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浅谈粮食机械化烘干技术存在的问题及发展建议

刘昌明
  
创新版媒体号
2024年48期
江苏丰尚钢板仓工程有限公司 江苏省扬州市 225127

摘要:本文剖析了粮食机械化烘干技术中存在的主要问题,包括低能效比、较大的粮食损耗以及技术迭代缓慢,并且提出了一系列切实可行的改进措施,涉及加大研发投入、强化操作培训和拓宽智能化设施的应用。针对粮食烘干机械化所面临的挑战,文中探讨了利用现代科技手段解决传统问题的途径,并对未来的发展方向进行了展望,强调创新与技术普及的重要性。

关键词:粮食机械化;烘干技术;智能化;自动化;技术培训

一、引言

在全球粮食生产持续增长的大背景下,粮食的烘干处理作为保证储存质量的关键步骤,其效率与成本直接影响到整个农业经济的稳定发展。然而,现行的粮食机械化烘干技术面临诸多挑战,包括能效低下与粮食在烘干过程中的大量损失,这些问题的存在严重制约了技术的广泛应用与推广。

二、粮食机械化烘干技术现存问题

(一)能效比较低

在当前粮食烘干技术领域,传统烘干设备多以高温快速蒸发水分为目标,这种方式无疑会导致巨大的热量无效消耗,热能传递效率不高,产生的蒸汽和热空气大量未被循环利用。此外,能源主要来源于化石燃料,如煤和柴油,其燃烧效率本就不高;而当烘干规模增大,这些燃料的使用量呈指数级增长,能源消耗的激增便成为必然。

从操作人员的角度来看,由于缺乏充分的培训和认知,对于能源管理及最优操作参数的把握不足,经常出现烘干过程中能量浪费的现象,例如不恰当的温度设定、不合理的物料铺设等行为,均造成了额外能源的消耗[1]。机械结构上,多数烘干设备热交换的效率较低,这导致必需更多的能量来达到相同烘干效果,部分热量散失环境中,未被转化为有效的干燥能力,从而形成一种非但不节能反而极易损耗资源的僵局。

(二)烘干过程中粮食损失大

在现代粮食烘干技术的应用过程中,物理损坏主要指在烘干过程中,粮食因为高温或机械压力等原因发生破碎,例如当温度设置过高时,粮食内部的水分迅速蒸发,造成粒内外的温差和压差急剧增加,促使籽粒表面裂开或完全破碎。这种情况在玉米和小麦的烘干过程中尤为常见。烘干机械如转筒式干燥机在操作时,籽粒与籽粒之间、籽粒与机体之间的强烈摩擦和碰撞,进一步加剧了物理损伤。而且烘干过程导致的温度升高和水分迅速蒸发不仅影响粮食的结构,更影响其化学成分,例如温度的急剧变化可导致蛋白质变性或淀粉的老化,这些变化不可逆,直接影响粮食的营养价值和口感。粮食在烘干过程中经历的热应力,会触发一系列生化反应,如酶活性的改变,这不仅加速了营养成分的分解,还可能生成一些不利于人体健康的物质。

(三)技术更新迭代慢

技术更新迭代慢是由整个行业缺乏创新动力的环境所导致的,作为机械设备投入的一部分,粮食烘干设备的技术革新需要巨大的投入支持,包括资金、人才以及时间等资源。然而在现行的管理体制与运营模式下,各项积极性的激励政策却显得严重不足,使得行业内部缺乏推动技术革新的足够动力,亟待从管理层面寻找解决办法。除此之外,我国粮食烘干设备的需求端主要以中小型农民和农机合作社为主,但这部分用户的购买力有限,对更先进、价格更高的烘干设备的接受程度较低,这使得设备生产企业在技术研发投入上过于保守,不愿意或无法提供更新、优质的产品。同时我国的粮食烘干设备生产企业多为中小型企业,其经济实力与技术背景均与研发高科技产品的要求存在较大的差距,这在一定程度上也制约了市场供应端技术水平的提升。

三、发展建议和前景展望

(一)投资研发和采用先进技术

在当前粮食烘干技术发展的关键节点,盈利模型必须与科研的深度和广度同行,确保将资金准确而有效地投向前景广阔的项目,这意味着汇聚专业人才成为迫在眉睫的事项,创立针对性强、激励明确的制度策略来引导科研人员投身于粮食烘干技术的深层次探索。同时以政府为主导的资本输入模式,结合社会及企业资本,共同构建多元化的投融资体系,旨在为烘干技术跨越式发展提供更加坚实的经济支持。

对于创新理念的培育与推广,仅有资金的投入是远不够的,技术在转化过程中遭遇的每一个瓶颈都需解决方案以应对,这就要求企业深耕市场,密切跟踪需求的时代脉络,进而使产品设计和技术升级紧贴市场实际情况[2]。专业化研发团队应携手产业链上下游联合攻关,通过数据驱动的分析方法寻找优化路径,从微观层面审视和重组每个流程节点,让每一项技术创新都精准对接市场和农户的实际需求。除此之外,可以建立起全球视野下的技术交流平台,对标国际先进水平,引进消化吸收,配合自主创新,以此来提升整个行业的创新能力和竞争力。

(二)加强培训和技术普及

在粮食机械化烘干技术的普及与培训领域,面对日益增长的市场需求和技术更新速度,培训不仅要覆盖基础操作技能,更应深化到策略运用和故障预防。烘干设备操作员需接受系统的教育,这包括从设备构造理解到操作技巧、从维护步骤到故障诊断的全面培训。此过程中,借助模拟实训、虚拟现实(VR)技术等现代教学手段能够大幅提升培训的效果和吸引力。对于农户而言,举办定期的培训工作坊,特别是在收获季节前,将帮助他们熟悉即将使用的机械,减少操作错误,有效提高烘干效率。

此外,在农村与偏远地区,可通过移动培训站点、简易手册和直观的教学视频定义快速而广泛的技术转移。与此同时,建立一个在线平台,提供即时咨询和问题解答服务,成为可行之策。该平台不仅节省了大量的时间和物力资源,更加强了培训与普及的连续性和实时性,使得最新的烘干技术可以迅速地被农民群体获取并利用。在推动这一过程中,政府和相关机构发挥着不可或缺的角色,他们的支持能够确保技术普及活动的质量和广泛性,为粮食生产的持续优化保驾护航。

(三)拓展智能化和自动化设备应用

面对全球粮食需求持续增长的现状,提升烘干效率,降低能耗成本以实现经济效益和环保效益的双重增长是我们目前面临的紧急任务。在这背景下,基于物联网、大数据分析及无人驾驶技术等顶层设计和布局的智能化、自动化设备应用是一个具有巨大潜力的领域。通过物联网技术,可以实现设备间的信息互通和数据共享,并依托大数据分析,使得在兼顾温度、湿度、风力等多个影响烘干效果的因素的同时,做到精准控温,精确调湿,用最短的时间,最小的能耗达到最优的烘干效果[3]。并且无人驾驶技术在农业机器人上的应用为农业生产带来一场革命,农业无人机完成播种、施肥、灌溉等传统农业操作, 将从根本上改变农业生产模式, 提高农业生产效率。同样,在粮食烘干领域,借助自动化技术,设备的操作和管理将实现自我调整和自我决策,使烘干过程的每一步都进行精确控制,节约了人力物力同时也保证了烘干质量。为了让新技术向广大农户普遍推广,需要我们制定一款简洁、易操作、亲民的操作手册,并通过各种多元化、现代化的方式进行推广。建议政府引导和推动各级农业部门积极开展农村智能烘干设备的技术培训和应用推广,通过定期组织专项培训、研讨会等活动,增强农民使用智能烘干设备的知识和技能。

四、结语

总的来看,本文提出的策略和措施,通过聚焦于技术研发的推进、培训体系的优化和智能化技术的深度应用,旨在为解决现存问题提供了系统且实用的解决路径。展望未来,随着技术不断发展和市场需求的变化,持续优化烘干技术和方法将是农业生产中不可或缺的一部分,也是实现农业现代化的关键环节。

参考文献:

[1]郑雪宁,田宏建.粮食烘干机械化技术与烘干技术原理研究[J].南方农机,2024,55(05):74-76+99.

[2]祁长春,程杰.夏邑县粮食烘干机械化技术推广应用浅析[J].农机科技推广,2022,(08):25-26+29.

[3]蒙凯.陕西省三原县粮食产地烘干机械化技术发展策略[J].农业机械,2022,(05):71-73.

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