表明,在中國干燥設備進口為導向的歷史已經結束。但是,仍存在一些問題和困難,據中國通用機械干燥設備行業協會預測,未來幾年,中國的需求,化工行業將干燥設備3000(套)左右;制藥干燥設備的年需求量將達到3000(套)左右;農業,林業,糧食,輕工等行業,如干燥設備,年需求量預計將達到5000(套)左右。干燥設備在國內市場占有率已達到80%以上。
              預計“十五”期間,中國干燥設備在國內市場占有率將達到90%。性能存在問題的區域重點和技術創新能力的方法有兩種。分布集中的企業在中國干燥設備行業的大多數生產企業在該行業的基礎上逐步產生早期企業,相對集中的地理位置,人員結構存在的嚴重缺陷。到目前為止,企業主要分布在江蘇,浙江,上海,遼寧,這些企業占整個行業幾乎是總數的50%,而與此形成鮮明對比的是,有一些地區在中國不存在干燥設備制造商。高度競爭性的行業,有些公司專注于眼前的結果,不需要任何系統的發展,提高整體素質,進展緩慢,嚴重妨礙了正常發展的行業。技術開發是不強改革開放以來,尤其是在最近幾年,中國的經濟增長潛力得到有效釋放,短缺經濟的供給和需求發生了根本的變化,初步形成了買方市場。壓力的買方市場,一些企業在市場上追趕,而不是尋找和開拓新市場,企業專注于市場在不久的將來的需求,更為成熟的產品。因此,在烤箱,振動流化床干燥機和其他產品,制造商們更集中,更具有競爭力。干燥設備行業從事小企業的發展,新產品,以及完善的推出新產品主要是模仿對方。建議開發先進技術,提高產品質量在中國干燥設備技術與世界發達國家相比,在同一行業內還有一定的差距。當前的市場,技術含量較低的產品為主。中國加入世貿組織,將有更多的進入國內市場的國際同行,與日益嚴重的國際競爭,我們將面臨巨大的競爭壓力。世界領先的干燥設備制造商,如丹麥尼魯集團有限公司大河原日本設立了分支機構中國一個又一個,抓住中國市場。隨著加快經濟全球化的進程中,更多的公司將針對中國市場。日益激烈的競爭,這要求我們必須通過企業的進步,吸收國外先進技術,創新,提高產品質量。的想法,產品開發到大規模的設備,控制的自動化程度,質量,表面處理設備,選擇抗腐蝕材料的努力,開發多功能組合機,產品生命周期繼續延長。行業協會要多組織企業參與國際技術交流和吸收的結果,最新的技術,以加快整個行業,以提高技術水平。調整的企業,培育企業核心競爭力在中國的特點是干燥行業的企業不這樣做,不強,不適合,而不是完善,但整體素質不高一些,多數企業管理落后,不符合相應的規模經濟,通過行業協會的指導和協調,改變盲目發展的情況。
              江蘇,浙江,上海,以相對集中的3家企業可以考慮使用該合資企業,合作和收購的中部和西部地區遷移到找到一個更廣泛的空間,生存和發展的企業。工業企業走強強聯合之路的行業,培養了一些技術實力,與知名品牌和自主知識產權的大公司,企業集團。形成了自己的特色產品和特色服務。干燥設備制造企業在中國的相對較低的創新能力,推出擁有自主知識產權的新技術,新產品,少數幾家公司,這是干燥的重要原因發展緩慢?,F有有幾十個高校,科研院所從事研究和開發的干燥技術,位于中國東部,西部,南部,大部分知識成果沒有有效地轉化為現實生產力。企業成為技術創新的主體應該是直接關系到這些大學和研究機構的各種形式的聯合,因此,合理的資源分配和使用,有效地培育和發展創新能力的企業。
              展望未來的競爭力的干燥設備行業的重點將集中在產品質量,技術,服務和價格。類型的設備在干燥,熱空氣將干大氣加熱設備,真空干燥設備為基礎的,其他設備,如遠紅外干燥,閃蒸干燥機微波干燥設備和其他特殊領域的用戶也將逐步擴大的數目應用。在食品,藥品干燥,真空冷凍干燥設備的大型標準設備的需求將會增加,相結合的功能(如制粒干燥,干燥-過濾器)設備的需求將增加,高自動化干燥設備在一些應用將受到歡迎。此外,出現了干燥設備將會有越來越多的重視質量,耐腐蝕材料的干燥設備和使用性能可靠,將特別關注的用戶。干燥設備行業開始進入較成熟的發展階段,能夠更好地滿足各個領域用戶的實際需求,價格的國外同類產品,只有1/3,這使干燥設備在中國比在市場競爭中進口設備的價格具有明顯的優勢;另一方面,較大的干燥設備,大多數還涉及現場安裝,調試和售后服務工作,為國內用戶,國產設備的進口設備選擇更多的選擇和更方便。在國際市場上,中國加入世貿組織,干燥設備更有利于擴大出口。中國的主要出口產品是真空干燥設備干燥設備,干燥設備,振動,中小型糧食,農業,林業,食品和本地產品干燥設備,年出口量超過100輛,主要出口地區東南亞國家和其他發展中國家,并敞開了大門歐洲和美洲市場。中國的出口占了干燥設備的比例總額的不到5%,專家預測,“十五”期間出口產品的干燥設備干燥設備在國內的總份額將超過10%。國際競爭,干燥設備制造企業在中國的主要競爭對手是丹麥,瑞士,英國,德國,美國和日本。競爭對手相比,優勢在中國干燥設備很便宜,這主要是由于不足,控制自動化程度的產品,外觀質量,功能集和組合的領域得到進一步改善。因此,國內干燥設備生產企業應充分利用中國加入WTO的機遇,加強技術交流,同外國的國家學習和借鑒外國先進的干燥設備,干燥設備,以加速提高中國的自動化程度和控制,外觀的質量,功能集和組合,并縮小與國外的產品,來改善我們的產品在用戶的信任,因此,干燥設備在中國,不僅在國內市場,而且在國外市場可以進行。我國正越來越多的生產干燥設備品種,擴大規模,水平和質量的產品迅速增加,越來越多的市場競爭力。特別是,中國政府支持出口的有關政策,生產干燥設備為國內企業創造良好的外部條件,這表明,中國的發展前景良好的干燥設備。
              干燥機單位熱耗和干燥能力折算
              熱耗和生產能力是糧食千燥機試驗的重要指標,但是由于試驗時環境條件、根食條件和千
              燥介質條件的多變性,試驗結果往往沒有可比性,因此必須將干燥機的性能試驗數據折算到一個公認的標準條件才能進行比較和標定。本文以糧食千燥機的試驗數據為墓礎,參考國內外根食干燥機試驗標準,時根食千燥單位熱耗和生產能力折算系數進行了研究和探索;總結了四種折算方法,分析了糧食干燥機在不同的環境和谷物條件下折算系數的計算方法和步驟,闡述了各種方法的優缺點,提出了折算方法的初步的建議,為干燥機試驗數據的可比性和完善干燥機試臉標準提供了依據。
              我國是世界上最大的糧食生產國,糧食年產總量達5億噸。每年由刊文獲季節天氣陰雨以及干燥設備不足而造成糧食的霉變損失高達5%。我國的糧食干燥設備和技術,經過30多年的發展,已具有一定的水平,在農業現代化建設中發揮了重要作用。但是,與我國對干燥設備的需求相比,還存在較大的差距。以水稻烘干為例,日本全國水稻干燥機的保有量已達110萬臺,稻谷干燥機械化水平達90%以上,而我國機械烘干的稻谷還不到l%,稻谷干燥設備不到1萬臺。造成上述差距的原因是多方面的,其中糧食干燥技術標準的研究工作落后也是一個重要原因。目前我國仍采用80年代國家標準(如糧食烘干機試驗方法,糧食烘干技術條件),其中的某些條件和指標已不適應當前干燥機發展的需要,例如現有標準中缺乏干燥機生產能力和單位熱耗的折算方法,有關干燥品質的指標也還不夠完善合理,有些指標未規定統一的測試方法,有些指標比較落后,因而制約了糧食干燥新設備、新工藝的開發、推廣和應用。國際上糧食干燥技術標準已經修訂了多次,如501巧20一l:1997;農用糧食烘干機烘干性能的測定,如15011520一2:2印l。在這些新的干燥技術標準中都有主要干燥性能參數的折算方法,采用的模型和公式多達數十個〔由于它是一個比較復雜和難解決的問題,在我國糧食干燥技術標準中尚無這方面的規定。
              糧食干燥是一個非常復雜的加工過程,影響因素多,干燥條件多變,其中的影響因素有介質參數(如熱風溫度、熱風風量和熱風濕度)、糧食參數(如糧食類別、糧食水分、糧食溫度和糧食流量)、環境條件(如大氣溫度和大氣濕度)、干燥工藝(如順流干燥、逆流干燥、橫流干燥、混流干燥)以及干燥機的結構參數。一臺糧食干燥機可能在很低的環境溫度下(零下20℃)工作,也可能在高達30℃的環境條件下工作,其工作條件完全不同,甚至相差甚遠二所以必需將測得的性能指標進行折算,折算到一個統一的公認的干燥條件。該項標準的研究制定,需要針對不同環境條件、糧食條件,女[I大氣溫度、大氣相對濕度、糧食初始水分、終了水分、降水幅度、糧食類別、品質、加熱方式、熱風溫度、熱風相對濕度、熱風量、干燥方式等一系列參數進行大量的試驗驗證,要形成正式的國家標準難度比較大。最有可能的成果方式是完成研究報告,給出并非完全準確的折算系數,作為指導性技術文件公布試行,然后再進行比較和評價。因此,干燥機生產能力和單位熱耗的折算是一個十分重要的標準。單位耗熱量和烘干能力是糧食烘干設備的關鍵指標。對于不同類型或同一類型的糧食烘干設備,當其驗收工況條件存在差異時,都必須通過有關折算系數將其折算到標準工況條件下,才能進行單位耗熱量和烘干能力的判定、比較。我國尚無統一的烘干單位耗熱量與烘干能力折算系數規范。本課題將對折算系數進行研究,研究并制定折算系數的統一國家標準。糧食烘干單位熱耗和烘干能力折算一直是困擾對糧食干燥機進行性能評價、鑒定的重要問題;多年來由于研究工作量大和科研經費缺乏,此問題一直沒有解決。黑龍江農墾科學院提出了一個解決方法,但由于不能適用于多種干燥工藝和機型以及標準條件和機型選的不夠合理而未能成為國家標準。筆者在深入分析和研究國內外現有干燥技術研究成果的基礎上,通過試驗和理論分析,確定了折算的標準烘干條件,給出了各種烘干機型和不同糧食干燥時的折算系數的計算方法和使用條件。
              1糧食干燥機熱耗和生產能力的折算方法
              1.1計算機模擬法
              糧食干燥機使用中的一個常見問題是糧食的初水分經常變化,為了達到要求的終水分,需要經常調整糧食流量(生產能力),為了比較糧食干燥機性能的好壞也需要知道干燥機的生產能力,因此,必須進行折算。我們認為利用計算機模擬方法進行干燥機熱耗和生產能力的折算是一種較好而且可行的方法,即建立糧食千燥過程的數學模型,編寫干燥模擬程序,在計算機上進行模擬計算,最后得出折算系數。
              此法的優J點是通用性好,可以i}·算不同機型(順流,逆流,橫流和混流干燥機)和不1司糧食(玉米,小麥,水稻)的干燥性能和折算系數;!萬r對任何干燥條件進行折算,計算速度較快;各種一!幾燥工藝都可以使用。
              該方法的缺點是模擬方法還不夠普及,掌握該方法需要有一定的計算機基礎,干燥機使用人員一般沒有這種軟件,此外,干燥過程的數學模型還不夠精確。以后應加強這方面的研究、模擬方法的計算步驟如下:
              l)建立干燥過程模型;
              2)開發各種糧食干燥工藝的計算機模擬程序;
              3)利用模擬程序計算標準條件下干燥機的熱耗和生產能力;
              4)模擬計算非標準條件下的熱耗和生產能力;
              5)計算熱耗和生產能力折算系數;
              6)對干燥機性能進行折算。
              1.2 ISO11520一2國際標準法
              150(Intemational Standard Oganization)國際干燥機性能試驗標準給出了一種折算方法,它利用4個校正系數K1、K2、K3、K4對試驗所得水分蒸發率進行折算。各校正系數的意義如下:
              K1——水分校正系數,K1=(8.971一0.05578Td)X.+1.139InTd一4.652
              K2——熱風溫度校正系數,K2=(0.00565-0.000061Td)+0.000915Td+0.915
              K3——空氣濕度校正系數,K3=1.0175一0.01072(l一Φ)
              K4——風量校正系數,K4=(0.022Td一3.445)a/V一0.271InTd+2.608
              1.3黑龍江省級標準
              黑龍江省農墾科學院農業機械鑒定總站于1989年提出了一種糧食干燥單位熱耗和生產能力
              折算方法,標準條件為降水幅度5%(20%~巧%)、熱風溫度93℃、環境溫度20℃、環境相對濕度為60%,折算方法比較簡單易行。它的主要缺點是只適用于橫流式糧食干燥機和玉米小麥的烘干,有些系數的選擇缺乏依據。此外,它還考慮了熱風爐間接加熱和油爐直接加熱及冷卻段的影響。具體計算方法如下:
              1.3.1單位熱耗的折算
              標準條件下谷物干燥機的單位熱耗量按下式計算:
              Qrb=Qr/(K0*K1)
              式中Qrb一標準條件下的單位熱耗,MJ/kg Qr一試驗時的實測熱耗,MJ八g; K。一大氣條件折算系數,可根據大氣溫度和相對濕度查表求出,見“糧食干燥單位熱耗及生產能力折算系數”標準;K1一糧食條件折算系數,在相同的環境條件下,根據糧食的初水分和終水分查表求出。
              1.4數據表法
              通過熱力計算,把各種條件下參數變化時的折算系數列成表格,再用插入法折算,標準給出兩種表格,一種是大氣條件折算表,另一種是糧食條件折算表,從表中查出兩個系數后,其乘積即為總折算系數。
              本文在深入分析和研究國內外現有研究成果的基礎上,分析和探討了折算的標準條件,給出了各種烘干機型和不同糧食干燥工藝的折算系數的計算方法和使用條件。
              2干燥參數折算標準條件的確定
              為了對比糧食干燥機在不同干燥條件下的性能,必須確定一個公認的標準條件;在非標準條件下進行干燥作業或試驗時必須將干燥過程測得的數據都換算到標準條件,然后才能進行干燥性能的比較。所謂標準條件,一般包括降水幅度、環境溫度、環境濕度、熱風溫度和干燥機類型等。不同國家制定的標準條件是不同的(見表1)。英國小麥干燥時的標準條件定為初水分20%、終水分巧%、環境溫度20℃、環境濕度為80%。我國黑龍江省規定
              干燥玉米的標準條件為降水幅度5%(20%一巧%)、熱風溫度90℃、環境溫度20℃、環境相對濕度為60%。法國對不同季節規定了不同的標準條件。俄羅斯規定降水幅度6%、環境溫度ro℃。我國尚無糧食干機性能折算的國家標準。有些單位正在對它進行研究,不久可能會發布并列人國家標準。
              3糧食條件的折算系數
              不同的糧食類別如玉米、小麥、稻谷其干燥特性是不同的,例如平衡含水率、薄層干燥方程、比熱、汽化潛熱、對氣流的阻力、體積密度等等,折算時必須考慮各種糧食的干燥能力折算系數。
              4不同干燥工藝和機型對折算的影響
              利用數學模擬可以很容易求出各種干燥機在不同條件下(順流、逆流、橫流、混流)的性能,因而也就比較容易計算出折算系數。具體方法可參閱《農產品干燥工藝過程的計算機模擬》一書
              5熱風風量的折算
              由于溫度變化而引起風速變化,因此還必須同時考慮風速(風量與溫度)的折算系數。
              6對谷物干燥折算標準的幾點建議
              (1)加強國際干燥標準的研學。為了向國際干燥技術標準靠攏,必需應用現代信息技術和計算機模擬方法,對國際150干燥技術標準已有的一系列計算模型進行干燥條件折算。由于數學模型比較復雜,而且沒有任何解釋和說明,有許多方程的系數選取還需進行探討和分析,否則很難推廣應用。為此需要對國外有關糧食干燥標準方面的資料進行翻譯、整理、分析和應用。
              (2)獲取必要的試驗數據。為了驗證折算方法的合理性和正確性,必需對折算結果進行驗證,這就需要一定的試驗條件和設備以進行試驗驗證,同時也需要檢索查尋大量文獻資料。
              (3)對四種折算方法進行對比分析。在不同的環境和糧食條件下對上述四種不同的折算方法進行比較和驗證,找出折算中的問題,提出折算標準初稿。

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