[发明专利]一种谷物干燥方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及农业谷物干燥技术领域，特别涉及一种谷物干燥方法及系统。

背景技术

干燥是现代化农业生产中的一个重要的过程，刚收获的谷物含水率一般都较高，需要尽快干燥到安全含水率才能进行储藏，否则就会因霉变发芽等造成损失。而我国每年生产谷物突破6亿吨，每年约有20％的谷物亟需干燥，由于干燥不及时或干燥不到安全水分导致的损失就占年产量的5％。

目前我国大约有500家干燥机厂家，有1000多种型号不同的干燥机，以连续式、循环式的干燥机为主，有顺流、混流、顺逆流等多种形式。对于传统的谷物干燥机来说，大多采用的还是机械式热风干燥方法，这种干燥方法存在干燥时间长，能耗高，热效率利用低，很难保证谷物干燥后的品质。例如顺流或逆流式干燥系统仅排出的废气就带走约20％左右的热能。采用热风干燥方式的干燥机炉体结构落后，砌筑式换热器密闭性和保温性差等诸多因素均使热风炉的效率大打折扣，甚至很多干燥设备没有任何形式的保温措施，风机外壳等设备直接裸露于大气中，其内部的热风温度在80℃～150℃，内外温差造成金属表面向大气散发着大量的热能。另外，除干燥室的热损失外，热风炉排除的高温烟气还会带走约15％左右的热能，这些废气和烟气被直接排入大气，既污染了环境又损失了热能。

另外，目前谷物干燥机普遍存在自动化不足，含水率测定依赖人工取样，缺乏集中检测与控制。

由科技部、农业部等十三部委联合下发了《农业及谷物科技发展规划(2009－2020年)》，将干燥行业节能减排作为重点内容。据不完全统计，我国谷物干燥机90％以上用煤做热源，所以热源单一且多没有尾气处理设备，煤燃烧产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、粉尘等直接排放到大气，对环境污染严重。目前国内外很多学者在红外辐射干燥方面已经开展了相关研究，例如国内学者汪喜波、焦士龙、王芳、罗建毅等，国外学者T.M.Afzal&T.Abe、DasI、MuhmmedHussainRiadh等。国内生产的类似干燥机有上海三久循环式远红外线干燥机、金子农机(无锡)有限公司生产的远红外线干燥机等。目前研究基本是单纯的红外辐射干燥，然而谷物超过一定厚度，红外辐射难以透过，并且红外辐射干燥产生的热量较高的废气直接排出，热量未得到有效利用。

发明内容

本发明为解决现有技术的上述缺陷，提供一种谷物干燥方法及系统。

一方面，本发明提供一种谷物干燥方法，包括：

辐射筒表面的红外辐射材料吸收燃烧器产生的热量，对辐射段的谷物进行红外辐射；

利用所述红外辐射产生的废气，与主热风道的冷空气混合后流入组合式对流段进行谷物的对流干燥。

其中，所述组合式对流段根据工艺需求，通过替换组合式对流段的结构的方式分别形成顺流干燥结构、顺逆流干燥结构或混流干燥结构。优选的，所述组合式对流段包括金属板围成的长方形盒体，所述长方形盒体一侧与主热风道连接，另一侧设有废气室，所述长方形盒体内自上而下阵列布置有多个由金属板围成的五角形截面的进风角盒和出风角盒；所述组合式对流段为组合积木式结构，根据所述进风角盒和出风角盒的排列形式不同分别形成顺流干燥结构、顺逆流干燥结构或混流干燥结构。

另一方面，本发明还提供一种谷物干燥系统，所述谷物干燥系统包括干燥机，所述干燥机从上到下依次设置储粮段、组合式对流段、辐射段和排粮段；

所述辐射段设有辐射筒和燃烧器，所述辐射筒表面涂有红外辐射材料；所述组合式对流段连接主热风道，所述辐射段一侧设有辐射段废气风道，所述辐射段废气风道与主热风道相连接；

所述储粮段和排粮段分别用于放置和运出谷物；

所述辐射段用于，辐射筒表面的红外辐射材料吸收燃烧器产生的热量，对辐射段的谷物进行红外辐射；

所述组合式对流段用于，所述红外辐射产生的废气通过辐射段废气风道流入主热风道，与主热风道中的冷空气混合后流入组合式对流段进行谷物的对流干燥；

其中，所述组合式对流段根据工艺需求，通过替换组合式对流段的结构的方式分别形成顺流干燥结构、顺逆流干燥结构或混流干燥结构。

优选的，所述谷物干燥系统还包括湿谷仓和干谷仓；