苜蓿素有牧草皇后之稱，是世界上種植面積最廣的牧草品種之-。由于自然晾干的牧草各種營養損失嚴重，只能作為粗飼料在國內銷售，而不能出口國外，因此為獲得更好的經濟效益，必須對收獲后的牧草進行人工快速干燥。人工快速干燥法生產出來的苜蓿，由于芳香性氨基酸未被破壞，具有青草的芳香味，干草產品有很好的消化率和適口性，可促進家畜采食量及營養攝取量的增加，從而提高牧草的商品價值，也便于長途運輸和出口。但我國在牧草干燥烘干機干燥性能、以及牧草干燥設備的結構設計和性能優化等方面的研究較少。文章以現有的滾筒干燥烘干機為基礎，試驗研究了物料喂人率、干燥溫度及滾筒轉速對干燥烘干機性能的影響規律，為確定干燥烘干機的合理結構和作業參數提供理論依據。
1、設備與方案
1.1轉簡干燥烘干機的結構
滾筒干燥烘干機主要由滾筒干燥器和熱風爐兩部分組成。其滾筒由電機經變頻器調整電流頻率減速驅動，轉速可調。熱源部分采用燃油熱風爐，熱風溫度可以通過調整燃燒器（Spark26/W，意大利制造）的油門開啟程度來調節，熱風率則通過調整風機進風口的大小來調節。熱風管道與滾筒間密封采用拖拉機的離合器磨片與彈簧配合方式。牧草干燥烘干機結構見圖1。
1.2試驗方案
本文以喂入率、干燥溫度和滾筒轉速為試驗初始因素，因素水平如表l所示，采用全因素試驗分析。
1.3試驗過程
選用東北農業大學牧草研究所試驗田收獲的新鮮苜蓿，用橡膠錘將莖稈砸扁，再用鍘刀切成4 cm長的草段。將切后草樣充分混合，使莖稈和葉片分布均勻，用烘箱法測得苜蓿含水率為78.32%。啟動滾筒干燥烘干機，待系統工作穩定后，按設定的喂入率向滾筒干燥烘干機入料口投入加工后的苜蓿草，測試各項指標，包括干燥空氣的溫、濕度分布和物料含水率變化，并用Excel 2003和DPS(v3.01)對試驗數據進行處理。
2、結果與分析
2.1苜蓿喂入率對滾筒干燥烘干機性能的影響
不同干燥溫度與喂入率下苜蓿最終含水率曲線。
由圖2可以看出，在其他干燥條件(初始含水率，熱風速度V=IB m.s，滾筒．車專速N=8 r-mirt)相同的前提下，對于相同的喂入率，干燥溫度越高，滾筒的干燥能力越強，苜蓿的最終含水率越低；對于相同的干燥溫度，喂入率越大，滾筒的干燥能力越弱。
在干燥溫度為320℃時，苜蓿的最終含水率與喂入率G的關系表達為：
M 產2.5091xEXP( 0.094057xG)(r=0.9942) (1)
試驗發現，當喂入率低于10 kg-mirt時，干燥后苜蓿最終含水率為64qe，此時葉片過干，易碎和脫落。而當喂入率大于22 kg - min-1時，苜蓿的最終含水率超過20%，此時苜蓿不易儲藏，因此，在320℃的干燥溫度下，苜蓿的喂人率應在10-22 kg.min-1之間。
當干燥溫度為360℃時，苜蓿的最終含水率與喂入率G的關系表達為：
Mel.0428xEXP( 0.09257xG)( r=0.9939)
喂人率在15～25 kg．min-1，最終苜蓿的含水率在5%一l5%，此時干燥后苜蓿的顏色翠綠，品質好，莖稈與葉片間的水分差異低于15%，可以滿足進一步加工生產和儲藏的需要。
當干燥溫度為400℃時，苜蓿的最終含水率與喂入率G的關系表達式為：
M產0.433327xEXP(0.126495xG)(,=0.9862) (3)
試驗發現，當喂入率低于25 kg．nun-l時，苜蓿的最終含水率低于11%，此時滾筒內干燥強度過大，草葉焦糊，并且莖桿和葉片間的水分差異大于15%;當喂人率力30 kg．rmnl時，苜蓿最終含水率為19.3%，低于安全儲藏水分(20%)。因此，在400℃的干燥溫度下，苜蓿的喂入率應在25—30 kg·min-1之間。
2.2苜蓿干燥溫度對滾筒干燥烘干機性能的影響
在干燥條件相同（初始含水率Mo-78.5%，熱風速度V=1.8 m·s-1．滾筒轉速N=8 r.min-l）的情況下，研究滾筒出料端的廢氣溫度、相對濕度與干燥溫度和喂入率的關系，見圖3。
由圖3可見，隨著苜蓿喂入率增加，排出廢氣的溫度下降．相對濕度增加，這是因為熱空氣把熱量傳遞給濕苜蓿，苜蓿吸熱后干燥去水，變成水蒸汽。苜蓿喂入率越大，蒸發去水所需的熱量越多，熱空氣的溫度下降越大，擴散到熱空氣中的水分越多，排出廢氣的相對濕度越大。試驗發現，當干燥溫度為280℃，喂入率為30 kg．min-l時，廢氣的相對濕度為100%，溫度為65℃，干燥后苜蓿含水率為60%。在干燥溫度為320℃時，排出的廢氣溫度為88℃，相對濕度為95%，上述兩種情況都有明顯的水蒸汽排出，雖然熱能得到充分利用，但苜蓿最終含水率過高，沒有達到安全儲藏水分。
2.3滾筒轉速對干燥烘干機性能的影響
在其他干燥條件相同的前提下，滾筒轉速對干燥烘干機性能的影響規律見圖4。
由圖4可知，當滾筒轉速最低(8 r-min-１)時，在任何喂入率水平下，苜蓿最終含水率均最低。這是因為在低轉速時，苜蓿被抄板抄起的次數少，在滾筒內停留的時間長，干燥去水多，因此最終含水率低。隨著滾筒轉速的增加，苜蓿被抄板抄起的次數增多，其在滾筒內移動速度加快，在滾筒內停留時間變短，所以苜蓿最終含水率增加。當滾筒轉速為10、12和17r.min-l時，不同喂入率對苜蓿最終含水率影響不顯著。這是因為當滾筒轉速達到10r．min-l以上時，苜蓿在滾筒內已被完全拋起，此時轉速對于燥速度無影響，因此苜蓿最終含水率差別不大。
3、結論
本文根據試驗研究，得出了干燥條件對滾筒牧草干燥烘干機部分性能指標的影響規律，并通過數據分析獲得了能在合理操作參數范圍內定量預測苜蓿最終含水率的模型。在一定范圍內，定量分析了牧草喂入率、干燥溫度和滾筒轉速對干燥后牧草含水率的影響規律，即喂人率越高，干燥溫度越低，則苜蓿最終含水率越高。這為滾筒牧草干燥自控系統設計提供了參考依據。當熱風速度一定時，適當調節喂入率、滾筒轉速和干燥溫度等參數，可以使苜蓿達到良好的干燥效果。
1、設備與方案
1.1轉簡干燥烘干機的結構
滾筒干燥烘干機主要由滾筒干燥器和熱風爐兩部分組成。其滾筒由電機經變頻器調整電流頻率減速驅動，轉速可調。熱源部分采用燃油熱風爐，熱風溫度可以通過調整燃燒器（Spark26/W，意大利制造）的油門開啟程度來調節，熱風率則通過調整風機進風口的大小來調節。熱風管道與滾筒間密封采用拖拉機的離合器磨片與彈簧配合方式。牧草干燥烘干機結構見圖1。
1.2試驗方案
本文以喂入率、干燥溫度和滾筒轉速為試驗初始因素，因素水平如表l所示，采用全因素試驗分析。
1.3試驗過程
選用東北農業大學牧草研究所試驗田收獲的新鮮苜蓿，用橡膠錘將莖稈砸扁，再用鍘刀切成4 cm長的草段。將切后草樣充分混合，使莖稈和葉片分布均勻，用烘箱法測得苜蓿含水率為78.32%。啟動滾筒干燥烘干機，待系統工作穩定后，按設定的喂入率向滾筒干燥烘干機入料口投入加工后的苜蓿草，測試各項指標，包括干燥空氣的溫、濕度分布和物料含水率變化，并用Excel 2003和DPS(v3.01)對試驗數據進行處理。
2、結果與分析
2.1苜蓿喂入率對滾筒干燥烘干機性能的影響
不同干燥溫度與喂入率下苜蓿最終含水率曲線。
由圖2可以看出，在其他干燥條件(初始含水率，熱風速度V=IB m.s，滾筒．車專速N=8 r-mirt)相同的前提下，對于相同的喂入率，干燥溫度越高，滾筒的干燥能力越強，苜蓿的最終含水率越低；對于相同的干燥溫度，喂入率越大，滾筒的干燥能力越弱。
在干燥溫度為320℃時，苜蓿的最終含水率與喂入率G的關系表達為：
M 產2.5091xEXP( 0.094057xG)(r=0.9942) (1)
試驗發現，當喂入率低于10 kg-mirt時，干燥后苜蓿最終含水率為64qe，此時葉片過干，易碎和脫落。而當喂入率大于22 kg - min-1時，苜蓿的最終含水率超過20%，此時苜蓿不易儲藏，因此，在320℃的干燥溫度下，苜蓿的喂人率應在10-22 kg.min-1之間。
當干燥溫度為360℃時，苜蓿的最終含水率與喂入率G的關系表達為：
Mel.0428xEXP( 0.09257xG)( r=0.9939)
喂人率在15～25 kg．min-1，最終苜蓿的含水率在5%一l5%，此時干燥后苜蓿的顏色翠綠，品質好，莖稈與葉片間的水分差異低于15%，可以滿足進一步加工生產和儲藏的需要。
當干燥溫度為400℃時，苜蓿的最終含水率與喂入率G的關系表達式為：
M產0.433327xEXP(0.126495xG)(,=0.9862) (3)
試驗發現，當喂入率低于25 kg．nun-l時，苜蓿的最終含水率低于11%，此時滾筒內干燥強度過大，草葉焦糊，并且莖桿和葉片間的水分差異大于15%;當喂人率力30 kg．rmnl時，苜蓿最終含水率為19.3%，低于安全儲藏水分(20%)。因此，在400℃的干燥溫度下，苜蓿的喂入率應在25—30 kg·min-1之間。
2.2苜蓿干燥溫度對滾筒干燥烘干機性能的影響
在干燥條件相同（初始含水率Mo-78.5%，熱風速度V=1.8 m·s-1．滾筒轉速N=8 r.min-l）的情況下，研究滾筒出料端的廢氣溫度、相對濕度與干燥溫度和喂入率的關系，見圖3。
由圖3可見，隨著苜蓿喂入率增加，排出廢氣的溫度下降．相對濕度增加，這是因為熱空氣把熱量傳遞給濕苜蓿，苜蓿吸熱后干燥去水，變成水蒸汽。苜蓿喂入率越大，蒸發去水所需的熱量越多，熱空氣的溫度下降越大，擴散到熱空氣中的水分越多，排出廢氣的相對濕度越大。試驗發現，當干燥溫度為280℃，喂入率為30 kg．min-l時，廢氣的相對濕度為100%，溫度為65℃，干燥后苜蓿含水率為60%。在干燥溫度為320℃時，排出的廢氣溫度為88℃，相對濕度為95%，上述兩種情況都有明顯的水蒸汽排出，雖然熱能得到充分利用，但苜蓿最終含水率過高，沒有達到安全儲藏水分。
2.3滾筒轉速對干燥烘干機性能的影響
在其他干燥條件相同的前提下，滾筒轉速對干燥烘干機性能的影響規律見圖4。
由圖4可知，當滾筒轉速最低(8 r-min-１)時，在任何喂入率水平下，苜蓿最終含水率均最低。這是因為在低轉速時，苜蓿被抄板抄起的次數少，在滾筒內停留的時間長，干燥去水多，因此最終含水率低。隨著滾筒轉速的增加，苜蓿被抄板抄起的次數增多，其在滾筒內移動速度加快，在滾筒內停留時間變短，所以苜蓿最終含水率增加。當滾筒轉速為10、12和17r.min-l時，不同喂入率對苜蓿最終含水率影響不顯著。這是因為當滾筒轉速達到10r．min-l以上時，苜蓿在滾筒內已被完全拋起，此時轉速對于燥速度無影響，因此苜蓿最終含水率差別不大。
3、結論
本文根據試驗研究，得出了干燥條件對滾筒牧草干燥烘干機部分性能指標的影響規律，并通過數據分析獲得了能在合理操作參數范圍內定量預測苜蓿最終含水率的模型。在一定范圍內，定量分析了牧草喂入率、干燥溫度和滾筒轉速對干燥后牧草含水率的影響規律，即喂人率越高，干燥溫度越低，則苜蓿最終含水率越高。這為滾筒牧草干燥自控系統設計提供了參考依據。當熱風速度一定時，適當調節喂入率、滾筒轉速和干燥溫度等參數，可以使苜蓿達到良好的干燥效果。
