隨著中國加入WTO以后，國外高品質的糧食將會不斷沖擊國內糧食市場，糧食市場對國內的谷物品質的要求也會不斷提高，在谷物干燥中，如何保證谷物的烘后（包括冷卻后）品質，將會被谷物加工行業不斷強調和重視。
1、問題的提出
目前國內外的谷物干燥機烘干機冷卻工藝普遍采用橫流、混流、逆流的冷卻工藝結構，大產量的干燥機烘干機既使采用雙層冷卻，也是采用雙層并聯的橫流、混流、逆流的冷卻工藝結構。以上的這些冷卻工藝結構雖然都能夠實現對谷物的冷卻，但卻有一個共同的缺點，就是一般只在≥．5℃的環境溫度下工作，當環境溫度低于5℃時，被冷卻谷物的裂紋率就會急劇上升，為降低谷物烘后的裂紋率，在寒地冬季作業時，都不得不關閉冷風機，不敢進行冷卻通風，只將冷卻段當作一個緩蘇段使用。這樣不僅浪費了干燥機烘干機的結構空間，而且，從干燥機烘干機排出的谷物因溫度過高而又不能直接進倉長期存放，從而增加了生產工序，增大了糧食成本。因此，都不適宜在寒地冬季作業。所以，研制一種適合于在寒地冬季谷物干燥的冷卻結構，就成為了亟待解決的問題。
2、串聯逆流冷卻工藝的結構及原理
根據我公司的設計人員多年的生產實踐和研究結果表明，上述的冷卻結構之所以作業時裂紋率很高，主要是由于冷風溫度與谷物溫度的溫差過大造成的。要想使冷卻結構適合于在寒地冬季使用，就應想辦法使冷空氣被升溫，降低冷空氣與谷物溫度的溫差．就此，我公司的設計人員經過反復研究探討，研制出了串聯逆流冷卻工藝結構。見圖1。
該冷卻工藝結構的基本原理就是將兩個逆流冷卻段串聯起來進行冷卻通風，即冷風在下層逆流冷卻段冷卻后再逆流到上層逆流冷卻段繼續冷卻，利用谷物降溫所放出的熱量來提高冷風溫度，降低了冷空氣與谷物溫度的溫差。
玲卻過程如下：環境中的冷空氣通過進氣口5進入最下層進氣角盒，穿過下層冷卻段的谷物層進入第三層排氣角盒，從排氣角盒進入保溫冷風道中，在這一過程中，最冷的冷風與被上層冷卻段降溫了的谷物接觸，經過了逆流冷卻，進入保溫風道1中的冷風也已被下層冷卻段的谷物升溫；保溫風道1中的冷風繼續被送到第二層角盒后，穿過上層冷卻段的谷物層，進入最上層角盒，通過排氣口7排出，在這一過程中，被下層冷卻段的谷物升溫了的冷風與更熱的谷物接觸，又經過了一個逆流冷卻，被兩個冷卻段內谷物升溫了的冷風與最熱的谷物接觸，從而，始終保證了冷卻空氣與熱谷物的溫差最小。使谷物經受一個緩和的冷卻過程，最大程度地降低了谷物干燥烘后的裂紋率。
該工藝結構在二層逆流冷卻段內還分別設有緩蘇段，對平衡谷物子粒內外的溫差，保證谷物烘后品質，也起到了重要作用。因此，串聯逆流冷卻工藝是一項非常適合于寒地冬季谷物干燥時推廣應用的工藝結構。該項冷卻工藝結構已經申報了國家實用新型專利。
3、利用熱風機進行串聯逆流冷卻的設計
串聯逆流冷卻工藝結構由于是兩層冷卻段串聯，所以也必然造成冷卻段通風阻力成倍增加。以冷卻段谷物冷卻高度530mm，穿過谷物層的冷風表觀風速為0.364m/s為例計算，一層的谷物層阻力（以玉米為例）為393Pa，兩層串聯后的阻力則變為786Pa，再加上保溫風道及角盒的進出口的風阻，總風阻將達到940.8Pa，如選用4-72系列的通風機，則必須選用No.8 C的風機，因此，雖然保證了谷物的烘后品質，卻也增大了設備的總造價和生產成本，使經濟性能比增加。
如何更好地解決這一問題呢？通過學習和借鑒其它干燥機烘干機的先進經驗，我公司的技術人員首先采取了對干燥機烘干機的冷卻段實行負壓冷卻，再將負壓冷卻出口風道直接接到干燥機烘干機的熱風機進風口與熱風爐換熱器之間的風道上，利用干燥機烘干機的熱風機為從熱風爐換熱器負壓吸風所提供的882～980 Pa的壓頭，剛好與以上串聯逆流冷卻段計算的風阻比較接近。因此，就可以直接用干燥機烘干機的熱風機的負壓端工作來對冷卻段進行串聯逆流冷卻通風，取代了冷風機又實現了余熱回收，巧妙地解決了這個問題。結構示意圖見圖2。
該結構在負壓冷卻風道上設有風量控制閥門，當需要對干燥機烘干機的烘后谷物進行出機冷卻時，將風量控制閥門打開，并通過控制風量閥門開度的大小，來改變冷卻系統內阻力，以改變串聯逆流冷卻段的風量，直到合適為止（通過負壓冷卻風道和保溫冷卻風道上的觀察窗觀察，在谷物子粒不被吹出的情況下，達到要求的出機糧溫為宜）。操作簡單，控制方便，非常實用可靠。
4、結論
該冷卻結構將串聯逆流冷卻工藝與余熱回收系統進行了巧妙地結合，既實現了串聯逆流冷卻，保證了谷物冷卻后的品質，又實現了余熱回收，提高了熱效率。不僅使結構簡單緊湊，而且，又省去了一臺風機，大大降低了設備成本和生產成本，具有極火的實用性，為串聯逆流冷卻工藝在谷物干燥上的推廣應用提供了完善的保證。
這一利用干燥機烘干機的熱風機實現串聯逆流冷卻和余熱回收的冷卻結構的推廣與應用，對解決我國寒地冬季谷物干燥后的冷卻品質必將起到積極的作用，必將給推廣和應用者帶來更為可觀的經濟效益和社會效益。
