花生莢果烘干設備研究現狀及展望

石 明 秦 強 李凱杰

(鄭州萬谷機械股份有限公司，河南 鄭州 450000)

1花生莢果烘干設備的現狀

在花生采摘后絕大多數都需要進行烘干處理，這樣才能控制霉變率，長時間保存。對花生莢果進行烘干的傳統作業方式為田間翻曬，這是幾百年的生產經驗總結的方法，但是因為這種方式受場地、天氣等因素影響較大，如果出現連續雨天可能會導致晾曬工作出現嚴重影響。由于晾曬條件不穩定，晾曬周期長，在晾曬過程中很容易出現污染，急需優化方法。隨著工業技術的逐步優化，農業生產設備的改進以及生產結構的調整，對花生莢果烘干的要求越來越高。通過機械化方式來對花生加工廠和烘干技術進行優化，逐步成為后續發展的必由之路。

2花生莢果烘干設備的主要類型與特點

2.1箱式花生莢果烘干設備

箱式花生烘干設備主要包含了傳統的箱式烘干機以及后續改進的翻板箱式花生烘干設備。傳統箱式烘干機主要是由風機、熱風爐、烘干室等部件組成的。烘干室具有隔熱保溫的功能。在烘干室，熱風爐燃燒產生的熱量與濕度較大的花生直接接觸，通過熱量傳導交換，達到烘干花生莢果的目的，因為熱風是自下而上吹入的，所以處于箱體下層的濕物料會首先接觸到熱空氣，逐步干燥，而上層物料由于較晚接觸到熱風熱空氣，干燥速度偏慢。由于熱傳遞的消耗及下層花生的阻礙，會出現下層物料過分干燥，上層物料干燥不到位等干燥不均勻情況。傳統箱式烘干設備因為結構不合理，嚴重影響了烘干的效果。在實際應用時，很多操作人員無法了解烘干室內的具體情況，只能憑經驗進行控制，無法很好地掌握烘干的具體時間。一些生產廠家為了解決傳統箱式烘干設備烘干不均勻等問題，逐步改進優化，進而設計了翻板式烘干機。這種烘干機和傳統的箱式烘干設備相比，加設了裝卸物料的翻板，優化了烘干結構。在烘干的過程中，在下層物料得到了充分干燥的同時，上層物料滿足烘干要求后，可以通過人工操作的方法將翻板打開將下層物料倒出，上層物料逐步轉移到下層，依次烘干。在此過程中，通過物料的循環烘干來改善優化烘干的效果，但是這種烘干機需要設置多層夾板，因此設備較為復雜。在下層物料烘干完成要打開上層翻板時，不僅需要經驗操作，對操作人員的經驗水平和體力都是一種考量，而且受限于烘干機的占地體積，導致應用過程中無法大規模投產，自動化水平不高[1]。

隨著制造以及烘干經驗的積累及研究，相關學者設計了箱式換向通風風干機。該設備主要利用換向通風裝置來進一步解決傳統通風過程中上下干燥不均勻的問題。該設備主要有烘干機主體、換向機構、勻風裝置等共同組成。

烘干機主體是由多個擋板間隔的烘干室組成，主要放置一些花生莢果。烘干室的尺寸和大小需要依照烘干處理量具體進行設計。

換向機構主要是烘干設備內容多個箱體，換向通風裝置是一種通風控制裝置，通過循環改變熱風通道進而改變熱空氣烘干的流向，該裝置不僅提高了烘干效率，而且保證了烘干的均勻性。

勻風裝置主要由導風板組成，通過導風板將熱空氣進行逐層分流，從而達到均勻布風的效果。該裝置可以有效地解決局部風量不均勻的問題。

2.2回轉圓筒式烘干設備

回轉圓筒式烘干設備的烘干室主要是由干燥桶、進氣排氣結構、出料裝置等部件組成。烘干過程中，物料通過皮帶機或者斗式提升機將物料輸送至料斗，通過料斗的加料裝置逐步深入到進料端。為了使物料快速進入烘干室當中，需要控制物料送入過程中的自然傾角，保證其小于加熱管的斜度。烘干室圓筒是一個略微傾斜的橢圓圓筒，在烘干過程中，物料會從圓筒的高端送入，而熱載體會逐步從低端送入。在此過程中產生逆流接觸，這樣物料和熱載體就可以充分混合，在圓筒轉動過程中，物料因為重力的作用會向下運動，物料的含水量較大，直接接觸熱空氣時，通過直接接觸熱量傳導而快速烘干。在物料通過圓筒旋轉的過程中，下降的物料不斷的分散運動，讓熱載體和物料充分接觸，加大接觸面，提高烘干效果。在烘干花生莢果過程中，一般情況下以空氣作為熱載體，由于花生莢果外殼附著泥土，泥土在烘干后形成顆粒塵埃，該設備運行中含有一定的塵量，因此需要使用除塵器進行除塵處理[2]。

回轉圓筒干燥機主要通過回轉機構帶動花生莢果運動，可以充分與熱空氣接觸，保證烘干的均勻性。該設備的優點是烘干效率高，干燥均勻度好，熱量利用率高；由于花生莢果具有不規則的外形，流動性差。使用該設備烘干時，會增大花生莢果的破碎率，影響烘干的品質以及后續的儲藏和加工。

2.3就倉干燥設備

就倉干燥主要是將新鮮的花生莢果直接存儲到具有機械通風設備的庫房，通過機械強制通風，空氣流動的原理，利用稍加熱的低溫空氣或者自然空氣作為干燥的介質來進行通風換熱。該烘干優點就是方便就地儲藏，其缺點就是占地面積大，烘干效率低，烘干成本偏高。

3花生莢果烘干設備發展展望

3.1研發環保經濟的熱源裝置

在花生莢果烘干過程中，熱源是非常重要的。花生莢果的烘干效率和烘干設備的熱源息息相關，當前主要使用燃燒爐加熱的方式進行烘干。這種方式會對周邊產生較大的污染，而且效率低下，生成了一些燃燒煙塵，會影響花生的品質。如果使用電加熱的方式自動化程度較高，對周邊環境產生的影響較小，可以提升花生莢果的烘干品質，保證生產質量。然而這種方式在應用過程中投資較大，需要花費大量前期成本，不適合中小規模的花生烘干。因此，需要重視對熱源裝置進行優化，

3.2提高設備自動化程度

當前花生莢果烘干設備缺乏相應的控制模塊，沒有實現完全自動化，無法適應復雜的烘干控制。在實際應用時，通過人為經驗對烘干的含水率進行控制，效率低下，而且會浪費烘干時間，因此需要重視加強自動化控制。在此過程中，可以適當提高設備的友好性，比如說設置人機界面操作平臺，加強溫度控制、濕度控制，通過優化算法完成智能排濕等，在運行過程中對獲取的狀態進行顯示。這也是未來花生莢果烘干設備發展的一個重要方向。

4結語

烘干是花生采摘后必經的一個過程，是確保花生的品質、避免花生出現霉變的必要手段，需要重視加強花生莢果烘干設備的優化，保證花生的后續儲藏品質與花生加工品質，提高農民的經濟效益。