玉米深层干燥影响因素与水分变化规律研究

摘要

针对玉米干燥过程中水分变化规律认识不深入，导致实际生产中粮食干燥设备干燥控制自动化水平有限等问题，采用热风深层顺逆流干燥装置，探究高水分玉米在烘干过程中水分与干燥段内温度、湿度和排粮频率之间的变化规律；利用皮尔逊相关性分析法验证干燥段内水分与温度和湿度之间的相关性；利用过程模拟软件对干燥过程进行模拟分析，探究加热温度和干燥温度对干燥过程的能耗和能量效率影响，并进一步分析干燥过程的能量分布情况。结果表明：干燥过程中玉米的水分变化与干燥段内温度和湿度均具有强相关性。当排粮频率为10 Hz，烘干温度从70℃增加到90℃，达到安全水分干燥时间从225 min减少为135 min，而排粮频率较高时（20 Hz），不同烘干温度下的玉米水分变化规律较相近。此外，烘干30 min后计算的玉米水分与温度及湿度的R值都大于0.9，表明干燥过程中玉米的水分变化与干燥段内温度和湿度均具有强相关性。进一步通过模拟计算结果表明，当空气加热温度从70℃增加到100℃，干燥能量效率从54.8%明显升高至73.0%，而干燥温度从45℃增加到50℃，能量效率从73.0%降低至66.4%。增加空气加热温度和降低干燥温度可以降低空气热损失，有助于降低干燥过程能耗并提高能量效率。

关键词

水分变化规律 / 皮尔逊相关性 / 数学模型 / 能耗及能量效率