二八年八月二十二日

也看到如何降低大容量谷物干燥的能源成本在这期《作物观察》杂志上。

随着近年来能源价格的急剧上涨，粮食生产商开始考虑如何降低农场干燥粮食的成本。本文将讨论仓内谷物干燥。

不用说，干燥玉米成本最低的方法是让谷物在田间自然干燥，时间越长越好。如果有良好的干燥条件(低湿度、风和温暖的温度)，玉米每天会损失三分之一到二分之一的水分。在这个干燥速率下，玉米在田间从18%到15%的水分中自然干燥的时间，与玉米收获并在仓中使用自然(未加热的)空气(每蒲式耳(cfm/bu)气流约1立方英尺/分钟)干燥的时间大致相同。拥有谷物干燥设备的生产者通常通过提前收割和机械干燥部分或全部谷物来对冲风险。

谷物干燥101

仓内干燥系统的干燥时间相对于能量输入的最大节省是在空气温度上升20°F至40°F时实现的。

所有机械谷物干燥系统都使用风扇推动空气通过谷物块。干燥谷物所需的时间是谷物的初始和最终水分含量、通过谷物的气流速率(立方英尺每蒲式耳，cfm/bu)和空气特性、温度和初始湿度水平的函数。

在深床干燥系统(仓内干燥)中，空气通常从仓底通过谷物，并从仓顶排出。当空气通过谷物时，水分从谷物蒸发到经过的空气中。最终，离风扇最近的颗粒的水分含量与进来的空气达到平衡，不再发生进一步的干燥。谷物内部水分蒸发进入的区域称为干燥区。干燥区顶部是空气相对湿度接近100%，不能再进行干燥的点。干燥区以上的谷物水分含量保持不变，或可能被离开干燥区的饱和空气轻微湿润。当空气继续除去水分时，干燥区沿着气流的方向穿过颗粒。

自然风干

自然风干使用未经加热的空气来干燥谷物。用自然空气干燥一箱玉米可能需要几天到几周的时间。在良好的干燥条件下，自然风干可以是最便宜的干燥方法，通常结果是最高质量的谷物任何机械干燥方法。内布拉斯加州对玉米仓内自然风干的最低推荐气流速率为1.0 cfm/bu(水分达18%)，1.25 cfm/bu(水分达20%)，1.5 cfm/bu(水分达22%)。如果气流速率太小，不能满足上述建议，则可以部分填充料仓。较浅的颗粒深度导致风机需要克服的静压较小，这转化为风机的更多气流输出(cfm)。由于部分填充容器会导致容器中的蒲式耳减少，因此您将通过更少的蒲式耳推动更多的cfm，从而显著增加cfm/bu。有关减少谷物深度以加速干燥的信息，请参阅2006年9月8日CropWatch文章，减少谷物深度以节省干燥谷物时的时间/能量．

自然空气干燥时的搅拌系统管理

研究发现，当使用自然空气干燥谷物时，搅拌实际上延长了干燥谷物所需的时间，因为它破坏了干燥区，导致排出的空气使谷物质量不那么饱和。考虑到与自然风干相关的长干燥时间，持续搅拌会对谷物造成重大损害，并导致搅拌设备的昂贵磨损。

如果在用自然(非加热)空气干燥的谷物仓中安装了搅拌装置，则应在填充期间运行搅拌装置，以减少填充操作带来的堆积系数，重新分配细粒并使谷物平整。然后应停止搅拌，使谷物形成干燥区。由于当干燥区接近顶部时，仓底会有些过度干燥，在干燥区完全通过仓前进行最后的搅拌，将有助于平衡仓内谷物的水分含量。

热风干燥

表1。提高空气温度对相对湿度的影响。 空气温度 相对湿度 50 72 60 50 70 35 80 25 90 18 One hundred. 13.5 110 10 120 7.6 130 6 140 4 假设:海拔1000英尺。露点41.4oF。

加热空气增加了它带走更多水蒸气的能力(加热降低了空气的相对湿度)。在补充热量时，温升与相对湿度不是线性关系。表1介绍了加温对相对湿度的影响。表中显示的所有值都假设露点温度(空气中绝对水蒸气含量的测量)为恒定的41.4华氏度。

一个粗略的经验法则是，温度每升高20华氏度，相对湿度就会下降一半。例如，60oF和50%相对湿度的自然空气，如果加热到80°F，相对湿度将为25%。再增加20华氏度，把温度从80华氏度提高到100华氏度，相对湿度又会减少一半，下降到13.5%。第三个20°F上升到120°F，相对湿度又降低了大约一半，达到7.6%。值得注意的是，第二次增加20°F的热量会导致相对湿度降低一半(一半)，而第三次增加只会导致八分之一的降低(一半一半的一半)。为了尽量减少谷物干燥的能源消耗，应将温度升高控制在一个适中的水平。仓内干燥系统的干燥时间相对于能量输入的最大节省是在空气温度上升20°F至40°F时实现的。

加热空气干燥时的搅拌系统管理

热风干燥与自然风干的搅拌设备管理不同，特别是高温干燥(超过40°F温升)。加热空气干燥时，进来的空气相对湿度很低，当干燥气流穿过谷物的整个深度时，仓底的谷物就会过度干燥好几个百分点。搅拌装置，如果安装，应连续运行与高温加热仓内干燥系统，以帮助平衡水分的颗粒质量，避免过度干燥在仓底。

仓内层干燥

如果生产商有几个装有干燥风机的桶，并且能够在相当短的时间内从一个桶切换到另一个桶，与依次完全装满每个桶后再开始装满下一个桶相比，分层填充和干燥几个桶可以减少20-35%的干燥时间和能源消耗。

仓内干燥是最经济的谷物干燥方式。采用这些管理技术可以在保持粮食品质的同时降低能源成本。

汤姆多恩
兰开斯特县的推广教育家