我国南方稻谷收获时气温在20～35℃之间，空气相对湿度在70%～90%，收获时间紧，大部分稻谷多采用联合收割机收获，收获时稻谷水分含量大部分在16%~ 20%之间，如遇到阴雨天气，稻谷水分含量高达220/0~33%.对于水分超过25 010的稻谷，堆放12 h就会发热，堆放24 h会霉变甚至发芽，因此，高水分稻谷收获后必须及时经过干燥处理，才能保证其安全储藏，减少损失．
目前，我国稻谷干燥主要是自然晾晒、机械干燥、就仓干燥3种干燥类型并存，其中自然晾晒、就仓干燥（包括粮仓机械通风）等降水方法是我国南方粮食企业的主要干燥方式．自然晾晒受天气条件的影响大，就仓干燥只适合干燥水分低于18%的稻谷，不能满足收获季节大量高水分稻谷等待干燥的需要．北方稻谷机械干燥主要采用玉米等谷物的通用干燥机，主要机型为横流式干燥机、混流干燥机、顺流干燥机或顺逆流干燥机，多以煤为热源；南方稻谷机械干燥主要是小型循环式低温干燥机，如1996年以后进入我国的日本金子和台湾三久等独资企业生产的小型循环式低温干燥机，其优点是：采用低温干燥，使用柴油或煤油作为热源，直接加热干燥，烘后稻谷品质较好，自动控制系统较完善．其缺点是：从原理和实际使用情况来看，造价高，效率低，特别是产量低，单机产量较小，大处理量时需多台串或并联使用，增加了附属设备和土建的费用；由于采用极限设计，易损件返修率高；循环式干燥机多采用柴油（煤油）作为热源，干燥成本高，不适合我国国情．
为解决我国南方高水分稻谷保质干燥的难题，郑州科研设计院首次开发设计了HNST500环保型连续式逆顺流高水分稻谷保质干燥机，通过实际烘粮使用和性能检测证明，该机型具有烘后稻谷品质好、干燥效率高、烘干成本低、环保、无污染等特点，是高水分稻谷保质干燥的理想机型。
1．设计方案
1.1设计要求
稻谷籽粒是由颖壳、皮层（果皮和种皮）、糊粉层、胚和胚乳组成的一种热敏性物料，且颖壳和其他成分的含水率不同，干燥时坚硬的颖壳阻碍籽粒内部水分向表面转移，同时稻谷在干燥过程中容易爆腰，所以稻谷干燥是比较困难的．干燥后的品质问题是稻谷干燥的关键，不适当的干燥工艺及工艺参数必将造成爆腰率的增加，影响干燥后品质，加工后整精米率降低．因此设计稻谷干燥机时应考虑满足生产率和干燥品质的要求，同时还应考虑满足热效率高、干燥成本低、环保、节能等要求。
1.2干燥工艺比选
根据稻谷的谷物特性、干燥特点及降水规律，综合考虑环境条件、经济性、有效性、安全性、保质、高效、节能、环保等多种因素，比选了横流、混流、顺流、逆流、顺逆流、顺混流等干燥工艺，首次提出了我国高水分稻谷干燥宜采用逆顺流多级变温组合干燥工艺的有效方案，同时优化了稻谷干燥工艺、工艺参数及干燥机结构，开发设计了HNST500环保型连续式逆顺流高水分稻谷保质干燥机．
2．干燥原理
HNST500环保型连续式逆顺流高水分稻谷保质干燥机采用逆顺流组合干燥新技术，将逆流干燥技术和顺流干燥技术有效合理地组合起来，实行“多段、变温、长缓苏”干燥，吸收了横流、顺流、逆流、顺逆流、顺混流和混流干燥工艺的优点，突出特点为“低温、大风量、长流程、连续性”干燥工艺，严格控制干燥后粮食温度，
该机工艺路线为“(逆流干燥一顺流干燥一缓苏)4-（逆流冷却一顺流冷却）”，即4级逆流干燥、4级顺流干燥（共计8级干燥），4级缓苏，2级冷却，逆流和顺流交替进行，每一级逆流和顺流干燥后设置一级缓苏，干燥缓苏级数随降水幅度的增大而增加．
该干燥工艺更符合粮食籽粒自身降水规律，干燥和冷却条件温和，干燥缓苏比合理，干燥时间、缓苏时间及冷却时间充裕，粮食最高受热温度不会超过其允许的受热温度，确保粮食干燥的处理量和降水幅度达到设计要求，干燥后粮食的理化性质不变化．
3．干燥系统主要设备及工艺流程
3.1干燥系统主要设备
干燥系统主要设备包括：干燥机、热风炉、提升、
清理设备、输送设备、设备烘前仓、烘后仓、脱硫设
备、除尘设备、电气控制系统及相关的配套设施等．
3.2工艺流程
湿粮经检验、计量后经圆筒清理筛和振动筛双级清理后清除杂质和异物，由提升机送入烘前仓，然后经输送机、提升机至干燥机机顶．粮食从机顶进入向下缓慢流动，热风炉内燃料燃烧产生的高温烟气经列管式换热器对洁净的自然空气加热，产生的干燥介质由2台热风机以不同的热风温度经热风管道送人干燥机进气角状管，对粮食进行加热干燥．热风以逆流或顺流的形式分别穿过粮层并带走粮食中的水分，使粮食达到降水的目的。在每一个逆顺流干燥段后均设置较大的缓苏段，使粮粒内外的温度和水分进行充分平衡．经过8级干燥、4级缓苏后的粮食降至安全水分，在干燥机底部被冷风机送人的冷风冷却．冷却后的粮食降至安全温度，由干燥机的排粮机构排出，经输送提升后进入烘后仓暂存，干粮可入仓储存，亦可向库外直接发放．
3.3环保节能工艺设备
设计时采用多项节能减排技术，具有“高效、节能、低排、环保、无污染”的特点，主要选用节能减排技术有：
(1)干燥机两侧设置特别设计的除尘环保废气道，废气在废气道内聚集沉降后通过废气道上部及侧壁废气排放口集中高空排放，除尘效果较为明显．同时，废气道里的空气层还能起到保温作用，可降低干燥系统能耗．
(2)采用了废气回收装置，部分干燥段及冷却段排出的废气经过热风机再次进入干燥机与粮食接触，热量得到循环利用．
(3)采用新型保温技术和保温材料进行整机保温，设备通体岩棉层保温，外覆高强度彩板，环保耐用．
(4)配备一体化除尘脱硫设备，降低热风炉烟气污染物的排放浓度．
(5)通过控制废气出口风速来控制废气排放时带出的粉尘，使稻毛等细微的粉尘停留在干燥机内．
(6)采用增加换热器沉降室、烟道和热风炉沉降室截面积等方法降低烟气速度，提高烟气中烟尘的沉降率．
(7)在换热器沉降室、烟道和热风炉沉降室内，增加挡灰墙，改变烟气运行路径，提高烟尘沉降效率．
4．干燥机主要结构
HNST500环保型连续式逆顺流稻谷保质干燥机采用积木式组合全钢结构，主要部件采用标准化设计，外形结构及尺寸兼容，互换性强，机型可放大或缩小，便于系列化和标准化．干燥机采用整机保温，两侧设置有废气道使排放废气中的粉尘沉降，在缓苏段、储粮段及冷却段设计人孔、观察窗，在每个人孔处有平台和梯子，便于检修，底部设置对称紧急排粮口，塔顶设有检修人孔和安全围栏．主机各段之间及风管采用螺栓连接，安装便捷．其主要结构组成及配置见图1．
5．干燥机设计及主要技术参数
2010年郑州科学研究设计院设计建造了中储粮贺州直属库HNST500环保型连续式逆顺流稻谷保质干燥机，该机采用逆顺流组合干燥工艺，设计为4级逆流干燥、4级顺流干燥，1、2、3、4级干燥用一台热风机供风，为1#风机供风干燥段；5、6、7、8级干燥用另一台热风机供风，为2#风机供风干燥段；采用1级段逆流冷却、1级顺流冷却，用一台冷风机，供热装置采用了高效节能燃煤一稻壳多用热风炉，能以烟煤或稻壳或二者混合物为燃料，换热器采用列管式换热器，换出的洁净空气为干燥热介质，提升机采用低破碎专用型提升机，配备粮食水分在线检测和自动控制系统．
6．实际应用及性能测试
中储粮贺州直属库HNST500型环保型连续式逆顺流稻谷保质干燥机经过了2010年晚稻和2011年早稻及晚稻的干燥使用，并按GB6970-86《粮食干燥机试验方法》进行了性能测试，测试时间2010年10月26日至27日。
7．结论
实际烘粮使用和性能测试的结果表明：HNST500型环保型连续式逆顺流高水分稻谷保质干燥机各项指标均达到或优于国家或行业标准规定的各项性能技术指标，已达到国内外先进水平，具有广阔的市场应用推广前景．
