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1、谷物干燥课程结业论文大豆干燥机械应用与现状学生姓名： 学生学号：指导教师：所在学院： 工程学院专 业： 机械设计制造及其自动化中国大庆2008 年 12 月大豆干燥机械的应用与现状摘要:介绍了我国大豆干燥机的现状,分析了存在的问题并提出了在政策、技术方面可采取的对策,展望了大豆的发展前景。关键词:大豆干燥机;现状;发展前景Abstract: Chinas soybean dryer of the status quo, an analysis of existing problems and put forward the policy, technical measures can be t
2、aken and look forward to the prospects for the development of soybean正文：粮食是人类生存繁衍的基础,粮食安全是保持国民经济平稳较快增长和社会稳定的前提条件。大豆产量的增加涉及到的不仅有产前领域的种植与收获,也包括产后领域的干燥与储运。大豆作为高产量的经济作物更显得尤为重要。近些年来农业科技的进步,使我国的大豆产量不断增加,但是由于大豆干燥技术及设备落后,大豆得不到及时干燥处理导致的霉变事故时有发生,特别是农村地区缺乏大豆干燥机械,大豆霉变损失现象更为严重。随着农业的发展和改革,农村大豆收纳库和储粮大户不断增多,迫切需要小型、
3、低成本、节能、高质量的小型大豆干燥机。目前符合这种要求的干燥设备处于缺失状态,因此研究开发农村地区使用的干燥技术及小型大豆干燥设备显得势在必行。推广使用小型大豆干燥设备不仅可以增加农民的收入,也具有稳定农业生产、保障农业经济、提升大豆产业、维护大豆安全的多重作用。1 我国大豆机械化干燥的发展历程 我国在上世纪50 年代开始引进苏联的大豆干燥技术与设备,并进行仿造。由于当时大豆干燥机械结构复杂、耗用材料多、造价高,不适合于农村的经济和体制状况,仅在国有农场、粮库及集体企业使用。上世纪60 年代以后,国内科研单位开始研制适合我国国情的大豆干燥机,它们大多在农场生产连队和农村生产队使用。80 年代后
4、,我国农村经济体制开始进行改革,研制的干燥机械大多向多用化、小型化方向发展.90 年代以来,随着农村改革的深入发展,农村经济和农业生产力水平有了较快的提高,专业化、集约化规模经营也有了新的发展。特别是大型粮库、国有农垦系统的种子和大豆生产基地,逐步装备起成套的大豆干燥设备,并与仓储、加工等设施配套成龙,成为我国大豆干燥机械的主要应用代表。同时一些科研单位也相继研制出了混流、顺流、顺逆流等多种系列、多种型号的大豆干燥设备。大豆干燥技术和设备的不断提高,逐步使干燥机械走向成熟、完善,同时也加快了农业现代化步伐。2 我国大豆干燥设备现状2. 1 我国大豆干燥设备现状我国大豆干燥机械发展虽有几十年历史
5、,且已经有几十家生产企业,但产量都不大,技术含量低,成熟机型不多,产品种类少,而且耗能高,自动化水平低,缺乏适合农机专业户、种豆大户及村组使用的中小型多功能干燥机械。全国现有大豆干燥机械2万多台,大部分为大型大豆干燥机。并且我国大豆干燥机械化很不均衡,北方的发展优于南方,东北地区玉米很大一部已经实现了机械化干燥,其中许多是与大型粮仓配套使用的大型塔式大豆干燥机,较少有适合农户用的小型大豆干燥机,仅有的一小部分也存在操作复杂、干燥质量差等缺点,这与越来越高的大豆质量要求和低能耗要求背道而驰。南方稻谷机械化干燥多用小型干燥设备,但是我国的大豆干燥设备没有定型产品及生产厂家,有限的市场被外资品牌占据
6、着,外资品牌的干燥机价格昂贵农民难以承受。总体上大豆机械化干燥率很低。随着我国社会的发展,农村的劳动力状况和生产模式在不断的变化,加上三农政策的不断出台,中央建设新农村的决定,使得大豆干燥机有了进一步的发展空间。2. 2 我国大豆干燥机发展的制约因素(1) 我国农村劳动力巨大。全国13 亿多人口,8 亿在农村,农村剩余劳动力巨大,这对于替代人力晾晒的机械干燥设备的发展推广是最大的阻力之一。(2) 设备成本高,农民购买不起。现阶段我国农民还不富裕,对于几万甚至几十万的中小型干燥设备,经济上难以承受。(3) 干燥成本高。东北大豆干燥机热源燃料一般为煤,南方稻谷干燥机热源燃料一般为燃料油或煤,随着能
7、源短缺状况的不断加剧,无论是燃料油还是煤的价格都不断的上涨,机械化干燥的成本也在增加,而自然晾晒几乎不需要什么成本。(4) 现有大豆干燥设备不成熟,自动化程度低,操作不方便,干燥质量不高。外资公司生产的大豆干燥设备质量好,但是价格昂贵,不太符合我国实际。(5) 干燥设备利用率低,效率不高,单户收获的大豆数量不多,而且大豆干燥是季节性的,一年中只有收获季节使用,干燥机利用率低。(6) 农民对机械化干燥缺乏深入的了解和认识,对干燥规律认识不足,传统晾晒干燥模式成为习惯。2. 3 我国大豆干燥机发展的推动因素(1) 农村劳动力减少的趋势。我国农村经济体制改革后,农村经济逐步向多元化方向发展。我国广大
8、农民已不再单纯地从事种植业,相当一部分农民,尤其是青壮年农民,已转而从事其他行业工作,如打工、经商、运输、养殖等,有相当数量的农村劳动力已完全离开农村,在城市从事各类非农业工作。农村劳动力的减少,使得农业机械有进一步发展的可能,其中也包括大豆干燥机械化。(2) 国家对农业机械化发展越来越重视。近年来国家出台的中华人民共和国农业机械化促进法、农业部全国农业机械化发展第十一个五年规划等一系列文件也为农业机械的进一步发展起到政策方面的支持。十一五国家科技支撑计划也对小型高效保质干燥设备研制开发给予了资金上的支持。(3) 我国大豆干燥机潜在市场巨大。我国是大豆大国,每年仅大豆产量约4000 亿斤,目前
9、机械化干燥的大豆所占总产量比重不到1 %。随着社会的发展,大豆机械化干燥率每提高1 % ,就需20t/ d 小型大豆干燥机2000 台,可见小型干燥机市场潜力巨大,需求处于升势,开发小型大豆干燥设备顺应市场发展的要求。(4) 我国有一批长期从事干燥技术和设备研发的科研院所和大专院校是我国小型干燥设备研发的技术支撑力量。近年来小型干燥设备的研发逐渐受到科研单位的重视,一些更新换代产品正在研发设计之中,随着干燥技术的不断进步和完善,我国小型干燥机的各方面性能将逐步改善。3 我国小型干燥机研发方向(1) 由于现阶段小型大豆干燥机械多为储粮大户、农民联合体和大豆收纳库出资购买,干燥机首要的问题是设备成
10、本要低,因此机器结构要简单,所用材料要少,但这些必须和物料的干燥工艺参数等结合起来平衡考虑,不能以降低干燥质量和干燥过程的稳定性为代价来换取设备的低成本。(2) 低能耗是现实情况对小型干燥机的要求,小型干燥机研发应走资源节约型发展道路,变单一粗放型干燥为组合、智能型干燥。目前,我国多数产品的干燥操作是在单一干燥设备内在一种干燥参数下完成的,而从物料的干燥动力学特性可以看出,在物料的不同干燥阶段,其最优的干燥参数是不同的。同时,一种干燥设备,往往不能适应物料在不同干燥阶段其含水率和其它物性对干燥设备的不同要求。如果采用单一干燥设备和单一干燥参数,不仅会造成能源与资源的浪费,还会影响干燥质量与产量
11、。因此,必须首先从干燥工艺上进行根本改造,改变粗放型的干燥方式。(3) 随着能源价格的不断增长,干燥用新能源的研究是热点之一。我国的生物质能源也相当丰富,尤其在广大农村,用秸杆制造沼气的技术已相当成熟,现在要进一步提高技术含量和实行规模化工业生产。另外,生物制氢与生物质制工业柴油的研究也已在国内外蓬勃开展。用生物质燃料为干燥提供热源有广阔的应用前景。小型干燥机采用可再生资源比如秸秆、稻壳等作为热源成为发展的方向之一。(4) 随着人们生活水平的不断提高,人们对大豆的质量提出了更高的要求,小型干燥机在满足高效干燥的同时,大豆的高质量干燥也是发展的方向之一。小型干燥机工艺的选择、机构的设计、材料的选
12、取都会影响干燥后大豆的质量。干燥过程中的质量控制也是重要的研究方向。应运用复合先进控制方法,结合干燥机理不断提高大豆干燥的生产率和质量。进一步加强控制理论研究,将现有的控制理论和方法向干燥过程控制领域移植和改造,解决过程控制现有难题,不断完善、发展和创新现有干燥过程控制算法,达到干燥精度和控制费用的满意折衷。干燥过程控制中迫切要求开发出实时性好的模型预测控制方法,在保证干燥质量的前提下使在线计算时间减少,在模型预测控制的三大机理预测模型、反馈校正方法、求解优化的策略上下功夫,全方位地去加以研究和突破,提高干燥品质自动控制系统的可靠性,建立具有自适应能力的控制算法等。4 对我国发展小型干燥机的建
13、议(1) 国家应制定促进小型干燥设备发展的相关政策,如谷物收购政策,购买干燥机的优惠补贴政策等。可借鉴日本模式,建立推广基金,对大豆干燥机购买者实行政府补贴。财政补贴的办法可由低息贷款或奖励的办法实现,使农户能够承担或使专业户有较好的利润。(2) 建立大豆干燥加工销售中心。鼓励农民自由结合成立合作经营组织(农民联合体) ,由这种组织建立大豆干燥加工销售点。成员一起分担加工过程干燥的各种费用,共同出资,共享利润,如果亏损则共同承担。这种形式可以有效地提高农民抗御市场风险的能力,达到利润最大化的目的。(3) 开发合适机型。组织力量研制开发适合我国国情的中小型多用大豆干燥设备。大豆干燥机的利用率较低
14、,为了更好地推广干燥机械,必需研制多用型干燥设备,提高它的利用率。使大豆干燥设备可干燥两种或几种谷物。5 展望从我国的现阶段经济状况和农村的具体情况看,我国在相当长的一段时间内大豆的干燥还将以人工晾晒为主。机械干燥的推广应随着农村经济的发展逐步实现,不能一蹴而就。但是随着国家各项事业的进步,大豆干燥机械化将进一步发展。小型大豆干燥机的发展在面临巨大阻力的同时也面临着巨大的推动力,从国外发达国家的经验看,开发与推广农村小型大豆干燥设备顺应农业现代化的潮流,具有广阔的市场前景。因此开发和推广农用小型大豆干燥机是完全必要和可行的。参考文献:1 李军富. 我国谷物干燥机械的发展现状及对策J . 农机化研究,2006 , (9) :44 - 46.2 初江,韩颖,丁美贤,等. 谷物干燥机的研究与发展J . 农机化研究,2000 , (4) :26 - 28.3 李国日方,毛志怀. 大豆干燥过程控制的研究现状与发展方向J 大豆与饲料工业,2006 , (4) :17 - 18.4 董铁有,朱文学,张仲欣,等. 我国水稻干燥机械化存在的问题及对策研究J . 食品科学,2005 , (26) :92 - 98.5 杨国峰. 开发与推广农用小型大豆干燥设备的几点思考J . 粮食与饲料工业,2002 。