国内外混流式干燥机现状问题及发展趋势
孙鹏+陈海涛+陈武东+温海江+王丽娟
摘要通过对目前国内外混流式干燥机现状的介绍、分析，阐述了目前国内混流式干燥机存在的问题、差距和国外混流式干燥机的发展趋势。
关键词混流式干燥机现状发展趋势
0引言
干燥是使物料中的水分汽化和分离的过程（GB/T 14095《农产品干燥技术 术语》）。干燥是最古老的单元操作之一，然而它也是最复杂、人们了解最浅的技术。在干燥技术上的许多方面存在着“知其然不知其所以然”的状况，多数干燥设备的设计仍依赖于小规模试验及实际操作经验。因此，了解粮食干燥的实际情况对粮食安全储藏有着十分重要的意义。
尽管近年来粮食干燥领域的研究与开发已近乎呈指数上升，但对于粮食干燥的微观理解仍然粗浅，粮食干燥是一个复杂的操作，它包含许多物理、化学和生物化学变化等相关的非稳定状态传递现象，这些变化也会引起传热机理的变化。
粮食干燥不仅仅要考虑到去除其水分，还要保持其食味和营养成分，由于热量等传递过程基本守恒方程也是高度非线性的，所以粮食干燥设备仍然复杂，须凭经验，而且随不同设备和粮食品种而变化。
混流式干燥机作为粮食干燥设备在国际上是应用历史最长、最广泛的一种粮食干燥设备，由于其通用性好、电耗低、干燥质量好而日益得到发展。目前，混流式粮食干燥机发展很快，它也是使用高新技术最多的一种机型，而且国际上最大的粮食干燥设备就是混流式干燥机。
1国内研究现状
我国在20世纪50年代就引进了前苏联的塔式干燥机，随后虽然陆续引进各国的干燥设备但应用推广不多，90年代开始，随着国际发达国家先进干燥设备的大量引进以及国内对粮食安全储藏的日益重视，引进、消化、吸收国外先进的粮食干燥技术促使我国的粮食干燥行业迅速发展壮大起来，结合我国实际情况，先后开发出5HX、5HG、5HF、5GSH、5HT、5HST、5HH等系列混流式粮食干燥机。
目前，我国已有二十余个厂家生产上述各类机型，全国拥有量近万台，每台混流式干燥机日处理高水分粮食的能力最小为50 t，最大的达1000 t。
随着国际交流和干燥技术引进的日益频繁，加上我国国力迅速增强，自主创新不断涌现，使得我国在粮食干燥技术方面与国外发达国家的距离逐渐缩小，尤其是在混流式粮食干燥机方面发展极快。
虽然国内各厂家研制的混流式粮食干燥机都具有各自的特点和优点，但由于主观认识和客观条件的限制，使多数混流式粮食干燥机在设计制造和实际推广应用中普遍存在以下主要问题。
(1)国内多数混流式粮食干燥机都是在引进国外设备后，通过研学国外先进的干燥技术并结合国内实际情况来设计的。虽然近些年发展很快，但突出的问题是不重视干燥基础理论的研究，研究成果的实际推广应用方面也是弱项，在干燥基础理论研究和试验研究方面与国外先进国家相比差距较大。
(2)干燥机的制造质量总的来说与国外干燥机相比仍有较大的差距。尤其有部分生产厂家不具备相应的技术和设备条件，作坊式生产，使得干燥机的制造工艺水平低，使用材质不够标准，因而干燥机使用寿命低、可靠性差，致使干燥质量不能保证。
(3)干燥机系统的自动化控制程度仍有待进一步提高，配备在线水分测试装置、在线温度传感装置、视频监控装置及计算机模拟控制装置等温度、电气控制技术的应用还非常少，且工作不可靠，使得通过干燥机干燥后粮食的水分、温度不能准确控制，影响干燥质量。
(4)干燥工艺不合理，影响干燥机的正常工作。从原粮净度的要求、不同水分原粮分别堆放分批干燥到干燥介质温度、风量等干燥参数的确定，以及附属设备的配置等方面的不合理，造成干燥机不能正常工作，干燥后粮食的质量不能保证。
(5)干燥机型号多、类型杂，不够规范。虽然近年来国家出台了一些干燥设备的国家标准和产品标准如GB/T 《16714—2007连续式粮食干燥机》、GB/T 6970—2007《粮食干燥机试验方法》、JB/T 10200—2014《种子加工与粮食处理设备 产品型号编制规则》等，但由于标准的宣贯、执行不力，使得有些干燥机未经任何形式的技术测试、鉴定就进入市场，导致干燥性能不能保证，影响粮食的干燥品质，给用户造成很大的损失。
(6)我国的混流式粮食干燥机大多以燃煤为热源，而西方发达国家以燃油和天然气为热源。燃煤热风炉因其占地面积大，热效率低，单位热耗较高，温度不易控制，使用寿命短，钢材、水泥等材料消耗量大，制造成本高，同时，由于以燃煤为热源，对环境易造成污染，不利于环保。
2国外研究现状
国外发达国家早在20世纪40年代就开始发展应用粮食干燥设备，已经完成由机械化、自动化阶段到提高粮食干燥质量、降低干燥成本并实现计算机控制及管理阶段的发展。
目前，国际上生产大型混流式干燥机的专业公司较多，主要有加拿大的沃太克（Vertec），美国的阿尔格莱德(Aeroglide)和Lsu，丹麦的希伯里亚（Cimbria），法国的拉富（Law）和Fao，英国的凯瑞（Carier），瑞典的斯维格码（Swegma），德国的Stela和Simcco，意大利的Mulmix等几十家。
这些技术先进公司生产的粮食干燥设备的引进对我国混流式干燥机技术的发展影响极大，如干燥介质，由干燥机中间进入对两侧粮食进行干燥的加拿大沃太克（Vertec）干燥机；进、排气角状盒呈十字交叉排列以及排粮采用在干燥机横截面均布多个排粮辊，保证粮食均匀等速下降的美国阿尔格莱德(Aeroglide) 干燥机；为了保证粮食干燥后均匀度角状盒采用变截面的丹麦希伯里亚（Cimbria）干燥机；避免因干燥机体积过大产生干燥不均匀问题，采用干燥介质正反双向进入的法国拉富（Law）干燥机等。
目前，国外的混流式干燥机主要在设备大型化、提高粮食干燥质量、降低干燥成本并实现计算机控制及管理等方面的投入较多，其发展趋势表现在以下几个方面。
(1)干燥理论研究和试验研究方面，已经从理论分析的基础上开发为混流式干燥模型，使混流式干燥模拟技术进一步提高。
(2)干燥机系统的自动化方面，包括在线水分测试装置、在线温度传感装置、视频监控装置等检测监控装置计算机模拟控制及计算机管理技术完全得到应用。
(3)丹麦的希伯里亚（Cimbria）、法国的拉富（Law）和瑞典的斯维格码（Swegma）等公司生产的干燥机，已经完全摒弃了传统的锥形底仓和叶板式（搅龙）排粮机构，采用新型脉动排粮机构，可以使粮食均匀等速向下流动。
(4)法国的拉富（Law）等公司生产的干燥机，已经开始采用更为先进的变温干燥工艺，干燥介质温度从上到下逐渐降低，粮食相应地由高温区逐渐向低温区流动，这样可以保证粮食品质，并降低能耗。
(5)美国的阿尔格莱德(Aeroglide)、丹麦的希伯里亚（Cimbria）、法国的拉富（Law）和瑞典的斯维格码（Swegma）等公司生产的干燥机采用可调整冷却段，通过调节翻板可以改变冷却段及干燥段高度，提高干燥及冷却效率。
(6)美国的阿尔格莱德(Aeroglide)、法国的拉富（Law）、瑞典的斯维格码（Swegma）和德国的Stela等公司生产的干燥机设置了余热回收装置，节约能源使热能得到了进一步的利用。
(7)对干燥机内部构件的结构进行优化设计。如针对角状盒的形状、尺寸、配置的设计进行分析、试验研究与干燥速率、单位热耗、粮食品质等干燥性能指标的关系；设置半角状盒及干燥机四角的角折射板以避免干燥“死角”的作用；粮食在干燥机内部不同位置滞留时间关系的研究等等。
当前，许多常用的干燥技术已经成熟，新产品、新工艺、高产率、更严格的环保和安全要求等等，常常要求新型粮食干燥设备较传统型具有更加完善的性能和更低的能耗，这些需求已经带来了一些如热源（燃料）、燃烧方式、传热模式、干燥介质、干燥设备、干燥控制等干燥技术的革新。由于干燥成本的考虑、经验的缺乏以及传统思想的束缚，致使困难、风险放大而难于接受。因此，通过对混流式粮食干燥机机理、技术的研究，吸收国内外先进的粮食干燥技术，缩短我国同国外发达国家的距离，确定适合我国混流式粮食干燥机的设计与开发，对推动我国粮食干燥产业可持续发展和保障粮食安全具有重要的意义。
参考文献：
曹崇文，何金榜国外谷物干燥设备的发展趋势[J]现代化农业，2002（1）：40-43.（03）
摘要通过对目前国内外混流式干燥机现状的介绍、分析，阐述了目前国内混流式干燥机存在的问题、差距和国外混流式干燥机的发展趋势。
关键词混流式干燥机现状发展趋势
0引言
干燥是使物料中的水分汽化和分离的过程（GB/T 14095《农产品干燥技术 术语》）。干燥是最古老的单元操作之一，然而它也是最复杂、人们了解最浅的技术。在干燥技术上的许多方面存在着“知其然不知其所以然”的状况，多数干燥设备的设计仍依赖于小规模试验及实际操作经验。因此，了解粮食干燥的实际情况对粮食安全储藏有着十分重要的意义。
尽管近年来粮食干燥领域的研究与开发已近乎呈指数上升，但对于粮食干燥的微观理解仍然粗浅，粮食干燥是一个复杂的操作，它包含许多物理、化学和生物化学变化等相关的非稳定状态传递现象，这些变化也会引起传热机理的变化。
粮食干燥不仅仅要考虑到去除其水分，还要保持其食味和营养成分，由于热量等传递过程基本守恒方程也是高度非线性的，所以粮食干燥设备仍然复杂，须凭经验，而且随不同设备和粮食品种而变化。
混流式干燥机作为粮食干燥设备在国际上是应用历史最长、最广泛的一种粮食干燥设备，由于其通用性好、电耗低、干燥质量好而日益得到发展。目前，混流式粮食干燥机发展很快，它也是使用高新技术最多的一种机型，而且国际上最大的粮食干燥设备就是混流式干燥机。
1国内研究现状
我国在20世纪50年代就引进了前苏联的塔式干燥机，随后虽然陆续引进各国的干燥设备但应用推广不多，90年代开始，随着国际发达国家先进干燥设备的大量引进以及国内对粮食安全储藏的日益重视，引进、消化、吸收国外先进的粮食干燥技术促使我国的粮食干燥行业迅速发展壮大起来，结合我国实际情况，先后开发出5HX、5HG、5HF、5GSH、5HT、5HST、5HH等系列混流式粮食干燥机。
目前，我国已有二十余个厂家生产上述各类机型，全国拥有量近万台，每台混流式干燥机日处理高水分粮食的能力最小为50 t，最大的达1000 t。
随着国际交流和干燥技术引进的日益频繁，加上我国国力迅速增强，自主创新不断涌现，使得我国在粮食干燥技术方面与国外发达国家的距离逐渐缩小，尤其是在混流式粮食干燥机方面发展极快。
虽然国内各厂家研制的混流式粮食干燥机都具有各自的特点和优点，但由于主观认识和客观条件的限制，使多数混流式粮食干燥机在设计制造和实际推广应用中普遍存在以下主要问题。
(1)国内多数混流式粮食干燥机都是在引进国外设备后，通过研学国外先进的干燥技术并结合国内实际情况来设计的。虽然近些年发展很快，但突出的问题是不重视干燥基础理论的研究，研究成果的实际推广应用方面也是弱项，在干燥基础理论研究和试验研究方面与国外先进国家相比差距较大。
(2)干燥机的制造质量总的来说与国外干燥机相比仍有较大的差距。尤其有部分生产厂家不具备相应的技术和设备条件，作坊式生产，使得干燥机的制造工艺水平低，使用材质不够标准，因而干燥机使用寿命低、可靠性差，致使干燥质量不能保证。
(3)干燥机系统的自动化控制程度仍有待进一步提高，配备在线水分测试装置、在线温度传感装置、视频监控装置及计算机模拟控制装置等温度、电气控制技术的应用还非常少，且工作不可靠，使得通过干燥机干燥后粮食的水分、温度不能准确控制，影响干燥质量。
(4)干燥工艺不合理，影响干燥机的正常工作。从原粮净度的要求、不同水分原粮分别堆放分批干燥到干燥介质温度、风量等干燥参数的确定，以及附属设备的配置等方面的不合理，造成干燥机不能正常工作，干燥后粮食的质量不能保证。
(5)干燥机型号多、类型杂，不够规范。虽然近年来国家出台了一些干燥设备的国家标准和产品标准如GB/T 《16714—2007连续式粮食干燥机》、GB/T 6970—2007《粮食干燥机试验方法》、JB/T 10200—2014《种子加工与粮食处理设备 产品型号编制规则》等，但由于标准的宣贯、执行不力，使得有些干燥机未经任何形式的技术测试、鉴定就进入市场，导致干燥性能不能保证，影响粮食的干燥品质，给用户造成很大的损失。
(6)我国的混流式粮食干燥机大多以燃煤为热源，而西方发达国家以燃油和天然气为热源。燃煤热风炉因其占地面积大，热效率低，单位热耗较高，温度不易控制，使用寿命短，钢材、水泥等材料消耗量大，制造成本高，同时，由于以燃煤为热源，对环境易造成污染，不利于环保。
2国外研究现状
国外发达国家早在20世纪40年代就开始发展应用粮食干燥设备，已经完成由机械化、自动化阶段到提高粮食干燥质量、降低干燥成本并实现计算机控制及管理阶段的发展。
目前，国际上生产大型混流式干燥机的专业公司较多，主要有加拿大的沃太克（Vertec），美国的阿尔格莱德(Aeroglide)和Lsu，丹麦的希伯里亚（Cimbria），法国的拉富（Law）和Fao，英国的凯瑞（Carier），瑞典的斯维格码（Swegma），德国的Stela和Simcco，意大利的Mulmix等几十家。
这些技术先进公司生产的粮食干燥设备的引进对我国混流式干燥机技术的发展影响极大，如干燥介质，由干燥机中间进入对两侧粮食进行干燥的加拿大沃太克（Vertec）干燥机；进、排气角状盒呈十字交叉排列以及排粮采用在干燥机横截面均布多个排粮辊，保证粮食均匀等速下降的美国阿尔格莱德(Aeroglide) 干燥机；为了保证粮食干燥后均匀度角状盒采用变截面的丹麦希伯里亚（Cimbria）干燥机；避免因干燥机体积过大产生干燥不均匀问题，采用干燥介质正反双向进入的法国拉富（Law）干燥机等。
目前，国外的混流式干燥机主要在设备大型化、提高粮食干燥质量、降低干燥成本并实现计算机控制及管理等方面的投入较多，其发展趋势表现在以下几个方面。
(1)干燥理论研究和试验研究方面，已经从理论分析的基础上开发为混流式干燥模型，使混流式干燥模拟技术进一步提高。
(2)干燥机系统的自动化方面，包括在线水分测试装置、在线温度传感装置、视频监控装置等检测监控装置计算机模拟控制及计算机管理技术完全得到应用。
(3)丹麦的希伯里亚（Cimbria）、法国的拉富（Law）和瑞典的斯维格码（Swegma）等公司生产的干燥机，已经完全摒弃了传统的锥形底仓和叶板式（搅龙）排粮机构，采用新型脉动排粮机构，可以使粮食均匀等速向下流动。
(4)法国的拉富（Law）等公司生产的干燥机，已经开始采用更为先进的变温干燥工艺，干燥介质温度从上到下逐渐降低，粮食相应地由高温区逐渐向低温区流动，这样可以保证粮食品质，并降低能耗。
(5)美国的阿尔格莱德(Aeroglide)、丹麦的希伯里亚（Cimbria）、法国的拉富（Law）和瑞典的斯维格码（Swegma）等公司生产的干燥机采用可调整冷却段，通过调节翻板可以改变冷却段及干燥段高度，提高干燥及冷却效率。
(6)美国的阿尔格莱德(Aeroglide)、法国的拉富（Law）、瑞典的斯维格码（Swegma）和德国的Stela等公司生产的干燥机设置了余热回收装置，节约能源使热能得到了进一步的利用。
(7)对干燥机内部构件的结构进行优化设计。如针对角状盒的形状、尺寸、配置的设计进行分析、试验研究与干燥速率、单位热耗、粮食品质等干燥性能指标的关系；设置半角状盒及干燥机四角的角折射板以避免干燥“死角”的作用；粮食在干燥机内部不同位置滞留时间关系的研究等等。
当前，许多常用的干燥技术已经成熟，新产品、新工艺、高产率、更严格的环保和安全要求等等，常常要求新型粮食干燥设备较传统型具有更加完善的性能和更低的能耗，这些需求已经带来了一些如热源（燃料）、燃烧方式、传热模式、干燥介质、干燥设备、干燥控制等干燥技术的革新。由于干燥成本的考虑、经验的缺乏以及传统思想的束缚，致使困难、风险放大而难于接受。因此，通过对混流式粮食干燥机机理、技术的研究，吸收国内外先进的粮食干燥技术，缩短我国同国外发达国家的距离，确定适合我国混流式粮食干燥机的设计与开发，对推动我国粮食干燥产业可持续发展和保障粮食安全具有重要的意义。
参考文献：
曹崇文，何金榜国外谷物干燥设备的发展趋势[J]现代化农业，2002（1）：40-43.（03）
