種子包衣后干燥機的研究

田婧塬，王高，坎雜

(石河子大學，新疆石河子832000)

近幾年，我國工廠化藥劑處理的種子中，包衣種子約占90%，而且在今后的推廣應用中仍將占據重要地位，目前種子包衣面積已達17%，種衣劑進行良種包衣已由點到面、由試驗示范到推廣應用。種子包衣是以種子為載體，以包衣設備為手段，將含有農藥、肥料、生長調節劑等有效成分的種衣劑(通常為膠懸液)按一定比例均勻有效地包敷到種子表面的加工處理技術［1］。種衣劑有效防治苗期病蟲害，提高發芽率，促進幼苗生長，提高作物產量等［2］。

提高包衣質量和自動化水平是農業機械研究專家最為關注的問題［3］。中國的包衣設備落后于發達國家，自動化程度不高是當前的首要問題。其次，密封不嚴是國產種衣機普遍存在的問題，造成包衣藥劑損失，嚴重影響了包衣的效果，而且產生的大量藥劑粉塵以及其中的有毒物質，對操作人員的身體健康造成威脅。再者，種子經包衣處理后表面水分有所增加，如果不盡快脫去這部分水分，將給下一步的種子處理工作帶來很多麻煩，如種子計量不準確、種子包裝后黏結等，而且還會影響種子發芽率及后期的儲存問題。

針對這些問題，由石河子開發區天佐種子有限責任公司，開發了一種新型的種子包衣后干燥機，采用精確控制，將各部件有序協調的工作，有效提高了種子包衣后的質量，滿足了現代農業生產隊種子包衣質量高標準的要求該種子包衣后干燥機即可用于種子包衣干燥機，也可獨立作為干燥設備進行干燥物料設備［4］。

1 基本結構及工作過程

1.1 基本結構組成 該種子包衣后干燥機主要由傳動系統、熱風系統、進料系統、出料系統、12棱邊滾筒和機架、控制系統等組成。種子被包衣等處理后，由進料系統落入到該干燥機的核心部件12棱邊滾筒中，打開總電源，通過控制系統設定好傳動系統合適轉速，傳動系統帶動滾筒轉起來，再設定風機的適宜風速和加熱最佳溫度，熱風系統通過滾筒中軸心總管道上的傾斜支流風管道將熱風吹到包衣后種子的表面，對其表面進行加熱，通過調節連接上下機架的對稱調節絲桿，可微調滾筒傾斜角度使滾筒達到合適傾斜角度，可實現連續干燥作業，干燥完成后的種子經出料系統排除滾筒，為滾筒后續工作捅出空間。

1.2 干燥機的特點 該干燥機有以下7個方面的特點:

(1)機構簡單，干燥速度快，并可進行低溫熱風控制調節，干燥均勻、無破碎，粘結率低，可進行連續干燥作業。

(2)種子包衣后干燥核心部件是滾筒，采用封閉式箱體設計，保證了種子包衣劑對加工現場環境污染小，減少包衣劑對現場生產工人身體的影響。

(3)該干燥機中的滾筒采用的是12棱邊滾筒，不僅可以實現對物料的翻轉，使種子干燥均勻，而且可以有效減少因為翻轉而導致的種衣劑的脫落或破碎，提高種子干燥效率。

(4)該干燥機采用電子數字式控溫，所述加熱管為電阻式熱合金介質導熱升溫的熱風烘干干燥裝置，在所述滾筒內通過熱風的沖擊與對流，實現對包衣種子的干燥。

(5)設置了檢視窗口，可以觀察和檢測種子包衣后干燥的過程，也可以打開檢視窗口，對滾筒內殘留物進行清理。

(6)根據包衣不同的種子后干燥可以調節干燥溫度、滾筒轉速和氣流沖擊速度，選擇不同種子的最佳干燥參數組合。

(7)該干燥機的進料系統、滾筒和出料系統均由不銹鋼材質組成，能夠接觸到包衣劑的部件不會被種子包衣劑腐蝕，更加經久耐用。

1.3 主要的技術參數

生產率(烘干棉種):5 t/h

電加熱器功率:1.5 kW

風機功率:2 kW

滾筒驅動電機:1.5 kW

風機流量:4 000 m3/h

物料表面溫度:80℃

滾筒傾斜角度調節范圍:-5°～+5°

整機尺寸:3 440 mm×970 mm×2600 mm

2 關鍵工作部件

2.1 傳動系統 傳動系統為動力機構，調速電機通過皮帶輪驅動12棱邊滾筒，為滾筒轉動提供動力。調速電機由轉速可由控制系統進行控制調節。

傳動系統由調速電機、大小皮帶輪、皮帶和拖輪裝置組成，通過調速電機機座與機殼機架相連;托輪裝置在滾筒的左右兩邊各設兩個，前后各一組，托輪裝置由支架、橡膠輪和輪軸組成，支架焊接在整體上機架上。小皮帶輪通過中間鍵固定在調速電機的輸出軸上，而大帶輪通過螺釘固定在滾筒外圍上。相比鏈條傳動，皮帶傳動系統結構簡單，效率高。此傳動系統的傳動比是10∶1，調速電機的調速范圍125～1 250 r/min。

2.2 滾筒 該干燥機的核心部件干燥滾筒設計成12棱邊滾筒，相比圓形滾筒，不僅具有翻轉種子，使種子干燥更加均勻的功能，而且對比六棱邊滾筒，翻轉幅度較小，不會對種子表面的種衣劑造成脫落，降低了設備對種子的破損率。滾筒采用封閉式結構，只在前后設有開口，在開口出通過耐磨橡膠帶保證滾筒與進出料系統的封閉性。

滾筒通過托輪裝置支撐在上機架上，上機架與下機架在下料段通過銷釘連接，出料端通過調節絲桿連接。滾筒在工作狀態出料段略微向上傾斜，傾斜的角度可通過調節連接上下機架的對稱調節絲桿進行微調。該干燥機可實現種子包衣后干燥連續作業，滾筒的長度≥2 350 mm，生產效率高，滾筒內經≥390 mm。

2.3 熱風系統 熱風系統通過風機將大量的風吹出，流經加熱室，對其進行加熱達到一定溫度，再經由進氣管道導到軸心總管道，軸心管道將具有一定壓力和溫度氣流較均勻分配給其傾斜支流分管道，再直接沖擊包衣后的種子表面，對種子進行干燥。干燥后的廢氣經由排風系統排除，在排除系統由風機除塵器對廢氣進行凈化處理，減小對環境的影響。

熱風系統由風機、進氣管道、排風系統、加熱室、電加熱管、軸心總管道及其上的傾斜支流分管道。排風系統由排風管道、風機除塵器組成。風機通過下支架固定在下機架上，而加熱室直接連在風機的出風口上，加熱室中布置多個加熱管，保證對經過氣流加熱到預定的溫度。進氣管道兩端分別焊接在加熱室出口和軸心總管道上，進氣管道末端穿過了出料系統。而軸心總管道兩端分別通過螺栓連接在進料系統和出料系統殼體上。

2.4 控制系統 該干燥機控制參數主要包括滾筒的轉速，氣流溫度和氣流速度。通過控制柜設定好轉速［5］和速度，然后下指令給2個變頻器，變頻器通過調節交流電頻率進而控制調速電機轉速和風機的氣流速度;控制柜下傳數據給溫控儀，由溫控儀控制電加熱管進行加熱，溫度傳感器實時檢測當前溫度，便于查看和測控。

控制系統有溫度、風速、轉速調節裝置，由溫度傳感器、溫控儀、變頻器、電器元件、控制柜、電纜等組成。控制柜安裝在機架的外側并且適合操作的地方，而溫度傳感器安在軸心總管道的支流分管道的出口處，但距離種子有一定的間隙。

3 包衣后干燥試驗及結果

試驗以棉種為原料，棉種種衣劑作為包衣劑，50∶1的藥種比，對包衣后的棉種進行烘干試驗，以生產效率、破損率、干燥均勻度等性能指標。試驗結果:(1)成功研制種子包衣后干燥機一臺;(2)生產效率為5.3 t/h，種子破損率為0.5%，試驗檢測的各項指標都達標，有些指標甚至超過干燥機的指標。

4 結論

(1)通過棉種包衣后干燥試驗，得出棉種生產效率5.3 t/h，干燥過程破損率0.5%。試驗檢測的各項指標都達標，有些指標甚至遠超過干燥機的指標。

(2)該包衣后干燥機使種子包衣后無需晾曬可立即包裝，提高工作效率，縮短種子加工時間，節約勞動生產成本;并且能有效解決天氣寒冷造成的種子包衣后凍結現象。使用可靠且維護方便，適用于大中型種子加工成套設備或單機使用。

［1］李明，姚東偉，萬麗，等.中國農作物種子包衣機械應用概況［J］.種子，2005(12):50-52.

［2］王少先，彭克勤，蕭浪濤，等.種子包衣及丸化技術研究進展［J］.種子，2002(5):32-35.

［3］趙磊磊，聶立水，朱清科，等.種子包衣及其在中國的應用研究［J］.中國農學通報，2009，25(23):126-131.

［4］彭寶良，謝煥雄，王海鷗，等.5BH-5型種子包衣后烘干機的研制［J］.西北農業學報，2007，16(1):235-238.

［5］馬榮超，秦文.輕小型種子包衣機的研制及最佳滾筒轉速的研究［J］.中國農機化，2003(4):25-27.