農產品的干燥節能技術

干燥是農產品加工的重要單元，也是其中耗能最大的單元。因而，研究節能干燥技術，對農產品加工有著重大的意義。節能主要體現在煤耗低、電耗低以及設備的一次性投資低等諸多方面。

   實現農產品干燥過程中的節能應包括提高設備的通用性、對傳統干燥技術的改進、采用先進的節能干燥設備等，其根本目的是提高能源的利用效率，以降低一次能源消耗和提高單位能砂產值。通過開發和利用新能源，降低對傳統化石能源的信賴性。對單套設備節能，可通過提高入口空氣溫度；降低出口空氣溫度；降低蒸發負荷；預熱料液；減少聯接處泄露；用廢氣預熱干燥介質；采用組合干燥；利用內換熱器；廢氣循環；改變熱源；干燥區域保溫，防止干燥過度。要采用先進的制造技術理念，如綠色制造、智能設計、并行設計技術，以實現干燥裝備的升級換代。

   提高設備的通用性，通過加強通用性設備的開發和利用，從而提高設備的利用率，減少重復投資和設備折舊，這一點突出地表現在糧食干燥方面。我國干燥設備的通用化程度比較低，制約了干燥設備的使用率，已造成設備重復投資。

   由于糧食品種繁多，各種作物的收獲期各不相同，而且其烘干工藝也各不相同，因此通過對傳統的順流、混流等干燥工藝的調整，使現有設備一機多用是現階段糧食烘干設備的主要研究內容。
傳統干燥技術的改進，從組合干燥以及設備改進等方面對傳統的干燥技術進行優化設計，顯著地提高干燥機的效率或降低風機的功率，從而達到降低有效消耗的目的。組合干燥技術，在農產品加工過程中，由于物料的多樣性及其性質的復雜性，有時用單一形式的干燥器來干燥物料時，往往達不到最終產品的質量要求，或者質量達到了要求，但能量消耗太大。為此把兩種或兩種形式以上的干燥器組合起來，就可以達到單一干燥所不能達到的目的，這種干燥方式稱為組全干燥。組合干燥可以較好地控制整個干燥過程，同時又能節約能源，尤其適用于熱敏性物料。組合干燥是當前農產品干燥中的研究重點，從目前使用情況來看，可以按下述方法分為：

   (1) 同一干燥方式下的多級串聯干燥：這種方式主要應用于熱風干燥的情況。如在食品、醫藥和輕工產品干燥中采用的噴霧干燥和流化床干燥的組合、氣流干燥與氣流干燥的多級組合、氣流干燥與旋流閃蒸干燥組合、噴霧干燥與閃蒸干燥的組合等。

   (2) 不同傳熱干燥方式的組合：這種組合方式根據物料在不同干燥階段所具有的干燥特性，充分發揮不同傳熱干燥方式的特點，達到既滿足生產需要，又降低生產成本的目的。如在低水份稻谷干燥階段采用熱風干燥與遠紅外干燥相結合方式。在經濟作物如枸杞、葡萄干、脫水蔬菜的干燥中廣泛采用的太陽能干燥與熱風干燥相結合、微波干燥與熱風干燥相結合、微波干燥與真空干燥組成的微波真空干燥等等。

   (3) 節能干燥工藝：根據農產品的干燥特性，在不同階段采用不同的熱風溫度，如在糧食干燥方面有針對高水分糧食干燥所采用的低溫組合干燥、高溫干燥+緩蘇+冷卻的糧食干燥工藝。

   (4) 其他組合：由于個別農產品加工過程中，在進行干燥之彰水分很高，利用機械方式脫去前期大量水分，再輔之以熱風干燥。機械方式+熱風干燥的組合已成為普遍應用的干燥方式，如在酒糟干燥中采用螺旋擠壓脫水+閃蒸干燥+流化干燥、淀粉加工過程中的離心脫水+氣流干燥，此外常用的機械脫水方式還有板框壓濾、帶式壓濾等等。

   此外，我國北方玉米種干燥中所采用的大型果蔬干燥即是采用了換向通風干燥工藝。該干燥機顯著的特點是：

   (1)單機干燥降水幅度大，如干燥菜籽可從65%一次降低到8%；
   
   (2)干燥機能耗低，節能效果顯著；由于該工藝全部回收二級干燥段的含有飛粉的高溫尾氣，通過調控干燥部分熱風風溫和風量，可保證在不黏管壁的前提下，使廢氣達到低溫（40±2）℃高溫（90%以上），從而使尾氣帶走的濕熱明顯減少。經過測定證明，該機蒸發1kg水的蒸汽消耗為（1.3±0.2）kg，比一般氣流干燥速度快。

   節能技術在農產品干燥中具有廣泛的應用前景，節能技術直接的表現為降耗節支，節能技術的應用程度直接體現代表了一個國家的綜合技術水平。節能技術應該是一個綜合的概念，而不僅僅是熱能和電能的節約。大量成功的實踐表明：節能技術在農產品干燥加工方面的應用完全可以通過提高設備的利用率，減少重復投資和設備折舊、對傳統干燥方式改進諸如組合干燥、風機位置的變更、風機風壓的調整，采用節能干燥工藝如換向通風、正負壓結合、余熱回收，以及采用新的能源等方式來實現。同時，除了采用經濟和行業標準手段，逐漸淘汰一些落后設備以外，應當加大開發先進節能干燥設備的技術投入和推廣力度，重視干燥基礎理論研究，加快引進其它領域的科研成果。
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