畢吉福 陳海濤
摘 要:近些年來,隨著農(nóng)業(yè)科學技術的發(fā)展,我國的玉米種子育種面積逐年擴大。據(jù)農(nóng)業(yè)部有關部門統(tǒng)計,2013年全國玉米種植面積5億畝,用種量大約11億公斤,而2013年的供種量為21億公斤,為了適應育種面積逐年擴大、種子安全儲存的需要,果穗種子干燥逐漸向自動化、大型化發(fā)展。根據(jù)近些年大型果穗干燥設備的使用情況,我們在實際使用過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題做了新技術的部分應用。
關鍵詞:干燥倉;電動門;上料裝置;推拉門
玉米果穗種子干燥的基本構成包括:熱源、送風系統(tǒng)、干燥倉、輸送系統(tǒng)、溫度和電氣控制系統(tǒng)。下面就新技術在幾個部分的應用分別做一介紹。
1 送風系統(tǒng)
在保證干燥的最佳風量比的基礎上選擇最低的、合理的風機配置,既節(jié)省電量,又降低投資成本和使用成本。
傳統(tǒng)送風方式有二種:
一種是把自然風吹入熱風爐的換熱器,溫升至43℃后送入干燥倉進行通風干燥。(如圖1)
圖1
另一種是把自然風吸入熱風爐的換熱器,溫升至43℃后送入干燥倉進行通風干燥。(如圖2)
圖2
以上兩種方式都有明顯的技術弱點:
一是換熱效率極低。通常換熱器出口風溫在150℃左右其效率最高,達70%,而種子干燥熱風溫度必須≤43℃,因此,這種直接吹出或吸入43℃熱風的方式效率低。
二是不易控溫。種子干燥對通風溫度要求極高,瞬間高溫極易損傷種子發(fā)芽能力,而上述方式的熱風溫度只能通過司爐操作(如不斷調整煤層厚度、開啟燃煤爐的爐門或風門)來人為控制,既不精確又有很長的調溫延時,極易烘?zhèn)N子。
三是消耗功率大。配置的風機必須是大功率,投資和使用成本高。
采用二段式送風及控溫方式可很好地解決上述問題。其工作方式是:(如圖3)
一段送風入換熱器升溫至150℃左右,與二段送風混合至43℃,送入干燥倉干燥種子。其中一段送風采用變頻器控制,在保證溫升(150℃)的條件下,通過變頻調整風量,保證和二段送入的自然風混合后風溫恒定在43℃??刂埔欢嗡惋L的變頻器是和干燥倉內的測溫儀表聯(lián)鎖并自動調頻的。需要說明的是,聯(lián)鎖變頻的可以是一段送風也可以是二段送風,這需根據(jù)使用地的環(huán)境溫度經(jīng)測算而定。一般而言,一段送風和二段送風的風量大小是不一致的,控制容量小一點風機就可滿足控溫要求。
二段式送風及控溫方式的創(chuàng)新點是:(1)保證換熱器出口風溫150℃左右,提高熱效率;(2)實現(xiàn)了變頻控溫,干燥熱風可精確自動控制,避免人為操作烘壞種子的風險。(3)與傳統(tǒng)配置相比風機總功率可降低20-30%。
2 干燥倉配置
玉米種子果穗干燥在國內外已應用多年,均采用房倉斜床通風干燥,傳統(tǒng)方式下,風道結構形式為二層風道,如圖4。
圖4
圖4是干燥倉斷面圖,在大型果穗干燥中,熱風道長度可達百米左右。其工藝缺陷:(1)是風道長度方向通風不均;(2)只能串聯(lián)干燥,每個干燥倉不能單獨作業(yè);(3)這種結構在干燥作業(yè)期間(每批48-96小時),需頻繁開閉風門,而內風道風門的數(shù)量又多達200個左右,在封閉的內風道開閉風門工作量大,而且還需停止送風或卸掉熱風,浪費能源不說,還容易產(chǎn)生誤操作,有一定的風險。
2.1 玉米種子(穗)三層風道通風干燥專利技術
采用三層風道,增加外(下)通風門。(如圖5)
首先,熱風經(jīng)中間風道過渡配風后進入三層上風道,主要通過靜壓進入干燥倉,干燥更均勻。其次,既可實現(xiàn)1#倉和2#倉的串聯(lián)干燥,又可實現(xiàn)并聯(lián)(單獨)干燥,尤其適應高含水率玉米種子果穗的干燥。三層式風道在國內外同類設備中為首次發(fā)明。
2.2 玉米種子(穗)干燥的風門電動控制專利技術
采用自動控制電動風門的開閉,不但能遠程自動控制風門,代替人工操作,且全部送風門的開閉狀態(tài)均可在遠程中心控制室自動顯示,也可和水份測量聯(lián)鎖,進而實現(xiàn)自動控制。(如圖6)
圖6
3 上料輸送設備
采用大波紋擋邊輸送機,與普通的皮帶輸送機相比具有以下特點:(1)上料時間短,節(jié)省相對干燥時間。(2)占地面積小,節(jié)省設備場地使用空間。
4 上料果穗初清裝置
國內種業(yè)收購玉米果穗物料時各種雜質比較多,通過對玉米果穗的初清,能夠增強干燥倉內果穗通風效果,提高了干燥的均勻度,減少了對環(huán)境的污染。同時也提高了脫粒的效率。
5 果穗干燥間內跌落裝置
跌落裝置的應用,既降低了果穗的破碎率,保證干燥均勻度;又使果穗可自動平鋪在種床篩面上,減少了人工輔助的勞動強度,提高了干燥效率。
6 出入料門控制裝置
出料門及下排風門采用氣動式推桿開關;入料門采用滑輪推拉式開關,改變了以往門上加配重裝置和人工翻轉入料門的方式,大大降低了工人的勞動強度,既安全可靠,又經(jīng)濟適用。
7 結束語
通過對國內外大型果穗干燥設備的探索與研究,筆者已經(jīng)完成了1500噸/批果穗干燥成套設備的設計,并已經(jīng)在內蒙古真金種業(yè)有限公司投入使用。經(jīng)過實際使用,證明該成套設備設計先進、工藝合理、操作方便,得到用戶的一致好評,取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]曹崇文.農(nóng)產(chǎn)品干燥機理、工藝與技術[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社,1998.
[2]王成芝.谷物干燥原理與谷物干燥機設計[M].哈爾濱:哈爾濱出版社,1996.
[3]曹世富,吳春生,孫鵬.大型果穗干燥室的參數(shù)確定[J].哈爾濱:農(nóng)機化研究,2006(8):222.