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干燥机未来展望
时间:2017-03-29  作者:东北干燥设备网  点击:3154  字体:T|T

特性:

    干燥机的未来发展将在深入研究干燥机理和物料干燥特性,掌握对不同物料的最优操作条件下,开发和改进干燥机;另外,大型化、高强度、高经济性,以及改进对原料的适应性和产品质量,是干燥机发展的基本趋势;同时进一步研究和开发新型高效和适应特殊要求的干燥机,如组合式干燥机、微波干燥机和远红外干燥机等。

发展潜力:

    干燥机的发展还要重视节能和能量综合利用,如采用各种联合加热方式,移植热泵和热管技术,开发太阳能干燥机等;还要发展干燥机的自动控制技术、以保证最优操作条件的实现;另外,随着人类对环保的重视,改进干燥机的环境保护措施以减少粉尘和废气的外泄等,也将是需要深入研究的方向。
    中国干燥机设备市场现状及分析联合国当前的需要,国内市场的常规干燥设备,以及主要的国际市场干燥设备,基本都在中国制造,这表明,在中国干燥设备进口为导向的历史已经结束。但是,仍存在一些问题和困难,据中国通用机械干燥设备行业协会预测,未来几年,中国的需求,化工行业将干燥设备3000(套)左右;制药干燥设备的年需求量将达到3000(套)左右;农业,林业,粮食,轻工等行业,如干燥设备,年需求量预计将达到5000(套)左右。目前,干燥设备在国内市场占有率已达到80%以上。
    预计“十五”期间,中国干燥设备在国内市场占有率将达到90%。目前,性能存在问题的区域重点和技术创新能力的方法有两种。分布集中的企业在中国干燥设备行业的大多数生产企业在该行业的基础上逐步产生早期企业,相对集中的地理位置,人员结构存在的严重缺陷。到目前为止,企业主要分布在江苏,浙江,上海,辽宁,黑色的,这些企业占整个行业几乎是总数的50%,而与此形成鲜明对比的是,有一些地区在中国不存在干燥设备制造商。高度竞争性的行业,有些公司专注于眼前的结果,不需要任何系统的发展,提高整体素质,进展缓慢,严重妨碍了正常发展的行业。技术开发是不强改革开放以来,尤其是在最近几年,中国的经济增长潜力得到有效释放,短缺经济的供给和需求发生了根本的变化,初步形成了买方市场。压力的买方市场,一些企业在市场上追赶,而不是寻找和开拓新市场,企业专注于市场在不久的将来的需求,更为成熟的产品。因此,在烤箱,振动流化床干燥机和其他产品,制造商们更集中,更具有竞争力。干燥设备行业从事小企业的发展,新产品,以及完善的推出新产品主要是模仿对方。建议开发先进技术,提高产品质量在中国干燥设备技术与世界发达国家相比,在同一行业内还有一定的差距。当前的市场,技术含量较低的产品为主。中国加入世贸组织,将有更多的进入国内市场的国际同行,与日益严重的国际竞争,我们将面临巨大的竞争压力。世界领先的干燥设备制造商,如丹麦尼鲁集团有限公司大河原日本设立了分支机构中国一个又一个,抓住中国市场。随着加快经济全球化的进程中,更多的公司将针对中国市场。日益激烈的竞争,这要求我们必须通过企业的进步,吸收国外先进技术,创新,提高产品质量。的想法,产品开发到大规模的设备,控制的自动化程度,质量,表面处理设备,选择抗腐蚀材料的努力,开发多功能组合机,产品生命周期继续延长。行业协会要多组织企业参与国际技术交流和吸收的结果,最新的技术,以加快整个行业,以提高技术水平。调整的企业,培育企业核心竞争力在中国的特点是干燥行业的企业不这样做,不强,不适合,而不是完善,但整体素质不高一些,多数企业管理落后,不符合相应的规模经济,通过行业协会的指导和协调,改变盲目发展的情况。
    江苏,浙江,上海,以相对集中的3家企业可以考虑使用该合资企业,合作和收购的中部和西部地区迁移到找到一个更广泛的空间,生存和发展的企业。工业企业走强强联合之路的行业,培养了一些技术实力,与知名品牌和自主知识产权的大公司,企业集团。形成了自己的特色产品和特色服务。干燥设备制造企业在中国的相对较低的创新能力,推出拥有自主知识产权的新技术,新产品,少数几家公司,这是干燥的重要原因发展缓慢。目前,有几十个高校,科研院所从事研究和开发的干燥技术,位于中国东部,西部,南部,大部分知识成果没有有效地转化为现实生产力。企业成为技术创新的主体应该是直接关系到这些大学和研究机构的各种形式的联合,因此,合理的资源分配和使用,有效地培育和发展创新能力的企业。
    展望未来的竞争力的干燥设备行业的重点将集中在产品质量,技术,服务和价格。类型的设备在干燥,热空气将干大气加热设备,真空干燥设备为基础的,其他设备,如远红外干燥,闪蒸干燥机微波干燥设备和其他特殊领域的用户也将逐步扩大的数目应用。在食品,药品干燥,真空冷冻干燥设备的大型标准设备的需求将会增加,相结合的功能(如制粒干燥,干燥-过滤器)设备的需求将增加,高自动化干燥设备在一些应用将受到欢迎。此外,出现了干燥设备将会有越来越多的重视质量,耐腐蚀材料的干燥设备和使用性能可靠,将特别关注的用户。目前,干燥设备行业开始进入较成熟的发展阶段,能够更好地满足各个领域用户的实际需求,价格的国外同类产品,只有1/3,这使干燥设备在中国比在市场竞争中进口设备的价格具有明显的优势;另一方面,较大的干燥设备,大多数还涉及现场安装,调试和售后服务工作,为国内用户,国产设备的进口设备选择更多的选择和更方便。在国际市场上,中国加入世贸组织,干燥设备更有利于扩大出口。目前,中国的主要出口产品是真空干燥设备干燥设备,干燥设备,振动,中小型粮食,农业,林业,食品和本地产品干燥设备,年出口量超过100辆,主要出口地区东南亚国家和其他发展中国家,并敞开了大门欧洲和美洲市场。目前,中国的出口占了干燥设备的比例总额的不到5%,专家预测,“十五”期间出口产品的干燥设备干燥设备在国内的总份额将超过10%。国际竞争,干燥设备制造企业在中国的主要竞争对手是丹麦,瑞士,英国,德国,美国和日本。竞争对手相比,优势在中国干燥设备很便宜,这主要是由于不足,控制自动化程度的产品,外观质量,功能集和组合的领域得到进一步改善。因此,国内干燥设备生产企业应充分利用中国加入WTO的机遇,加强技术交流,同外国的国家学习和借鉴外国先进的干燥设备,干燥设备,以加速提高中国的自动化程度和控制,外观的质量,功能集和组合,并缩小与国外的产品,来改善我们的产品在用户的信任,因此,干燥设备在中国,不仅在国内市场,而且在国外市场可以进行。我国正越来越多的生产干燥设备品种,扩大规模,水平和质量的产品迅速增加,越来越多的市场竞争力。特别是,中国政府支持出口的有关政策,生产干燥设备为国内企业创造良好的外部条件,这表明,中国的发展前景良好的干燥设备。
干燥机单位热耗和干燥能力折算
    热耗和生产能力是粮食千燥机试验的重要指标,但是由于试验时环境条件、根食条件和千
    燥介质条件的多变性,试验结果往往没有可比性,因此必须将干燥机的性能试验数据折算到一个公认的标准条件才能进行比较和标定。本文以粮食千燥机的试验数据为墓础,参考国内外根食干燥机试验标准,时根食千燥单位热耗和生产能力折算系数进行了研究和探索;总结了四种折算方法,分析了粮食干燥机在不同的环境和谷物条件下折算系数的计算方法和步骤,阐述了各种方法的优缺点,提出了折算方法的初步的建议,为干燥机试验数据的可比性和完善干燥机试脸标准提供了依据。
    我国是世界上最大的粮食生产国,粮食年产总量达5亿吨。每年由刊文获季节天气阴雨以及干燥设备不足而造成粮食的霉变损失高达5%。我国的粮食干燥设备和技术,经过30多年的发展,已具有一定的水平,在农业现代化建设中发挥了重要作用。但是,与我国对干燥设备的需求相比,还存在较大的差距。以水稻烘干为例,日本全国水稻干燥机的保有量已达110万台,稻谷干燥机械化水平达90%以上,而我国机械烘干的稻谷还不到l%,稻谷干燥设备不到1万台。造成上述差距的原因是多方面的,其中粮食干燥技术标准的研究工作落后也是一个重要原因。目前我国仍采用80年代国家标准(如粮食烘干机试验方法,粮食烘干技术条件),其中的某些条件和指标已不适应当前干燥机发展的需要,例如现有标准中缺乏干燥机生产能力和单位热耗的折算方法,有关干燥品质的指标也还不够完善合理,有些指标未规定统一的测试方法,有些指标比较落后,因而制约了粮食干燥新设备、新工艺的开发、推广和应用。国际上粮食干燥技术标准已经修订了多次,如501巧20一l:1997;农用粮食烘干机烘干性能的测定,如15011520一2:2印l。在这些新的干燥技术标准中都有主要干燥性能参数的折算方法,采用的模型和公式多达数十个〔由于它是一个比较复杂和难解决的问题,在我国粮食干燥技术标准中尚无这方面的规定。
    粮食干燥是一个非常复杂的加工过程,影响因素多,干燥条件多变,其中的影响因素有介质参数(如热风温度、热风风量和热风湿度)、粮食参数(如粮食类别、粮食水分、粮食温度和粮食流量)、环境条件(如大气温度和大气湿度)、干燥工艺(如顺流干燥、逆流干燥、横流干燥、混流干燥)以及干燥机的结构参数。一台粮食干燥机可能在很低的环境温度下(零下20℃)工作,也可能在高达30℃的环境条件下工作,其工作条件完全不同,甚至相差甚远二所以必需将测得的性能指标进行折算,折算到一个统一的公认的干燥条件。该项标准的研究制定,需要针对不同环境条件、粮食条件,女[I大气温度、大气相对湿度、粮食初始水分、终了水分、降水幅度、粮食类别、品质、加热方式、热风温度、热风相对湿度、热风量、干燥方式等一系列参数进行大量的试验验证,要形成正式的国家标准难度比较大。最有可能的成果方式是完成研究报告,给出并非完全准确的折算系数,作为指导性技术文件公布试行,然后再进行比较和评价。因此,干燥机生产能力和单位热耗的折算是一个十分重要的标准。单位耗热量和烘干能力是粮食烘干设备的关键指标。对于不同类型或同一类型的粮食烘干设备,当其验收工况条件存在差异时,都必须通过有关折算系数将其折算到标准工况条件下,才能进行单位耗热量和烘干能力的判定、比较。目前,我国尚无统一的烘干单位耗热量与烘干能力折算系数规范。本课题将对折算系数进行研究,研究并制定折算系数的统一国家标准。粮食烘干单位热耗和烘干能力折算一直是困扰对粮食干燥机进行性能评价、鉴定的重要问题;多年来由于研究工作量大和科研经费缺乏,此问题一直没有解决。黑龙江农垦科学院提出了一个解决方法,但由于不能适用于多种干燥工艺和机型以及标准条件和机型选的不够合理而未能成为国家标准。笔者在深入分析和研究国内外现有干燥技术研究成果的基础上,通过试验和理论分析,确定了折算的标准烘干条件,给出了各种烘干机型和不同粮食干燥时的折算系数的计算方法和使用条件。
1粮食干燥机热耗和生产能力的折算方法
1.1计算机模拟法
    粮食干燥机使用中的一个常见问题是粮食的初水分经常变化,为了达到要求的终水分,需要经常调整粮食流量(生产能力),为了比较粮食干燥机性能的好坏也需要知道干燥机的生产能力,因此,必须进行折算。我们认为利用计算机模拟方法进行干燥机热耗和生产能力的折算是一种较好而且可行的方法,即建立粮食千燥过程的数学模型,编写干燥模拟程序,在计算机上进行模拟计算,最后得出折算系数。
此法的优J点是通用性好,可以i}·算不同机型(顺流,逆流,横流和混流干燥机)和不1司粮食(玉米,小麦,水稻)的干燥性能和折算系数;!万r对任何干燥条件进行折算,计算速度较快;各种一!几燥工艺都可以使用。
该方法的缺点是模拟方法还不够普及,掌握该方法需要有一定的计算机基础,干燥机使用人员一般没有这种软件,此外,干燥过程的数学模型还不够精确。以后应加强这方面的研究、模拟方法的计算步骤如下:
l)建立干燥过程模型;
2)开发各种粮食干燥工艺的计算机模拟程序;
3)利用模拟程序计算标准条件下干燥机的热耗和生产能力;
4)模拟计算非标准条件下的热耗和生产能力;
5)计算热耗和生产能力折算系数;
6)对干燥机性能进行折算。
1.2 ISO11520一2国际标准法
    150(Intemational Standard Oganization)国际干燥机性能试验标准给出了一种折算方法,它利用4个校正系数K1、K2、K3、K4对试验所得水分蒸发率进行折算。各校正系数的意义如下:
K1——水分校正系数,K1=(8.971一0.05578Td)X.+1.139InTd一4.652
K2——热风温度校正系数,K2=(0.00565-0.000061Td)+0.000915Td+0.915
K3——空气湿度校正系数,K3=1.0175一0.01072(l一Φ)
K4——风量校正系数,K4=(0.022Td一3.445)a/V一0.271InTd+2.608
1.3黑龙江省级标准
    黑龙江省农垦科学院农业机械鉴定总站于1989年提出了一种粮食干燥单位热耗和生产能力
折算方法,标准条件为降水幅度5%(20%~巧%)、热风温度93℃、环境温度20℃、环境相对湿度为60%,折算方法比较简单易行。它的主要缺点是只适用于横流式粮食干燥机和玉米小麦的烘干,有些系数的选择缺乏依据。此外,它还考虑了热风炉间接加热和油炉直接加热及冷却段的影响。具体计算方法如下:
1.3.1单位热耗的折算
    标准条件下谷物干燥机的单位热耗量按下式计算:
Qrb=Qr/(K0*K1)
式中Qrb一标准条件下的单位热耗,MJ/kg Qr一试验时的实测热耗,MJ八g; K。一大气条件折算系数,可根据大气温度和相对湿度查表求出,见“粮食干燥单位热耗及生产能力折算系数”标准;K1一粮食条件折算系数,在相同的环境条件下,根据粮食的初水分和终水分查表求出。
1.4数据表法
    通过热力计算,把各种条件下参数变化时的折算系数列成表格,再用插入法折算,标准给出两种表格,一种是大气条件折算表,另一种是粮食条件折算表,从表中查出两个系数后,其乘积即为总折算系数。
本文在深入分析和研究国内外现有研究成果的基础上,分析和探讨了折算的标准条件,给出了各种烘干机型和不同粮食干燥工艺的折算系数的计算方法和使用条件。
2干燥参数折算标准条件的确定
    为了对比粮食干燥机在不同干燥条件下的性能,必须确定一个公认的标准条件;在非标准条件下进行干燥作业或试验时必须将干燥过程测得的数据都换算到标准条件,然后才能进行干燥性能的比较。所谓标准条件,一般包括降水幅度、环境温度、环境湿度、热风温度和干燥机类型等。目前不同国家制定的标准条件是不同的(见表1)。英国小麦干燥时的标准条件定为初水分20%、终水分巧%、环境温度20℃、环境湿度为80%。我国黑龙江省规定
    干燥玉米的标准条件为降水幅度5%(20%一巧%)、热风温度90℃、环境温度20℃、环境相对湿度为60%。法国对不同季节规定了不同的标准条件。俄罗斯规定降水幅度6%、环境温度ro℃。我国尚无粮食干机性能折算的国家标准。有些单位正在对它进行研究,不久可能会发布并列人国家标准。
3粮食条件的折算系数
    不同的粮食类别如玉米、小麦、稻谷其干燥特性是不同的,例如平衡含水率、薄层干燥方程、比热、汽化潜热、对气流的阻力、体积密度等等,折算时必须考虑各种粮食的干燥能力折算系数。
4不同干燥工艺和机型对折算的影响
    利用数学模拟可以很容易求出各种干燥机在不同条件下(顺流、逆流、横流、混流)的性能,因而也就比较容易计算出折算系数。具体方法可参阅《农产品干燥工艺过程的计算机模拟》一书
5热风风量的折算
    由于温度变化而引起风速变化,因此还必须同时考虑风速(风量与温度)的折算系数。
6对谷物干燥折算标准的几点建议
    (1)加强国际干燥标准的研学。为了向国际干燥技术标准靠拢,必需应用现代信息技术和计算机模拟方法,对国际150干燥技术标准已有的一系列计算模型进行干燥条件折算。由于数学模型比较复杂,而且没有任何解释和说明,有许多方程的系数选取还需进行探讨和分析,否则很难推广应用。为此需要对国外有关粮食干燥标准方面的资料进行翻译、整理、分析和应用。
    (2)获取必要的试验数据。为了验证折算方法的合理性和正确性,必需对折算结果进行验证,这就需要一定的试验条件和设备以进行试验验证,同时也需要检索查寻大量文献资料。
    (3)对四种折算方法进行对比分析。在不同的环境和粮食条件下对上述四种不同的折算方法进行比较和验证,找出折算中的问题,提出折算标准初稿。
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