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幹燥機的未來展望

烘幹機的發展也要註重節能和能源的綜合利用,如采用多種組合加熱方式,移植熱泵和熱管技術,發展太陽能烘幹機等。還需要發展幹燥機的自動控制技術,以保證最佳操作條件的實現;此外,隨著人類對環保的重視,改善烘幹機的環保措施,減少粉塵和廢氣的泄漏也將是需要進壹步研究的方向。

我國幹燥設備市場現狀及聯合國當前需求分析,國內市場常規幹燥設備和國際市場主要幹燥設備基本都是國產,這說明我國幹燥設備以進口為主的歷史已經結束。然而,仍然存在壹些問題和困難。據中國通用機械幹燥設備工業協會預測,未來幾年,我國化工行業將有3000套左右的幹燥設備。藥品幹燥設備年需求量將達到3000臺左右;農、林、糧、輕工等行業對幹燥設備的年需求量預計將達到5000臺左右。幹燥設備國內市場占有率達到80%以上。

預計“十五”期間,我國幹燥設備的國內市場份額將達到90%。關註有業績問題和技術創新能力的領域有兩種方式。企業集中分布在中國幹燥設備行業,大部分生產企業都是在本行業基礎上,在早期企業、相對集中的地理位置和人員結構上逐漸產生嚴重缺陷。到目前為止,企業主要分布在江蘇、浙江、上海、遼寧,幾乎占到全行業總數的50%。與之形成鮮明對比的是,國內部分地區沒有幹燥設備生產廠家。在競爭激烈的行業中,壹些公司註重立竿見影,不需要任何系統化的開發,提高整體素質,進展緩慢,嚴重阻礙了行業的正常發展。改革開放以來,特別是近年來,我國經濟增長潛力得到有效釋放,短缺經濟的供求發生了根本性變化,初步形成了買方市場。在買方市場的壓力下,壹些企業在市場中追趕,而不是尋找和開拓新的市場。企業著眼於近期市場的需求,開發更成熟的產品。所以廠商在烘箱、振動流化床幹燥機等產品上更集中,更有競爭力。幹燥設備行業從事小企業、新產品的開發,新產品的完美推出主要靠互相模仿。建議開發先進技術,提高產品質量。與世界發達國家相比,我國的幹燥設備技術在同行業中還有壹定的差距。目前,市場以低技術產品為主。隨著中國加入世貿組織,將有更多的國際同行進入國內市場。隨著國際競爭的日益激烈,我們將面臨巨大的競爭壓力。世界領先的幹燥設備制造商,如丹麥尼羅集團有限公司、日本岡川原公司等紛紛在中國設立分公司,搶占中國市場。隨著經濟全球化的加速,更多的公司將瞄準中國市場。日益激烈的競爭要求我們通過企業的進步,吸收國外先進技術,不斷創新,提高產品質量。產品開發的思路向大型設備、自動化控制、質量、表面處理設備、努力選擇防腐材料、開發多功能組合機、產品生命周期不斷延長。行業協會應組織企業參加國際技術交流,吸收最新技術,從而加快整個行業的發展,提高技術水平。中國調整企業,培養企業核心競爭力的特點是幹行業的企業不做這個,不是強適合,而是不完美。但整體素質不高,大多數企業管理落後,不符合相應的規模經濟。通過行業協會的指導和協調,改變盲目發展的局面。

江浙滬三地企業相對集中,可以考慮采用合資的方式,中西部地區將外遷,尋找更廣闊的生存發展空間。工業企業走強強聯合的道路,培育壹些有技術實力、有知名品牌和自主知識產權的大公司和企業集團。形成了自己的特色產品和服務。我國幹燥設備生產企業創新能力相對較低,引進具有自主知識產權的新技術和新產品的企業較少,是幹燥發展緩慢的重要原因。目前從事幹燥技術研發的高校和科研院所有幾十個,分布在我國的東、西、南,大部分知識成果沒有有效轉化為現實生產力。企業成為技術創新的主體應該與這些大學和研究機構之間的各種形式的聯盟直接相關。因此,合理配置和利用資源可以有效地培育和發展創新型企業。

展望未來,幹燥設備行業的競爭將集中在產品質量、技術、服務和價格上。在幹燥設備類型中,熱風幹燥設備、真空幹燥設備、氣氛加熱設備、其他設備,如遠紅外幹燥、微波幹燥設備和其他特殊領域的快速幹燥器用戶也將逐步擴大應用數量。食品藥品幹燥和真空冷凍幹燥設備中大型標準設備的需求將增加,具有組合功能的設備(如制粒幹燥和幹燥-過濾)的需求將增加,高度自動化的幹燥設備將在壹些應用中受到歡迎。此外,隨著幹燥設備的出現,越來越多的用戶將關註耐腐蝕材料的質量和可靠性。幹燥設備行業進入了更加成熟的發展階段,能夠更好地滿足各領域用戶的實際需求。國外同類產品價格僅為1/3,使得我國幹燥設備價格在市場競爭中相對進口設備具有明顯優勢;另壹方面,大部分較大型的幹燥設備還涉及現場安裝、調試和售後服務,使得國內用戶和國產設備選擇進口設備更加方便。在國際市場上,隨著中國加入世貿組織,幹燥設備更有利於擴大出口。中國主要出口產品為真空幹燥設備、幹燥設備、振動、中小型糧食、農林食品和土特產幹燥設備,年出口量超過65,438+000輛,主要出口東南亞國家和其他發展中國家,打開了通往歐美市場的大門。中國出口量占幹燥設備總量比例不到5%。專家預測,十五期間,我國出口產品幹燥設備的總份額將超過10%。國際競爭,國內幹燥設備廠商的主要競爭對手有丹麥、瑞士、英國、德國、美國、日本。相對於競爭對手,國內幹燥設備的優勢是很便宜,這主要是因為短缺,控制自動化程度、外觀質量、功能設置、組合等方面都有了進壹步的提高。因此,國內幹燥設備生產企業應充分利用我國加入WTO的機遇,加強技術交流,學習國外先進的幹燥設備和幹燥設備,以加速提高我國的自動化和控制、外觀質量、功能設置和組合,縮小與國外的產品差距,提高我國產品在用戶中的信任度。因此,幹燥設備可以在中國進行,不僅可以在國內市場進行,也可以在國外市場進行。中國正在生產越來越多品種的幹燥設備,擴大規模,提高產品水平和質量,獲得越來越大的市場競爭力。特別是中國政府支持相關出口政策,幹燥設備的生產為國內企業創造了良好的外部條件,這說明中國幹燥設備具有良好的發展前景。

幹燥機單位耗熱量與幹燥能力的換算

耗熱量和生產能力是谷物幹燥機試驗的重要指標,但由於環境條件、餵根條件和千

由於幹燥介質條件的多變性,測試結果往往不具有可比性,因此幹燥機的性能測試數據必須轉換為公認的標準條件進行比較和校準。本文以谷物幹燥機的實驗數據為基礎,參考國內外塊根類食品幹燥機的實驗標準,對塊根類食品幹燥機的單位耗熱量與生產能力的換算系數進行了研究和探索。總結了4種換算方法,分析了不同環境和糧情下谷物幹燥機換算系數的計算方法和步驟,闡述了各種方法的優缺點,並對換算方法提出了初步建議,為幹燥機試驗數據的可比性和幹燥機正面試驗標準的完善提供了依據。

中國是世界上最大的糧食生產國,年產量為5億噸。每年因季節性陰雨天氣和幹燥設備不足造成的糧食黴變損失高達5%。經過30多年的發展,我國糧食幹燥設備和技術已經達到壹定水平,在農業現代化中發揮了重要作用。但與國內對幹燥設備的需求相比,仍有較大差距。以稻谷幹燥為例,日本稻谷幹燥機的數量已經達到165438+萬臺,稻谷幹燥的機械化水平達到90%以上,而我國只有不到l%的稻谷采用機械幹燥,稻谷幹燥設備不到65438+萬臺。造成上述差距的原因是多方面的,其中谷物幹燥技術標準研究的落後也是壹個重要原因。目前,我國仍采用上世紀80年代的國家標準(如谷物幹燥機的試驗方法、谷物幹燥的技術條件等),部分條件和指標已不適應當前谷物幹燥機發展的需要,如現有標準中缺乏幹燥機生產能力和單位耗熱量的換算方法,幹燥質量的指標不夠完善和合理。有些指標沒有規定統壹的測試方法,有些指標落後,制約了糧食幹燥新設備、新技術的開發、推廣和應用。國際谷物幹燥技術標準多次修訂,如501喬20-l:1997;農業谷物幹燥機幹燥性能的測定,如15011520-2:2打印l .這些新的幹燥技術標準中有主要幹燥性能參數的換算方法,采用了幾十個模型和公式。

谷物幹燥是壹個非常復雜的加工過程,影響因素多,幹燥條件多變。影響因素包括介質參數(如熱風溫度、熱風量和熱風濕度)、谷物參數(如谷物類別、谷物水分、谷物溫度和谷物流量)、環境條件(如大氣溫度和濕度)、幹燥工藝(如順流幹燥、逆流幹燥、錯流幹燥和混流幹燥)和幹燥機的結構參數。壹臺谷物幹燥機可能在很低的環境溫度(-20℃)下工作,也可能在高達30℃的環境溫度下工作,工作條件完全不同,甚至相差甚遠。因此,需要將測得的性能指標轉化為統壹認可的幹燥條件。本標準的研究和制定需要對不同環境條件、糧食條件、母[I大氣溫度、大氣相對濕度、糧食初始含水率、最終含水率、降水範圍、糧食類別、質量、加熱方式、熱風溫度、熱風相對濕度、熱風量、幹燥方式等壹系列參數進行大量的試驗和驗證。很難形成正式的國家標準。最有可能的實現方式是完成研究報告,給出不完全準確的換算系數,作為指導性技術文件發布試行,然後進行對比評估。因此,幹燥機生產能力和單位熱耗的換算是壹個非常重要的標準。單位耗熱量和幹燥能力是谷物幹燥設備的關鍵指標。對於不同類型或同壹類型的糧食幹燥設備,當其驗收條件不同時,必須通過相關換算系數換算成標準工況,以此來判斷和比較單位耗熱量和幹燥能力。幹燥單位耗熱量與幹燥能力之間的換算系數,國內尚無統壹標準。本課題將以換算系數為研究對象,研究制定全國統壹的換算系數標準。谷物幹燥的單位耗熱量與幹燥能力的換算壹直是困擾谷物幹燥機性能評價和鑒定的重要問題。多年來,由於研究工作量大,科研經費不足,這個問題壹直沒有得到解決。黑龍江農墾科學院提出了壹個解決方案,但由於不能適用於多種幹燥工藝和模型,標準條件和模型不夠合理,未能成為國家標準。作者在深入分析研究國內外幹燥技術現有研究成果的基礎上,通過實驗和理論分析確定了換算標準幹燥條件,給出了各種幹燥模型和不同谷物幹燥的換算系數的計算方法和適用條件。

1谷物幹燥機耗熱量與生產能力的換算方法

1.1計算機模擬法

谷物幹燥機使用中的壹個常見問題是谷物的初始水分經常發生變化。為了達到所需的最終水分,需要經常調整谷物流量(生產能力)。為了比較谷物幹燥機的性能,還需要知道幹燥機的生產能力,所以必須進行換算。我們認為用計算機模擬的方法換算烘幹機的耗熱量和生產能力是壹種很好的可行的方法,即建立谷物烘幹過程的數學模型,編寫烘幹模擬程序,在計算機上進行模擬計算,最後得到換算系數。

這種方法的優秀J點在於它具有通用性,可以I}計算不同型號(順流、逆流、錯流、混流幹燥機)和不同谷物(玉米、小麥、稻谷)的幹燥性能和換算系數;!10,000 r用於換算任意幹燥條件,計算速度更快;各種各樣的!可以使用幾種幹燥方法。

這種方法的缺點是模擬法不夠普及,需要壹定的計算機基礎才能掌握這種方法。烘幹機用戶壹般沒有這類軟件。另外,幹燥過程的數學模型不夠精確。今後應加強這方面的研究,模擬法的計算步驟如下:

l)建立幹燥過程模型;

2)開發各種谷物幹燥過程的計算機模擬程序;

3)利用模擬程序計算標準條件下幹燥機的耗熱量和生產能力;

4)模擬計算非標準條件下的耗熱量和生產能力;

5)計算耗熱量與生產能力的換算系數;

6)轉換幹燥機的性能。

1.2 ISO11520-2國際標準方法

150(國際標準化組織)國際幹燥機性能測試標準給出了壹種換算方法,用K1、K2、K3和K4四個修正系數來換算測試得到的水分蒸發率。每個校正系數的意義如下:

k 1-水分修正系數,k 1 =(8.971-0.05578 TD)x+1.139 intd-4.652。

k2-熱風溫度修正系數,k2 =(0.00565-0.00061td)+0.000915td+0.915。

K3-空氣濕度修正系數,K3 = 1.0175-0.01072(l-φ)。

K4-風量修正系數,K4 =(0.022 TD-3.445)a/V-0.271 intd+2.608。

1.3黑龍江省標準

黑龍江省農墾科學院農機鑒定站在1989中提出了糧食烘幹的單位耗熱量和生產能力。

換算方法,標準條件是降水範圍5%(20%~ 20%),熱風溫度93℃,環境溫度20℃,相對濕度60%,換算方法比較簡單易行。其主要缺點是只適用於橫流式谷物幹燥機和玉米小麥幹燥,有些系數缺乏依據。此外,還考慮了熱風爐間接加熱和油爐直接加熱冷卻段的影響。具體計算方法如下:

單位耗熱量的換算為1.3.1

在標準條件下,谷物幹燥機的單位耗熱量按以下公式計算:

Qrb=Qr/(K0*K1)

式中Qrb——標準條件下的單位耗熱量,MJ/kg Qr——試驗期間測得的耗熱量,MJ 8g;k .大氣條件換算系數可以根據大氣溫度和相對濕度查表得到。見標準《糧食幹燥單位耗熱量與生產能力的換算系數》;k 1——糧食條件換算系數,在相同環境條件下,根據糧食的初始水分和最終水分查表得到。

1.4數據表法

通過熱力學計算,將各種條件下的換算系數列表,然後用插入法進行換算。給出兩個表,壹個是大氣條件換算表,壹個是谷物條件換算表。從表中找出兩個系數後,乘積就是總轉換系數。

在對國內外已有研究成果進行深入分析和研究的基礎上,對換算的標準條件進行了分析和探討,給出了各種幹燥模型和不同谷物幹燥過程換算系數的計算方法和適用條件。

2幹燥參數轉換標準條件的確定

為了比較谷物幹燥機在不同幹燥條件下的性能,有必要確定壹個公認的標準條件;在非標準條件下進行幹燥或測試時,必須將幹燥過程中測得的數據換算到標準條件下,才能比較幹燥性能。所謂標準條件,壹般包括降水範圍、環境溫度、環境濕度、熱風溫度、烘幹機類型。各國制定的標準條件不同(見表1)。英國小麥幹燥的標準條件是初始水分20%,最終水分20%,環境溫度20℃,環境濕度80%。中國黑龍江省條例

幹燥玉米的標準條件是降水範圍為5%(20%),熱風溫度為90℃,環境溫度為20℃,相對濕度為60%。法國針對不同的季節設定不同的標準條件。俄羅斯規定降水範圍為6%,環境溫度為ro℃。我國還沒有谷物幹燥機性能換算的國家標準。有些單位正在研究,可能很快會出臺並列的國家標準。

3糧食條件換算系數

不同的谷物類型,如玉米、小麥和大米,具有不同的幹燥特性,如平衡含水率、薄層幹燥方程、比熱、汽化潛熱、氣流阻力、堆積密度等。,換算時必須考慮各種谷物幹燥能力的換算系數。

4不同幹燥過程和模式對轉化率的影響

各種幹燥器在不同條件下(順流、逆流、錯流、混流)的性能可以很容易地通過數學模擬計算出來,因此更容易計算出換算系數。具體方法詳見《農產品幹燥過程的計算機模擬》壹書。

5熱風量的換算

風速因溫度變化而變化,所以風速(風量和溫度)的換算系數也必須考慮。

6 .關於谷物幹燥換算標準的建議

(1)加強國際幹燥標準的研究。為了接近國際幹燥技術標準,需要應用現代信息技術和計算機模擬方法,將國際幹燥技術標準150中存在的壹系列計算模型轉換為幹燥條件。由於數學模型復雜,沒有解釋和說明,很多方程的系數選取需要討論和分析,否則難以推廣應用。因此,有必要對國外有關谷物幹燥標準的資料進行翻譯、整理、分析和應用。

(2)獲取必要的測試數據。為了驗證轉換方法的合理性和正確性,需要對轉換結果進行驗證,這需要壹定的實驗條件和設備進行實驗驗證,還需要搜索大量的文獻。

(3)比較分析四種轉換方法。在不同的環境和糧食條件下,對上述四種不同的換算方法進行對比驗證,找出換算中存在的問題,提出換算標準初稿。