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第十章谷物清選、枯燥和種子加工機(jī)械第一節(jié)谷物清選機(jī)械第二節(jié)種子加工機(jī)械第三節(jié)谷物枯燥機(jī)械第一節(jié)谷物清選機(jī)械
一、概述
二、谷粒的物理特性
三、谷物清選原理及
清選機(jī)械一、概述
清糧與選糧的目的,就是從結(jié)合收獲機(jī)、脫粒機(jī)以及其它方法脫下來的谷物中,完全別分開來(清糧),并將清潔了的谷粒,按照外形,大小、比重等特征,分成不同的等級(選糧),使谷粒的成色到達(dá)一致。谷物經(jīng)過清選后,可以獲得質(zhì)量均勻,尺寸一致的種子。
種用谷物經(jīng)過清選以后,由于具備了良好的生長發(fā)育根底,不僅可以使播后苗齊、苗壯,充分發(fā)揚(yáng)良種的增產(chǎn)作用,而且可以節(jié)約種籽用量。清選后的種子已去除掉其中大部分病蟲害的籽粒,減少了今后感染的能夠性,使田間雜草含量減少,作物生長整齊,成熟一致,有利于機(jī)械化作業(yè)。
商品糧經(jīng)過清選之后,不僅可以提高質(zhì)量和等級,添加經(jīng)濟(jì)收益,而且次品可作為飼料用糧,可以節(jié)約不用要的運(yùn)輸費(fèi)用。二、谷粒的物理特性收獲后的谷粒?;煊懈鞣N夾雜物,這些夾雜物和谷粒之間,有著不同的特性,只需找到谷粒和夾雜物有明顯差別的特性,就可以利用它進(jìn)展分選。清選機(jī)械常用的物理特性有以下幾種:〔一〕谷粒的大小和外形谷粒的大小和外形由長,寬。厚三個(gè)尺寸決議的。長度〔l〕最大,寬度〔b〕次之,厚度〔a〕最小,根據(jù)籽粒三個(gè)尺寸的大小可以分成以下幾種情況:1、l>b>a為扁長形谷粒,如玉米,小麥等。2、L>b=a為圓柱形谷粒如小豆3、l=b>a為扁圓形谷粒,如野豌豆4、l=b=a為球形谷粒,如豌豆。根據(jù)谷粒的這些特性,我們可以用圓孔篩,長孔篩和窩眼筒等任務(wù)部件分別按谷粒寬度,厚度和長度來進(jìn)展分別。谷粒和混雜物部有長、寬、厚這三個(gè)根本尺寸。最大尺寸為長度,其次為寬度,最小為厚度。同一種作物,各個(gè)谷粒的尺寸并非完全一致,而是在一定范圍內(nèi)變動(dòng)。利用谷物和混雜物在某一尺寸方面存在的差別就可以進(jìn)展清選。
如按籽粒的厚度來分別采用長方形篩孔的篩子。長方形篩孔的篩子不是按籽粒的長度來分別;由于雖然籽粒的長度很長,但當(dāng)它豎立起來.只需寬度小于篩孔,才干從這些篩孔經(jīng)過。同樣道理,長方形篩孔也不能根據(jù)種子的寬度來分別。這是由于只需籽粒的厚度小于篩孔,雖然寬度方面不能被經(jīng)過篩孔,但如籽粒側(cè)轉(zhuǎn)過來.它就能按本人的厚度從這些篩孔經(jīng)過因此,長方形孔只能用按照籽粒的厚度來分別。如籽粒和混合物間可以按寬度來分別時(shí),可以采用圓孔篩。籽粒經(jīng)過篩子時(shí)必需是豎立的,所以圓孔篩不宜以籽粒的長度和厚度來分別,這是由于籽粒的寬度大于篩孔直徑時(shí),雖其厚度比篩孔直徑小,依然不能經(jīng)過?!捕彻攘5捏w積質(zhì)量〔密度〕谷粒的密度,依其種類、濕度、成熟度和受病蟲損傷程度的不同而有差別,可用這個(gè)式子來表示谷粒密度:ρ=Q/V(g/cm3)其中:Q----一定容積的谷粒質(zhì)量〔g〕V---谷粒容積〔cm3〕根據(jù)密度的大小,可將谷物混合物分別,常用液選或重力時(shí)清選機(jī)來分別。
〔三〕谷粒的外形和外表特性不同類型作物其谷粒外表特性是不一樣的,有光滑的,粗糙的等。所以這些谷粒之間的相互摩擦或與其他物體如木板,鐵板,不同篩面的摩擦角也不一樣。在消費(fèi)中,經(jīng)常采用各種類型的摩擦式分別器進(jìn)展分別?!菜摹彻攘5目諝鈩?dòng)力學(xué)特性三、谷物清選原理及清選機(jī)械
〔一〕谷物清選機(jī)械的技術(shù)要求〔1〕谷粒經(jīng)過清選機(jī)械清選后,應(yīng)能到達(dá)規(guī)定的規(guī)范?!?〕清選過程不損傷谷粒?!?〕順應(yīng)性廣,能進(jìn)展多種谷物的清選和分級?!?〕消費(fèi)率高,能耗低?!?〕任務(wù)質(zhì)量穩(wěn)定,運(yùn)用調(diào)整方便
〔二〕谷物清選機(jī)械的分類谷物清選任務(wù),就是以谷物與夾雜物的不同物理機(jī)械性能為根據(jù)進(jìn)展的?!?〕利用谷粒空氣動(dòng)力學(xué)特性的如風(fēng)選機(jī)、揚(yáng)場機(jī)等;〔2〕利用尺寸特性的如挑選機(jī)、窩眼式選糧筒等;〔3〕利用外表特性的如摩擦式清選機(jī)、螺旋分別器等;〔4〕綜合利用幾種特性的如復(fù)式清選機(jī)、重力清選機(jī)等。目前運(yùn)用最多的是氣流與篩子結(jié)合運(yùn)用的清選機(jī)械。有的還配合窩眼選糧筒,既能清糧,又能分級,稱為復(fù)式清選機(jī)。〔三〕種子的尺寸特性及其分別方法1、篩選挑選法是使混合物在篩上運(yùn)動(dòng),由于混合物中各種成分的尺寸和外形不同,就有能夠把混合物分成經(jīng)過篩孔和通不過篩孔兩部分,以到達(dá)清選目的?!?〕篩子的方式和選擇目前機(jī)器上常用的篩子有三種型式,編織篩、魚鱗篩和沖孔篩。這三種篩子各有優(yōu)缺陷應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求來選用。
編織篩是用鐵絲編織而成。它對氣流阻力小,有效面積大,消費(fèi)率高。普通適宜作上篩。但孔形不準(zhǔn)確,且不能調(diào)理,主要用于清理服出物中較大的混雜物。魚鱗篩一種是由沖壓的魚鱗形條片組合而成。篩孔尺寸是可調(diào)的,運(yùn)用時(shí)不需求改換篩子。調(diào)整篩孔就能滿足不同作物清選曲需求。另一種是在一塊鐵皮上沖出魚鱗孔,因此篩孔尺寸不能變。沖孔篩是在薄鐵板上沖制孔而成。常用的有長方孔和圓孔兩種。這種篩子孔眼尺寸一致,分別谷粒較準(zhǔn)確。圖10-1麥粒的尺寸特征長方形篩孔圓形篩孔沖孔篩的篩片鞏固耐用不易變形,但有效面積小,消費(fèi)率稍低,不適于負(fù)荷大的分別任務(wù)。普通作下篩比較適宜。在選擇篩孔方式和尺寸時(shí),應(yīng)根據(jù)被篩物的組成和挑選要求按被篩物有所差別的某種尺寸特性,來確定用圓孔或長孔篩以及孔的尺寸。種子的尺寸愈接近篩孔的尺寸,其經(jīng)過的時(shí)機(jī)愈小。兩者尺寸相等時(shí)不能經(jīng)過,假設(shè)種子的尺寸與孔相差太大,那么起不到清選的效果,所以在選擇篩孔方式和尺寸時(shí),應(yīng)使篩孔的尺寸略大于被篩物尺寸?!?〕篩孔的尺寸和配置圓孔的尺寸和配置圓孔篩的任務(wù)尺寸用圓孔直徑d表示。圓孔在篩面上的分布對谷粒的經(jīng)過性能和篩子分別完全度有很大的影響。種子經(jīng)過篩孔的能夠性隨著篩孔在單位篩面上的總數(shù)添加而添加,也即與篩子的相對有效面積成正比。設(shè)篩子的任務(wù)面積為F(m2),總的篩孔面積為f(m2),那么相對的有效面積為u=f/Fu值愈大,種子經(jīng)過篩孔的能夠性也愈大。長方孔的尺寸和配置長方孔的任務(wù)尺寸是篩孔的寬度b。篩孔長度用a表示,雖非篩子的任務(wù)尺寸,但必需大于種子長度,它對種子的分理性能有很大影響。長方形孔在篩面上布置普通有四種方式:直線形,棋形,傾斜形和交叉形。其中,以直線形,棋形運(yùn)用較為廣泛。
從強(qiáng)度的觀念思索,當(dāng)篩面上受均勻載荷時(shí),直線形的篩孔的孔間部分受拉伸,承當(dāng)載荷的大部分,因此篩孔不易變形。而棋形配置的篩孔有有位于篩面內(nèi)的橫向力時(shí),篩孔之間的間隔部分將彎曲使篩孔變形;從分別效果來看,在布置篩子時(shí)應(yīng)使種子在篩面上的運(yùn)動(dòng)方向和長孔方向一致,以便有效地分別種子。清選機(jī)上篩子的配置普通清選機(jī)上常裝三組篩子:第一組篩子用來分別大的混雜物;第二組篩子用來分別小的混合物,第三組篩子用于對主要作物種子分級或分類。直線型棋型篩子之間的配置通常有三種方法:a)
并聯(lián)配置使后面的篩子的得到的被篩物均是經(jīng)過前篩篩孔的過篩物。常用于簡易的清選機(jī),結(jié)合收獲機(jī)的分別機(jī)構(gòu)和復(fù)式脫粒機(jī)。b)
串連配置使后面的篩子的得到的被篩物均是前篩篩面滑下來的篩上物。運(yùn)用于某些公用的種子清選機(jī)。c)
綜合配置這種方法通常是第一個(gè)篩子和第二個(gè)篩子按并聯(lián)配置,而第二個(gè)篩子和第三個(gè)篩子按串聯(lián)配置。所以目前大部分的種子清選機(jī)都是采用這種配置方法。并聯(lián)配置篩子串聯(lián)配置篩子綜合配置篩子圖10-2〔3〕篩子在篩面上的運(yùn)動(dòng)用挑選方法清選,必需保證被篩物能在篩面上挪動(dòng),使谷粒有更多的時(shí)機(jī)由篩孔經(jīng)過,而被阻留于篩面上的大雜物沿篩面流出。為了到達(dá)這一目比篩體常用四根吊桿懸起或支起。借曲柄連桿機(jī)構(gòu)使它作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。為了提高挑選質(zhì)量,篩體本身有一較小的傾斜角度。
篩子的擺動(dòng)有縱向和橫向兩種型式。橫向擺動(dòng)時(shí),被篩物在篩面上作之字形挪動(dòng),逐漸沿篩面滑出篩外,經(jīng)過的路程校長,可以添加被篩物在篩面上的停留時(shí)間。縱向擺動(dòng),被篩物沿篩面縱向上下挪動(dòng),下移較上移間隔大,逐漸滑出篩外。經(jīng)過的路程較短,在篩面停留的時(shí)間少,消費(fèi)率高但分別效果較差,在其它條件一樣時(shí),所用篩子的長度應(yīng)較縱間擺動(dòng)者為大。2、窩眼筒分選〔1〕
組成窩眼筒分選是一種按谷粒長度不同進(jìn)展分級的選糧安裝。由筒壁上壓有許多直徑一樣圓窩的圓筒和圓筒內(nèi)中央的承種槽以及推運(yùn)器組成
〔2〕分別原理選糧筒按一定的傾角(1°—2°)安裝,任務(wù)時(shí)低速回轉(zhuǎn),筒中的谷粒長度小于圓窩直徑的短籽粒,落入圓窩后隨窩上升,到達(dá)比長谷粒高一些的位置后,落入承種槽,被槽內(nèi)的推運(yùn)器運(yùn)走;而大于圓窩直徑者不能落入窩內(nèi),被圓筒帶到一定高度后,因本身分量下落,從筒底的一端排出。因此,改動(dòng)承種槽在筒內(nèi)的高低位置和采用不同直徑的圓窩筒,就可按谷粒的長度進(jìn)展分級。提高承種槽槽緣位置,長谷粒進(jìn)入承種槽的能夠性越小。窩眼筒按長度分選圖10-3調(diào)整原那么是盡量使長短谷粒分別。圓窩直徑的大小,應(yīng)按所要分別混合谷粒的尺寸長短來確定,原那么是小于長谷粒,稍大于短谷粒。谷物在選糧筒中不僅遭到本身重力的作用,也遭到由于筒的回轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用,如選糧筒的轉(zhuǎn)速增高,離心力與重力相等時(shí),谷粒既開場不能下滑而被緊壓在筒內(nèi)外表,伴隨回轉(zhuǎn)。由此可見,選糧筒的消費(fèi)率受轉(zhuǎn)速的限制,只需當(dāng)轉(zhuǎn)速小于此轉(zhuǎn)速時(shí),谷粒才干下落。
新設(shè)計(jì)的窩眼選糧筒,在筒的下方增設(shè)一個(gè)四葉片攪龍。它以高于窩眼筒的速度與窩眼筒同向旋轉(zhuǎn),以翻動(dòng)筒底谷物,添加谷粒接觸窩眼的時(shí)機(jī),從而提高窩眼筒的消費(fèi)率?!菜摹嘲垂攘7至考翱諝鈩?dòng)力學(xué)特性清選
風(fēng)選谷物混合物,主要是利用谷粒和各種成分不同的臨界速度與飄浮性能來進(jìn)展的。常用方法有以下三種:1、垂直氣流即利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流,在管道內(nèi)向上吹吸和改動(dòng)其流動(dòng)速度,因此改動(dòng)對谷物混合物作用力的大小來清選谷物。2、傾斜氣流將風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流吹向正在從糧斗中落下或受篩分的混合物上,使迎風(fēng)面積和漂浮系數(shù)較大、分量較小的夾雜物,被氣流吹得較遠(yuǎn);而漂浮系數(shù)較小的谷粒,那么落在近處。鄉(xiāng)村普遍運(yùn)用的風(fēng)車即此原理。3、拋擲清選它是將谷物混合物以較高的速度拋到空氣中,利用空氣對谷粒及混雜物阻力的不同,而被拋擲到不同的間隔。其中飄浮系數(shù)較大的夾雜物遭到空氣的阻力較大,拋擲間隔較近;而分量大的谷粒,由于慣性較大且遭到空氣阻力較小,就拋擲得較遠(yuǎn),從而到達(dá)分別的目的。圖10-4垂直氣流式清選安裝圖10-5傾斜氣流式清選安裝帶式揚(yáng)場機(jī)圖10-6
〔五〕按谷粒外形和外表特性清選凡用風(fēng)選和挑選等方法不能分別的谷物,可根據(jù)谷粒的外表光滑和粗糙程度的不同,采用相應(yīng)的方法進(jìn)展分別清選。
1、用傾斜回轉(zhuǎn)帶進(jìn)展分別在上、下兩輥軸間張以保送帶,與程度成一傾斜角度,使帶縱向向上運(yùn)動(dòng)。由料斗落到帶上的混合物中,外表光滑的谷粒將沿斜面下滑;而外表粗糙、摩擦系數(shù)大的谷粒,那么隨帶運(yùn)動(dòng)到上方,由頂部落到機(jī)后。摩擦帶式分別機(jī)保送帶的資料有布、麻絨或橡膠等多種。運(yùn)用中應(yīng)留意調(diào)整好帶的傾角與旋轉(zhuǎn)速度,以到達(dá)分別好混合物的目的。2、用螺旋面進(jìn)展分別在直立的支柱上焊接3-5節(jié)節(jié)距相等的螺旋面,將混合物由上端漏斗喂入,使之沿螺旋面下滑。其中外表粗糙的谷粒,由于摩擦阻力大,僅產(chǎn)生滑移,且運(yùn)動(dòng)速度較慢,因此產(chǎn)生的離心力較小,即沿螺旋內(nèi)側(cè)以較小速度向下滑落;外表光滑的圓形谷粒,那么因滾動(dòng)速度較快,產(chǎn)生較大的離心力而向外挪動(dòng),以致滾出螺旋面外,從而使兩者分別?!擦嘲幢戎剡M(jìn)展分別谷粒的比重,依其種類、濕度、成熟度和受病蟲損傷程度的不同而有差別。因此,根據(jù)比重的大小,可將谷物混合物分別。
重力精選機(jī),是綜合利用氣流與振動(dòng)的原理,按比重分別谷物混合物的機(jī)械。重力清選機(jī)的分級臺(tái)就靠比重法分別不同程度的物料和石塊等。任務(wù)時(shí),物料沿密孔金屬網(wǎng)篩的斜面下滑,同時(shí),由于臺(tái)面下的氣流作用和臺(tái)面振動(dòng),物料依其比重不同分成層次,并處于不同的懸浮形狀。最重的在下面,既受臺(tái)面振動(dòng)的推逐向右側(cè)橫移,又沿網(wǎng)面向上挪動(dòng),在網(wǎng)面較高處排出。最輕的物料那么浮于上層,很少遭到臺(tái)面的推逐,主要依托斜向吹來的氣流和臺(tái)面傾斜作用,向最低點(diǎn)挪動(dòng)并經(jīng)最左端流出。中層的谷粒,那么依其層次所遭到的不同推逐力和氣流作用,分別由中間各出口流出。這樣可按谷粒和雜物的不同比重分成3-5級。比重式清選機(jī)任務(wù)臺(tái)面〔七〕其他分選方法谷物種類很多,特性各異,特別是種子清選,還涉及蔬菜、花卉、牧草、林果等,在形狀上更是千差萬別。利用前述四種分選原理已難以滿足清選要求,為此,又根據(jù)籽粒的一些其他物理特性差別研制了不同的清選分別安裝。
1、利用彈性分選籽粒質(zhì)量與彈性有關(guān),撞擊(之字板)分選機(jī)就是按這一特性來清選的。2、利用外表粗糙度分選磁選機(jī)就是利用鐵粉攪拌種子后,外表光滑和粗糙的種子粘附鐵粉量的不同,磁鐵能否吸住和吸力大小來分別的。3、利用顏色分選籽粒顏色不同和單色的深淺不同,可借助光電分選機(jī)光電效應(yīng)加以區(qū)分,并帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)加以區(qū)分。4、利用電特性分選有些谷粒(種子)間的導(dǎo)電性、電介質(zhì)浸透性和極化程度不同,可以據(jù)此采用靜電法、介電法來清選。第三節(jié)種子加工機(jī)械一、概述二、種子清選原理及常用種子處置機(jī)具三、種子加工成套設(shè)備和種子加工廠一、概述(一)種子加工的開展概略種子作為農(nóng)業(yè)消費(fèi)中特殊消費(fèi)資料,是農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)揚(yáng)作用的載體,是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的內(nèi)因。所以從人類開場種植谷物,就開場注重種子問題。1.9000年前,人類開場種植谷物,就有種子問題,隨之就要求培育優(yōu)良種類和對種子進(jìn)展清選加工。2.100多年前,種子機(jī)械就在歐洲各資本主義國家陸續(xù)得到開展。有些國家還建立了種子公司。3.20世紀(jì)30年代以后,歐洲各資本主義國家開場大規(guī)模地建造種子公司、推行種子的加工機(jī)械化和流通商品化。4.20世紀(jì)50年代后期,,我國開封機(jī)械廠和沈陽農(nóng)具廠曾先后開場消費(fèi)過兩種種子清選機(jī),但在當(dāng)時(shí)條件下未獲推行。5.到1978年全國種子加工任務(wù)會(huì)議根據(jù)農(nóng)業(yè)消費(fèi)的需求提出開展種子加工機(jī)械,從此推進(jìn)了種子加工行業(yè)的開展壯大。6.種子質(zhì)量是決議谷物產(chǎn)量的重要要素,種子質(zhì)量一方面依托科研育種、雜交繁育;另一方面依托先進(jìn)的加工工藝設(shè)備,提高其質(zhì)量,充分發(fā)揚(yáng)其優(yōu)良品性,以到達(dá)豐產(chǎn)目的。目前,國有種子公司的全部商種類子都要采取精選、包衣、包裝和標(biāo)牌銷售。國內(nèi)有近30家工廠在消費(fèi)著近200種不同型號(hào)的單機(jī)和約50種不同加工對象、消費(fèi)規(guī)模和工藝流程的成套設(shè)備。(二)種子加工的范疇種子加工包括清選、分級和處置,也可延伸到計(jì)量、包裝和貯運(yùn)。1、清選主要是把可用于播種的主要作物種子與其他種子、雜質(zhì)分開。2、分級是把選定播種用的種子按不同要求分類。如玉米種子精播時(shí),需求用篩片按圓、扁、大、小分成四級,至于整體種子應(yīng)達(dá)某級,要根據(jù)純度、凈度、發(fā)芽率、含水率和雜草種子量等情況,按國家種子分級規(guī)范確定。3、處置可以是為清選、烘干等做預(yù)備(稱前處置),也可以是進(jìn)一步提高種子播種質(zhì)量(稱后處置)。4、對于收采的高水分種子,必需及時(shí)適當(dāng)降水和通風(fēng);加工終了后貯藏的種子(包括包衣、丸化的種子)必需降到平安水分之下。播種前有時(shí)將種子晾曬枯燥。因此枯燥在前處置和后處置中均有運(yùn)用。目前,種子已是一項(xiàng)重要的商品資料,在消費(fèi)者與運(yùn)用者之間,存在許多中間環(huán)節(jié)。為了確實(shí)地保證規(guī)定的數(shù)量和質(zhì)量,便于平安運(yùn)輸和貯藏,并明確責(zé)任,對進(jìn)入市場流通的種子,要準(zhǔn)確計(jì)量、密封包裝、照實(shí)標(biāo)明質(zhì)量條件等。二、種子清選原理及常用種子處置機(jī)具〔一〕種子清選原理確實(shí)定在谷物清選機(jī)械中已講述了谷物清選的主要原理與機(jī)械,其中風(fēng)選、挑選、窩眼選和比重選運(yùn)用最廣,對谷物清選根天性滿足要求。但是種子因種類多、形狀差別大,往往還須輔以其他清選方法,才干將各種雜質(zhì)和異類種子去除掉。即使是風(fēng)選、挑選等常用原理在清選時(shí)應(yīng)根據(jù)物料中種子和各種其他成分的特性分布關(guān)系來確定。
以長度特性清選大麥種子為例,首先要逐粒測定大麥種子長度,統(tǒng)計(jì)不同長度區(qū)段的種子百分率,可獲得其分布關(guān)系的直方圖,經(jīng)過計(jì)算可得頻率曲線圖(圖10—7),同理可得大麥種子中雜草種子長度分布的頻率曲線圖。然后分別測出大麥和雜草種子厚度和寬度分布的頻率曲線圖,將它們繪在一同(圖8—28)。從圖10—8明顯看出,大麥和雜草種子按厚度分布的曲線重疊,無法采用長孔篩將它們分別,按寬度分布的曲線略好,用圓孔篩可以部分分別,按長度分布的曲線是截然分開的,因此可以確定必需用窩眼筒來完成清選義務(wù)。圖10-7大麥種子長度分布曲線圖10-8大麥種子和雜草種子尺寸分布假設(shè)所測的三種特性中,均無兩條曲線截然分開時(shí),那就再思索其他特性(如氣流、摩擦等)?!捕吵S梅N子處置機(jī)具作物種類多,種子形狀差別很大。為了順利清選和提高清選后種子的實(shí)踐播種質(zhì)量,需求預(yù)備不同的前處置和后處置機(jī)具。屬于前處置的有:脫粒機(jī)、除芒機(jī)、刷種機(jī)、剝裂機(jī)、脫絨機(jī)、脫籽機(jī)、酸性機(jī)等。屬于后處置的有:拌藥機(jī)、包衣機(jī)、丸化機(jī)、擦皮機(jī)、照射機(jī)、高低頻電流處置機(jī)等。在這些各種處置機(jī)具中,多數(shù)只是在特殊情況下運(yùn)用。而且在不能滿足需求的同時(shí)還要輔助以其他方法,比如說化學(xué)方法等。1、前處置:比如:〔1〕玉米種子收獲時(shí)籽粒含水率:30%~35%,無法直接脫粒,但可以摘穗收獲,待烘干到含水率18%~20%時(shí)再脫粒?!?〕稻類和麥類中有些種類帶芒,蔬菜、牧草中,帶芒種子更不少見,有的那么帶茸毛,應(yīng)該用除芒機(jī)(10—9)或刷種機(jī)(圖10—10)去掉芒刺和茸毛,刷掉外表附屬物,才干減少種子相互纏繞,提高流動(dòng)性,便于清選,在以后需求包衣和丸化時(shí),也有利于藥劑等向種子粘附?!?〕多粒甜菜種子為聚合果球,為了節(jié)約種子和減少間苗任務(wù)量,需求首先采用剝裂機(jī)將果球剝成單粒,然后再進(jìn)展磨光、清選和其他作業(yè)?!?〕棉花種子外表殘留有12%左右的短絨,不僅妨礙種子加工,還影響到播種、特別是單粒精播。為此必需脫絨,除機(jī)械式鋸齒剝絨機(jī)和磨料剝絨機(jī)外,采用更多的是化學(xué)法,如濃硫酸、稀硫酸、鹽酸蒸汽等。圖10-9除芒機(jī)構(gòu)造表示圖1.除芒桿2,察看窗口3.喂入調(diào)理門4.轉(zhuǎn)動(dòng)軸5.排出口調(diào)理活門圖10-10刷種機(jī)表示圖1.進(jìn)料口2.金屬網(wǎng)外殼3、尼龍刷4、出口20世紀(jì)80年代在稀硫酸脫絨根底上開展起來的泡沫酸脫絨成套設(shè)備在我國棉區(qū)占有較大比重,它利用發(fā)泡劑使硫酸起泡容易滲入短絨,再在滾筒烘干機(jī)中加熱,使硫酸濃縮,短絨被水解、炭化,經(jīng)攪拌脫下70%一80%短絨,再經(jīng)氨堿中和掉種子上的殘酸,便可用常規(guī)機(jī)具清選和包衣?!?〕西瓜、甜瓜、番茄、青椒等許多蔬菜種子成熟時(shí),還是被包在多汁的果肉中,在清選之前,有較多的前處置任務(wù),統(tǒng)稱為濕加工。濕加工典型的工藝流程是:喂料一破碎一分別(種子和種果的皮、汁、肉)一清洗去雜一酸處置去膠膜一漂洗去殘酸和膠一甩去自在水一枯燥。至此獲得的種子才可進(jìn)展清選后處置等常規(guī)的加工程序。在濕加工過程中,常用的機(jī)具有包括破碎、分別等在內(nèi)的脫籽機(jī)、酸洗機(jī)、甩干機(jī)等。2、后處置種子經(jīng)過后處置,可以真實(shí)提高種子本身質(zhì)量,近年遭到廣泛注重。后處置機(jī)具中用得最多的是包衣機(jī),其次有丸化機(jī)等,以及其他后處置機(jī)具。〔1〕包衣機(jī)包衣是將一定量超微粉碎的農(nóng)藥、化肥和其他配套助劑,與成膜固結(jié)膠等混合成一定酸堿度和黏度的種衣劑,在向包衣機(jī)(圖10—11)喂人種子的同時(shí),種衣劑也按不同作物規(guī)定的配比被注入或甩向種子外表,外表粘有種衣劑的種子再進(jìn)入機(jī)器的攪拌部分,在機(jī)器的不斷攪拌和種子的相互搓擦下,種衣劑在種子籽粒之間和種子外表的不同部位均勻攤開,并同時(shí)在種子外表固結(jié)一層結(jié)實(shí)的種衣薄膜。噴灑時(shí)霧化度高、喂料均勻、種衣劑中各物料粉碎度好,攪拌時(shí)擾動(dòng)大、時(shí)間長,均會(huì)提高包衣質(zhì)量。圖10-11C12—10型種子包衣機(jī)表示圖1.人料口2.種子甩盤3.藥劑甩盤4.種子喂人量調(diào)理旋鈕5.清潔刷6.?dāng)圐垺?〕丸化機(jī)丸化與包衣類似。丸化主要用于小粒和流動(dòng)性差的種子,丸化時(shí)液、粉分別施加,多次逐層包覆,所獲得的最終結(jié)果是尺寸根本一樣的圓丸,增大了種子的外形尺寸,提高了投播種子的質(zhì)量和流動(dòng)性,利于單粒精播。興隆國家的番茄、甜菜、青椒及許多花卉種子都是丸化后播種的。對于牧草和林木種子,有時(shí)將丸化種子做成餅狀,使它們著地穩(wěn)定,便于在丘陵山地采用高效的飛機(jī)播種。
丸化的要求是最大的單粒率、足夠的丸殼強(qiáng)度和良好的丸殼吸潮崩解度。丸粒尺寸應(yīng)均勻,個(gè)別丸殼過厚的大粒丸要重新加工。丸化種子包層厚、水分大,必需及時(shí)烘干。丸化機(jī)從任務(wù)原理上講有模壓式、漂浮式和旋轉(zhuǎn)式等。旋轉(zhuǎn)式(圖10—12)運(yùn)用較多,其主要任務(wù)部件是一個(gè)由皮帶帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的斜置丸化罐,構(gòu)造簡單,適用性廣。投放一定量種子后,再分批噴水和加粉,到一定時(shí)間取出過篩。其缺乏是作業(yè)時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度較大。目前開展出的滾筒式,種子沿軸向挪動(dòng)時(shí),依次多點(diǎn)噴液加粉,自動(dòng)流水作業(yè)。圖10—12旋轉(zhuǎn)式種子丸化機(jī)1.丸衣罐2.液體放射安裝3.傳動(dòng)安裝4.電動(dòng)機(jī)(3)擦皮機(jī)豆科牧草中常有硬實(shí)種子,透氣性、吸水性差,發(fā)芽率低,小粒的苜蓿、紫云英等尤甚,采用擦皮機(jī)處置,有時(shí)可將硬實(shí)種子的發(fā)芽率提高30%~40%。
(4)照射處置照射處置主要是用CO60—r射線(圖10—13),小劑量刺激可促進(jìn)酶的活化,起催芽作用,視不同作物可分別增產(chǎn)10%~90%,還能改善質(zhì)量,如西瓜糖分、麥類蛋白質(zhì)都有一定添加,其增效作用還能延續(xù)數(shù)代。(4)高、低頻電流處置高、低頻電流處置能使種子內(nèi)部升溫、細(xì)胞原生質(zhì)處于活潑和興奮形狀,提高其發(fā)芽率;添加其氧化復(fù)原作用和酶的活性,播后獲得早熟和增產(chǎn)效果。這種處置方法空載損失少、能耗低。低頻處置可用220V室電,操作方便、構(gòu)造簡單,主要安裝是一個(gè)可以盛水和種子的處置箱(圖10—14),箱內(nèi)兩端有兩塊極板,種子人箱,加水浸沒后,即可通電處置。處置工況隨種類而異,普通處置時(shí)間為15~50min,處置電流密度為0.25~2mA/cm2。圖10—13放射線照射表示圖1.料斗2.屏蔽套3.放射源4.集中箱5.傳送帶圖10—14種子處置箱三、種子加工成套設(shè)備及加工廠〔一〕種子加工成套設(shè)備及其加工工藝1、種子加工成套設(shè)備了解被加工種子物料的物理特性,確定應(yīng)選用的清選原理,按加工要求選定清選機(jī)具和處置機(jī)具是安排種子加工的根底。實(shí)際證明,要獲取符合國家規(guī)范、滿足消費(fèi)要求的種子,必需配備不同類型的清選機(jī)具延續(xù)作業(yè),才干最大限制地去除掉包括異類種子在內(nèi)的各種雜質(zhì),并經(jīng)過種子包衣等各種后處置工序來提高種子質(zhì)量,改善發(fā)芽和苗期生長條件,到達(dá)增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的目的。
隨種子加工機(jī)械種類的添加和技術(shù)程度的提高,以及種子加工規(guī)模的擴(kuò)展和配套設(shè)備的完善,過去的單機(jī)作業(yè)已逐漸讓位于種子加工成套設(shè)備。在這里,經(jīng)過運(yùn)輸、提升等各種輔助安裝把進(jìn)料、初清不斷到最后的計(jì)量、包裝和出袋等環(huán)節(jié)的機(jī)具,完好地聯(lián)成一體,協(xié)調(diào)一致地進(jìn)展流水作業(yè)。2、種子加工工藝不同種子間物理特性差別很大,所采用的清選機(jī)具和處置機(jī)具難以一致。即使同一類作物,由于種類的不同、成分的差別,以及加工目的有區(qū)別等緣由,對于加工多種作物的通用性種子加工成套設(shè)備,甚至公用性(如玉米、麥類、蔬菜等)種子加工成套設(shè)備,都會(huì)在進(jìn)料位置、種子流動(dòng)途徑和終端要求(如能否即時(shí)包衣)等方面有不同選擇。此外,有些機(jī)具的前后配置也因情況而異。因此工藝流程設(shè)計(jì)就要真實(shí)反映出用戶的志愿、種類和不同物料的順應(yīng)性、加工質(zhì)量的可靠性、作業(yè)本錢的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保要求確實(shí)保性等要求。(1)確定種子加工工藝流程的根本原那么:制約工藝流程的要素很多,詳細(xì)情況又千差萬別,但有一些根本原那么是應(yīng)遵照的:a.設(shè)計(jì)消費(fèi)率應(yīng)以當(dāng)?shù)厝旮骷静煌魑锏淖畲蠹庸ち繛楦鶕?jù),并顧及近年能夠有的開展變化。b.在滿足國家規(guī)定種子質(zhì)量規(guī)范和最大獲選率前提下,做到機(jī)具最少、流程最短、流程可組配方案最多、管理效力人員最少。
c.加工流水線上成套設(shè)備的單機(jī),應(yīng)該與消費(fèi)率匹配。最前段的機(jī)器消費(fèi)率比最后段的消費(fèi)率稍大是允許的,必要時(shí)可思索雙機(jī)并聯(lián)。d.玉米收獲時(shí),種子含水率經(jīng)常高達(dá)30%,普通應(yīng)采用兩級烘干制,先將果穗在烘干室枯燥到含水率18%左右,經(jīng)脫粒后再將籽??菰锏狡桨菜帧.目前廣泛運(yùn)用的種衣劑根本都含有劇毒殺蟲劑呋喃丹,為了人、畜等的平安,包衣后種子的稱量、包裝應(yīng)運(yùn)用單獨(dú)的公用設(shè)備。包衣最好在獨(dú)立的房舍內(nèi)操作,并要防止廢水和粉塵污染環(huán)境。包衣種子不能轉(zhuǎn)糧轉(zhuǎn)飼,故應(yīng)嚴(yán)厲以需定產(chǎn)。f.每批來料條件和產(chǎn)品需求均不盡一樣,應(yīng)在總料口外輔以其他進(jìn)料口和出料口,以免無謂的提升、傳輸,引起籽粒破損和功耗添加。g.比重式清選機(jī)開場喂料時(shí),要求種子快速鋪滿臺(tái)面,需在機(jī)器上方設(shè)置暫貯箱,便于暫時(shí)加大喂人量;分級機(jī)有多個(gè)出料口,為使這幾種物料輪番地進(jìn)人下道工序,也需要有多個(gè)暫貯倉予以存放。國外普通分級機(jī)排在前面,所得的不同尺寸級別的種子進(jìn)入相應(yīng)的比重清選機(jī)加工,每級種子尺寸均勻,按密度(比重)分選效果好。h.對于含雜多的物料,進(jìn)烘干機(jī)前需求安排初(預(yù))清,以使物料流動(dòng)通暢,并減少火險(xiǎn)。(2)典型種子加工工藝流程簡介:描畫工藝流程可用機(jī)具和設(shè)備的簡圖,按流程順序陳列來表示,也可將工藝(或機(jī)具)稱號(hào)按引線銜接來表示。a.稻、麥種子加工流程,見圖10—15。本流程中的工藝配備根本滿足稻、麥種子加工的一切要求,也充分思索到不同來料和不同加工需求的工藝流程變換。
當(dāng)來料的含水率和含雜率均低時(shí),可經(jīng)過提升機(jī)出料三通換向等措施,接料后越過預(yù)清選、枯燥、去芒而直接進(jìn)入風(fēng)一篩根本清選。對于帶芒稻種和大麥種子必需經(jīng)過去芒。小麥中如無野燕麥和麥郎草籽時(shí),可不經(jīng)窩眼清選。水稻種子普通都需用窩眼選,以排除雜草種子和米粒。藥物處置可以是拌藥、包衣和丸化,如種子用途未定或留待播種前處置時(shí),那么可在比重清選后就直接計(jì)量和包裝。圖10—15稻、麥種子加工流程b.①玉米種子加工工藝:1、80年代以前,我國玉米種子加工主要以單機(jī)加工為主,主要是脫粒與清選。當(dāng)時(shí)運(yùn)用的機(jī)械設(shè)備也大都與商品糧加工機(jī)械一樣,破碎率較高,除清率較低。設(shè)備工藝主要是:脫粒→清選。2、80年代初,結(jié)合我國種子系統(tǒng)推行“四化一供〞。利用政府撥款,我國從國外引進(jìn)了一批種子加工成套設(shè)備,其中玉米種子加工廠主要有吉林的公主嶺、內(nèi)蒙的通遼、黑龍江的綏化、北京的通縣等。3、80年代中期,利用世界銀行貸款和地方配套資金,又引進(jìn)了一批種子加工成套設(shè)備,國內(nèi)廠家積極消化吸收進(jìn)口設(shè)備,設(shè)計(jì)消費(fèi)了幾種型號(hào)的主機(jī),組成了每小時(shí)加工玉米種子3噸型、5噸型成套設(shè)備,在全國各地配備了幾十套玉米種子流水加工線。這個(gè)時(shí)期其主要工藝是:入料→選穗→穗烘干→脫?!暹x→精選→計(jì)量包裝。4、90年代中后期,農(nóng)業(yè)部實(shí)施“種子工程〞,各地以此為契機(jī),引進(jìn)了一批世界先進(jìn)程度的種子加工設(shè)備。以中種集團(tuán)承德玉米種子加工中心為例,年加工玉米種子達(dá)1萬t,主要設(shè)備均由國外進(jìn)口,代表了國際90年代技術(shù)程度。主要工藝是:果穗入料→機(jī)械剝皮→選穗→烘干→脫?!A(yù)清→籽粒烘干→暫存→清選→分級→比重選→包衣→包裝。②流程見圖10—16玉米種子來料能夠是籽粒,也能夠是果穗,二者性狀差別很大,接料斗根本都是分開的。果穗含水率較高,應(yīng)先人枯燥室枯燥,假設(shè)穗帶有苞葉,那么應(yīng)預(yù)先剝除。如一次將果穗上的籽??菰锏狡桨菜?,脫粒后就可將脫出物送人風(fēng)一篩根本清選;如采用兩段枯燥法,脫粒后的籽粒含水率為18%~20%,還需進(jìn)展籽粒烘干。玉米精量播種要求對種子按尺寸分級,目前有先分級、再將各級種子分別送人比重選(流程中道路1),也有未來自風(fēng)一篩根本清選的種子物料先經(jīng)比重選后再分級的(道路2)。圖10—16玉米種子加工流程c.蔬菜種子加工流程見圖10—17十字花科蔬菜種子收獲時(shí)比較枯燥,脫粒后雜質(zhì)在尺寸和飄浮速度上與種子差別較大,用篩式清選機(jī)易于去除。多數(shù)種子圓度較大、尺寸較勻,再加螺旋分選和比重清選可得稱心結(jié)果。蔬菜種類繁多,種子特性各異,為此應(yīng)針對十字花科以外蔬菜的不同情況思索多種工藝配備許多公用機(jī)具。
許多蔬菜種子帶有芒刺、茸毛,藥物處置時(shí)采用丸化機(jī)也比較普遍,配套工藝就應(yīng)有除芒、茄果類蔬菜種子應(yīng)具備全套的濕加工工藝,預(yù)備好不膠連的枯燥種子后,才可分選和藥物處置等。其他蔬菜種子須經(jīng)過必要的前處置后,才可進(jìn)展其他加工。有些種子也需采取窩眼選和分級。圖10—17蔬菜種子加工流程③國外的玉米種子加工業(yè)及其技術(shù)特點(diǎn)1、國外的玉米種子加工業(yè)在歐美國家,運(yùn)營玉米種子等大田作物的種子公司,規(guī)模都很大,像美國先鋒公司,其玉米種子運(yùn)營量占美國玉米種子運(yùn)營量的60%以上。它共建有19個(gè)玉米種子加工廠,最大的年加工量達(dá)6.6萬t。中小型公司也建有種子加工廠,或?qū)⒎N子交專業(yè)種子加工廠加工,這些玉米種子加工廠的工藝也很相近,典型的工藝流程如下:果穗入料→機(jī)械剝皮→選穗→烘干→預(yù)清→暫存→清選→分級→比重選→包衣→包裝→入庫。2、國外的玉米種子加工業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)a、玉米種子分級級數(shù)多是國外玉米種子加工廠的特點(diǎn)。由于歐美先進(jìn)國家都采用機(jī)械精量播種,為順應(yīng)其市場需求,國外玉米種子加工廠分級數(shù)通常達(dá)6級以上。由于分級細(xì),使種子外形尺寸非常接近。在播種時(shí),運(yùn)用圓盤播種機(jī)效果好,有利于保證播種精度,使玉米行距、株距、覆土深度更趨一致,提高光協(xié)作用的效率,從而提高玉米單產(chǎn)。
b、玉米種子處置和精細(xì)處置是國外玉米種子加工的又一特點(diǎn)。在國外,凡是由種子加工廠加工的種子最后都要經(jīng)過藥物處置、包衣或種子丸?;詺绶N子能夠攜帶的病菌,保證幼苗生長期殺蟲與微肥營養(yǎng)需求。如今大多歐美公司在玉米種子包裝中,已丟棄單純的分量計(jì)量法,而是以每袋的粒數(shù)為主,分量僅作參考。
C、整個(gè)工藝消費(fèi)過程中由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制。另外國外在玉米種子加工廠的整個(gè)工藝生產(chǎn)過程中,無論是消費(fèi)控制、質(zhì)量檢測,還是工廠除塵環(huán)境維護(hù)等均由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制。降低加工過程中的種子破碎損失是國外玉米種子加工廠非常注重的問題?!捕撤N子加工廠
種子加工廠是最完備的多機(jī)結(jié)協(xié)作業(yè)點(diǎn),不僅有針對作物對象必備的加工機(jī)械(前處置、后處置、清選、分級、包裝等),還有完善的輔助設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化,能保證最正確的加工質(zhì)量和最大的消費(fèi)率。
在種子加工廠中,有電控、除塵、排雜、保送等系統(tǒng)。電控系統(tǒng)自動(dòng)完成各機(jī)的開關(guān),并實(shí)現(xiàn)互鎖,如某機(jī)出現(xiàn)缺點(diǎn),其前后各環(huán)節(jié)均暫時(shí)停機(jī),以免物料堵塞走漏,同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警,并在中央控制室屏幕上顯示缺點(diǎn)部位;當(dāng)暫貯倉中的物料越過或低于料位規(guī)定的控制量時(shí),也會(huì)自動(dòng)控制停料或送料;烘干室的溫度也可由自動(dòng)控制供油量而加以調(diào)理。集中排塵系統(tǒng)將進(jìn)料地坑上揚(yáng)的空氣、風(fēng)選機(jī)沉降室上方排出的和各機(jī)多塵部位的帶塵空氣,分別經(jīng)各支管抽往主管,由旋風(fēng)分別器或其他安裝處置后,空氣排人大氣,塵埃堆積在底部分批排出。排雜系統(tǒng)將機(jī)器排出的大、小、輕、重等雜質(zhì)集中處置。因加工對象的不同,保送系統(tǒng)可事先設(shè)定后,準(zhǔn)確無誤地順序流經(jīng)各加工機(jī)具完成應(yīng)有的作業(yè)。
種子加工廠中保送安裝用得較多,氣流保送容易引起種子破損,但它運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),保送方向變卦方便,排塵去雜方面用得較多。斗式提升機(jī)也易破傷種子,但為了要將種子物料提到各機(jī)頂部喂人,難以舍棄不用,為此另采取一些防護(hù)措施,如帶速控制在1.5nfs以下,物料直接喂人,底輪采用鼠籠式等。保送大豆等易于破瓣的種子,宜用開式提升機(jī)或翻斗式提升機(jī)(圖10—18)。程度或角度不大的情況下,盡量采用帶式保送器和振動(dòng)喂料器。完好的種子加工廠還應(yīng)根據(jù)消費(fèi)的需求建立適用的原料庫、中間庫、廢品庫、辦公室以及檢驗(yàn)室等配套效力單元。圖10—18開式翻斗提升機(jī)〔三〕結(jié)合國情如何配套種子
加工設(shè)備我國如今擁有的種子加工設(shè)備已自成一體系,以三種類型表達(dá),一是從國外直接引進(jìn)的現(xiàn)代成化種子加工廠,二是仿制國外先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的大中型種子加工廠,三是我國本人設(shè)計(jì)的中小型種子加工廠。種子加工廠究竟多大規(guī)模更經(jīng)濟(jì)、更適用、更為推行,這就要結(jié)合國情來配套種子
加工設(shè)備。1、根據(jù)不同地域用戶要求,配套種子加工設(shè)備
配套種子加工設(shè)備,應(yīng)以用戶的不同要求來實(shí)施,對于經(jīng)濟(jì)條件較好而技術(shù)程度運(yùn)用較高的種子公司,可提供設(shè)備較齊全的種子加工機(jī)具,反之亦然。2、開展產(chǎn)品要順應(yīng)不同層次的需求
產(chǎn)品的開展要以資金條件為根底,從簡到繁、大到小、單機(jī)和成套思索配套運(yùn)用,對于農(nóng)家分散耕作的消費(fèi)地域、偏遠(yuǎn)的山丘地域及運(yùn)輸條件差而又較貧困的地域,當(dāng)?shù)氐姆N子公司普通采取分散設(shè)點(diǎn)集中加工的方法。3、從實(shí)踐出發(fā),開發(fā)缺門產(chǎn)品
開發(fā)缺門產(chǎn)品,根據(jù)各省市中小型種子公司運(yùn)營種類的范圍,思索到中小型種子公司以運(yùn)營蔬菜種子為主,種子種類繁多、加工量不大,而且籽粒價(jià)錢較昂貴,用大中型清選設(shè)備處置,一是造價(jià)高,二是多浪費(fèi)種子〔主要是漏種和被風(fēng)機(jī)吸走〕,運(yùn)營蔬菜種子的公司要求以室內(nèi)操作的小型設(shè)備??傊诜N子加工工廠設(shè)備配套選用時(shí),要結(jié)合本地域、結(jié)合各地域種植的不同農(nóng)作物、經(jīng)濟(jì)作物和地域的氣候特點(diǎn),開發(fā)并完善了不問類型的中小型種子加工廠,及建立大型種子加工工廠。第三節(jié)谷物枯燥機(jī)械一、概述二、谷物枯燥原理三、谷物枯燥機(jī)的型式一、概述〔一〕谷物枯燥的意義糧食烘干是農(nóng)業(yè)消費(fèi)的重要步驟,也是糧食消費(fèi)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)糧食消費(fèi)全程機(jī)械化的重要組成部分。糧食枯燥機(jī)械化技術(shù)是以機(jī)械為主要手段,采用相應(yīng)的工藝和技術(shù)措施,人為地控制溫度、濕度等要素,在不損害糧食質(zhì)量的前提下,降低糧食中含水量,使其到達(dá)國家平安儲(chǔ)存規(guī)范的枯燥技術(shù)。
其優(yōu)點(diǎn):1、糧食收獲后,用機(jī)械及時(shí)枯燥處置,可以防止糧食霉?fàn)€,保證糧食平安儲(chǔ)存。2、糧食及時(shí)枯燥可以抑制蟲害和微生物的生長和繁衍,還可以加強(qiáng)籽粒的后熟作用,改善作物的質(zhì)量。3、糧食枯燥后,分量減輕有利于調(diào)運(yùn),降低運(yùn)輸費(fèi)用。4、可以在糧食水份較高時(shí)提早收獲,減少田間損失,適時(shí)配合糧食的機(jī)械枯燥,可使糧食產(chǎn)量提高。5、可以防止自然枯燥對糧食呵斥的污染,以及杜絕農(nóng)民占用公路晾曬呵斥的交通傷亡事故。
我國是世界上最大的糧食消費(fèi)和消費(fèi)的國家,年總產(chǎn)糧食約5億噸。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國糧食收獲后在脫粒、晾曬、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)冗^程中的損失高達(dá)15%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越結(jié)合國糧農(nóng)組織規(guī)定的5%的規(guī)范。在這些損失中,每年因氣候潮濕,濕谷來不及曬干或未到達(dá)平安水分呵斥霉變、發(fā)芽等損失的糧食高達(dá)5%,假設(shè)按年產(chǎn)5億噸糧食計(jì)算,相當(dāng)于2500萬噸糧食。假設(shè)每人每天食用1斤糧食,可供6.8萬人一年的用量。這一數(shù)字是驚人的,因此開展糧食枯燥機(jī)械化技術(shù),改動(dòng)傳統(tǒng)靠天吃飯的被動(dòng)局面,使到手的糧食損失降低到最低點(diǎn),從這一意義上說,糧食枯燥的現(xiàn)代化比田間的農(nóng)業(yè)機(jī)械化更為重要,也是糧食豐產(chǎn)、豐收的重要保證條件。總之,糧食枯燥技術(shù)的開展,逐漸使烘干機(jī)械走向成熟、完善,同時(shí)也使農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化加快了步伐,促進(jìn)了消費(fèi)力的開展和科技提高。(二)糧食烘干機(jī)械化開展概略國外糧食枯燥機(jī)械的研討起步于40年代,到50-60年代根本實(shí)現(xiàn)了谷物枯燥機(jī)械化,60-70年代谷物枯燥實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,70-80年代向高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、降低本錢、電腦控制方向開展,同時(shí)不斷開發(fā)新工藝、新機(jī)型、新能源,在烘干質(zhì)量上也得到注重。如今的枯燥技術(shù)按照高質(zhì)量、低能耗、環(huán)保型的要求不斷開展,特別注重環(huán)保和食質(zhì)量量。
我國糧食枯燥機(jī)械的開展:1、從解放初期仿制日本、蘇聯(lián)等國外的燥機(jī)開場的。由于構(gòu)造復(fù)雜、耗用鋼材多、造價(jià)高,不適宜當(dāng)時(shí)鄉(xiāng)村的經(jīng)濟(jì)和體制狀況,僅在大型農(nóng)場和糧庫有所運(yùn)用。2、70年代廣東省農(nóng)機(jī)所等科研單位開場開發(fā)研制適宜我國的中、小型枯燥機(jī)型。3、80年代后,我國鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)體制開場進(jìn)展改革,研制的枯燥機(jī)械大多向多用化、小型化方向開展。4、90年代以來,隨著鄉(xiāng)村改革的深化開展,我國鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)消費(fèi)力得到較快的發(fā)展,專業(yè)化、集約化的規(guī)模運(yùn)營也有新的發(fā)展。特別是大型糧庫國有農(nóng)墾系統(tǒng)的種子和糧食消費(fèi)基地,逐漸配備起成套的谷物枯燥設(shè)備,并與倉儲(chǔ)、加工等設(shè)備配套成龍,成為我國糧食烘干機(jī)械的主要運(yùn)用代表。1996年起,臺(tái)灣獨(dú)資企業(yè)上海三久機(jī)械有限公司消費(fèi)的循環(huán)式低溫枯燥機(jī)、日本獨(dú)資金子農(nóng)機(jī)〔無錫〕經(jīng)銷的種子公用枯燥機(jī)和通用型枯燥機(jī)等也進(jìn)入我國市場,并帶動(dòng)了南方水稻產(chǎn)區(qū)枯燥機(jī)械化技術(shù)開展??傊Z食枯燥技術(shù)的開展,逐漸使烘干機(jī)械走向成熟、完善,同時(shí)也使農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化加快了步伐,促進(jìn)了消費(fèi)力的開展和科技提高。二、谷物枯燥實(shí)際(一)水分在谷物中的存在方式谷物是多孔性膠質(zhì)體,水分以不同結(jié)合方式存在于谷粒外表、毛細(xì)管中及細(xì)胞內(nèi)。1〕機(jī)械結(jié)合水:這部分水處于外表和粗毛管中,與干物料結(jié)合較松馳,以液態(tài)存在,易于蒸發(fā),枯燥主要是去掉這種水。2〕物理化學(xué)結(jié)合水:這部分水是指吸附水、浸透水和構(gòu)造水,其中吸附水與物料結(jié)合比較結(jié)實(shí),谷物含水量為10-16%時(shí)主要是微毛管水和吸附水,枯燥時(shí)要去掉一部分這種水,只能以氣態(tài)排除。3〕化學(xué)結(jié)合水:這部分水是經(jīng)過化學(xué)反響按一定比比例滲于干物質(zhì)分子內(nèi)部,與干物質(zhì)結(jié)合比較結(jié)實(shí),假設(shè)去掉這部分水必然要引起物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的變化,這種水不是枯燥要排出的。
(二)谷物枯燥原理1、谷物的物理機(jī)械特性設(shè)計(jì)谷物枯燥機(jī)和確定枯燥工藝參數(shù)時(shí),涉及與枯燥有關(guān)的谷物物理機(jī)械特性有水分含量、比熱、導(dǎo)熱性、水分的氣化潛熱、平衡水分等?!?〕谷物的水分含量谷粒在堆積中發(fā)熱蛻變的主要根源有二,即谷物本身的呼吸作用和微生物作用,兩種作用的大小都與水份有關(guān)。谷物中的水分含量有干基和濕基兩種表示方法,通常所說的谷物水分均為濕基水分,進(jìn)展實(shí)際計(jì)算時(shí)常采用干基水分。
設(shè)濕谷物的質(zhì)量為G,其中干物質(zhì)質(zhì)量為Gg,水分質(zhì)量為W,那么干基水分Mg。和濕基水分MW。分別為:谷物的干基水分大于濕基水分,兩者的換算關(guān)系如下:其中Mw,Mg用百分?jǐn)?shù)表示?!?〕谷物的比熱容使1kg的谷物溫度升高1℃所需求的熱量稱為谷物的比熱容。含有水分的谷物可以看成是干物質(zhì)和水的混合物來計(jì)算?!?〕谷物的導(dǎo)熱性谷物傳導(dǎo)熱量的才干稱為導(dǎo)熱性,以導(dǎo)熱系數(shù)表示。谷物的導(dǎo)熱系數(shù)是指1m厚的谷物層,在上下層溫差為1℃時(shí),在1h內(nèi)經(jīng)過1m2谷層面積所傳送的熱量,其單位是KJ/(m·℃·h)。谷物的導(dǎo)熱性介于水和空氣之間。谷物的水分越大,其導(dǎo)熱性越好;另外,單個(gè)谷粒的導(dǎo)熱系數(shù)比谷堆要大。因此,添加谷粒與枯燥介質(zhì)的接觸面積可以添加枯燥效果?!?〕谷物的平衡水分谷粒是一種含有一定水分的典型毛細(xì)管與多孔的膠體物質(zhì),當(dāng)周圍的水氣壓力大于谷粒內(nèi)部水氣壓力時(shí)谷粒能吸附水分;而當(dāng)谷粒內(nèi)部水氣壓力大于環(huán)境中水氣壓力時(shí),那么能釋放出體內(nèi)的水氣。因之谷粒內(nèi)水分含量并非固定不變,而是隨環(huán)境中溫濕度的變化而變化,直到谷粒放出水氣速度與吸附水氣速度相等亦即兩者水氣壓力相等時(shí),谷粒水分才不增不減,與環(huán)境氣體在一定溫度下的相對濕度處于平衡形狀。這時(shí)的谷粒水分稱為谷粒的平衡水分。谷粒的平衡水分主要與周圍氣體的溫濕度有關(guān),其變化關(guān)系為:當(dāng)環(huán)境中溫度不變是相對濕度越高,谷粒的平衡水分越大;大昂環(huán)境中相對濕度不變時(shí),溫度越高,平衡水分越小。平衡水分的高低,意味著谷粒吸收和放出水分的難易,平衡水分低較易放出水氣,而其高低又以環(huán)境溫度為轉(zhuǎn)移。2、濕空氣特性自然界的空氣是干空氣和水蒸氣的機(jī)械混合物,稱為濕空氣。谷物枯燥過程所用的枯燥介質(zhì)都是濕空氣,濕空氣在烘干中既是載熱體又是載濕體。為了分析谷物枯燥的機(jī)理,就必需研討濕空氣的特性和參數(shù)。干、濕球溫度計(jì)〔1〕干球溫度干球溫度〔T〕就是普通溫度計(jì)所指示的濕空氣的溫度。〔2〕濕球溫度濕度計(jì)上的濕球溫度〔Twb〕為感溫球上罩著紗布的溫度計(jì)所表示的濕空氣的溫度。〔3〕相對濕度單位體積濕空氣中所含水蒸氣質(zhì)量,稱為該濕空氣的絕對濕度,用rv表示,濕空氣的絕對濕度與同溫同壓下飽和空氣的絕對濕度rs之比叫做該空氣的相對濕度Φ。
相對濕度表示濕空氣接近飽和形狀的程度,Φ愈小,闡明濕空氣能包容的水蒸氣愈多,濕空氣加熱后相對濕度降低。Φ=100%那么為飽和空氣。式中:h---濕空氣的焓(kj/kg);ha—干空氣的焓(kJ/kkg);H—濕含量(kg/kg,干空氣);hv—水蒸氣的焓(kj/kg)(4)濕空氣的焓〔熱含量〕焓是表示濕空氣內(nèi)所含能量的一個(gè)參數(shù)。濕空氣的焓等于干空氣焓和水蒸氣焓之和,在某一溫度T的濕空氣的焓等于將1kg干空氣和其中的水蒸氣從0℃加熱到T(℃)所需的熱量。3.谷物枯燥機(jī)理當(dāng)介質(zhì)水蒸氣分壓力小于谷粒外表水蒸氣壓力時(shí),那么谷粒中的水分以液態(tài)或汽態(tài)由谷粒里層向外層分散,并由外表蒸發(fā)。理想的枯燥過程,應(yīng)使谷粒內(nèi)部的水分分散速度與外表的蒸發(fā)速度相等,但普通情況下由于選擇枯燥參數(shù)的不當(dāng)及谷物本身特性所限,常出現(xiàn)兩種速度不等的景象,即成為外控形狀及內(nèi)控形狀。外控形狀:系指谷粒外表水分蒸發(fā)速度低于谷粒內(nèi)部的水分分散速度,這往往在谷粒細(xì)小或谷物水分含量大時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種形狀。為了提高谷物枯燥速度,可適當(dāng)提高介質(zhì)溫度,降低介質(zhì)相對濕度或添加介質(zhì)流速。
內(nèi)控形狀:系指谷物內(nèi)部分散速度小于外表蒸發(fā)速度的形狀。在這種情況下為了提高枯燥速度,可有兩種措施:一種措施是調(diào)整介質(zhì)形狀參數(shù),即在提高介質(zhì)溫度的同時(shí)降低介質(zhì)流速;介質(zhì)溫度提高谷物溫度也升高,谷溫升高那么使其水的粘滯性下降,內(nèi)部水蒸氣分壓力添加,會(huì)添加內(nèi)部分散的速度;因其介質(zhì)流速減小,那么其蒸發(fā)速度下降或堅(jiān)持不變,以到達(dá)兩種速度的一致;或者是提高介質(zhì)溫度的同時(shí)添加介質(zhì)相對濕度,這樣也能調(diào)整兩者速度關(guān)系。4.影響枯燥速度的要素影響谷物枯燥速度的要素與枯燥工藝和枯燥參數(shù)有關(guān)系,還與谷物本身的種類、形狀及原始水分大小等有關(guān)。概括起來有以下各要素。〔1〕谷物種類、形狀和水分谷物種類不同,其化學(xué)組成的成分、構(gòu)造組織也不同。因此不同谷物在同樣介質(zhì)形狀下表現(xiàn)出內(nèi)部分散速度與外部蒸發(fā)速度的關(guān)系也不同。普通是含淀粉成分多、含脂肪成分少、籽粒尺寸小、構(gòu)造較松弛、含水量較大的谷物內(nèi)部分散速度較大。在外部蒸發(fā)速度高時(shí)其枯燥速度較大;反之假設(shè)含脂肪多、含淀粉少、谷粒尺寸大、構(gòu)造嚴(yán)密和原始水分小的谷物,那么內(nèi)部分散速度小,即使外界蒸發(fā)速度快時(shí)也難以增大枯燥速度。此外,各種谷物的一次降水幅度也因此有所不同,小麥、玉米等禾本科谷物一次降水幅度較大,可達(dá)5%-6%左右;而大豆、水稻等一次降水幅度較少,普通為1%-3%?!?〕介質(zhì)形狀參數(shù)熱介質(zhì)形狀參數(shù)包括:熱介質(zhì)溫度、相對濕度和流速〔質(zhì)量流速或容積流速〕。普通是介質(zhì)溫度高、相對濕度小和流量大時(shí),那么有使谷物枯燥速度加快的作用,特別是影響顯著的要素是介質(zhì)溫度的增高,其作用比提高介質(zhì)流量作用要大得多,由于介質(zhì)溫度提高時(shí)其相對濕度同時(shí)減小,而且減少得很快。每提高1℃介質(zhì)溫度,其相對濕度可減少4.5%,假設(shè)把介質(zhì)溫度提高11.5℃,那么相對濕度可減少50%,兩者相輔相成,對提高枯燥速度有顯著的作用。但在提高介質(zhì)溫度時(shí),要留意使谷粒內(nèi)部水分分散速度與其外表蒸發(fā)速度相一致?!?〕谷物與介質(zhì)的接觸形狀現(xiàn)有對流換熱式谷物枯燥機(jī),其熱介質(zhì)與谷物接觸形狀有以下幾種:介質(zhì)平行于谷層外表流動(dòng)、介質(zhì)穿過靜止的谷層、介質(zhì)穿過流動(dòng)的谷層、介質(zhì)穿過谷層并使谷物處于半懸浮的“流化形狀〞或“沸騰形狀〞及介質(zhì)在保送谷物中對谷物進(jìn)展加熱等。由于介質(zhì)與谷物接觸方式之不同,其枯燥速率有很大差別。圖10-19幾種介質(zhì)與谷物的接觸形狀(a)介質(zhì)平行于谷物外表流動(dòng)(b)介質(zhì)穿過谷層(靜止形狀)(c)介質(zhì)穿過谷層(處于流化或沸騰形狀)(d)介質(zhì)在保送谷物中枯燥
1.介質(zhì)平行于谷層外表流動(dòng)。這種枯燥方式效果較差,由于熱介質(zhì)與谷物接觸的面積很小,谷層內(nèi)部的大量水分難以得到蒸發(fā)。2.介質(zhì)穿過靜止的谷層。這種方式較上者為佳,但由于熱介質(zhì)只能從谷粒間的縫隙中經(jīng)過,故接觸外表積有一定限制;加之這種枯燥普通氣流阻力較大,風(fēng)速〔谷層斷面的平均風(fēng)速〕較低,普通為0.1-0.5m/s,因此枯燥速度較慢。其降水速率較小,為0.5%/h左右。3.介質(zhì)穿過谷層并使谷物流態(tài)化。這種枯燥方法的介質(zhì)流速較高,為1-2m/s,使谷物在枯燥中處于半懸浮形狀,因此介質(zhì)可與谷粒外表全面接觸。其降水速率較大,為30%-40%/h;但由于這種枯燥方法只能短時(shí)間〔高溫〕加熱,故其每次降水幅度并不大,為1%-2%。4.介質(zhì)穿過流動(dòng)中的谷層。由于谷層流動(dòng)中孔隙度有所添加,介質(zhì)流速有所增大〔為0.2-1m/s〕,其枯燥速度較高,為2%-5%/h。5.介質(zhì)帶動(dòng)谷物流動(dòng)。熱介質(zhì)在保送谷物中對谷物進(jìn)展加熱。由于介質(zhì)流速較高〔>6-8m/s〕,并與谷粒面積接觸較充分,其枯燥速率較高,為40%/h以上。但該機(jī)的保送過程和枯燥時(shí)間較短,其每次降水幅度并不大,為1%-2%。5.谷物枯燥特性曲線谷物枯燥特性曲線包括谷物水分隨枯燥時(shí)間而變化的曲線M=f(τ),谷物溫度隨時(shí)間而變化的曲線T=f(τ)及谷物枯燥速度隨枯燥時(shí)間而變化的曲線。這些曲線是在薄層枯燥條件下實(shí)驗(yàn)測定的?,F(xiàn)以典型枯燥過程對其所得曲線引見如下。典型枯燥工藝過程包括預(yù)熱、等速枯燥、減速枯燥、緩蘇及冷卻五個(gè)階段。各階段的過程如下:〔1〕預(yù)熱階段此階段谷物受熱而升溫,水分變化很小,但枯燥速度卻由零添加起來。圖10-20谷物枯燥特性曲線〔2〕等速枯燥階段此階段的谷物枯燥已到達(dá)了介質(zhì)的濕球溫度,由于谷物水分由里向外分散速度較大,那么枯燥速度較快并維持穩(wěn)定不變,相當(dāng)于自在水的蒸發(fā)。該階段的谷物溫度堅(jiān)持在濕球溫度。谷物水分直線下降?!?〕減速枯燥階段此階段的水分已較等速枯燥階段有顯著地減少,其內(nèi)部分散速度較外表蒸發(fā)速度為低,因此枯燥速度逐漸減小,谷物溫度逐漸上升,谷物水分按曲線下降。
〔4〕緩蘇階段此階段為谷物保溫堆放形狀,使谷粒內(nèi)、外層的熱量和水分相互傳送。逐漸到達(dá)表里溫、濕平衡。緩蘇后谷物外表溫度有所下降,水分也少許降低,枯燥速度變化很小?!?〕冷卻階段此階段的谷物溫度要求下降到不高于環(huán)境溫度5℃左右,冷卻過程中谷物水分根本堅(jiān)持不變,降水幅度為0%-0.5%。三、谷物枯燥機(jī)簡介〔一〕谷物枯燥機(jī)的分類谷物枯燥方法和枯燥機(jī)的類型是多種多樣的,但根本原理都是利用枯燥介質(zhì)的熱量使糧食中的水分蒸發(fā),從而到達(dá)枯燥降水的目的。谷物枯燥機(jī)大多以熱風(fēng)為枯燥介質(zhì),按處置方式能否延續(xù)可分為延續(xù)式枯燥機(jī)和批式循環(huán)枯燥機(jī),按谷物流動(dòng)和介質(zhì)流動(dòng)的相對方向分為固定床式、順流式、逆流式、橫流式和混流式等,按構(gòu)造方式分為平床式、廂式、柱式、帶式、滾筒式等。谷物枯燥最常用的普通為柱式枯燥機(jī),在鄉(xiāng)村也有一些簡易的固定床式枯燥機(jī)??菰餀C(jī)械離不開熱源,枯燥機(jī)的能源可以是煤,煤氣,液化石油氣,蒸汽,電能,太陽能,柴油等?!捕彻任锟菰餀C(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)1、倉式枯燥機(jī)〔1〕倉內(nèi)儲(chǔ)存枯燥機(jī):倉內(nèi)儲(chǔ)存枯燥機(jī)又名干貯倉,它由金屬倉、透風(fēng)板、拋撒器、風(fēng)機(jī)、加熱器、掃倉螺旋和卸糧螺旋組成,其構(gòu)造如圖10—21。濕谷裝入干貯倉后,立刻啟動(dòng)風(fēng)機(jī)和加熱器,將低溫?zé)犸L(fēng)送人倉內(nèi),繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)不斷到糧食水分到達(dá)要求的含水率為止。隨著收獲作業(yè)的進(jìn)展,濕谷不斷地參與倉內(nèi),到達(dá)一定的谷床厚度后停頓加糧,倉內(nèi)的糧食量由干貯倉的消費(fèi)率和濕谷的水分確定,每一批谷物的枯燥時(shí)間為12~24h不等。有些國家,如美國、加拿大也采用常溫通風(fēng)整倉枯燥的方法,谷床厚度達(dá)4—5m,枯燥周期較長,為2~5周,采用的風(fēng)量較小,普通為1~3mj/(min·t)。圖10—21倉內(nèi)儲(chǔ)存枯燥機(jī)1.風(fēng)機(jī)和熱源2.拋撒器3.糧食4.透風(fēng)板〔2〕循環(huán)流動(dòng)式枯燥圓倉:圖10—22表示一個(gè)流動(dòng)式枯燥倉,其構(gòu)造也與圖8—15一樣,但是配置不同,倉體為金屬波紋構(gòu)造,直徑普通為4~12m,大的可達(dá)16m以上。谷物從進(jìn)料斗進(jìn)入,經(jīng)提升器、上保送攪龍,送到均布器均勻地撒到透風(fēng)板面上,直到所要求的谷層厚度為止,然后開動(dòng)風(fēng)機(jī),把經(jīng)加熱的空氣壓人熱風(fēng)室,熱風(fēng)從下而上穿過谷層,由排氣窗排出室外。需求翻動(dòng)谷物時(shí),開動(dòng)掃倉攪龍、下保送攪龍、提升器、上保送攪龍、均布器。下層的谷物由掃倉攪龍送到下保送攪龍,經(jīng)提升器、上保送攪龍到均布器,均勻地拋撒在糧食外表上,依此不斷地間歇翻動(dòng),使上下層谷物互換位置,到達(dá)枯燥均勻的目的。此種類型的機(jī)械化程度較高,但設(shè)備投資大。圖10-22循環(huán)流動(dòng)式枯燥倉〔3〕倉頂式枯燥倉:有些倉式枯燥機(jī)在頂部下方1m處安裝錐形透風(fēng)板,加熱器和風(fēng)機(jī)即裝在孔板下(圖10—23)。當(dāng)谷物被烘干后,利用繩索拉動(dòng)活門,可使谷物落至下面的多孔底板上,在底部設(shè)有通風(fēng)機(jī)用于冷卻撒落的熱糧,與此同時(shí)頂部又裝入新的濕糧進(jìn)展枯燥。此批烘干后又落到已冷卻的干糧上,如此反復(fù)進(jìn)展,直到倉內(nèi)糧面到達(dá)加熱器平面為止。此種枯燥倉的優(yōu)點(diǎn)是枯燥冷卻同時(shí)進(jìn)展,卸糧不影響枯燥,此外,糧食從頂部下落時(shí)對糧食有混協(xié)作用,可改善枯燥的均勻性。
圖10-23倉頂式枯燥倉1、濕糧2.風(fēng)機(jī)和熱源4.透風(fēng)板5.冷風(fēng)板圖10-24立式螺旋攪拌枯燥倉1.拋撒器2.透風(fēng)板3,攪拌螺旋4.風(fēng)機(jī)和熱源2、平床枯燥機(jī)平床枯燥機(jī)這是一種最簡單的枯燥設(shè)備,貴州消費(fèi)的慶豐5HJ—0.5A型平床枯燥機(jī)如下圖。利用爐灶將空氣升溫至35—45℃后,由風(fēng)機(jī)鼓入孔板下面的熱風(fēng)室,并迫使空氣向上穿過孔板和糧層使糧食枯燥。該機(jī)有以下特點(diǎn):采用間接加熱,于燥后的谷物不會(huì)污染;整機(jī)以磚木構(gòu)造為主,材與制造方便,構(gòu)造筋單,操作容易,可以綜合利用,除枯燥稻谷、小麥、玉米外還可以枯燥其他農(nóng)副產(chǎn)品。
平床枯燥機(jī)的糧層厚度,普通為30一45cm,每批糧食枯燥需時(shí)約12一18h,枯燥糧食的批量視枯燥機(jī)的大小而異,普通為500一1500kg這種枯燥機(jī)的主要缺陷是枯燥不均勻,枯燥終了后,上下層糧食的水分差別達(dá)4—5%左右,下層往往因過度枯燥而損害糧食質(zhì)量。但因設(shè)備價(jià)錢低,且能枯燥多種農(nóng)副產(chǎn)品,故很受個(gè)體農(nóng)戶的歡迎。10-25平床枯燥機(jī)1、風(fēng)機(jī)熱風(fēng)室2、孔板3、谷層3、橫流式谷物枯燥機(jī)圖10—26為一傳統(tǒng)型橫流式枯燥機(jī)的表示圖,濕谷物從貯糧段靠重力向下流至枯燥段,加熱的空氣由熱風(fēng)室受迫橫向穿過糧柱,在冷卻段那么有冷風(fēng)橫向穿過糧層,糧柱的厚度普通為0.25~0.45m,枯燥段糧柱高度為3~30m,冷卻段高度為1~10m。根據(jù)谷物類型和對質(zhì)量的要求確定熱風(fēng)溫度,食用谷物普通為60—75℃,飼料糧可采用80—110℃。橫流式枯燥機(jī)普通有兩個(gè)風(fēng)機(jī):熱風(fēng)機(jī)和冷風(fēng)機(jī),熱風(fēng)風(fēng)量為15~30m3/(min·m2),或83~140mj/(min·t),靜壓較低,為0.5~1.2kPa。糧食在枯燥機(jī)內(nèi)的滯留時(shí)間或谷物流速可以利用排糧輪或卸糧螺旋的轉(zhuǎn)速進(jìn)展控制,谷物流速主要取決于糧食的水分和介質(zhì)溫度。圖10—26橫流式谷物枯燥機(jī)〔1〕橫流式谷物枯燥機(jī)的特點(diǎn):①構(gòu)造簡單,制造方便,本錢低,是目前運(yùn)用較廣泛的一種枯燥機(jī)型。②谷物流向與熱風(fēng)流向垂直。③存在的主要問題是:枯燥不均勻,進(jìn)風(fēng)側(cè)的谷物過于,排氣側(cè)那么枯燥缺乏,產(chǎn)生了水分差。其次是單位能耗較高,熱能沒有充分利用?!玻病硻M流式谷物枯燥機(jī)的改良:①谷物流換位:為了抑制橫流式枯燥機(jī)的枯燥不均勻性,可在橫流式枯燥機(jī)網(wǎng)柱中部安裝谷物換流器,使網(wǎng)柱內(nèi)側(cè)的糧食流到外側(cè),外側(cè)的糧食流到內(nèi)側(cè)。這樣就能減少干后糧食水分不均勻性。美國Thompson的研討闡明,采用谷物流換位,不僅可以大大減少糧食的水分梯度,而且可降低糧溫。利用計(jì)算機(jī)模擬的方法可以得出:當(dāng)谷物厚度為310inln時(shí),在枯燥段中間采用換流器使糧柱內(nèi)外側(cè)換位,可使水分差減小約一半,同時(shí)最終糧食溫度可降低10℃左右,但是熱耗會(huì)略有添加。②差速排糧:為了改善枯燥的均勻性,美國Blount公司在橫流式枯燥機(jī)的糧食出口處,設(shè)置了兩個(gè)排糧輪。兩輪的轉(zhuǎn)速不同,進(jìn)風(fēng)側(cè)的排糧輪轉(zhuǎn)速較快,而排風(fēng)側(cè)的排糧輪轉(zhuǎn)速較慢,這就使高溫側(cè)的糧食受熱時(shí)間縮短,因此可使糧食的水分堅(jiān)持均勻。Blount公司的實(shí)驗(yàn)闡明,兩個(gè)排糧輪的轉(zhuǎn)速比為4:1時(shí),枯燥效果較好。③熱風(fēng)換向:采用熱風(fēng)改動(dòng)方向的方法,可使枯燥均勻,即沿橫流式枯燥機(jī)網(wǎng)柱方向分成兩段或多段,使熱風(fēng)先由內(nèi)向外吹送,再從外向內(nèi)吹送,糧食在向下流動(dòng)的過程中受熱比較均勻,枯燥質(zhì)量可以改善。4、順流式谷物枯燥機(jī)圖10—27表示一個(gè)單級順流式枯燥機(jī),熱風(fēng)和谷物同向運(yùn)動(dòng),枯燥機(jī)內(nèi)沒有篩網(wǎng),谷物依托重力向下流動(dòng),谷床厚度普通為0.6~0.9m,一個(gè)單級的順流枯燥機(jī)普通均有一個(gè)熱風(fēng)機(jī)和一個(gè)冷風(fēng)機(jī),廢氣直接排人大氣,枯燥段的風(fēng)量普通為30~45m3/(min·m2),冷卻段的風(fēng)量為15—23m3/(min·m2),由于谷床較厚,氣流阻力大,靜壓普通為1.8~3.8kPa?!玻薄稠樍魇焦任锟菰餀C(jī)的特點(diǎn):①熱風(fēng)與谷物同向流動(dòng)。②可以運(yùn)用很高的熱風(fēng)溫度,如200~285℃過高,因此枯燥速度快,單位熱耗低,效率較高。③高溫介質(zhì)首先與最濕、最冷的谷物接觸。④熱風(fēng)和糧食平行流動(dòng),枯燥質(zhì)量較好。⑤枯燥均勻,無水分梯度。而不使糧溫⑥糧層較厚,糧食對氣流的阻力大,風(fēng)機(jī)功率較大。⑦適宜于枯燥高水分糧食。圖10—27順流式枯燥機(jī)1、分布螺旋2.濕糧3.熱風(fēng)入口4.廢氣出口5.轉(zhuǎn)輪(2)順流式枯燥機(jī)的性能:在順流式枯燥機(jī)中,熱風(fēng)和高溫的流向一樣,高溫?zé)犸L(fēng)首先與最濕、最冷的糧食相遇,因此它的枯燥特性不同于橫流式枯燥機(jī)。實(shí)驗(yàn)證明順流式枯燥機(jī)比傳統(tǒng)橫流式枯燥機(jī)節(jié)能30%。在順流枯燥時(shí),最高糧溫點(diǎn),既不在熱風(fēng)人口也不在熱風(fēng)出口處,而是在熱風(fēng)人口下方的某一位置,其值與許多要素有關(guān),如熱風(fēng)溫度、谷物水分、谷物流速和風(fēng)量等,普通情況下,約在熱風(fēng)入口下方10~20cm處。在順流式枯燥機(jī)中,風(fēng)溫暖最高糧溫有較大差別,枯燥玉米時(shí)差值可達(dá)40~80℃。(3)順流式枯燥機(jī)的構(gòu)造:大多數(shù)商用順流式枯燥機(jī)設(shè)有二級或三級順流枯燥段和一個(gè)逆流冷卻段,在兩個(gè)枯燥段之間設(shè)有緩蘇段。圖10-28為一個(gè)二級順流式枯燥機(jī)的表示圖。多級順流枯燥機(jī)比單級順流有許多優(yōu)點(diǎn):消費(fèi)率高;由于設(shè)有緩蘇段,故谷物質(zhì)量有所改善;假設(shè)二級以后的排氣可以循環(huán)利用,那么單位能耗可以降低。順流式枯燥機(jī)緩蘇段總長度可達(dá)4~5.5m,谷物在緩蘇段內(nèi)的滯留時(shí)間為0.75~1.5h。在這段時(shí)間可以使谷物內(nèi)部的水分和溫度均勻化以利于下一步的枯燥。圖10-28二級順流式枯燥機(jī)5、逆流式谷物枯燥機(jī)在逆流式谷物枯燥機(jī)中,熱風(fēng)和谷物的流動(dòng)方向相反,最熱的空氣首先與最干的糧食接觸,糧食的溫度接近熱風(fēng)溫度,故運(yùn)用的熱風(fēng)溫度不可太高。溫度較低的濕空氣那么與低溫潮濕的谷物接觸,容易產(chǎn)生飽和景象。在烘干高水分糧食時(shí)谷層厚度有一個(gè)最正確值。由于谷物和熱風(fēng)平行流動(dòng),因此一切谷物在流動(dòng)過程中遭到一樣的枯燥處置。
〔1〕逆流式谷物枯燥機(jī)的特點(diǎn):①熱效率較高。②糧食溫度較高,接近熱空氣溫度。③熱風(fēng)所攜帶的熱能可以充分利用,排出枯燥機(jī)機(jī)的濕空氣接近飽和形狀。④糧食水分和溫度比較均勻。〔2〕逆流式谷物枯燥機(jī)構(gòu)造:逆流式枯燥機(jī)普通由
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