CN103070232B - 一种作物种子低温循环干燥机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种作物种子低温循环干燥机，包括干燥机本体、提升机、引风机、热风炉、换热器、小进气角盒、排气角盒、进气角盒、排粮装置、机下输料机、粮食水分及干燥温度在线检测仪。本发明有效解决了现有技术中物料干燥不均、能耗较高及年利用率低等问题，具有结构简单、操作简便、适用性强及能优质、高效、安全、节能的低温快速干燥等特点。

Description

一种作物种子低温循环干燥机

技术领域

本发明涉及粮食干燥设备技术，具体来说是采用引风方式，提高粮食的干燥速率而使粮食干燥温度降低的一种作物种子低温循环干燥机。

背景技术

作物种子收获后及时干燥是保障其发芽率、发芽势、防止种质劣化的关键，传统地，比较经济且实用的方法是通风干燥，对于干燥作物种子温度41℃以下称为低温干燥。

从通风干燥的方式上看，不外乎是鼓风和引风两种形式。鼓风方式存在的最大问题是，干燥层内的干燥介质处在正压状态。正压通风，干燥介质在其压力升高的同时，必然同步增大其相对湿度，无形中降低了干燥介质（热风）接纳水分的能力，在干燥操作不当时，经常出现进风端物料干燥而排气端吸湿的现象，不仅干燥不均匀而且干燥温度相对较高而干燥速率较低；引风负压干燥能够有效地避免排气端物料被吸湿的现象，但在技术实现上，现行的干燥设备的进风端和出风端不能配置在相邻的同一位置，且是通过横流干燥方式实现干燥的，存在着进风端干燥温度远高于出风端，这样干燥层内不仅存在较大的温度梯度，造成物料干燥不均，同时干燥介质穿越干燥层时的压力损失很大，能耗较高。况且现有的干燥机的排粮段都存在残留种子的问题，清塔困难，通用性差，造成干燥机的年利用率大幅度降低，这也是实现种子机械化干燥技术普及推广难的关键问题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、操作简便、适用性强及能优质、高效、安全、节能的低温快速干燥的作物种子低温循环干燥机。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种作物种子低温循环干燥机，包括干燥机本体、提升机、引风机、热风炉、换热器、小进气角盒、排气角盒、进气角盒、排粮装置、机下输料机、粮食水分及干燥温度在线检测仪；其中，干燥机本体分为上、中、下三段，上部为缓苏段，中部为干燥段，下部为排粮段，提升机安装在干燥机本体的侧面，引风机安装在干燥机本体的正面，热风炉上面设置换热器，热风炉和换热器设置在干燥机本体的背面，进风道和排风道设于干燥段的中部，且进风道和排风道紧贴在一起，引风机的进风口直接与排风道相连接，进风道的进风口直接与换热器的出风口相连接，干燥段自上而下依次设置若干小进气角盒横向排列的第一小进气角盒层、若干排气角盒横向排列的第一排气角盒层、若干进气角盒横向排列的进气角盒层、若干排气角盒横向排列的第二排气角盒层、若干小进气角盒横向排列的第二小进气角盒层，进气角盒与排气角盒为上下错位排列，小进气角盒和进气角盒的一端均与干燥机本体连接，小进气角盒和进气角盒的另一端均与进风道相连通，排气角盒一端与干燥机本体连接，排气角盒另一端与与排风道相连通，排粮段内设有排粮装置，排粮装置下方设有机下输料机，机下输料机与提升机连接，排粮段和下输料机之间设置粮食水分及干燥温度在线检测仪。

为了便于进粮和排粮，所述干燥机本体顶部设有二流阀。

为了使粮食干燥均匀，所述小进气角盒和进气角盒的底部为敞开结构，进气角盒的两个侧面设有透气孔。

为了更好的排气，所述排气角盒的横截面为六角结构，排气角盒的两个侧面设有透气孔，排气角盒朝下的两个面设有带网眼的透风网。

为了防止干燥机本体内残留种子，所述排粮装置包括排粮电机、排粮轮和排粮翻板；其中，排粮电机带动排粮轮转动排粮，排粮电机由粮食水分及干燥温度在线检测仪控制其转动速度，排粮翻板设于排粮轮下方，排粮翻板两端通过轴承与干燥机本体连接，排粮翻板的工作角度为无级调整，排粮翻板与排粮轮为无级调整连接。

优选的，所述干燥机本体为方形钢结构仓体。

本发明的实现原理：一种作物种子低温循环干燥机，包括干燥机本体、提升机、引风机、热风炉、换热器、小进气角盒、排气角盒、进气角盒、排粮装置、机下输料机、粮食水分及干燥温度在线检测仪；其中，干燥机本体分为上、中、下三段，上部为缓苏段，中部为干燥段，下部为排粮段，提升机安装在干燥机本体的侧面，引风机安装在干燥机本体的正面，热风炉上面设置换热器，热风炉和换热器设置在干燥机本体的背面，进风道和排风道设于干燥段的中部，且进风道和排风道紧贴在一起，引风机的进风口直接与排风道相连接，进风道的进风口直接与换热器的出风口相连接，干燥段自上而下依次设置若干小进气角盒横向排列的第一小进气角盒层、若干排气角盒横向排列的第一排气角盒层、若干进气角盒横向排列的进气角盒层、若干排气角盒横向排列的第二排气角盒层、若干小进气角盒横向排列的第二小进气角盒层，进气角盒与排气角盒为上下错位排列，小进气角盒和进气角盒的一端均与干燥机本体连接，小进气角盒和进气角盒的另一端均与进风道相连通，排气角盒一端与干燥机本体连接，排气角盒另一端与与排风道相连通，排粮段内设有排粮装置，排粮装置下方设有机下输料机，机下输料机与提升机连接，排粮段和下输料机之间设置粮食水分及干燥温度在线检测仪，排粮装置包括排粮电机、排粮轮和排粮翻板；其中，排粮电机带动排粮轮转动排粮，排粮电机由粮食水分及干燥温度在线检测仪控制其转动速度，排粮翻板设于排粮轮下方，排粮翻板两端通过轴承与干燥机本体连接，排粮翻板的工作角度为无级调整，排粮翻板与排粮轮为无级调整连接。

种子由提升机提升到干燥机的顶部落入干燥机本体，干燥机装满后，开启排粮电机，此时干燥机最下端，被排粮翻板托扶着的部分种子就被排粮轮排出干燥段，而跌落到机下输料机，由机下输料机把排出的种子送回提升机，再由提升机提升到干燥机的顶部，实现种子周期循环。循环干燥过程中，干燥机本体内的作物种子（粮食）靠自重连续向下流动，在流动的过程中实现缓苏、干燥，在经过干燥段的流动过程中，受上下错位排列的角盒的作用不断换位并改变流态，使得种子在各个方向上均匀受风，提高了种子干燥的均匀性，降低了干燥过程中内部产生的热应力和水分偏差应力，抑制了种子内部的应力裂纹，保障了干燥品质。干燥过程中，燃料在热风炉中燃烧产生的热能，经过换热器交换给空气，形成热风，即干燥介质，热风在引风机的吸引下，由换热器，进风道流入小进气角盒和进气角盒，从小进气角盒和进气角盒向四周分风，穿过粮层后进入排气角盒，再经过排风道和引风机排到机外。引风机在引风的同时，必然使热风的压力低于环境的大气压，并且在穿越干燥层的过程中是持续降低的，而在理论上干燥介质的相对湿度随压力的变化是成正比例关系，压力的持续降低，则意味着干燥介质接纳水分的能力在持续增加，增大了粮食与干燥介质间的水蒸气分压力差，从而使种子的去水速度加快，自身的温度降低，这样就实现了种子在自身温度相对较低的条件下，高效快速地干燥。

在干燥机内的种子干燥是热风与种子接触自发交换水分的不可逆热力过程，其中存在温差势、压差势、生物化学等多种势。热风与种子的温差越大，二者间的热交换越强烈，而热风与种子间的湿度差越大，则水分交换的速率越大，基于此原理，本发明采用引风负压干燥，通过降低干燥介质的压力，使其相对湿度降低，干燥能力增大，提高种子的去水速率，而去水速率的提高，又会使种子的温度降低而增强热风与种子间的传热，这样不仅降低了种子此类热敏性物料的干燥温度，保障了品质，同时也加快了干燥速率，减少了能量消耗，提高了干燥效率。

干燥层内的通风阻力与层厚度增量存在5到8倍的递增关系，即随着层厚度的增加，通风阻力会以5到8倍的递增速度增加。基于此原理，本发明设计了由中间进风向两边干燥层分风的混流方式，此设计相当于把干燥层的厚度减小了一半，通风面积加大了一倍，同时，利用种子自上而下的自然流动特性，使物料层始终处于疏松状态，大大降低了干燥通风阻力，节约了通风能耗，提高了生产率并实现了种子表面受热均匀，防止了种子内部出现较大的温度梯度；设计的带自动翻板的排粮机构，既可实现无级调整排粮量，干燥结束后，又可方便，快速地利用种子的自然流动排空干燥机内所有的粮食，保护了胚芽部位免受损伤,适应各种作物种子的干燥，干燥机的通用性好。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

1、本发明采用包括干燥机本体、提升机、引风机、热风炉、换热器、小进气角盒、排气角盒、进气角盒、排粮装置、机下输料机、粮食水分及干燥温度在线检测仪，为引风负压干燥，维持了种子在相对较低的温度下优质、高效、较快地干燥，也降低了干燥能量消耗，同时也具有结构简单、操作简便、适用性强等特点。

2、本发明实现了循环干燥机的混流干燥，降低了通风阻力，节约了通风的能量消耗。

3、本发明在排粮轮的下面设计了可以无级调整工作角度的排粮翻板，能够实现无级排粮并保障了能够一次排空干燥机内的种子，解决了干燥机内残留种子的问题。

4、本发明中的进风道和出风道都在干燥段的中部，且进风道和排风道紧贴在一起，简化了风道结构并防止了干燥粉尘的外露。

5、本发明中的各个部件均容易加工、造价低廉及使用效果好。

附图说明

图1为本发明一种作物种子低温循环干燥机的主视图；

图2为本发明一种作物种子低温循环干燥机的左视图；

图3为本发明一种作物种子低温循环干燥机中的排粮装置结构示意图；

图4为本发明一种作物种子低温循环干燥机中的小进气角盒的主视图；

图5为本发明一种作物种子低温循环干燥机中的小进气角盒的左视图；

图6为本发明一种作物种子低温循环干燥机中的排气角盒的主视图；

图7为本发明一种作物种子低温循环干燥机中的排气角盒的左视图；

图8为本发明一种作物种子低温循环干燥机中的进气角盒的主视图；

图9为本发明一种作物种子低温循环干燥机中的进气角盒的左视图；

图10为本发明一种作物种子低温循环干燥机中的风道的主视图；

图11为本发明一种作物种子低温循环干燥机中的风道的左视图。

图中标号与名称如下：

1	干燥机本体	2	提升机
				3	引风机	4	热风炉
5	换热器	6	小进气角盒
				7	排气角盒	8	进气角盒
9	机下输料机	10	粮食水分及干燥温度在线检测仪
				11	缓苏段	12	干燥段
13	排粮段	14	进风道
				15	排风道	16	二流阀
17	排粮电机	18	排粮轮
				19	排粮翻板

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例：

如图1~11所示，一种作物种子低温循环干燥机，按照粮食输送流动方向，包括依次设置的提升机2、二流阀16、干燥机本体1，粮食进入干燥机本体1后经历的流动过程是缓苏段11、干燥段12和排粮段13，然后经粮食水分及干燥温度在线检测仪10检测后，落入机下输料机9再送回提升机2，本实施例中的粮食水分及干燥温度在线检测仪10可以在市场上购得。提升机2安装在干燥机本体1的侧面，引风机3安装在干燥机本体1的正面，引风机3的进风口直接与排风道15相连接，热风炉4和换热器5设计在干燥机本体1的背面。进风道14的进风口直接与换热器5的出风口相连接。热风炉4燃烧产生的热量经过换热器5交换给干燥介质（空气），空气在引风机3的引力作用下形成热风，其流向是从换热器5流过进风道14后进入小进气角盒6和进气角盒8，穿过粮层后进入排气角盒7，然后由排气角盒7流入排风道15，再由引风机3排往室外。

如图1和图2所示，干燥机本体1的基本结构属于方形钢结构仓体，仓体的上部是缓苏段11，中部是干燥段12，下部是排粮段13。小进气角盒6、排气角盒7、进气角盒8、进风道14和排风道15都设计在干燥段12内，并把进风道14和排风道15设计在干燥段12的中间位置，且进风道14和排风道15紧贴在一起。角盒的排布方式自上而下依次为若干小进气角盒6横向排列的第一小进气角盒层、若干排气角盒7横向排列的第一排气角盒层、若干进气角盒8横向排列的进气角盒层、若干排气角盒7横向排列的第二排气角盒层、若干小进气角盒6横向排列的第二小进气角盒层，并且进气角盒8与排气角盒7是上下错位排列的。如图4、5、8和9所示，小进气角盒6和进气角盒8的底面是敞开的，小进气角盒6和进气角盒7的一端与干燥机本体1相连接，另一端与进风道14连接并与进风道14是相通的；如图9所示，进气角盒8的两个侧面设计有透气孔，如图6、7所示，排气角盒7的横断面是六角结构，两个侧面设计有透气孔，朝下的两个面是带有网眼的透风网；排气角盒7的一端与干燥机本体1相连接，另一端与排风道15连接并与排风道15是相通的，排风道15和进风道14紧贴在一起，如图2、10和11所示；引风机3的进风口直接与排风道15相连接，热风炉4和换热器5设计在干燥机本体1的背面，进风道14的进风口直接与换热器5的出风口相连接。

如图2、3所示，排粮段13设计在干燥段12的下方，排粮电机17、排粮轮18、排粮翻板19都安装在排粮段13，排粮轮18与排粮电机17相连接，由排粮电机17带动排粮轮18转动排粮，排粮电机17由粮食水分及干燥温度在线检测仪10控制其转动速度。粮食水分及干燥温度在线检测仪10安装在排粮段13和机下输料机9之间，用作检测经过干燥段12以后的种子的含水率和干燥温度并控制排粮轮18转动的速度。排粮轮18是一个带有叶片的转轮，改变排粮轮18的转动速率即可控制干燥内粮食循环的速度，调整粮食经过干燥段12时的干燥时间；排粮翻板19安装在排粮轮18的下面，排粮翻板19两端各套装一个轴承并安装在干燥机本体1上，排粮翻板19的工作角度是可以无级调整，排粮翻板19与排粮轮18配合实现对干燥机排粮量的无级调整，在粮食水分及干燥温度在线检测仪10检测到干燥机内的种子全部达到目标水分时，便完成了本批种子的干燥，此时，把排粮翻板19的工作角度调整到最大位置，即可利用种子的自然流动，实现快速排粮，由于能够利用种子的自然流动排粮，所以排粮结束后干燥机本体1和排粮翻板19上都不会残留种子。

实际工作时，先接通电源，粮食水分及干燥温度在线检测仪10完成复位自检,显示待工作状态。设定干燥温度、干燥水分目标值，然后按下提升机2启动按钮，种子则由提升机2提升到干燥机本体1的顶部落入干燥机本体1，把干燥机本体1装满后，开启排粮电机17，此时干燥机本体1最下端，被排粮翻板19托扶着的部分种子就被排粮轮18排出干燥段12，而跌落到机下输料机9，由机下输料机9把排出的种子送回提升机2，再由提升机2提升到干燥机本体1的顶部，实现种子周期循环。干燥机本体1内的作物种子（粮食）在循环干燥过程中，是靠自重连续向下流动，在流动的过程中实现缓苏、干燥，在经过干燥段12的流动过程中，受上下错位排列的角盒的作用不断换位并改变流态，使得种子在各个方向上均匀受风，均匀干燥，降低了干燥过程中内部产生的热应力和水分偏差应力，抑制了种子内部的应力裂纹，保障了干燥品质。循环干燥过程中，燃料在热风炉4中燃烧产生的热能，经过换热器5交换给空气，形成热风，即干燥介质，热风在引风机3的吸引下，由换热器5经过进风道14流入小进气角盒6和进气角盒8，从小进气角盒6和进气角盒7向四周分风，穿过粮层后进入排气角盒7，再经过排风道15及引风机3排到机外。引风机3在引风的同时，必然使热风的压力低于环境的大气压，并且在穿越干燥段12的过程中是持续降低的，在理论上干燥介质的相对湿度随压力的变化是成正比例关系，压力的持续降低，则意味着干燥介质接纳水分的能力在持续增加，增大了粮食与干燥介质间的水蒸气分压力差，从而使种子的去水速度加快，自身的温度降低，这样就实现了种子在自身温度相对较低的条件下，高效快速地干燥。在粮食水分及干燥温度在线检测仪10检测到干燥机本体1内的种子全部达到目标水分时，便完成了本批种子的干燥，此时，把排粮翻板19的工作角度调整到自排粮位置（如图3中沿箭头所指的方向旋转60°），即可利用种子的自然流动，实现快速排粮，排粮结束后干燥机本体1和排粮翻板19上都不会残留种子。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种作物种子低温循环干燥机，其特征在于：包括干燥机本体、提升机、引风机、热风炉、换热器、小进气角盒、排气角盒、进气角盒、排粮装置、机下输料机、粮食水分及干燥温度在线检测仪；其中，干燥机本体分为上、中、下三段，上部为缓苏段，中部为干燥段，下部为排粮段，提升机安装在干燥机本体的侧面，引风机安装在干燥机本体的正面，热风炉上面设置换热器，热风炉和换热器设置在干燥机本体的背面，进风道和排风道设于干燥段的中部，且进风道和排风道紧贴在一起，引风机的进风口直接与排风道相连接，进风道的进风口直接与换热器的出风口相连接，干燥段自上而下依次设置若干小进气角盒横向排列的第一小进气角盒层、若干排气角盒横向排列的第一排气角盒层、若干进气角盒横向排列的进气角盒层、若干排气角盒横向排列的第二排气角盒层、若干小进气角盒横向排列的第二小进气角盒层，进气角盒与排气角盒为上下错位排列，小进气角盒和进气角盒的一端均与干燥机本体连接，小进气角盒和进气角盒的另一端均与进风道相连通，排气角盒一端与干燥机本体连接，排气角盒另一端与与排风道相连通，排粮段内设有排粮装置，排粮装置下方设有机下输料机，机下输料机与提升机连接，排粮段和机下输料机之间设置粮食水分及干燥温度在线检测仪。

2.根据权利要求1所述的作物种子低温循环干燥机，其特征在于：所述干燥机本体顶部设有二流阀。

3.根据权利要求1所述的作物种子低温循环干燥机，其特征在于：所述小进气角盒和进气角盒的底部为敞开结构，进气角盒的两个侧面设有透气孔。

4.根据权利要求1所述的作物种子低温循环干燥机，其特征在于：所述排气角盒的横截面为六角结构，排气角盒的两个侧面设有透气孔，排气角盒朝下的两个面设有带网眼的透风网。

5.根据权利要求1所述的作物种子低温循环干燥机，其特征在于：所述排粮装置包括排粮电机、排粮轮和排粮翻板；其中，排粮电机带动排粮轮转动排粮，排粮电机由粮食水分及干燥温度在线检测仪控制其转动速度，排粮翻板设于排粮轮下方，排粮翻板两端通过轴承与干燥机本体连接，排粮翻板的工作角度为无级调整，排粮翻板与排粮轮为无级调整连接。

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