粮食烘干塔的工作原理可以详细拆解为以下几个关键步骤：

1. 进料阶段：

• 高湿度粮食（通常含水量22%-30%）通过自动化进料系统进入烘干塔

• 进料系统通常由斗式提升机、皮带输送机和均布器组成

• 提升机将粮食从地面输送至塔顶（高度通常15-25米）

• 均布器确保粮食均匀分布在烘干塔横截面上

2. 热风生成系统：

• 核心设备包括燃烧机（燃油/燃气/生物质）和热风炉

• 燃烧机将燃料化学能转化为热能（温度可达300-600℃）

• 热风炉通过换热器将高温烟气转化为洁净热风（80-150℃）

• 离心风机（功率通常15-75kW）将热风以8-12m/s风速送入烘干塔

3. 热风循环与分布：

• 热风通过特殊设计的导流板和多孔风道系统

• 采用"顺流-逆流"组合式气流设计：
  • 上层高温区（100-120℃）顺流烘干
  • 中层中温区（80-100℃）横流烘干
  • 下层低温区（60-80℃）逆流烘干

• 风速控制系统确保每立方米粮食获得均匀的风量（通常300-500m³/h·t）

4. 热交换过程：

• 热风通过三种方式传递热量：
  a) 传导：粮食颗粒与热风直接接触传热
  b) 对流：热风穿透粮层带走水分
  c) 辐射：高温壁面辐射传热

• 典型热交换效率可达65-85%

• 水分蒸发速率：每小时降低1.5-3%含水量

5. 湿度控制系统：

• 排湿风机（风量2000-10000m³/h）持续排出湿空气

• 自动调节阀根据湿度传感器（精度±2%RH）控制排湿量

• 废气温度通常45-55℃，相对湿度80-95%

• 部分系统配备热回收装置，可回收20-30%余热

6. 分段烘干工艺：

• 预热段（60-80℃）：粮食温度均匀上升

• 快速干燥段（100-120℃）：大量水分蒸发

• 缓速干燥段（80-90℃）：内部水分向外迁移

• 冷却段（环境温度+10℃）：避免热粮结露

• 每段停留时间根据粮食品种调整（小麦30-50分钟，水稻40-60分钟）

7. 出料系统：

• 旋转卸料阀（转速2-8rpm）控制出料速度

• 在线水分检测仪（精度±0.5%）实时监控含水量

• 典型处理能力：连续式烘干塔每小时10-100吨

• 能耗指标：烘干1吨粮食消耗25-45kg标煤当量

整个系统由PLC自动控制，可精确调节温度（±2℃）、风速（±0.5m/s）和停留时间（±1分钟），确保粮食烘干均匀性（水分偏差≤0.8%），同时保持粮食品质（爆腰率≤3%，发芽率≥95%）。