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干燥機未來展望 特性： 干燥機的未來發(fā)展將在深入研究干燥機理和物料干燥特性，掌握對不同物料的^優(yōu)操作條件下，開發(fā)和改進干燥機；另外，大型化、高強度、高經(jīng)濟性，以及改進對原料的適應性和產(chǎn)品質(zhì)量，是干燥機發(fā)展的基本趨勢；同時進一步研究和開發(fā)新型高效和適應特殊要求的干燥機，如組合式干燥機、微波干燥機和遠紅外干燥機等。 發(fā)展?jié)摿Γ?/p> 干燥機的發(fā)展還要重視節(jié)能和能量綜合利用，如采用各種聯(lián)合加熱方式，移植熱泵和熱管技術(shù)，開發(fā)太陽能干燥機等；還要發(fā)展干燥機的自動控制技術(shù)、以保證^優(yōu)操作條件的實現(xiàn)；另外，隨著人類對環(huán)保的重視，改進干燥機的環(huán)境保護措施以減少粉塵和廢氣的外泄等，也將是需要深入研究的方向。 中國干燥機設備市場現(xiàn)狀及分析聯(lián)合國當前的需要，國內(nèi)市場的常規(guī)干燥設備，以及主要的國際市場干燥設備，基本都在中國制造，這表明，在中國干燥設備進口為導向的歷史已經(jīng)結(jié)束。但是，仍存在一些問題和困難，據(jù)中國通用機械干燥設備行業(yè)協(xié)會預測，未來幾年，中國的需求，化工行業(yè)將干燥設備3000(套)左右;制藥干燥設備的年需求量將達到3000(套)左右;農(nóng)業(yè)，林業(yè)，糧食，輕工等行業(yè)，如干燥設備，年需求量預計將達到5000(套)左右。目前，干燥設備在國內(nèi)市場占有率已達到80%以上。 預計“十五”期間，中國干燥設備在國內(nèi)市場占有率將達到90%。目前，性能存在問題的區(qū)域重點和技術(shù)創(chuàng)新能力的方法有兩種。分布集中的企業(yè)在中國干燥設備行業(yè)的大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)在該行業(yè)的基礎上逐步產(chǎn)生早期企業(yè)，相對集中的地理位置，人員結(jié)構(gòu)存在的嚴重缺陷。到目前為止，企業(yè)主要分布在江蘇，浙江，上海，遼寧，黑色的，這些企業(yè)占整個行業(yè)幾乎是總數(shù)的50%，而與此形成鮮明對比的是，有一些地區(qū)在中國不存在干燥設備制造商。高度競爭性的行業(yè)，有些公司專注于眼前的結(jié)果，不需要任何系統(tǒng)的發(fā)展，提高整體素質(zhì)，進展緩慢，嚴重妨礙了正常發(fā)展的行業(yè)。技術(shù)開發(fā)是不強改革開放以來，尤其是在^近幾年，中國的經(jīng)濟增長潛力得到有效釋放，短缺經(jīng)濟的供給和需求發(fā)生了根本的變化，初步形成了買方市場。壓力的買方市場，一些企業(yè)在市場上追趕，而不是尋找和開拓新市場，企業(yè)專注于市場在不久的將來的需求，更為成熟的產(chǎn)品。因此，在烤箱，振動流化床干燥機和其他產(chǎn)品，制造商們更集中，更具有競爭力。干燥設備行業(yè)從事小企業(yè)的發(fā)展，新產(chǎn)品，以及完善的推出新產(chǎn)品主要是模仿對方。建議開發(fā)先進技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量在中國干燥設備技術(shù)與世界發(fā)達國家相比，在同一行業(yè)內(nèi)還有一定的差距。當前的市場，技術(shù)含量較低的產(chǎn)品為主。中國加入世貿(mào)組織，將有更多的進入國內(nèi)市場的國際同行，與日益嚴重的國際競爭，我們將面臨巨大的競爭壓力。世界^的干燥設備制造商，如丹麥尼魯集團有限公司大河原日本設立了分支機構(gòu)中國一個又一個，抓住中國市場。隨著加快經(jīng)濟全球化的進程中，更多的公司將針對中國市場。日益激烈的競爭，這要求我們必須通過企業(yè)的進步，吸收國外先進技術(shù)，創(chuàng)新，提高產(chǎn)品質(zhì)量。的想法，產(chǎn)品開發(fā)到大規(guī)模的設備，控制的自動化程度，質(zhì)量，表面處理設備，選擇抗腐蝕材料的努力，開發(fā)多功能組合機，產(chǎn)品生命周期繼續(xù)延長。行業(yè)協(xié)會要多組織企業(yè)參與國際技術(shù)交流和吸收的結(jié)果，^新的技術(shù)，以加快整個行業(yè)，以提高技術(shù)水平。調(diào)整的企業(yè)，培育企業(yè)核心競爭力在中國的特點是干燥行業(yè)的企業(yè)不這樣做，不強，不適合，而不是完善，但整體素質(zhì)不高一些，多數(shù)企業(yè)管理落后，不符合相應的規(guī)模經(jīng)濟，通過行業(yè)協(xié)會的指導和協(xié)調(diào)，改變盲目發(fā)展的情況。 江蘇，浙江，上海，以相對集中的3家企業(yè)可以考慮使用該合資企業(yè)，合作和收購的中部和西部地區(qū)遷移到找到一個更廣泛的空間，生存和發(fā)展的企業(yè)。工業(yè)企業(yè)走強強聯(lián)合之路的行業(yè)，培養(yǎng)了一些技術(shù)實力，與知名品牌和自主知識產(chǎn)權(quán)的大公司，企業(yè)集團。形成了自己的特色產(chǎn)品和特色服務。干燥設備制造企業(yè)在中國的相對較低的創(chuàng)新能力，推出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)，新產(chǎn)品，少數(shù)幾家公司，這是干燥的重要原因發(fā)展緩慢。目前，有幾十個高校，科研院所從事研究和開發(fā)的干燥技術(shù)，位于中國東部，西部，南部，大部分知識成果沒有有效地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。企業(yè)成為技術(shù)創(chuàng)新的主體應該是直接關(guān)系到這些大學和研究機構(gòu)的各種形式的聯(lián)合，因此，合理的資源分配和使用，有效地培育和發(fā)展創(chuàng)新能力的企業(yè)。 展望未來的競爭力的干燥設備行業(yè)的重點將集中在產(chǎn)品質(zhì)量，技術(shù)，服務和價格。類型的設備在干燥，熱空氣將干大氣加熱設備，真空干燥設備為基礎的，其他設備，如遠紅外干燥，閃蒸干燥機微波干燥設備和其他特殊領(lǐng)域的用戶也將逐步擴大的數(shù)目應用。在食品，藥品干燥，真空冷凍干燥設備的大型標準設備的需求將會增加，相結(jié)合的功能(如制粒干燥，干燥-過濾器)設備的需求將增加，高自動化干燥設備在一些應用將受到歡迎。此外，出現(xiàn)了干燥設備將會有越來越多的重視質(zhì)量，耐腐蝕材料的干燥設備和使用性能可靠，將特別關(guān)注的用戶。目前，干燥設備行業(yè)開始進入較成熟的發(fā)展階段，能夠更好地滿足各個領(lǐng)域用戶的實際需求，價格的國外同類產(chǎn)品，只有1/3，這使干燥設備在中國比在市場競爭中進口設備的價格具有明顯的優(yōu)勢;另一方面，較大的干燥設備，大多數(shù)還涉及現(xiàn)場安裝，調(diào)試和售后服務工作，為國內(nèi)用戶，國產(chǎn)設備的進口設備選擇更多的選擇和更方便。在國際市場上，中國加入世貿(mào)組織，干燥設備更有利于擴大出口。目前，中國的主要出口產(chǎn)品是真空干燥設備干燥設備，干燥設備，振動，中小型糧食，農(nóng)業(yè)，林業(yè)，食品和本地產(chǎn)品干燥設備，年出口量超過100輛，主要出口地區(qū)東南亞國家和其他發(fā)展中國家，并敞開了大門歐洲和美洲市場。目前，中國的出口占了干燥設備的比例總額的不到5%，^預測，“十五”期間出口產(chǎn)品的干燥設備干燥設備在國內(nèi)的總份額將超過10%。國際競爭，干燥設備制造企業(yè)在中國的主要競爭對手是丹麥，瑞士，英國，德國，美國和日本。競爭對手相比，優(yōu)勢在中國干燥設備很便宜，這主要是由于不足，控制自動化程度的產(chǎn)品，外觀質(zhì)量，功能集和組合的領(lǐng)域得到進一步改善。因此，國內(nèi)干燥設備生產(chǎn)企業(yè)應充分利用中國加入WTO的機遇，加強技術(shù)交流，同外國的國家學習和借鑒外國先進的干燥設備，干燥設備，以加速提高中國的自動化程度和控制，外觀的質(zhì)量，功能集和組合，并縮小與國外的產(chǎn)品，來改善我們的產(chǎn)品在用戶的信任，因此，干燥設備在中國，不僅在國內(nèi)市場，而且在國外市場可以進行。我國正越來越多的生產(chǎn)干燥設備品種，擴大規(guī)模，水平和質(zhì)量的產(chǎn)品迅速增加，越來越多的市場競爭力。特別是，中國政府支持出口的有關(guān)政策，生產(chǎn)干燥設備為國內(nèi)企業(yè)創(chuàng)造良好的外部條件，這表明，中國的發(fā)展前景良好的干燥設備。 干燥機單位熱耗和干燥能力折算 熱耗和生產(chǎn)能力是糧食千燥機試驗的重要指標，但是由于試驗時環(huán)境條件、根食條件和千 燥介質(zhì)條件的多變性，試驗結(jié)果往往沒有可比性，因此必須將干燥機的性能試驗數(shù)據(jù)折算到一個公認的標準條件才能進行比較和標定。本文以糧食千燥機的試驗數(shù)據(jù)為墓礎，參考國內(nèi)外根食干燥機試驗標準，時根食千燥單位熱耗和生產(chǎn)能力折算系數(shù)進行了研究和探索;總結(jié)了四種折算方法，分析了糧食干燥機在不同的環(huán)境和谷物條件下折算系數(shù)的計算方法和步驟，闡述了各種方法的優(yōu)缺點，提出了折算方法的初步的建議，為干燥機試驗數(shù)據(jù)的可比性和完善干燥機試臉標準提供了依據(jù)。 我國是世界上^大的糧食生產(chǎn)國，糧食年產(chǎn)總量達5億噸。每年由刊文獲季節(jié)天氣陰雨以及干燥設備不足而造成糧食的霉變損失高達5%。我國的糧食干燥設備和技術(shù)，經(jīng)過30多年的發(fā)展，已具有一定的水平，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設中發(fā)揮了重要作用。但是，與我國對干燥設備的需求相比，還存在較大的差距。以水稻烘干為例，日本全國水稻干燥機的保有量已達110萬臺，稻谷干燥機械化水平達90%以上，而我國機械烘干的稻谷還不到l%，稻谷干燥設備不到1萬臺。造成上述差距的原因是多方面的，其中糧食干燥技術(shù)標準的研究工作落后也是一個重要原因。目前我國仍采用80年代國家標準(如糧食烘干機試驗方法，糧食烘干技術(shù)條件)，其中的某些條件和指標已不適應當前干燥機發(fā)展的需要，例如現(xiàn)有標準中缺乏干燥機生產(chǎn)能力和單位熱耗的折算方法，有關(guān)干燥品質(zhì)的指標也還不夠完善合理，有些指標未規(guī)定統(tǒng)一的測試方法，有些指標比較落后，因而制約了糧食干燥新設備、新工藝的開發(fā)、推廣和應用。國際上糧食干燥技術(shù)標準已經(jīng)修訂了多次，如501巧20一l:1997;農(nóng)用糧食烘干機烘干性能的測定，如15011520一2:2印l。在這些新的干燥技術(shù)標準中都有主要干燥性能參數(shù)的折算方法，采用的模型和公式多達數(shù)十個〔由于它是一個比較復雜和難解決的問題，在我國糧食干燥技術(shù)標準中尚無這方面的規(guī)定。 糧食干燥是一個非常復雜的加工過程，影響因素多，干燥條件多變，其中的影響因素有介質(zhì)參數(shù)(如熱風溫度、熱風風量和熱風濕度)、糧食參數(shù)(如糧食類別、糧食水分、糧食溫度和糧食流量)、環(huán)境條件(如大氣溫度和大氣濕度)、干燥工藝(如順流干燥、逆流干燥、橫流干燥、混流干燥)以及干燥機的結(jié)構(gòu)參數(shù)。一臺糧食干燥機可能在很低的環(huán)境溫度下(零下20℃)工作，也可能在高達30℃的環(huán)境條件下工作，其工作條件完全不同，甚至相差甚遠二所以必需將測得的性能指標進行折算，折算到一個統(tǒng)一的公認的干燥條件。該項標準的研究制定，需要針對不同環(huán)境條件、糧食條件，女[I大氣溫度、大氣相對濕度、糧食初始水分、終了水分、降水幅度、糧食類別、品質(zhì)、加熱方式、熱風溫度、熱風相對濕度、熱風量、干燥方式等一系列參數(shù)進行大量的試驗驗證，要形成正式的國家標準難度比較大。^有可能的成果方式是完成研究報告，給出并非完全準確的折算系數(shù)，作為指導性技術(shù)文件公布試行，然后再進行比較和評價。因此，干燥機生產(chǎn)能力和單位熱耗的折算是一個^重要的標準。單位耗熱量和烘干能力是糧食烘干設備的關(guān)鍵指標。對于不同類型或同一類型的糧食烘干設備，當其驗收工況條件存在差異時，都必須通過有關(guān)折算系數(shù)將其折算到標準工況條件下，才能進行單位耗熱量和烘干能力的判定、比較。目前，我國尚無統(tǒng)一的烘干單位耗熱量與烘干能力折算系數(shù)規(guī)范。本課題將對折算系數(shù)進行研究，研究并制定折算系數(shù)的統(tǒng)一國家標準。糧食烘干單位熱耗和烘干能力折算一直是困擾對糧食干燥機進行性能評價、鑒定的重要問題;多年來由于研究工作量大和科研經(jīng)費缺乏，此問題一直沒有解決。黑龍江農(nóng)墾科學院提出了一個解決方法，但由于不能適用于多種干燥工藝和機型以及標準條件和機型選的不夠合理而未能成為國家標準。筆者在深入分析和研究國內(nèi)外現(xiàn)有干燥技術(shù)研究成果的基礎上，通過試驗和理論分析，確定了折算的標準烘干條件，給出了各種烘干機型和不同糧食干燥時的折算系數(shù)的計算方法和使用條件。 1糧食干燥機熱耗和生產(chǎn)能力的折算方法 1.1計算機模擬法 糧食干燥機使用中的一個常見問題是糧食的初水分經(jīng)常變化，為了達到要求的終水分，需要經(jīng)常調(diào)整糧食流量(生產(chǎn)能力)，為了比較糧食干燥機性能的好壞也需要知道干燥機的生產(chǎn)能力，因此，必須進行折算。我們認為利用計算機模擬方法進行干燥機熱耗和生產(chǎn)能力的折算是一種較好而且可行的方法，即建立糧食千燥過程的數(shù)學模型，編寫干燥模擬程序，在計算機上進行模擬計算，^后得出折算系數(shù)。 此法的優(yōu)J點是通用性好，可以i}·算不同機型(順流，逆流，橫流和混流干燥機)和不1司糧食(玉米，小麥，水稻)的干燥性能和折算系數(shù);!萬r對任何干燥條件進行折算，計算速度較快;各種一!幾燥工藝都可以使用。 該方法的缺點是模擬方法還不夠普及，掌握該方法需要有一定的計算機基礎，干燥機使用人員一般沒有這種軟件，此外，干燥過程的數(shù)學模型還不夠^。以后應加強這方面的研究、模擬方法的計算步驟如下: l)建立干燥過程模型; 2)開發(fā)各種糧食干燥工藝的計算機模擬程序; 3)利用模擬程序計算標準條件下干燥機的熱耗和生產(chǎn)能力; 4)模擬計算非標準條件下的熱耗和生產(chǎn)能力; 5)計算熱耗和生產(chǎn)能力折算系數(shù); 6)對干燥機性能進行折算。 1.2 ISO11520一2國際標準法 150(Intemational Standard Oganization)國際干燥機性能試驗標準給出了一種折算方法，它利用4個校正系數(shù)K1、K2、K3、K4對試驗所得水分蒸發(fā)率進行折算。各校正系數(shù)的意義如下: K1——水分校正系數(shù)，K1=(8.971一0.05578Td)X.+1.139InTd一4.652 K2——熱風溫度校正系數(shù)，K2=(0.00565-0.000061Td)+0.000915Td+0.915 K3——空氣濕度校正系數(shù)，K3=1.0175一0.01072(l一Φ) K4——風量校正系數(shù)，K4=(0.022Td一3.445)a/V一0.271InTd+2.608 1.3黑龍江省級標準 黑龍江省農(nóng)墾科學院農(nóng)業(yè)機械鑒定總站于1989年提出了一種糧食干燥單位熱耗和生產(chǎn)能力 折算方法，標準條件為降水幅度5%(20%~巧%)、熱風溫度93℃、環(huán)境溫度20℃、環(huán)境相對濕度為60%，折算方法比較簡單易行。它的主要缺點是只適用于橫流式糧食干燥機和玉米小麥的烘干，有些系數(shù)的選擇缺乏依據(jù)。此外，它還考慮了熱風爐間接加熱和油爐直接加熱及冷卻段的影響。具體計算方法如下: 1.3.1單位熱耗的折算 標準條件下谷物干燥機的單位熱耗量按下式計算: Qrb=Qr/(K0*K1) 式中Qrb一標準條件下的單位熱耗，MJ/kg Qr一試驗時的實測熱耗，MJ八g; K。一大氣條件折算系數(shù)，可根據(jù)大氣溫度和相對濕度查表求出，見“糧食干燥單位熱耗及生產(chǎn)能力折算系數(shù)”標準;K1一糧食條件折算系數(shù)，在相同的環(huán)境條件下，根據(jù)糧食的初水分和終水分查表求出。 1.4數(shù)據(jù)表法 通過熱力計算，把各種條件下參數(shù)變化時的折算系數(shù)列成表格，再用插入法折算，標準給出兩種表格，一種是大氣條件折算表，另一種是糧食條件折算表，從表中查出兩個系數(shù)后，其乘積即為總折算系數(shù)。 本文在深入分析和研究國內(nèi)外現(xiàn)有研究成果的基礎上，分析和探討了折算的標準條件，給出了各種烘干機型和不同糧食干燥工藝的折算系數(shù)的計算方法和使用條件。 2干燥參數(shù)折算標準條件的確定 為了對比糧食干燥機在不同干燥條件下的性能，必須確定一個公認的標準條件;在非標準條件下進行干燥作業(yè)或試驗時必須將干燥過程測得的數(shù)據(jù)都換算到標準條件，然后才能進行干燥性能的比較。所謂標準條件，一般包括降水幅度、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、熱風溫度和干燥機類型等。目前不同國家制定的標準條件是不同的(見表1)。英國小麥干燥時的標準條件定為初水分20%、終水分巧%、環(huán)境溫度20℃、環(huán)境濕度為80%。我國黑龍江省規(guī)定 干燥玉米的標準條件為降水幅度5%(20%一巧%)、熱風溫度90℃、環(huán)境溫度20℃、環(huán)境相對濕度為60%。法國對不同季節(jié)規(guī)定了不同的標準條件。俄羅斯規(guī)定降水幅度6%、環(huán)境溫度ro℃。我國尚無糧食干機性能折算的國家標準。有些單位正在對它進行研究，不久可能會發(fā)布并列人國家標準。 3糧食條件的折算系數(shù) 不同的糧食類別如玉米、小麥、稻谷其干燥特性是不同的，例如平衡含水率、薄層干燥方程、比熱、汽化潛熱、對氣流的阻力、體積密度等等，折算時必須考慮各種糧食的干燥能力折算系數(shù)。 4不同干燥工藝和機型對折算的影響 利用數(shù)學模擬可以很容易求出各種干燥機在不同條件下(順流、逆流、橫流、混流)的性能，因而也就比較容易計算出折算系數(shù)。具體方法可參閱《農(nóng)產(chǎn)品干燥工藝過程的計算機模擬》一書 5熱風風量的折算 由于溫度變化而引起風速變化，因此還必須同時考慮風速(風量與溫度)的折算系數(shù)。 6對谷物干燥折算標準的幾點建議 (1)加強國際干燥標準的研學。為了向國際干燥技術(shù)標準靠攏，必需應用現(xiàn)代信息技術(shù)和計算機模擬方法，對國際150干燥技術(shù)標準已有的一系列計算模型進行干燥條件折算。由于數(shù)學模型比較復雜，而且沒有任何解釋和說明，有許多方程的系數(shù)選取還需進行探討和分析，否則很難推廣應用。為此需要對國外有關(guān)糧食干燥標準方面的資料進行翻譯、整理、分析和應用。 (2)獲取必要的試驗數(shù)據(jù)。為了驗證折算方法的合理性和正確性，必需對折算結(jié)果進行驗證，這就需要一定的試驗條件和設備以進行試驗驗證，同時也需要檢索查尋大量文獻資料。 (3)對四種折算方法進行對比分析。在不同的環(huán)境和糧食條件下對上述四種不同的折算方法進行比較和驗證，找出折算中的問題，提出折算標準初稿。 |
