1、油菜籽特性及對烘干設備的要求
1.1油菜籽特性
油菜籽由種皮和胚兩部分組成，胚部有兩片發(fā)達的子葉，油菜籽的油主要存在于子葉中。其主要成分是脂肪(40%)、蛋白質(zhì)(27%)和水。油菜籽呈球形，粒小且輕，平均粒徑1.27～2.10mm，平均單粒重為4.2mg。油菜籽容重為以660-800kg/m3時，空隙率為36%，比表面積為3m2/kg，漂浮系數(shù)為8.2m/S。
1.2油菜籽烘干機的特殊要求
油菜籽烘干機在結(jié)構(gòu)上可與水稻烘干機大致相同，但根據(jù)油菜自身的特性，油菜籽烘干機應具有6個特點：①因油菜籽粒比較�。娓蓹C的熱風風速和風量都要小。熱風風速_二般為3 - 4m/s風速過高，易把籽粒帶走；而熱風風量要能根據(jù)實際作業(yè)的熱風溫度和風速來隨時調(diào)整；②因油菜籽含油量高，在烘干流程中不應設緩蘇段，以免在緩蘇時出油或霉變；③熱風溫度在70—80℃為宜，溫度過高會產(chǎn)生糊籽或出油現(xiàn)象；④降水幅度以4%。5%/h為宜；⑤單位耗熱量，小型烘干機(處理量2～6t/h)為6.3～6.6MJ/h，大型烘干機（處理量8～10WO為6.7～6.9Mj/h；⑥烘后的油菜籽必須充分冷卻，因此冷風風速和風量必須適當。
2、國內(nèi)研究現(xiàn)狀
作為世界第一油菜籽產(chǎn)銷大國，我國目前的油菜籽干燥設備形式多樣。而南方丘陵地區(qū)需要一種可進行走鄉(xiāng)串戶作業(yè)的小型移動烘干設備。我國現(xiàn)有的小型烘干機有以下幾種。
2.1小型可移動攪拌式干燥機
四川農(nóng)業(yè)大學從結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低、可移動作業(yè)、具有較高的自動化、智能化等方面著手，研制了一種采用了攪拌形式的滾筒干燥室的小型干燥機，其干燥能力較強，能耗較低，平均處理能力在1.5t左右，具有較好的經(jīng)濟效益。
整個烘干機由二部分組成：干燥室和控制室。干燥室內(nèi)采用螺旋式攪拌器，可以使糧食在干燥室內(nèi)部自上而下翻轉(zhuǎn)1800．使糧食徹底換向和重新混合，保證所有烘干后的糧食水分的均勻。干燥室和控制室通過熱風管相連，控制室里裝有熱風爐，風機和單片機為核心的干燥機控制裝置。該烘干機可進行油菜烘干，具有良好地移動作業(yè)能力，能進行跨區(qū)作業(yè)，可以降低作業(yè)成本，能在線檢測水分，實現(xiàn)了自動化和智能化。由于油菜籽種皮薄，如果攪拌速度較快易損傷油菜籽，影響油菜籽的品質(zhì)。該烘干機無提升機構(gòu)，裝卸料不方便。
2.2小型可移動滾筒式干燥機
山東菏澤學院研制了一種轉(zhuǎn)筒式干燥機，如圖2所示。工作時滾筒順時針回轉(zhuǎn)（進料時滾筒順時針旋轉(zhuǎn)），但裝有風機的圓筒不旋轉(zhuǎn)。在滾筒內(nèi)壁鑲有縱向抄板，當滾筒回轉(zhuǎn)時，滾筒底部的種子被抄板炒起，隨著滾筒的回轉(zhuǎn)，抄板中的種子漸漸均勻撒落。處于均勻撤落狀態(tài)的種子受到熱風的吹拂，使種子中的水分被蒸發(fā)出來。出料時滾筒逆時針旋轉(zhuǎn)，谷物順著導料板滑出。
該小型烘干機可移動，一次烘干量為100kg。滾筒的旋轉(zhuǎn)起到了攪拌作用，實現(xiàn)了均勻烘干，能保證油菜籽的品質(zhì)。但是滾筒轉(zhuǎn)動要求較平穩(wěn)，速度不宜過快，不然油菜籽易溢出。該烘干機裝卸料不方便，缺乏在線水分檢測和溫度檢測，未能實現(xiàn)自動化和智能化。
2.3箱式通風干燥機
江蘇正昌集團溧陽正昌干燥設備有限公司的ZCPX箱式通風干燥機是一種性價比較高的可移動批式干燥設備，是種糧大戶、小型糧食加工廠、種子加工廠、飼料加工、食品加工等企業(yè)大量選用的干燥設備。
烘干機組成如圖3所示。主機上部內(nèi)置2臺高性能雙葉輪軸流風機，下部內(nèi)置燃油熱風爐系統(tǒng)；采用高效能燃燒器及旋鈕式溫度控制器，配合大風量低溫干燥，保證物料品質(zhì)及減少物料內(nèi)部活性物質(zhì)不受破壞；主機下裝有滑輪，便于安裝和移動，整個箱體采用積木式裝配，連接部位采用銷扣搭接，便于快速拆裝，閑置時拆卸存放，占地面積小。此外，臺灣三久公司也生產(chǎn)這種類型的烘干機。
該烘干機成本低，一次可烘干1.6t～3.6t油菜籽。網(wǎng)板的網(wǎng)孔直徑（3mm左右）大于油菜籽直徑(1.27～2.lOmm)，若做油菜烘干用，需更換孔徑適合油菜籽烘干的網(wǎng)板，這將會使風量變小，減緩油菜籽烘干的速率；該干燥機無在線水分檢測和溫度檢測，缺乏攪拌設備，且裝卸料不方便。
2.4小型可移動式循環(huán)干燥機
該干燥機由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學研制，結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。主要由機架、風機、風量分配器、電熱箱（一個預加熱器和主加熱器）、料倉、干燥室、裝料倉、糧食輸送管和各種閥門組成。整個干燥機可通過機架和地輪方便地移動。工作時，物料從裝料倉進入輸送管，被經(jīng)過預加熱器加熱的熱風（風溫30一35℃之間可調(diào)）吹入料倉，然后因重力落人干燥室。由主加熱器加熱的熱風（溫度在40 – 70℃之間可調(diào)）切向進人外篩筒與圓形干燥室內(nèi)壁之間，形成旋轉(zhuǎn)氣流，然后穿過谷層向上．從而干燥糧食。去除一定水分的糧食再進人上排糧倉，然后又循環(huán)進人糧食輸送管。當糧食水分滿足要求時，經(jīng)下排糧閥收集。
該烘干機的優(yōu)點在于熱風循環(huán)起到了攪拌作用，可實現(xiàn)均勻烘干，適合油菜籽烘干，但是烘干量少，效率低，無在線水分檢測。
另外，三門峽市百得干燥設備公司、余姚市糧機廣、金湖干燥設備廠等還研制出了空心槳葉式的干燥機。農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設計研究院研制出了CTHL系列混流式的油菜籽干燥機，在北方使用秸稈做燃料，溫度可調(diào)，具有提升機構(gòu)、無極變速排量機構(gòu)，適合各種粒徑的作物烘干，還可通過拖拉機牽引實現(xiàn)流動作業(yè)等。
3、國外研究現(xiàn)狀
歐美國家的農(nóng)場都比較大，烘干設備以大型，集中型為主，油菜的烘干設備也不例外，如英國Law-Denis公司的CN16/48系列塔式烘干設備，俄國在20世紀50年代就已經(jīng)出現(xiàn)了庫茲巴斯移動式谷物烘干機；而亞洲國家中以丘陵為主的地區(qū)則以小型的糧食烘干機為主，如日本金子公司的小型的烘干設備SSA-160，越南的SRR-l型簡易糧食烘干機等。
3.1英國大型烘干設備
英國Law-Denis公司的CN16/ 48系列塔式烘干設備主要由熱氣室（包括燃油爐、燃燒室、熱氣室）、原料干燥室、排氣集氣室、廢氣排氣除塵裝置、空氣動力系統(tǒng)、原料卸料裝置、電氣控制系統(tǒng)、溫濕度檢測系統(tǒng)等組成。
該烘干機可連續(xù)干燥處理物料，處理能力大。若原料水分在18%以內(nèi)，可一次降低水分6%，產(chǎn)量可達50t/h；若水分高于18%需進行一次干拌或二次處理。整個系統(tǒng)較完善，采用功能控制器、燃油爐控制器、卸料控制器和各種專用控制器、控制模塊分別控制各個系統(tǒng)，具有較高的自動化程度。能自動對溫度、濕度及工作狀態(tài)進行全面的檢測控制，使用安全可靠，實現(xiàn)了自動卸料，還可除塵。但是該機結(jié)構(gòu)復雜，成本高，只適合大型油脂加工企業(yè)，不適合農(nóng)村農(nóng)戶使用。不過，其反射混流干燥原理值得借鑒。
3.2日本的小型谷物烘干機
日本金子公司的SSA-160烘干機使用單相電源，裝機容量2t以下，物料可經(jīng)升運器提升至干燥倉；有水分測定裝置，可隨時觀察物料含水情況，達到要求的干燥程度時能自動停機；廢氣經(jīng)管道排出室外，能保持良好的作業(yè)環(huán)境，且可靠性強，但是價格昂貴。
3.3越南的簡易糧食烘干機
越南農(nóng)林大學研制開發(fā)了一種SRR-1型簡易糧食烘干機。該烘干機由軸流風機，加熱器和竹編機筒三部分組成。由于其內(nèi)外機筒都是由竹席編織而成，所以性能上具有投資小，運行費用低，操作簡單，維修方便，干燥溫度低，能保證油菜籽的品質(zhì)等特點，最主要是農(nóng)民能負擔得起，因此在越南農(nóng)村廣泛推廣使用。該烘干機一次的烘干量最多為It。但該機缺乏攪拌機構(gòu)，裝卸料不方便，因此烘干效率低。
4、存在的問題
中國勞動力成本低，國外先進的烘干設備一般價格昂貴，不適合在南方農(nóng)村推廣，因此在保證能實現(xiàn)干燥目的的前提下，盡量降低成本。
國內(nèi)外的烘干機大都是用來烘干谷物等糧食的，如湖北荊門糧食局就用RVF700遠紅外線谷物烘干機烘干油菜籽。沒有特別適合油菜烘干的干燥設備，如對不同油菜籽種類和不同含水率，其烘干所應對應的不同溫度、風量等因素都沒有另行考慮。
關于油菜烘干機控制部分的試驗和研究較少，并且做的都是薄層烘干試驗。如佳木斯大學和華中農(nóng)業(yè)大學就薄層油菜籽的干燥工藝進行了大量研究，一旦厚度加大，試驗數(shù)據(jù)可能就不準確。這就需要我們投入大量人力和物力，考慮油菜籽初始不同含水率，選擇相應的溫度控制范圍（50～80℃）與干燥時間，進行油菜烘干試驗以及烘干后油菜籽發(fā)芽率和含油量的測定試驗，從而得出更準確的數(shù)據(jù)，為油菜烘干過程中水分檢測和溫度控制的設計提供可靠的保障。
5、建議
綜上所述，針對農(nóng)村油菜種植大戶和小型的油菜加工企業(yè)，借鑒以上國內(nèi)外的烘干機的結(jié)構(gòu)和干燥原理，我們可以從以下幾個方面來考慮油菜籽烘干機優(yōu)化設計。
(1)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，價格便宜。中國農(nóng)村機械化程度不高，操作方便且價格便宜的機械更容易受到農(nóng)民朋友的親睞。
(2)體積小，可實現(xiàn)流動作業(yè)，一機多戶使用，提高設備利用率，實現(xiàn)資源共享；設置裝卸料機構(gòu)和攪拌機構(gòu)。為了減少農(nóng)民的勞動強度和提高烘干均勻性，應該考慮設計裝卸料機構(gòu)，同時實現(xiàn)機械攪拌。
(3)提高自動化程度。國外的烘干機自動控制功能較多，包括自動顯示物料含水率，烘干過程進風的溫度根據(jù)干燥溫度、外界氣溫和濕度自動調(diào)整，按輸入的干燥要求自動停機等。而國內(nèi)的烘干機一般只控制最高進風溫度，小型烘干機可以參考英國大型設備的控制系統(tǒng)進行設計。
(4)節(jié)約能源。國外為了節(jié)約能源，已經(jīng)采用微波烘干技術(shù)。但是微波烘干成本高，自動化程度高，對于農(nóng)業(yè)基礎相對薄弱的中國農(nóng)村來說，難以得到大范圍的應用，因此我們還是宜采用燃料烘干。由于當今世界柴油等天然燃料的缺乏，在我國北方已經(jīng)研制出了秸稈燃料糧食干燥設備，實現(xiàn)了廢物利用。南方也同樣可以使用生物質(zhì)能源取代燃油，甚至可以開發(fā)其他能源。這就在一定程度上降低了成本，更容易在農(nóng)村推廣，實現(xiàn)環(huán)保。
6、結(jié)語
小型油菜烘干機的研制應考慮南方的地形和中國農(nóng)村發(fā)展的現(xiàn)狀，開發(fā)適合南方的小型移動式油菜籽烘干機。此外，油菜籽烘干機還應向減輕農(nóng)民勞動強度，降低農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)成本，使操作方便簡單，提高油菜籽烘干效率和品質(zhì)等方向發(fā)展。
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