吴春升+冯志侠+许才花+韩长生

摘 要：粮食烘干机在实现自动化控制后能够有效降低投资成本、提高经济效益，在保证粮食品质的基础上节约能源，同时可以减轻操作人员的工作压力，使粮食烘干机能够充分发挥自身的生产能力。对粮食烘干机的自动化控制特点进行了分析，并提出了实现自动控制的措施。

关键词：粮食烘干机；自动化控制；食品机械

中图分类号：TP273 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.07.004

近几年科学技术快速发展，实用型技术的应用也受到了人们的广泛关注。粮食烘干行业在近几年得到了快速的发展，特别是在烘干设备上取得了很大的进步，并逐步向自动化方向发展。烘干系统的单机设备选型已经比较成熟，这在很大程度上促进了系统设备连续作业的稳定性。粮食烘干机的自动化控制有效提高了烘干效率，同时粮食品质也得到了提升，这对于粮食产业的发展具有积极意义。

1 粮食烘干机自动控制系统

1.1 多变量

粮食烘干机的自动化控制是一个相对复杂的过程，涉及到许多的变量，既需要考虑加工过程中粮食水分与温度、干燥介质温度、湿度以及外界环境对干燥的参数影响，也需要考虑粮食烘干机的工艺流程[1]。因此，粮食烘干机的自动化控制是一个多变量参数共同决定的过程。

1.2 非线性稳态

粮食烘干过程涉及到升温、恒速、降速等多个阶段，其中降速是粮食烘干的主要控制阶段，在这一阶段，粮食的水分变化是非线性的、此外，由于粮食烘干机的作业条件复杂，受到许多因素的影响，检测自控效果较难，使得很多粮食烘干机常需要在非稳态下工作。

1.3 干燥时间长

粮食烘干机自动化控制系统受谷物流速影响，粮食干燥时间较长，粮食需要在烘干机中停留较长时间才能完成干燥。因此，粮食烘干机自动化控制系统的相应速度较慢且存在严重的交互作用，一旦控制参数发生改变，那么烘干机的整体性能参数都会发生改变。

2 粮食烘干机自动控制的措施

就当前粮食烘干机的工作状态来看，在自动化控制上仍存在一定的问题，为实现自动化控制，需要切实加强自动化控制系统的稳定性。

2.1 保持炉温的稳定

炉温的稳定是保证粮食烘干机自动化控制的关键。一般的粮食烘干机的烘干主要依靠鼓风机送风装置进行，然而在实际运行工作时，由于热风炉的燃烧受许多因素影响，使得粮食烘干无法达到预期效果，在炉排两侧燃烧较快，炉排表面燃烧不均匀等都会对粮食的烘干效果造成影响[2]。之所以会造成这些现象，主要是因为上煤机煤斗宽度较小，原煤在注入煤斗后自动分级，大煤块堆积在炉排两侧，燃烧过快，而炉排表面则出现燃烧不均匀的情况，导致烟气不平稳，最终影响烘干粮食的品质。

为保证炉温的稳定，粮食烘干机的自动化控制系统可以适当将上煤机煤斗加宽，使上煤斗的长度尺寸大于炉排宽度，这样一来，就可以避免出现在原煤加入煤斗后发生自动分级而燃烧不均匀的情况。此外，还可以加大鼓风风室与煤斗的距离，这样可以有效避免炉排发生窜火。由于炉内煤块常会出现结块，影响受热的均匀性，因此，粮食烘干机可以增设碾碎装置，对进料进行碾压，保证进料的均匀性。只有在炉温稳定的条件下，粮食才可以受热均匀，避免出现粮食过度烘干或烘干不完全的情况，确保烘干后的粮食品质。

2.2 保持给料的稳定

不同地区的气候不同，对给料系统的设计要求也有不同。南方气候温暖，原料不会出现冷冻，这样更有利于給料系统的稳定，但是北方的气候寒冷，原粮中含有较高的水分，但烘干的环境温度较低，这样，一旦原料出现缓仓就会出现冻仓，缓存仓失去原有作用，无法实现系统自动化，这在很大程度上影响了烘干效果。因此，为了避免发生冻仓问题，需要对冻仓现象的原因进行具体分析。实际上，原料的水分高与环境的气温低只是造成冻仓的部分原因，粮粒保持静止状态才是造成冻仓的主要原因[1]。只有保持缓存仓中心部位粮粒的流动状态，才能避免中心位置粮粒发生冷冻。因此，为了实现系统自动化，需要对冷冻条件进行改变，使原料一直处于流动状态。粮食烘干机需要取消缓存仓，引入清仓机械，使其保持不间断作业，这样可以有效保持粮粒的流动状态，同时在匀速的状态下，粮仓的清理效果更加的明显，可以有效除去原粮中的固态水，在一定程度上节约了能源。系统长期处于一个稳定的状态下运行，可以有效降低频繁启动对设备的损耗，同时自动化的工作模式可以有效降低工人的劳动强度，进而提高安全生产系数。在增设清仓机械后，整个系统设计变得更加灵活，缩小整个粮食烘干机的占地面积。

2.3 保持原粮的水分稳定

相对于炉温与给料系统的稳定，原粮水分更易控制。一般的原粮水分可以由使用单位控制，即便有部分控制范围外的原粮进入烘干机，也可以利用粮食烘干机内的粮温监测与风门自控装置调整热风温度，从而控制原粮中的水分。

3 结语

当前我国粮食烘干机的自动化控制仍处于研究发展的初始阶段，在很多方面仍存在一定的漏洞，这就要求研发人员能够更为深入地研究干燥技术，将其应用于粮食烘干机中，通过自动化工作减少粮食损失，提高烘干效率，从而提高粮食的品质。

参考文献：

[1] 吴修文，何伟宁，吴乃刚，等.小型粮食烘干机的现状及发展设想[J].农业装备与车辆工程，2016（6）：65.

[2] 郭桂霞，任广跃，郑艺强.大型粮食烘干机工艺技术特点及经济技术性能优势[J].农产品加工，2016（16）：43.