文献综述
1.研究背景
我国是粮食生产大国也是粮食需求大国，收获时常因气候等原因导致粮食无法及时晒干导致霉变、发芽，造成损失。据统计，我国粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输等过程中的损坏率高达18% 左右，远远超过世界粮农组织5% 的标准[1]。而且粮食收获机械化程度迅速提高，收获期较以前提前，且大大缩短，大批粮食在短时间内集中收获，用自然晾晒的方法无法完成，如不能及时晾晒会造成粮食损失[2]，粮食烘干机的应用从根本上解决了粮食无法晾晒的问题。
因此自20世纪50年代起，我国开始从苏联引进烘干机，但由于其成本高昂及当时农村的经济和体制并不发达，烘干机并未得到良好的发展[3]。在70年代广东农机所开始研究适用于我国的烘干机型，并成功研制了采用直接加热的5H-0.5型堆放式干燥机。20世纪90年代后，国家对农业发展高度重视，土地经营规模的扩大以及生产设备革新使得大量企业进入了粮食烘干机市场，投入大量资源研发新型烘干机，极大地推动烘干机地发展。“十五”期间，为了解决国家粮库粮食严重不足地问题，我国政府利用国债投资4.5亿元，建设187套粮食烘干设备，新增干燥能力530万吨/年，使国有粮库的总干燥能力达到约3000万吨/年。根据国家统计局发布的《国家统计局关于2016 年粮食产量公告》指出，2016 年全国粮食总产量61623.9 万吨，其中谷物产量56516.5 万吨，但其中烘干比例仅占10%～15%。这较欧美平均90%的烘干比例以及亚洲日本92%的烘干比例还有很大差距和空间。现阶段市场上每年对粮食烘干机需求总量为2万台套以上，这为粮食烘干机产业发展奠定了市场需求基础[4]。
2.烘干机的工作原理及设备结构
图１所示为带式烘干实验平台实物图，烘千试验平台的总体尺寸（长ｘ宽ｘ高）为５７４０ｘ２１４０ｘ３４８０（ｍｍ），主要包括烘干单元框架，两层输送带，循环风机，换热器，排湿风机，进风口，出风口等，如图２所示。带式饲料烘干平台采用“十字”穿流烘干工艺对饲料进行烘干处理，当饲料在两层输送带上缓缓行进，空气作为烘干介质气流，对输送带上的饲料进行烘干处理[5]。
图 1 带式烘干实验平台外观图 图 2 烘干实验平台结构图
尽管当产品的水分含量高于其心理平衡值时，即使干燥空气与谷物床之间没有温差，也会发生干燥[6]。但多项研究表明使用较高的干燥空气温度可以为谷物干燥期间的节能提供机会，结果表明，大麦干燥的能量节省为5％，燕麦为14％[7]。因此高温热风带入的热量是最重要的能源之一，而热交换系统是高温热风的主要加热设备，它承担着将蒸汽的热量传递到干燥热风的关键作用。整个热交换系统包括锅炉、管道、蒸汽阅和换热器等，煤燃烧加热锅炉中的水使之汽化，蒸汽通过管道进入到换热器的腔体中加热换热器，待加热的干燥空气在循环风机的作用下穿过换热器进行热交换，调节蒸汽阀的开度可以控制蒸汽的进给量，从而达到温控的目的[8]，如图3所示。
图3带式烘干机热风加热原理
