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稻谷分程干燥技术及工艺研究

作　者: 孙奥
导　师: 刘启觉
学　校: 武汉工业学院
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 稻谷分程干燥工艺
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

我国是一个水稻生产大国,收获后的稻谷干燥能否及时干燥,直接关系到稻谷的储藏以及后续的加工过程,每年由于不能及时干燥造成的谷物损失有500万吨之多。由于我国稻谷干燥机的保有量较少,干燥机的干燥能力有限,但是稻谷收获期较短,如何在较短的收获期,用现有的设备干燥来完成大量的稻谷干燥作业,是一个亟待解决的问题。本文从稻谷干燥理论基础上提出了稻谷分程干燥模型,稻谷分程干燥指的是将稻谷干燥分为三个阶段来进行干燥,其技术要点在于：在稻谷收获季节,将收获的高水分稻谷经初清、干燥、缓苏、再干燥、再缓苏、直到其水分含量降至18.5%-18%,送入稻谷暂存仓缓慢冷却,通风暂存；在稻谷收获季节后,将暂存仓中的稻谷,经干燥机干燥、缓苏、再干燥、再缓苏,直到稻谷水分降至14.5%以下时,或者达到企业规定水分时,送入仓库储存。通过现场试验,对稻谷恒温干燥和变温干燥工艺以及分程干燥工艺分别进行了研究,并且对这几种干燥工艺进行了对比研究,结果均显示稻谷分程干燥工艺无论从烘干稻谷产量,设备的使用效率,还是节能方面都明显优于恒温干燥和变温干燥。稻谷分程干燥工艺在保证稻谷烘干品质的基础上,能有效缓解现有设备保有量偏小与在收获季节稻谷处理量偏大的矛盾,大大提高了稻谷烘干设备的使用率,提高了人们购置稻谷烘干机的积极性。结合稻谷分程干燥工艺特点,初步提出了稻谷分程干燥工艺的PLC控制方案。在控制现场中,PLC通过控制程序将烘干机粮温和稻谷含水率控制在用户设定的范围内,并且可对烘干机内的热风温度及相对应的热风流量进行闭环控制。稻谷含水率、烘干仓内粮温、多台干燥机内温度能集中显示在人机界面上,能根据工作需要设定新的目标温度参数。在分程干燥模型的基础上,对分程干燥参数进行了优化。在6吨／批的分批式稻谷烘干机上,通过正交试验得知,在较高水分段,可以采取较高的热风温度(70-80℃),缓苏烘干比取1-3,风量取较小值(≤3400m3/h)。较低水分段,取较低的风温(40-45℃),较大的风量(≥3800m3/h),较大的缓苏烘干比(3-5)效果较好。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-25
  1.1 引言  10-12
  1.2 稻谷烘干技术和工艺研究现状与趋势  12-18
    1.2.1 国内外稻谷烘干技术和设备研究进展  12-14
    1.2.2 国内稻谷烘干工艺研究进展  14-15
    1.2.3 国外稻谷干燥理论和工艺研究进展  15-16
    1.2.4 我国谷物烘干技术与国外的差距  16-17
    1.2.5 我国谷物干燥技术的发展趋势  17-18
  1.3 稻谷干燥理论基础研究  18-24
    1.3.1 稻谷的籽粒结构  18-19
    1.3.2 稻谷与水分的结合形式  19-21
    1.3.4 粮食的平衡水分  21-22
    1.3.5 爆腰因素分析  22-24
  1.4 本研究的主要内容  24
  1.5 本研究的创新点  24-25
第2章稻谷分程干燥技术与工艺研究  25-31
  2.1 稻谷干燥工艺与流程  25-26
    2.1.1 稻谷恒温干燥流程  25-26
    2.1.2 稻谷变温干燥流程  26
    2.1.3 稻谷分程干燥流程  26
  2.2 稻谷分程干燥工艺概述  26-27
  2.3 稻谷分程干燥技术特点分析  27-28
  2.4 几种干燥工艺比较  28-31
第3章稻谷干燥工艺试验研究  31-47
  3.1 引言  31
  3.2 试验材料和内容  31
  3.3 试验方法  31-32
  3.4 试验设备和地点  32-34
  3.5 试验结果  34-42
  3.6 试验结果分析  42-47
第4章稻谷干燥工艺对比试验研究  47-60
  4.1 引言  47
  4.2 试验方案  47-48
  4.3 试验结果  48-58
  4.4 结论  58-60
第5章稻谷分程干燥控制技术与参数优化  60-70
  5.1 干燥过程在线控制技术  60-64
    5.1.1 PLC概述  60-62
    5.1.2 PLC的基本组成  62
    5.1.3 谷物烘干线的主要设备  62-63
    5.1.4 PLC系统控制方案  63-64
  5.2 稻谷分程干燥工艺优化  64-70
第6章结论和建议  70-72
  6.1 主要结论  70-71
  6.2 主要创新点  71
  6.3 建议  71-72
参考文献  72-76
致谢  76-77
攻读学位期间的研究成果  77

稻谷分程干燥技术及工艺研究

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