Experimental study of Continuous Mixed-flow Drying Technology of Rice Xie Qizhen， Liu Jin， Shi Jianfang， Zhang Jingwen The Academy of Planning and Designing of the Ministry of Agriculture， Beijing， 100026 Abstract: In the paper， a movable mixed-flow grain drier was used for the drying tests on rice.Given a stated relative humidity， the paper studied the effect of different heat-air temperatures and different drying and tempering ratio on rice fissure ratio and heat consumption of the dryer. The optimal technical parameters were obtained by the study， which can be used for designing and applying of the mixed-flow grain drier. Key word：rice；mixed-flow dryer；drying technics；fissure ratio 1 引 言 稻谷是一種熱敏性的物料，其干燥不同于其它糧食的干燥，干燥速度過快或參數選擇不當都會產生爆腰，造成稻谷品質下降。我國有關糧食干燥機行業標準明確規定稻谷干燥后爆腰率的增值不能超過3%。目前國內外已有人對稻谷的干燥以及稻谷爆腰機理進行了比較深入的研究 ，董鐵友[1]研究了水稻的順流干燥工藝、奚河濱等[2]研究了順混流相結合的干燥工藝、伴敏三 進行了水稻薄層及橫流式干燥機的試驗研究。美國學者Bakker-Arkema 認為在干燥作業時，水稻溫度不能超過43℃。丹麥Cimberia干燥機干燥水稻時，建議水稻溫度一般控制在39℃～43℃，^高不能超過43℃[3]。 我國在水稻干燥中應用^普遍的機型是以上海三久、無錫金子及福建三發發為代表的橫流低溫循環式干燥機[4]。該機屬于水稻專用型干燥機，在應用于其它糧食干燥時存在工藝上的缺陷?；炝魇郊Z食干燥機是近年來在我國糧食干燥行業中應用^廣泛的一種機型，該機不但可以烘干大粒作物如大豆、玉米，中等粒度作物如小麥、高粱以及小粒作物如油菜籽、蔬菜種子，還具有烘后糧食的品質好，綜合干燥性能指標好以及對糧食的含雜率要求較低等顯著的特點。但混流式干燥機在實際烘干水稻時應如何選擇合理的工藝參數，才能達到干燥后稻谷品質與設備性能的^佳匹配，目前尚缺乏充分的試驗研究，直接導致設備的開發利用不夠。另外在當前農業效益較低的情況下，糧食干燥機能否實現綜合利用已成為限制其推廣的瓶頸。 本文旨在通過試驗研究，探尋混流式干燥機烘干水稻時，工藝參數對水稻爆腰率及干燥機能耗的影響規律，為拓展混流式干燥機的使用范圍，達到糧食干燥設備的一機多用提供依據。 2 試驗材料和方法 2.1試驗材料 本次試驗于2002年10月～12月在浙江省富陽市^水稻研究所進行，采用的物料為秀水-11晚稻。試驗期間稻谷的原始含水率范圍為14.5% ～18.6%（w.b）。 2.2 試驗裝置 本次干燥試驗的設備為農業部規劃設計研究院研究開發的移動式農用糧食干燥機。該干燥機由燃油熱風爐、混流式糧食干燥塔、糧食循環攪龍、提升機、移動式底盤所組成，如圖1所示。干燥機容積約為4m3，截面為1.25×1.0m，設有兩個干燥段，高度為2.0m，一個儲糧段，高度為1.0m，風機型號：4—72—№4A，4kW，風量為4012～7419 m3/h。 2.3 試驗方法 2.3.1 取樣 入機糧取樣：在提升機入料口處接取樣品，在上糧期間內等間隔分5次取樣，取其平均值作為入機糧的水分。 出機糧取樣： 在干燥機排糧口處接取樣品，在卸糧期間內等間隔分5次取樣，取其平均值作為出機糧的水分。 2.3.2 測量方法 含水率測定：利用烘箱法，按GB/T 5494-1985《糧食、油料檢驗 水分測定法》測定稻谷含水率； 爆腰率測定：將接取的樣品分成3個子樣，從每個子樣中取出完整的稻谷100粒，密封保存24小時后，先剝掉外殼，然后用爆腰燈進行檢測，發現米粒胚乳有裂縫，或一條裂縫貫穿全粒，或有裂痕兩條以上均屬爆腰。以爆腰粒數所占的百分比表示爆腰率。計算出3個子樣的爆腰率的平均數，將其作為該樣品的爆腰率。同一批稻谷烘干前后爆腰率的差值即為爆腰率增值。爆腰率采用日本金子公司生產的水稻爆腰燈測定。 2.4 試驗條件及參數選擇 試驗期間環境溫度范圍-2℃～15℃，空氣相對濕度范圍50%～80%。原糧含水率范圍17%～19%。 試驗中，干燥機所采用的空床流量為0.29m3/m2•s，熱風溫度試驗值為40℃、50℃、60℃、70℃，干燥過程中熱風與稻谷的接觸時間，即干燥時間設定為10分鐘。干燥時間與緩蘇時間 比例（以下簡稱干燥緩蘇比）分別采用了1：1、1：2、1：3、1：4、1：5和1：6。利用時間繼電器控制干燥時間與緩蘇時間。在緩蘇過程中，燃油熱風爐處于關閉狀態，稻谷處于連續循環狀態。 圖2 干燥緩蘇比與爆腰率增值之間的關系 圖3 干燥緩蘇比與降水速率之間的關系 3 試驗結果 3.1 干燥緩蘇比與爆腰率增值之間的關系 圖2所示的是水稻干燥過程中在溫度一定的條件下，干燥緩蘇比與爆腰率增值之間的關系。由圖可以看出，在同一溫度條件下，爆腰率增值受緩蘇時間的影響非常顯著。隨著緩蘇時間的縮短，爆腰率增值會急速上升。對應于一定的熱風溫度，為確保爆腰率增值小于3%，應有適宜的干燥緩蘇比。 3.2 干燥緩蘇比與降水速率之間的關系 圖3所示的是干燥過程中，在熱風溫度一定的條件下，干燥緩蘇比與降水速率之間的關系。 3.3 熱風溫度與爆腰率增值之間的關系 圖4 表示了在干燥緩蘇比一定的條件下，熱風溫度與爆腰率增值之間的關系。 3.4熱風溫度與降水速率之間的關系 圖5表示了在干燥緩蘇比一定的條件下，熱風溫度與降水速率之間的關系。 3.5爆腰率增值與降水速率之間的關系 圖6 表示了稻谷干燥中爆腰率增值與降水速率之間的關系。 4 結論 1) 稻谷混流干燥過程中必須有緩蘇階段。如果缺少必要的緩蘇，即使采用低溫連續干燥，爆腰率增值也會高于3%。 2) 在同一烘干緩蘇比的前提下，烘干溫度愈高，爆腰率增值也愈大，兩者之間近似線性關系。當烘干緩蘇比一定時，存在一個臨界溫度，當超過這個臨界溫度后，爆腰率增值將超過國家標準中規定的3%。 3) 利用混流式干燥稻谷時，完全可以采用較高的熱風溫度，但為了確保烘干后的稻谷品質，應相應地延長緩蘇時間。在某一恒定的溫度條件下，烘干緩蘇比越小，爆腰率越低；烘干緩蘇比越大，爆腰率越高。存在一個適宜的烘干緩蘇比，在降水速率較快的同時，還能保證爆腰率增值不超過國家標準要求。 4) 試驗表明，當稻谷含水率范圍在17%～19%時，采取適當的干燥工藝，使小時降水速率低于1.3%時，可以保證爆腰率增值不超過國家標準的規定。
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