新技術(shù)在大型果穗干燥成套設(shè)備中的應(yīng)用

畢吉福 陳海濤

摘 要：近些年來，隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的玉米種子育種面積逐年擴(kuò)大。據(jù)農(nóng)業(yè)部有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2013年全國(guó)玉米種植面積5億畝，用種量大約11億公斤，而2013年的供種量為21億公斤，為了適應(yīng)育種面積逐年擴(kuò)大、種子安全儲(chǔ)存的需要，果穗種子干燥逐漸向自動(dòng)化、大型化發(fā)展。根據(jù)近些年大型果穗干燥設(shè)備的使用情況，我們?cè)趯?shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題做了新技術(shù)的部分應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：干燥倉；電動(dòng)門；上料裝置；推拉門

玉米果穗種子干燥的基本構(gòu)成包括：熱源、送風(fēng)系統(tǒng)、干燥倉、輸送系統(tǒng)、溫度和電氣控制系統(tǒng)。下面就新技術(shù)在幾個(gè)部分的應(yīng)用分別做一介紹。

1 送風(fēng)系統(tǒng)

在保證干燥的最佳風(fēng)量比的基礎(chǔ)上選擇最低的、合理的風(fēng)機(jī)配置，既節(jié)省電量，又降低投資成本和使用成本。

傳統(tǒng)送風(fēng)方式有二種：

一種是把自然風(fēng)吹入熱風(fēng)爐的換熱器，溫升至43℃后送入干燥倉進(jìn)行通風(fēng)干燥。（如圖1）

圖1

另一種是把自然風(fēng)吸入熱風(fēng)爐的換熱器，溫升至43℃后送入干燥倉進(jìn)行通風(fēng)干燥。（如圖2）

圖2

以上兩種方式都有明顯的技術(shù)弱點(diǎn)：

一是換熱效率極低。通常換熱器出口風(fēng)溫在150℃左右其效率最高，達(dá)70%，而種子干燥熱風(fēng)溫度必須≤43℃，因此，這種直接吹出或吸入43℃熱風(fēng)的方式效率低。

二是不易控溫。種子干燥對(duì)通風(fēng)溫度要求極高，瞬間高溫極易損傷種子發(fā)芽能力，而上述方式的熱風(fēng)溫度只能通過司爐操作（如不斷調(diào)整煤層厚度、開啟燃煤爐的爐門或風(fēng)門）來人為控制，既不精確又有很長(zhǎng)的調(diào)溫延時(shí)，極易烘?zhèn)N子。

三是消耗功率大。配置的風(fēng)機(jī)必須是大功率，投資和使用成本高。

采用二段式送風(fēng)及控溫方式可很好地解決上述問題。其工作方式是：（如圖3）

一段送風(fēng)入換熱器升溫至150℃左右，與二段送風(fēng)混合至43℃，送入干燥倉干燥種子。其中一段送風(fēng)采用變頻器控制，在保證溫升（150℃）的條件下，通過變頻調(diào)整風(fēng)量，保證和二段送入的自然風(fēng)混合后風(fēng)溫恒定在43℃?？刂埔欢嗡惋L(fēng)的變頻器是和干燥倉內(nèi)的測(cè)溫儀表聯(lián)鎖并自動(dòng)調(diào)頻的。需要說明的是，聯(lián)鎖變頻的可以是一段送風(fēng)也可以是二段送風(fēng)，這需根據(jù)使用地的環(huán)境溫度經(jīng)測(cè)算而定。一般而言，一段送風(fēng)和二段送風(fēng)的風(fēng)量大小是不一致的，控制容量小一點(diǎn)風(fēng)機(jī)就可滿足控溫要求。

二段式送風(fēng)及控溫方式的創(chuàng)新點(diǎn)是：（1）保證換熱器出口風(fēng)溫150℃左右，提高熱效率；（2）實(shí)現(xiàn)了變頻控溫，干燥熱風(fēng)可精確自動(dòng)控制，避免人為操作烘壞種子的風(fēng)險(xiǎn)。（3）與傳統(tǒng)配置相比風(fēng)機(jī)總功率可降低20-30%。

2 干燥倉配置

玉米種子果穗干燥在國(guó)內(nèi)外已應(yīng)用多年，均采用房倉斜床通風(fēng)干燥，傳統(tǒng)方式下，風(fēng)道結(jié)構(gòu)形式為二層風(fēng)道，如圖4。

圖4

圖4是干燥倉斷面圖，在大型果穗干燥中，熱風(fēng)道長(zhǎng)度可達(dá)百米左右。其工藝缺陷：（1）是風(fēng)道長(zhǎng)度方向通風(fēng)不均；（2）只能串聯(lián)干燥，每個(gè)干燥倉不能單獨(dú)作業(yè)；（3）這種結(jié)構(gòu)在干燥作業(yè)期間（每批48-96小時(shí)），需頻繁開閉風(fēng)門，而內(nèi)風(fēng)道風(fēng)門的數(shù)量又多達(dá)200個(gè)左右，在封閉的內(nèi)風(fēng)道開閉風(fēng)門工作量大，而且還需停止送風(fēng)或卸掉熱風(fēng)，浪費(fèi)能源不說，還容易產(chǎn)生誤操作，有一定的風(fēng)險(xiǎn)。

2.1 玉米種子（穗）三層風(fēng)道通風(fēng)干燥專利技術(shù)

采用三層風(fēng)道，增加外（下）通風(fēng)門。（如圖5）

首先，熱風(fēng)經(jīng)中間風(fēng)道過渡配風(fēng)后進(jìn)入三層上風(fēng)道，主要通過靜壓進(jìn)入干燥倉，干燥更均勻。其次，既可實(shí)現(xiàn)1#倉和2#倉的串聯(lián)干燥，又可實(shí)現(xiàn)并聯(lián)（單獨(dú)）干燥，尤其適應(yīng)高含水率玉米種子果穗的干燥。三層式風(fēng)道在國(guó)內(nèi)外同類設(shè)備中為首次發(fā)明。

2.2 玉米種子（穗）干燥的風(fēng)門電動(dòng)控制專利技術(shù)

采用自動(dòng)控制電動(dòng)風(fēng)門的開閉，不但能遠(yuǎn)程自動(dòng)控制風(fēng)門，代替人工操作，且全部送風(fēng)門的開閉狀態(tài)均可在遠(yuǎn)程中心控制室自動(dòng)顯示，也可和水份測(cè)量聯(lián)鎖，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。（如圖6）

圖6

3 上料輸送設(shè)備

采用大波紋擋邊輸送機(jī)，與普通的皮帶輸送機(jī)相比具有以下特點(diǎn)：（1）上料時(shí)間短，節(jié)省相對(duì)干燥時(shí)間。（2）占地面積小，節(jié)省設(shè)備場(chǎng)地使用空間。

4 上料果穗初清裝置

國(guó)內(nèi)種業(yè)收購玉米果穗物料時(shí)各種雜質(zhì)比較多，通過對(duì)玉米果穗的初清，能夠增強(qiáng)干燥倉內(nèi)果穗通風(fēng)效果，提高了干燥的均勻度，減少了對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)也提高了脫粒的效率。

5 果穗干燥間內(nèi)跌落裝置

跌落裝置的應(yīng)用，既降低了果穗的破碎率，保證干燥均勻度；又使果穗可自動(dòng)平鋪在種床篩面上，減少了人工輔助的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了干燥效率。

6 出入料門控制裝置

出料門及下排風(fēng)門采用氣動(dòng)式推桿開關(guān)；入料門采用滑輪推拉式開關(guān)，改變了以往門上加配重裝置和人工翻轉(zhuǎn)入料門的方式，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，既安全可靠，又經(jīng)濟(jì)適用。

7 結(jié)束語

通過對(duì)國(guó)內(nèi)外大型果穗干燥設(shè)備的探索與研究，筆者已經(jīng)完成了1500噸/批果穗干燥成套設(shè)備的設(shè)計(jì)，并已經(jīng)在內(nèi)蒙古真金種業(yè)有限公司投入使用。經(jīng)過實(shí)際使用，證明該成套設(shè)備設(shè)計(jì)先進(jìn)、工藝合理、操作方便，得到用戶的一致好評(píng)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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