JPS60200080A - 穀物等の乾燥方法 - Google Patents

穀物等の乾燥方法

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JPS60200080A
JPS60200080A JP5694784A JP5694784A JPS60200080A JP S60200080 A JPS60200080 A JP S60200080A JP 5694784 A JP5694784 A JP 5694784A JP 5694784 A JP5694784 A JP 5694784A JP S60200080 A JPS60200080 A JP S60200080A
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drying
moisture
air
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dried
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金子 愛次郎
渡辺 鉄四郎
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Kaneko Agricultural Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被乾燥物の重量とその水分値と被乾燥物の乾
燥速度から演算される乾燥すべき水分は、排気中に含ま
れる総水分量(排気風量×排気絶対湿度)から、吸気中
(洩れとみな含む)総水分量(吸気風景×吸気絶対湿度
)及び吸気を加温する際に燃料かも発生し、吸気に加え
られる水分を差引いた水分に等しくなければならず、又
排気と吸気の風量は殆んど等しいから排気風景、排気絶
対湿度、吸気絶対湿度と吸気に加えられる燃料から発生
する水蒸気量を計測演算して被乾燥物から除去された単
位時間当りの水蒸気量即ち除去水分量をまとめ、その値
が、被乾燥物の重量と水分値及び設定した被乾燥物の乾
燥速度から計算される単位時間当りの重量減と等しくす
るかあるいはこの重量減より大きくならないように加温
装置、送風装置の両者又はいずれか一方を制御して被乾
燥物の乾燥速度を設定値又はそれ以下とし、胴割れ等に
よる品質の劣化を防止し、かつ能率的に乾燥させること
ができる穀物等の乾燥方法に関する。
本発明の実施M様項のものは、本発明忙係る乾燥方法に
おいて被乾燥物の品温を検知し、品温を設定値以下に保
つように加温装置、送風装置を制御すると共に、被乾燥
物の乾燥速度を設定値又は、それ以下として胴割れ等に
よる品質の劣化を防止するばかりでなく、高温による食
味の悪化を防止し、かつ能率的に乾燥させることができ
る穀物等の乾燥方法に関する。
従来、乾燥機内における被乾燥物の乾燥速度を制御する
技術としては、一連の特公開、昭58−21.4776
、昭59−1918、昭59−4876、昭59−48
77、昭59−4878が公知である。これら公知の技
術の大要は次の通りである。
まず、被乾燥物から除去すべき水分Q%はここにAは被
乾燥物の重量、aは重量Aの水分%、pは乾燥速度%物
である。
次に、被乾燥物から除去された水分q”Aはq=(排風
の絶対湿度gr/に9−熱風の絶対湿度g r /KP
)X O,001XKK9159 =・=曲・−曲間・
・・・・・・曲−・・ (2+ここで、熱風と排風の絶
対湿度差は両者の温度差に比例するとしてξ には湿り空気線図から0.4.2 になるので、結局q
=(熱風の温度−排風の温度)XO,42XmXKKシ
蒔・・・(4)ここにmは乾燥機と穀粒の温度上昇等に
より失う分を差引いた効率で乾燥機の仕様および穀粒の
種類品質などにより決まる一定の補償係数、Kは風量隻
麺としている。
(11式で表わされる除去すべき水分Qのうち、まずA
は直接秤量するか、容積に比重をかけてめるか、そのい
ずれも可能であり、且つこれを自動的に計測、算出して
演算回路に入力させることがテキ、aは水分%でこれも
自動計測・入力させる。
pは作業者が選択する乾燥速度7墳で、これを適宜1%
毎、あるいは0.8%肩と選択するならば、上記の穀物
の重量A、水分a%とにより、(1)式により演算し、
夫々乾燥速度1〜縛あるいは0.8〜(のQK物かえら
れる。
一方、除去された水分Q ’/IIは、熱垣温度、排風
温度及び風量に竪縛を自動計測し、補償係数mをいれて
、(4)式により演算してめられる。
上記のQ及びqを比較し、Qがqよりも小さいときは送
油管のバルブを締めて送油量をへらしqを少なくし、Q
がqよりも大きいときは送油管のバルブを開き送油量を
ふやしqを増大させ、設定した除去すべき水分量Qと実
際の除水量qが一致するようバーナーを制御するという
のがこれら一連の公知技術の骨子である。
さて、上述の特公開の技術には大きな欠点がある。この
技術の前提となる乾燥機においては第1に、空気の洩れ
こみ、吹きだしがないこと、第2に、乾燥機は完全に断
熱され、外部との間に熱の授受がないこと、第3に、乾
燥機自体及び被乾燥物とを気とは完全に熱平衡にあり、
熱風の熱エネルギーは被乾燥物からの水分蒸発にのみ使
われること、であるが、実際の乾燥機ではこの前提は成
立していない。前述性公開技術では成立しな(・第3の
前提を補償するため係数mを用いているが、この値の川
も乾燥中一定とはいえない。成立しない前提について更
に詳しく述べると次の通りである。即ち、この特公開技
術によれば、(4)式では、単位時間当りの除水量は被
乾燥物を乾燥部を通過する前と通過したあとの乾燥用空
気の温度差に比例することになるが、この穏の乾燥機に
お(・てはバーナーが発生した熱風のみが排風機に吸引
されるのではなく、昇降機その他から貯留室を通過し排
風室に外気が流入するばかりか、排風室の外壁の接続部
等の間隙から直接排風室に外気が流入するため排風中に
温度の低い外気が混入して排風温度は低くなり、計算上
の除水tiqが増大する。なお、排気が乾燥機の外側を
通る場合は、伝熱によって温度の低下を来たし、これも
計算上のqを増大させることになる。
なお、(4)式を導くに当って用いた(2)式、(3)
式も実用機に成立しない前述の3つ前提を根拠としてい
ることは勿論である。
以上のように、(2)式あるいは(3)式で表わされる
qは排風の絶対湿度と熱風の絶対湿度の差、あるいは熱
風の温度と排風の温度の差に比例するとしているが、実
用機ではこの式が成立せず、正確でない計算式による水
分qと除去すべき水分Q 1式による)を比較して燃焼
量を制御することには重大な欠陥がある。
本発明は上記の欠陥を解決するために、外部からの空気
の洩れこみ、乾燥機と外部の間や、乾燥用空気と被乾燥
物あるいは乾燥機自体との間の熱の授受があっても、常
に被乾燥物からの正確な除水量をめる方法を提供した。
この方法を吸引式の乾燥機を例にとって説明すれば次の
通りである。
吸引式乾燥機のうち穀物用循環式乾燥機の一例は第1図
、第2図に示すもので、上部に穀物の貯留室1、その下
方に乾燥用空気が流通する乾燥部2、乾燥部の下部Vi
穀物繰出し装置3が配設され、落下した穀粒は下部コン
ベヤ4により一方の端に送られ、ここで昇降機5で上部
に上げられ上部コンベヤ6で貯留室に落され、この操作
がくりかえされる間に乾燥部2に乾燥用空気が通過する
ととで乾燥が進行する。バーナー7で発生した乾燥用空
気は乾燥部2を通過し下方の金網部8を通って吸引排風
機9によって吸引排風される。この様な吸引式乾燥機に
あっては、貯留室1、昇降機5、排風室10などの内部
の空気の圧力は外部より低いから、外部からの洩れこみ
はあるが吹き出しはなく、穀物の間を通る空気ばかりで
なく穀物を通らない空気もすべて排風機9に吸引される
。したがって乾燥機から排出される水分の総量は排風機
の排出する風量にこの排気中の絶対湿1ffi’(K9
水分/に、−乾燥空気あるいは〜−水分鶴−乾燥空気)
を乗ずればめられる。一方、乾燥機に入りこむ水分は吸
引される外気中の水分と燃料の燃焼によって発生する水
分であって、前者は外気の絶対湿度とその風量の積であ
り、後者は灯油をもやしこれを空気と混合して吸引する
場合ならば、灯油中の水素はおよそ灯油の15%である
から、燃焼量にPXo、15x9となる(燃料中の水素
の艮の9倍が水分となる。
もし、間接加熱方式ならば水分の増加はない)。
したがって、被物燥物からの1時間当りの除水量q′は q’= G (H2Hl ) F X 1.35 ・−
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(5)となる。ここでGは排風量愁蒔、H2は排風の絶
対温度、Kp7. H,は外気の絶対湿度ρへ、Fは灯
油の燃焼量”4である。この計算式を用いるな6 +−
z−1外部からの空気の洩れこみがあっても、また熱の
外部との授受があっても、正確に被乾燥物からの除水量
をめることができる。
本発明は(5)式により被乾燥物からの正確な除水量q
′をもとめ、請求範囲(1)においては、(1)式で計
算される除去すべき水分Qと比較し、加温装置、送風装
置の両者あるいはいずれか一方を制御してq′をQある
いはQ以下に保つことにより、適正に設定された乾燥速
度で籾などの場合は胴割れを発生させずに乾燥するもの
で、請求範囲(2)にお(・では、同じく加温装置、送
風装置の両者あるいはいずれか一方を制御してq′をQ
あるいFiQ以下に保つばかりでなく、乾燥機に品温針
を配設し、検知品温をあらかじめ設定した温度以下に保
つよう制御し、もって適正な乾燥速度によって胴割れな
どの防止をはかるとともに、高温による食味の低下等を
発生させずに乾燥するものである。
本発明の方法について循環式穀物乾燥機を例として、さ
らに詳しく説明する。乾燥機に投入された穀物から任意
の時点Tiから次の時点’l’ i 4−1までの水分
量の減少Qiは次のようにしてまる。
乾燥開始から、その時間をT、 、 T2・・・・・・
・・・Tnとし、夫々の重量をW、 、 W2・・・・
・・・−・Wn、同じく水分%をml、m2・・・・・
・・・・mn、T+からT、までの水分%減をp+= 
(ml−m2)、T、からT3までの水分減をp 2 
== (m2− mi ) −−Tn−1からTnまで
の水分減をpn −】= (mn−1−ml)、同じ<
’r+からT2までの水分量減をQt ” (WI W
2 )、T2からT3までの水分量減をQt ” (W
2 Ws )・・・・・・・・・、Tn−1からTnま
での水分量減をQn−s = (Wn−+ −Wn )
とすれば、任意の時間TiからTi−+−+ までのQ
iは i Qi = (Wi−Wi + 1) =WiX□10(
)−(mi −p i ) 又は −1)+ −pt −p i ) ) ”””””””
”””””””” (力したがって、任意の時点Tiに
おける穀物重量Wi及び水分%m、が正確に得られるな
らば次の時点Ti−z までの水分域%をpiと設定し
く6)式を使って次の時点Ti+xまでの水分域Qiを
計算すればよく、もし、乾燥初期の穀物重量WI及び水
分%m1がより正確にえられるならば、1゛1からTi
までの各時点ごとの設定水分%減pr + pt・・・
・・・・・・、pi−1とTiから次の時点Tj+1 
までの設定水分域%p1を使って(7)式により水分域
Qiを計算できるし、Tiの時点の測定水分%rnjと
次の時点7厘+1までの設定水分域%piを使って(7
)により水分域QIヲ計算することもできる。
Qiをめるのに(6) 、 (71、(75式のいずれ
によるかは測定方法によって選択するべきで、(6)式
による場合は、乾燥中の被乾燥物Mjkは乾燥機具経時
的に秤量するか、収容された穀物容積を穀量針17で自
動測定しカサ密度を乗じてめるなどの方法があり、(7
)、(7)式による場合は、投入時に重量を秤量すると
共に水分値の多数回平均でmlをめる。
なお、水分値ml ’ft1D測定には公知の各種の自
動測定器が用いられる。
次に乾燥機によって穀物から除去された水分の(5)式
のq′は次のようにしてめる。
(5)式のGは排気空気量で、吸引排風機9の上流又は
下流のダクト11中に風速風量計12及び排風温度計1
3を配設し、風速計でめた風速から風量を知ることが出
来、さらにこの温度から排気風量像がめられる。一方、
吸気及び排気の絶対湿度は乾燥機のバーナー7の吸気口
の近くに吸気絶対温度計14乞、排気温度計13の近く
に排気絶対温度計15を配設して、夫々の測定を行う。
また、灯油の燃焼量Fは灯油タンクの重量減、または送
油管にとりつけられた油量計、あるいは送。
油ポンプのパルスの演算によってまとめられる。
これらの数値を前記同様に時点TiからTi−z間につ
いて計算し、これをqi′とすれば次式の通りとなる。
qi′=(G(Hz H+))i−FiXl、35 ・
・・・・・・・・・・・ (8)この(8)式をめるに
当りTiからTi−4−x まで間にG、 、 H,、
H,、Fの変動が大きければ、これらを連続計測し積分
計算すればよい。
上述のTiと’l’i−z の時間間隔は任意であり、
もしこの間隔が1時間ならば、piは時間当りの水分%
減であ17.Gi、Fjも1時間当りの排気空気量、及
び燃焼量であり、また、p+*pt・・・・・・・・・
piが等しい場合は一定の乾燥速度で乾燥が行われてい
ること乞表わす。
さて、特許請求の範囲(1)においては、上述の乾燥す
べき水分Qiを穀物重量、水分%、設定した転減水分%
piで、(6)式又は(7)式あるいは(7)弐によっ
てめ、一方、乾燥した水分Qi’Y排気空気量、吸排気
絶対湿度差、燃料燃焼量で、(8)式によりめ、qi′
が常にQiを越えないように送風装置、加温装置の両者
又はいずれか一方を制御し目標水分%mfまで乾燥を行
うものであり、かくすることにより、籾などの乾燥にお
いて高すぎる乾燥速度による品質劣化を防ぎ、水分に応
じて許容される乾燥速度により能率よく乾燥させること
が可能になる。次に実施態様項目記載のものにおいては
、本発明の方法の乾燥制御に加え、穀温針を適宜の場所
に配設し、穀温か穀物の種類に応じ許容される温度を越
えないよう制限しながら乾燥を行うものであり、高すぎ
る乾燥速度による品質劣化ばかりか、穀温か高くなるた
めの食味劣化を防止し、且つ水分に応じて許容される乾
燥速度で乾燥させることが可能になる。
なお、上記発明は乾燥開始から終了に到るまでの乾燥方
法として使用されうるが、乾燥途中において被乾燥穀物
の水分のバラツキが少なくなった時点からは特開昭55
−150475号及び特開昭55−128758号の公
知の技術を採用し、被乾燥物の含水率(水分値%)に順
応して検出乾減率(乾燥速度)を予め設定した所定値以
下となるよう加温装置或は送風装置又は両者を同時に制
御しながら乾燥を終了せしめうろことは勿論である。
また、(7)式からTiからTi−z までの水分減少
はQi、Ti+2までの水分減fr Qi + 1はそ
れぞれ・・・・・・・・・・・・・・・・・・−・・・
・・・・・・・・・・・・・山・川・・・・・・川・・
・・・・川 Ql(9)式をtlOJ式で除して piとpi+1を等しく、その値tx pとすれば、一
方、(8)式からTiからTi+1 までの除水量はq
ilT i −1−1からTi+zまでの除水量qi’
+tはそれぞれqi’=(G(H2−Hl)li−Fi
xl、35−・−・曲Q3)qi’+t=(G(H2−
H+))i+z Fi+x’X1.35 ・=−Q4)
(1り式を(141式で除して (li式と09式あるいは(121式は等しいがらq 
7/・pi、miはTi+xの時点では既知であるから
、061式が設定された乾燥速度pintあるいはpi
++=pi =pの場合はその値で成立するようにqi
’+lを制御すればよく、この式によるときは、被乾燥
物のM量を測定・入力する必要がない。
以下に本発明に係る乾燥方法を実施させるためのブロッ
ク回路について例をあげて説明する。まず、本発明につ
いて述べれば、第3図に示す如く、17は穀倉設定回路
で、(6)式のWi、又は(7)、(7/式のWIの信
号を送るもので、18は同じ(上式中の乾燥速度piミ
ラ定する回路でpiは乾燥中一定とすることも水分値m
iに対応し変更させることも可能である。19け水分計
で水分miを検知しこの信号は17.18と共に22の
演算回路■[接続し、ここで(6)式又は(力、(力′
式の演算を行ない乾燥するべき水分Qiケ計算する。こ
の際、乾燥速度piは籾ならば毎時0.8%前後とし、
品種や作柄等により胴割れ等を起しやすい時はこれより
も近い値を設定し、胴割れ等?起しにくい場合にはこれ
よりも高い値に設定して差支えない。また、初期水分の
バラツキが多い時は低巨に設定する。
次に、吸気絶対湿度検知回路20、排気絶対湿度検知回
路21、排気風量検知回路23、燃料燃焼量検知回路2
4の信号は演算回路■26に送られ、ここで(8)式に
より演算されて穀物から乾燥された水分、rがもとめら
れる。
演算回路■22でHl算されたQiと演算回路■26で
計算された。/は比較回路25で比較され1./がQi
より大きいときは?li制御回路31乞通しノIIJ温
装置駆動回路29により燃料送油量を絞り加温装置30
の燃焼量を減少させ、あるいは送風装置駆動回路2Tに
より加温装置からの熱風を一部穀物を通過させずに送風
装置28に逃がすなどによってqi。
値を減少させ、逆にQiがqiより大きい時は加温装置
駆動回路29により加温装置30に燃料を多(送り、燃
焼量を増大させqi’TtQiに近づけるよう制御する
。即ち、乾燥開始時重量W、、乾燥開始時水分ml 、
設定単位時間当りの水分%減p1、現時点の水分miを
入力するか、現時点の重量Wi、現時点の水分%mi、
及び設定単位時間当りの水分%pi’Y入力して演算回
路■22で乾燥するべき水分”= 6K mし、一方で
吸排気絶対温度、排気it、単位時間当り燃料魅焼量馨
検知し演算回路■26で乾燥した水分を演算し、乾燥す
るべき水分と乾燥した水分を比較し、両者を一致させる
か又は後渚が前者より太き(ならないように制御し、設
定した乾燥速度又はそれ以下で確実に乾燥を行うことが
でき、その結果、籾などでは胴割れケ発生させず良品負
の製品を能率よく得ることができる。この制御回路の系
統は第3図の実線で示す通りである。この方法において
は、ml及びm1Fi水分計19、W、あるいけWlは
穀景計17で自動的に入力される。また、除塵機がとり
つけられた乾燥機においては、その排風(i)と絶対溝
度Z別途測定し、この数値を演算回路■26に入れるか
、除塵機からの排風暑吸引排風機9の排風と混合してそ
の合計の風月゛及びその絶対湿度を演算回路■26に入
れる。
次に、実施態様項について説明する。この場合は、乾燥
機中に穀温計32ビ配設し、これからの信号を制御回路
31に入力させる。穀温が穀物の品質に悪影響を及ぼす
おそれのない低温の場合は上述の本発明と全く同じ制御
が行われる。しかし、穀温が上昇し品質を劣化させるお
それのある温度となった場合は制御回路31により特に
送風装置駆動回路2γに信号を送り送風装置28の回転
数を増大させる等により送Ktmをふやし乾燥用空気の
温度をさげ、設定さたれ乾燥速度を保ちつつ、且つ穀温
も設定さたれ温度(例えば籾の場合なら40℃)を越え
ないように制御する。
t2かし、どうしても穀温を設定値以下に、また同時に
乾燥速度を設定された値に保ちえない時は、第3図の制
御回路31から太い鎖線で示すごとく比較回路25を送
り、比較回路25からの乾燥速度制御を行わせる信号を
遮断せしめる。その結果、制御回路31は穀温削32か
らのみの信号により穀温を予め設定された温度以下とな
るように送風駆動回路27及び加温装置駆動回路290
両者またはいずれか一力により1例えば加温空気の一部
を穀物を通さずに排風させるとか、加温装置に送る燃料
をへらすなどの方法で制御するが、乾燥速度の方は設定
値より低くなる。この実施態様項の制御回路の系統は第
3図の鎖線に示す通りで、この発明によれば、穀温は常
に食味等を悪化させない温度に保ち、且つ籾の場合など
では胴割れの心配のない設定された乾燥速度に可能な限
り保ち、場合によってはこれよりも安全側の低い乾燥速
度で乾燥が行われるので、さらに確実に良品り1の製品
を能率的に得られる効果を奏する。
なお、本発明及び実施態様項の方法で乾燥開始後、乾燥
途中において、被乾燥物の穀物の水分のバラツキが少な
くなった時点から特開昭55−150475号、特開昭
55−12858号等の技術を採用する場合は、第3図
に開示していないが、水分計19が連続して検知した水
分値の偏差を演算する回路を別途に設け、その信号を別
途に設けた制御回路に送り、水分の偏差が十分率さい値
となった時、一方では、その信号を比較回路25に送っ
て比較回路の機能を停止させ、他方では、その信号を演
算回路22に送って演算回路22と制御回路31を直接
接続させ、設定した乾燥速度、検知した水分値等を制御
回路31により直接送風装置駆動回路27、送風装置2
8、あるいは加温装置駆動回路29、加温装置30を制
御し、乾燥速度を設定した値以下に保つ。
また、穀温を設定値以下に保たせようとするときは穀温
計32で検知した飴を第3図に示した通り制御回路31
に送り、穀温及び乾燥速度を設定値以下に保つよう制御
させることは、前記本発明の実施態様項で説明したと同
様にして行う。このように、水分値のバラツキの小さく
なった時点からは検知精度の高い水分値によって直接乾
燥速度を制御し、穀温も検知精度の高い水分値によって
それに対応した値に制御されるので、より正確な制御に
より、より良質な製品かえられる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は循環型穀物乾燥機の一例の断面図であ
って、 ■・・・貯留室、2・・・乾燥部、3・・・穀物繰出し
装置、4・・・下部コンベヤ、5・・・昇降機、6・・
・上部コンベヤ、7・・・バーナ、8・・・金網部、9
・・・吸引排風機、10・・・排風筒、11・・・ダク
ト、12・・・風速風量計位置、13−・・排風温度側
、14・・・吸気絶対湿度計、15・・・排気絶対湿度
計、16・・・熱風温度計、17・・・穀量計 第3図は本発明に係る方法を実施するためのブロック回
路図の一例であって、実線−は本発明に係る回路図、鎖
線−m−は実施態様項に係る回路図である。 18・・・乾燥速度設定ダイヤル、19・・・水分用、
20・・・吸気絶対湿度計、21・・・排気絶対湿度計
、22・・・演算回路■、23・−・排風風量計、24
・・・燃料燃焼1計、25・−・比較回路、26・・・
演算回路図、27・・・送風装置駆動回路、28・・・
送風装置、29・・・加温装置駆動回路、30・・・加
温装置、31・・・制御回路 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11吸引式乾燥機において、被乾燥物の水分値及びそ
    れに応じて設定した乾燥速度から演算される乾燥すべき
    水分量と、排気中に含まれる総水分量から吸気中に含ま
    れる水分量及び乾燥用空気を加温する際に加えられる付
    加水分量を差引いて得られる被乾燥物から除去した水分
    量を比較し、両者を等しくするか又は後者よりも大きく
    ならないよう、加温装置及び送風装置の両者又はいずれ
    か一方を制御し、乾燥を行う穀物等の乾燥方法。 (2、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、被乾
    燥物の品温をその水分値に応じ予め設定した温度以下に
    保って乾燥を行う穀物等の乾燥方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62178882A (ja) * 1986-01-30 1987-08-05 金子農機株式会社 穀物乾燥方法
JPS62272087A (ja) * 1986-05-20 1987-11-26 井関農機株式会社 穀粒乾燥機の乾燥制御装置
JP2020012608A (ja) * 2018-07-19 2020-01-23 株式会社カワタ 粉粒体処理装置および粉粒体処理方法

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