谷物干燥機械化的發(fā)展趨勢及干燥技術創(chuàng)新
谷物干燥機械化是農(nóng)業(yè)機械化中最重要的一環(huán)。谷物干燥機械化可協(xié)助農(nóng)民,將辛苦半年種植的谷物,立即搶新鮮、低溫快速干燥。不但解決谷物霉變,產(chǎn)生黃曲毒素的問題,最重要的是照顧全國人民的健康,讓大家都可以吃到新鮮、潔白、衛(wèi)生、健康的良質米,也同時解決農(nóng)村人口老化,人力、曬谷場不足的問題。《國家安全法》明確提出健全糧食安全保障體系,糧食安全上升為國家安全戰(zhàn)略的重要組成部分?!吨泄仓醒腙P于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》指出,要堅持最嚴格的耕地保護制度,堅守耕地紅線,實施“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略,提高糧食產(chǎn)能,確保谷物基本自給、口糧絕對安全!
當人們享受到干燥作為生產(chǎn)企業(yè)的一種技術手段帶來經(jīng)濟效益的同時,必須顧及到為達到經(jīng)濟效益而付出的經(jīng)濟與社會代價。經(jīng)濟代價表現(xiàn)在能量消耗,社會代價表現(xiàn)為造成環(huán)境空氣污染。干燥技術對環(huán)境空氣造成污染有兩重含義,一個是巨大的能耗所至,二是,干燥過程中在被干燥物料內(nèi)的液相水中往往不同程度地含有其他雜質,當水蒸氣排放時,也隨之以微小固體顆粒形式排放于大氣環(huán)境。
現(xiàn)在市場上的糧食熱風烘干設備的濕氣排放污染大,采用燃煤爐的烘干機將產(chǎn)生大量的PM2.5細顆粒物,造成空氣污染,危害人體健康,進而形成酸雨,使土壤酸化、污染灌溉水源與飲用水;燃煤爐所在的廠房往往環(huán)境臟亂,容易引起火災;煤的溫度不易控制,稍有經(jīng)濟價值的作物,往往因為無法控制溫度,導致谷物爆腰、碎米;提升糧食保質干燥技術水平,共同促進節(jié)能減排,任重而道遠!
循環(huán)式熱風糧食烘干機和熱風烘干塔的熱能有效利用率低,熱風是一次性的使用率,濕氣直接排放到大氣中,其熱能不能夠回收,造成能源浪費。損失熱量浪費能源的同時,夾帶大量粉塵雜質在空氣中飄落,造成塵埃污染,給人體健康造成危害,因此,環(huán)境效率是不可忽略的。
烘干機市場現(xiàn)在是非常的亂,大多是簡單的照搬照抄,打價格戰(zhàn),比的不是誰好,而是誰的價格低,不管質量服務的好壞,沒有時代走勢感,不更新?lián)Q代只能死!現(xiàn)代企業(yè)有創(chuàng)新,以高新技術,自有品牌贏得市場!在當前土地流轉宏觀經(jīng)濟調控形勢下,真空低溫糧食烘干的創(chuàng)新專利是下一個經(jīng)濟增長爆發(fā)點,可作為一種調整農(nóng)業(yè)裝備的產(chǎn)業(yè)結構的首選項目。
中國糧食干燥設備行業(yè)低質低價的時代即將結束,職業(yè)化、專業(yè)化和精細化的大幕已經(jīng)拉開,糧食干燥設備產(chǎn)品技術全面升級的階段已經(jīng)開始,這個階段不會順利,提升技術水平比仿造難百倍,所以一定是磕磕絆絆的,叫苦連天的。前面十年糧食干燥設備走的太順利了,干燥工業(yè)一枝獨秀的太容易,但到了這個階段會有一大批企業(yè)被淘汰出局,這才是行業(yè)重生的真正象征,會非常非常痛苦,我們必須適應,這種被逼到懸崖絕壁前的無奈才是形勢大好的真諦!糧食干燥設備企業(yè)的出路在于:抱著壯士斷臂的決心,認清這個時代賦予的新的歷史使命,今后糧食干燥設備企業(yè)的發(fā)展邏輯只有一條:你能創(chuàng)造多大價值,你就可以獲取多少財富。
做企業(yè)的掌舵人,要知道企業(yè)明年賣什么產(chǎn)品,三年后有什么盈利產(chǎn)品上市,五年后的戰(zhàn)略產(chǎn)品是什么!名副其實的創(chuàng)新型企業(yè)不僅會實時觀測當前的走勢變化,它們還會更進一步思考:這些走勢會導致怎樣的新問題。這些問題現(xiàn)在或許還沒有出現(xiàn),但是一家創(chuàng)意企業(yè)的領袖必然會高瞻遠矚,未雨綢繆。一家公司若能夠預測出即將出現(xiàn)的問題與麻煩,提前找到解決之道,就可以稱得上為本行業(yè)的領先者,擁有強大的競爭優(yōu)勢。
“實達干燥”認為,設計師在定位產(chǎn)品研發(fā)時,永遠不要等著市場給你提需求,你作為技術前瞻者,需要主動發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品技術前進的方向,設計要遵循至繁于至簡的理念,操作要迎合客戶的使用簡易性。“實達干燥”注重的是工藝的不斷創(chuàng)新,降低成本的第一步從真空烘干塔設計就開始了,“實達干燥”在設計自己的真空烘干塔時遵循一條核心原則:簡單。簡單的設計既能保證可靠性,又能降低成本。創(chuàng)新的塔內(nèi)熱管換熱加熱,真空低溫干燥提高了糧食烘干質量,節(jié)能減排保護環(huán)境是一項綠色干燥。
對于企業(yè)來說,產(chǎn)能過剩并不可怕,只要我們自己有創(chuàng)新力,有競爭力,淘汰的就是別人??萍紕?chuàng)新,天下無敵!失敗者才去競爭,創(chuàng)業(yè)者應當選擇壟斷。從0到1,或者說從無到有,意味著企業(yè)要善于創(chuàng)造和創(chuàng)新,通過技術專利、網(wǎng)絡效應、規(guī)模經(jīng)濟、品牌等形成壁壘,從而實現(xiàn)質的垂直性層級跨越,由此開辟一個只屬于自己的藍海市場,進而成為這個市場的唯一,這樣的壟斷足可讓企業(yè)收獲豐厚的利潤。
谷物真空低溫干燥過程中,液體水分汽化有軸蒸發(fā)和沸騰兩種方式。水在沸騰時的汽化速度比在蒸發(fā)時的汽化速度快得多,水分蒸發(fā)變成蒸汽可以在任何溫度下進行。水分沸騰變成蒸汽,只能在特定溫度下進行,但是當降低壓強的時候,水的沸點也降低。例如,在19.6kPa氣壓下,水的沸點即可降到60°C。真空干燥機就是在真空狀態(tài)下,提供熱源,通過熱傳導、熱輻射等傳熱方式供給谷物中水分足夠的熱量,使蒸發(fā)和沸騰同時進行,加快汽化速度。同時,抽真空又快速抽出汽化的蒸汽,并在谷物顆粒周圍形成負壓狀態(tài),谷物的內(nèi)外層之間及表面與周圍介質之間形成較大的濕度梯度,加快了汽化速度,達到快速干燥的目的。谷物真空低溫干燥過程受供熱方式、加熱溫度、真空度、冷卻劑溫度、谷物的種類和初始溫度及所受壓緊力大小等因素的影響,通常供熱有熱傳導、熱輻射和兩者結合三種方式。
糧食真空低溫干燥原理:在常壓下的各種加熱干燥方法,因糧食受熱,其色、香、味和營養(yǎng)成分會受到一定程度的損失;變性后的糧食其食用品質、飼用品質、種用品質、加工品質、儲藏品質與營養(yǎng)品質大大降低。如果采用真空干燥的方法,由于處于負壓狀態(tài)下隔絕空氣使得部分在干燥過程中容易發(fā)生氧化等化學變化的糧食能更好地保持原有的特性,就能減少品質的損失。真空干燥就是將被干燥的糧食放置在密閉的干燥室內(nèi),在用真空系統(tǒng)抽真空的同時,對被干燥糧食適當不斷加熱,使糧食內(nèi)部的水分通過壓力差或濃度差擴散到表面,水分子在糧食表面獲得足夠的動能,在克服分子間的吸引力后,逃逸到真空室的低壓空氣中,從而被真空泵抽走除去。
根據(jù)糧食的熱穩(wěn)定性及破碎敏感性特點,考慮到糧食允許溫度不超過43℃(低于淀粉的糊化溫度),真空低溫干燥克服了高溫干燥時導致的溶質散失現(xiàn)象,避免淀粉糊化,蛋白質變性,減少維生素C分解,保持產(chǎn)品原有理化特性和應有的色、香、味、形及營養(yǎng)成分,解決消除糧食傳統(tǒng)干燥過程中溶質失散、表面硬化、品質下降等問題。利用水分氣化蒸發(fā)溫度隨環(huán)境壓力降低而降低的原理,真空干燥倉內(nèi)的真空度優(yōu)化設定為-96 Mpa,在真空狀態(tài)下實現(xiàn)32~60℃的低溫干燥對糧食進行干燥。熱管式真空干燥倉的倉內(nèi)真空度越高空氣阻力小,干燥倉立體換熱的熱能供應充分,糧食內(nèi)的水分的汽化速度就快,糧食中水分的沸點越低,水分的汽化速度就越快,達到了糧食快速的真空低溫干燥的目的。
每一粒的糧食都是有生命力的,糧食在真空低溫干燥過程中,真空干燥倉內(nèi)的壓力始終低于大氣壓力,氣體分子數(shù)少,密度低,含氧量低,因而減少了糧食染菌的機會或者抑制某些細菌的生長,避免糧食干燥后保存過程中生蟲、霉變等現(xiàn)象的發(fā)生。真空低溫干燥使糧食水分的汽化沸點溫度從100℃降低到40℃左右,由于水汽化的溫度低于糧食淀粉的糊化溫度,不會對糧食籽粒、糧食種子產(chǎn)生損傷;避免了糧食籽粒的膨脹、焦糊和爆腰,能夠保證糧食干燥后的產(chǎn)品質量;保證了糧食烘后原有色、香、味、營養(yǎng)、品質不變,可以稱之謂“綠色、安全、環(huán)保”干燥。
真空干燥糧食的導熱工質是水,在封閉系統(tǒng)中可以循環(huán)再利用,例如80℃的熱水在真空干燥倉換熱散熱后,返回到加熱裝置(鍋爐)的熱水的溫度也能夠達到50℃,再加熱到所需要的80℃,其溫差僅30℃,這樣所需要的熱能就減少很多,熱能的有效利用率增加很大。加熱裝置通過導熱工質直接給糧食導熱、換熱,熱轉換效率高且損耗小;熱管式真空干燥倉立體換熱的換熱面積增加了12-30倍,提高了真空狀態(tài)下的導熱換熱速度,烘干糧食的熱能傳輸總量得到提高。
糧食在真空干燥過程中干燥介質在真空干燥倉內(nèi)封閉循環(huán),采用真空泵作為抽氣設備,從泵口排出的氣體都是經(jīng)過水過濾的潔凈氣體,沒有粉塵、揮發(fā)性物質及異味隨干燥廢氣向環(huán)境排放而帶來污染,也算是污染濕氣零排放。糧食真空低溫烘干機開創(chuàng)了糧食真空低溫干燥,提高糧食產(chǎn)品質量,節(jié)約能源保護環(huán)境是一項綠色干燥行動。其適用于追求高品質、高效率、低生產(chǎn)成本干燥糧食企業(yè)的普遍需求,順應了國家制定的“節(jié)能減排”國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的政策要求,必然會受到政府政策的優(yōu)惠與支持。
真空低溫傳導干燥的能耗指標為2800-4000kj/kg,而熱風對流干燥為4000-7500kj/kg;熱風對流干燥的熱能有效使用率一般只有20-50%,而真空低溫傳導干燥在理論上可以接近100%,實際上真空低溫傳導干燥裝置內(nèi)的熱能有效使用率可以達到60-80%。一般情況下真空低溫傳導干燥比熱風對流干燥節(jié)能30-50%,這是因為真空低溫傳導干燥不需要熱風加熱物料,由排氣散失的熱損耗小,在恒速干燥段,由于真空或者減壓降低了水的沸點,物料升溫極小,熱量幾乎全部用來蒸發(fā)濕分,如接近或者小于臨界含水率時,真空低溫傳導干燥的節(jié)能優(yōu)勢就越大。
真空低溫干燥技術的發(fā)展任重道遠,是一項高科技的技術,在糧食干燥行業(yè)的應用才剛剛起步。真空低溫干燥新技術在我國糧食、農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)中的應用前景廣闊,無疑會給即將邁入21世紀的我國糧食、農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)注入新的活力,并與其它高新技術一起對我國糧食烘干設備今后的發(fā)展起到巨大的推動作用,具有廣闊的市場需求,并產(chǎn)生廣泛的社會效益和巨大的經(jīng)濟效益。