種子干燥機(jī)自控溫度裝置設(shè)計(jì)

陳武東+溫海江+孫鵬+馬文軍

摘要：為避免熱風(fēng)溫度波動(dòng)導(dǎo)致干燥種子發(fā)芽率降低，為種子干燥機(jī)設(shè)計(jì)一種自控溫度裝置。介紹自控溫度裝置的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及工作過(guò)程，為提高種子干燥自動(dòng)化程度提供適用機(jī)具。

關(guān)鍵詞：干燥機(jī)；自控溫度裝置；設(shè)計(jì)；谷物種子

中圖分類號(hào)：S339.3+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2017）01-0038-02

谷物種子是有活力的有機(jī)體，會(huì)呼吸，能新陳代謝，有生長(zhǎng)和死亡的過(guò)程。水分是谷物種子賴以生存的必要條件，但過(guò)高的水分會(huì)破壞其安全貯存環(huán)境，使種子在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下產(chǎn)生霉變，從而導(dǎo)致種子發(fā)芽率降低。另外，水分過(guò)高也不利于種子包衣后成膜、貯存及包裝。目前，國(guó)內(nèi)玉米種子包衣前的水分含量為11.5%～12.5%。將收獲后的谷物種子干燥至安全水分或包衣前要求的水分，是十分必要的過(guò)程。

按脫水方式劃分，谷物種子干燥機(jī)分為以空氣為介質(zhì)的干燥機(jī)、遠(yuǎn)紅外干燥機(jī)、高頻干燥機(jī)、微波干燥機(jī)等。按種子干燥方法劃分，谷物種子干燥機(jī)有自然干燥和機(jī)械干燥兩種。國(guó)內(nèi)使用的干燥機(jī)大多是以空氣為介質(zhì)的機(jī)械干燥機(jī)，為傳統(tǒng)干燥機(jī)，其通過(guò)加熱空氣把熱量傳給谷物，再由空氣把谷物蒸發(fā)出來(lái)的水分帶走。加熱空氣需要一定的溫度，這對(duì)種子發(fā)芽率有直接影響。溫度過(guò)高會(huì)降低種子發(fā)芽率，溫度過(guò)低則生產(chǎn)效率低、作業(yè)成本增加，因此，谷物種子干燥機(jī)必須具有精確控溫功能。目前，谷物種子干燥機(jī)上廣泛采用的是微電腦全自動(dòng)控制系統(tǒng)。

1 自控溫度裝置的工作原理

通過(guò)風(fēng)機(jī)作用，在溫度過(guò)高的熱空氣中自動(dòng)摻入外界冷空氣，使熱空氣始終穩(wěn)定在一定溫度，保證種子接觸的熱風(fēng)溫度不變，可以達(dá)到穩(wěn)定干燥的效果。在種子干燥機(jī)熱風(fēng)室中安裝溫度傳感器（熱電阻PT100），其溫度信號(hào)輸給溫控表后，溫控表經(jīng)PID運(yùn)算后輸出控制信號(hào)并直接控制電動(dòng)執(zhí)行器。電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器連接閥門軸，閥門軸固定有風(fēng)門板，風(fēng)門板開啟由溫度精確控制。一旦溫度高于設(shè)定值，則風(fēng)門打開；反之則關(guān)閉。

2 自控溫度裝置的結(jié)構(gòu)組成

自控溫度裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該裝置主要由熱交換器、電機(jī)、混合室、主風(fēng)機(jī)、調(diào)風(fēng)筒（內(nèi)含閥門軸和風(fēng)門板）、種子干燥機(jī)、溫度傳感器（熱電阻PT100）、溫控表、電動(dòng)執(zhí)行器、聯(lián)軸器等組成。熱交換器用于把外界的冷空氣介質(zhì)交換成熱空氣。主風(fēng)機(jī)把熱空氣吸入混合室，再把熱空氣從風(fēng)機(jī)出口壓入種子干燥機(jī)并穿透種子層，達(dá)到干燥目的?；旌鲜抑虚g有隔板，隔板兩側(cè)各固定一個(gè)調(diào)風(fēng)筒。混合室內(nèi)是負(fù)壓，當(dāng)調(diào)風(fēng)筒風(fēng)門板打開時(shí)，外界冷空氣自動(dòng)進(jìn)入混合室與熱空氣混合，從而降低熱空氣溫度，保證熱風(fēng)溫度恒定。

3 自控溫度裝置的工作過(guò)程

1） 保證各個(gè)部件運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、可靠。

2） 確保電源線、信號(hào)線接線正確。

3） 設(shè)置溫控表參數(shù)。溫控表設(shè)定值SV設(shè)定為43 ℃（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求），報(bào)警1（AL1）設(shè)定為42 ℃，閥位顯示值OV顯示為0時(shí)風(fēng)門板處于關(guān)閉狀態(tài)。按溫控表說(shuō)明書確定輸入輸出類型代碼，輸入代碼為in 01E1（01表示平滑濾波系數(shù)，在00-04之間選擇；E1表示輸入信號(hào)熱電阻PT100，量程范圍-50.0～600.0 ℃），輸出代碼為ot 0019（其中，第一位“0”表示風(fēng)門板反作用，即溫度高于設(shè)定值時(shí)打開；第二位“0”表示報(bào)警2方式代碼是無(wú)報(bào)警；“1”表示報(bào)警1代碼的上限報(bào)警即溫度高于設(shè)定值時(shí)報(bào)警；“9”表示繼電器直接控制電動(dòng)執(zhí)行器）。

4） 工作狀態(tài)。工作準(zhǔn)備就緒后開始烘干，溫控表測(cè)量值PV顯示溫度傳感器（熱電阻PT100）的實(shí)際測(cè)量溫度，它隨著爐溫的上升而增加。當(dāng)溫度達(dá)到報(bào)警1（AL1）設(shè)定值42 ℃時(shí)，報(bào)警裝置開始報(bào)警，提醒司爐工注意操作；當(dāng)溫度接近設(shè)定值SV設(shè)定的溫度43 ℃時(shí)，風(fēng)門板打開，外界冷空氣進(jìn)入混合室，從而降低熱空氣溫度，此時(shí)溫控表閥位顯示值OV在0和100之間變動(dòng)，風(fēng)門板全開時(shí)顯示100。

4 結(jié)論

種子干燥機(jī)主要依靠風(fēng)量和溫度干燥種子，在風(fēng)量一定的情況下，穩(wěn)定的熱風(fēng)溫度至關(guān)重要。谷物種子干燥實(shí)踐表明，此自控溫度裝置能夠保證熱風(fēng)溫度基本穩(wěn)定，避免因爐溫波動(dòng)影響熱風(fēng)溫度以及操作人員誤操作導(dǎo)致的熱風(fēng)溫度過(guò)高，減少干燥對(duì)種子發(fā)芽率的影響。自控溫度裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，實(shí)用性強(qiáng)。

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