糧食烘干機的自動化控制

吳春升+馮志俠+許才花+韓長生

摘 要：糧食烘干機在實現自動化控制后能夠有效降低投資成本、提高經濟效益，在保證糧食品質的基礎上節約能源，同時可以減輕操作人員的工作壓力，使糧食烘干機能夠充分發揮自身的生產能力。對糧食烘干機的自動化控制特點進行了分析，并提出了實現自動控制的措施。

關鍵詞：糧食烘干機；自動化控制；食品機械

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.07.004

近幾年科學技術快速發展，實用型技術的應用也受到了人們的廣泛關注。糧食烘干行業在近幾年得到了快速的發展，特別是在烘干設備上取得了很大的進步，并逐步向自動化方向發展。烘干系統的單機設備選型已經比較成熟，這在很大程度上促進了系統設備連續作業的穩定性。糧食烘干機的自動化控制有效提高了烘干效率，同時糧食品質也得到了提升，這對于糧食產業的發展具有積極意義。

1 糧食烘干機自動控制系統

1.1 多變量

糧食烘干機的自動化控制是一個相對復雜的過程，涉及到許多的變量，既需要考慮加工過程中糧食水分與溫度、干燥介質溫度、濕度以及外界環境對干燥的參數影響，也需要考慮糧食烘干機的工藝流程[1]。因此，糧食烘干機的自動化控制是一個多變量參數共同決定的過程。

1.2 非線性穩態

糧食烘干過程涉及到升溫、恒速、降速等多個階段，其中降速是糧食烘干的主要控制階段，在這一階段，糧食的水分變化是非線性的、此外，由于糧食烘干機的作業條件復雜，受到許多因素的影響，檢測自控效果較難，使得很多糧食烘干機常需要在非穩態下工作。

1.3 干燥時間長

糧食烘干機自動化控制系統受谷物流速影響，糧食干燥時間較長，糧食需要在烘干機中停留較長時間才能完成干燥。因此，糧食烘干機自動化控制系統的相應速度較慢且存在嚴重的交互作用，一旦控制參數發生改變，那么烘干機的整體性能參數都會發生改變。

2 糧食烘干機自動控制的措施

就當前糧食烘干機的工作狀態來看，在自動化控制上仍存在一定的問題，為實現自動化控制，需要切實加強自動化控制系統的穩定性。

2.1 保持爐溫的穩定

爐溫的穩定是保證糧食烘干機自動化控制的關鍵。一般的糧食烘干機的烘干主要依靠鼓風機送風裝置進行，然而在實際運行工作時，由于熱風爐的燃燒受許多因素影響，使得糧食烘干無法達到預期效果，在爐排兩側燃燒較快，爐排表面燃燒不均勻等都會對糧食的烘干效果造成影響[2]。之所以會造成這些現象，主要是因為上煤機煤斗寬度較小，原煤在注入煤斗后自動分級，大煤塊堆積在爐排兩側，燃燒過快，而爐排表面則出現燃燒不均勻的情況，導致煙氣不平穩，最終影響烘干糧食的品質。

為保證爐溫的穩定，糧食烘干機的自動化控制系統可以適當將上煤機煤斗加寬，使上煤斗的長度尺寸大于爐排寬度，這樣一來，就可以避免出現在原煤加入煤斗后發生自動分級而燃燒不均勻的情況。此外，還可以加大鼓風風室與煤斗的距離，這樣可以有效避免爐排發生竄火。由于爐內煤塊常會出現結塊，影響受熱的均勻性，因此，糧食烘干機可以增設碾碎裝置，對進料進行碾壓，保證進料的均勻性。只有在爐溫穩定的條件下，糧食才可以受熱均勻，避免出現糧食過度烘干或烘干不完全的情況，確保烘干后的糧食品質。

2.2 保持給料的穩定

不同地區的氣候不同，對給料系統的設計要求也有不同。南方氣候溫暖，原料不會出現冷凍，這樣更有利于給料系統的穩定，但是北方的氣候寒冷，原糧中含有較高的水分，但烘干的環境溫度較低，這樣，一旦原料出現緩倉就會出現凍倉，緩存倉失去原有作用，無法實現系統自動化，這在很大程度上影響了烘干效果。因此，為了避免發生凍倉問題，需要對凍倉現象的原因進行具體分析。實際上，原料的水分高與環境的氣溫低只是造成凍倉的部分原因，糧粒保持靜止狀態才是造成凍倉的主要原因[1]。只有保持緩存倉中心部位糧粒的流動狀態，才能避免中心位置糧粒發生冷凍。因此，為了實現系統自動化，需要對冷凍條件進行改變，使原料一直處于流動狀態。糧食烘干機需要取消緩存倉，引入清倉機械，使其保持不間斷作業，這樣可以有效保持糧粒的流動狀態，同時在勻速的狀態下，糧倉的清理效果更加的明顯，可以有效除去原糧中的固態水，在一定程度上節約了能源。系統長期處于一個穩定的狀態下運行，可以有效降低頻繁啟動對設備的損耗，同時自動化的工作模式可以有效降低工人的勞動強度，進而提高安全生產系數。在增設清倉機械后，整個系統設計變得更加靈活，縮小整個糧食烘干機的占地面積。

2.3 保持原糧的水分穩定

相對于爐溫與給料系統的穩定，原糧水分更易控制。一般的原糧水分可以由使用單位控制，即便有部分控制范圍外的原糧進入烘干機，也可以利用糧食烘干機內的糧溫監測與風門自控裝置調整熱風溫度，從而控制原糧中的水分。

3 結語

當前我國糧食烘干機的自動化控制仍處于研究發展的初始階段，在很多方面仍存在一定的漏洞，這就要求研發人員能夠更為深入地研究干燥技術，將其應用于糧食烘干機中，通過自動化工作減少糧食損失，提高烘干效率，從而提高糧食的品質。

參考文獻：

[1] 吳修文，何偉寧，吳乃剛，等.小型糧食烘干機的現狀及發展設想[J].農業裝備與車輛工程，2016（6）：65.

[2] 郭桂霞，任廣躍，鄭藝強.大型糧食烘干機工藝技術特點及經濟技術性能優勢[J].農產品加工，2016（16）：43.