第十章谷物清选、干燥和种子加工机械课件

第十章谷物清选、干燥和种子加工机械第一节谷物清选机械第二节种子加工机械第三节谷物干燥机械第十章谷物清选、干燥和种子加工机械1

第一节谷物清选机械

一、概述

二、谷粒的物理特性

三、谷物清选原理及

清选机械

第一节谷物清选机械

一、概述

二、谷粒的物理2一、概述

清粮与选粮的目的，就是从联合收获机、脱粒机以及其它方法脱下来的谷物中，完全分离开来(清粮)，并将清洁了的谷粒，按照形状，大小、比重等特征，分成不同的等级(选粮)，使谷粒的成色达到一致。谷物经过清选后，可以获得质量均匀，尺寸一致的种子。

一、概述3

种用谷物经过清选以后，由于具备了良好的生长发育基础，不仅可以使播后苗齐、苗壮，充分发挥良种的增产作用，而且可以节约种籽用量。清选后的种子已清除掉其中大部分病虫害的籽粒，减少了今后感染的可能性，使田间杂草含量减少，作物生长整齐，成熟一致，有利于机械化作业。

种用谷物经过清选以后，由于具备了良好的生长发育基础，不仅4

商品粮经过清选之后，不仅可以提高品质和等级，增加经济收益，而且次品可作为饲料用粮，可以节约不必要的运输费用。

商品粮经过清选之后，不仅可以提高品质和等级，增加经济收益，5二、谷粒的物理特性

收获后的谷粒常混有各种夹杂物，这些夹杂物和谷粒之间，有着不同的特性，只要找到谷粒和夹杂物有明显差异的特性，就可以利用它进行分选。清选机械常用的物理特性有以下几种：二、谷粒的物理特性6（一）谷粒的大小和形状

谷粒的大小和形状由长，宽。厚三个尺寸决定的。长度（l）最大，宽度（b）次之，厚度（a）最小，根据籽粒三个尺寸的大小可以分成以下几种情况：1、l>b>a为扁长形谷粒，如玉米，小麦等。2、L>b=a为圆柱形谷粒如小豆3、l=b>a为扁圆形谷粒，如野豌豆4、l=b=a为球形谷粒，如豌豆。

根据谷粒的这些特性，我们可以用圆孔筛，长孔筛和窝眼筒等工作部件分别按谷粒宽度，厚度和长度来进行分离。（一）谷粒的大小和形状谷粒的大小和形状由长，宽。厚三个7

谷粒和混杂物部有长、宽、厚这三个基本尺寸。最大尺寸为长度，其次为宽度，最小为厚度。同一种作物，各个谷粒的尺寸并非完全一致，而是在一定范围内变动。利用谷物和混杂物在某一尺寸方面存在的差异就可以进行清选。

谷粒和混杂物部有长、宽、厚这三个基本尺寸。最大尺寸8如按籽粒的厚度来分离采用长方形筛孔的筛子。长方形筛孔的筛子不是按籽粒的长度来分离；因为虽然籽粒的长度很长，但当它竖立起来．只要宽度小于筛孔，才能从这些筛孔通过。同样道理，长方形筛孔也不能根据种子的宽度来分离。这是由于只要籽粒的厚度小于筛孔，虽然宽度方面不能被通过筛孔，但如籽粒侧转过来．它就能按自己的厚度从这些筛孔通过因此，长方形孔只能用按照籽粒的厚度来分离。如按籽粒的厚度来分离采用长方形筛孔的筛子9

如籽粒和混合物间可以按宽度来分离时，可以采用圆孔筛。籽粒通过筛子时必需是竖立的，所以圆孔筛不宜以籽粒的长度和厚度来分离，这是由于籽粒的宽度大于筛孔直径时，虽其厚度比筛孔直径小，仍然不能通过。如籽粒和混合物间可以按宽度来分离时，可以采用圆孔10

（二）谷粒的体积质量（密度）

谷粒的密度，依其种类、湿度、成熟度和受病虫伤害程度的不同而有差别，可用这个式子来表示谷粒密度：ρ＝Q/V(g/cm3)其中：Q----一定容积的谷粒质量（g）V---谷粒容积（cm3）根据密度的大小，可将谷物混合物分离，常用液选或重力时清选机来分离。

（二）谷粒的体积质量（密度）11（三）谷粒的形状和表面特性

不同类型作物其谷粒表面特性是不一样的，有光滑的，粗糙的等。所以这些谷粒之间的相互摩擦或与其他物体如木板，铁板，不同筛面的摩擦角也不相同。在生产中，常常采用各种类型的摩擦式分离器进行分离。（四）谷粒的空气动力学特性（三）谷粒的形状和表面特性（四）谷粒的空气动力学特性12三、谷物清选原理及清选机械

（一）谷物清选机械的技术要求

（1）谷粒经过清选机械清选后，应能达到规定的标准。（2）清选过程不损伤谷粒。（3）适应性广，能进行多种谷物的清选和分级。（4）生产率高，能耗低。（5）工作质量稳定，使用调整方便

三、谷物清选原理及清选机械

（一）谷物清选机械的技术要13（二）谷物清选机械的分类

谷物清选工作，就是以谷物与夹杂物的不同物理机械性能为依据进行的。（1）利用谷粒空气动力学特性的如风选机、扬场机

等；（2）利用尺寸特性的如筛选机、窝眼式选粮筒等；（3）利用表面特性的如摩擦式清选机、螺旋分离器

等；（4）综合利用几种特性的如复式清选机、重力清选

机等。目前应用最多的是气流与筛子联合应用的清选机械。有的还配合窝眼选粮筒，既能清粮，又能分级，称为复式清选机。（二）谷物清选机械的分类14（三）种子的尺寸特性及其分离方法1、筛选

筛选法是使混合物在筛上运动，由于混合物中各种成分的尺寸和形状不同，就有可能把混合物分成通过筛孔和通不过筛孔两部分，以达到清选目的。

（1）筛子的形式和选择

目前机器上常用的筛子有三种型式，编织筛、鱼鳞筛和冲孔筛。这三种筛子各有优缺点应根据工作要求来选用。

（三）种子的尺寸特性及其分离方法15编织筛是用铁丝编织而成。它对气流阻力小，有效面积大，生产率高。一般适宜作上筛。但孔形不准确，且不能调节，主要用于清理服出物中较大的混杂物。

鱼鳞筛一种是由冲压的鱼鳞形条片组合而成。筛孔尺寸是可调的，使用时不需要更换筛子。调整筛孔就能满足不同作物清选曲需要。另一种是在一块铁皮上冲出鱼鳞孔，因而筛孔尺寸不能变。

冲孔筛是在薄铁板上冲制孔而成。常用的有长方孔和圆孔两种。这种筛子孔眼尺寸一致，分离谷粒较精确。编织筛是用铁丝编织而成。它对气流阻力小，16图10-1麦粒的尺寸特征图10-1麦粒的尺寸特征17长方形筛孔圆形筛孔长方形筛孔圆形筛孔18

冲孔筛的筛片坚固耐用不易变形，但有效面积小，生产率稍低，不适于负荷大的分离工作。一般作下筛比较合适。在选择筛孔形式和尺寸时，应根据被筛物的组成和筛选要求按被筛物有所差别的某种尺寸特性，来确定用圆孔或长孔筛以及孔的尺寸。种子的尺寸愈接近筛孔的尺寸，其通过的机会愈小。两者尺寸相等时不能通过，如果种子的尺寸与孔相差太大，则起不到清选的效果，所以在选择筛孔形式和尺寸时，应使筛孔的尺寸略大于被筛物尺寸。冲孔筛的筛片坚固耐用不易变形，但有效面积小，生19（2）筛孔的尺寸和配置

圆孔的尺寸和配置圆孔筛的工作尺寸用圆孔直径d表示。圆孔在筛面上的分布对谷粒的通过性能和筛子分离完全度有很大的影响。种子通过筛孔的可能性随着筛孔在单位筛面上的总数增加而增加，也即与筛子的相对有效面积成正比。设筛子的工作面积为F(m2),总的筛孔面积为f(m2)，则相对的有效面积为u=f/Fu值愈大，种子通过筛孔的可能性也愈大。（2）筛孔的尺寸和配置20

长方孔的尺寸和配置

长方孔的工作尺寸是筛孔的宽度b。筛孔长度用a表示，虽非筛子的工作尺寸，但必须大于种子长度，它对种子的分理性能有很大影响。长方形孔在筛面上布置一般有四种形式：直线形，棋形，倾斜形和交叉形。其中，以直线形，棋形应用较为广泛。

长方孔的尺寸和配置21

从强度的观点考虑，当筛面上受均匀载荷时，直线形的筛孔的孔间部分受拉伸，承担载荷的大部分，因而筛孔不易变形。而棋形配置的筛孔有有位于筛面内的横向力时，筛孔之间的间隔部分将弯曲使筛孔变形；从分离效果来看，在布置筛子时应使种子在筛面上的运动方向和长孔方向一致，以便有效地分离种子。从强度的观点考虑，当筛面上受均匀载荷时，22清选机上筛子的配置

一般清选机上常装三组筛子：第一组筛子用来分离大的混杂物；第二组筛子用来分离小的混合物，第三组筛子用于对主要作物种子分级或分类。清选机上筛子的配置23直线型棋型直线型棋型24筛子之间的配置通常有三种方法：a)

并联配置使后面的筛子的得到的被筛物均是通过前筛筛孔的过筛物。常用于简易的清选机，联合收获机的分离机构和复式脱粒机。b)

串连配置使后面的筛子的得到的被筛物均是前筛筛面滑下来的筛上物。应用于某些专用的种子清选机。c)

综合配置这种方法通常是第一个筛子和第二个筛子按并联配置，而第二个筛子和第三个筛子按串联配置。所以目前大部分的种子清选机都是采用这种配置方法。筛子之间的配置通常有三种方法：25并联配置筛子并联配置筛子26串联配置筛子串联配置筛子27综合配置筛子图10-2

综合配置筛子图10-228

（3）

筛子在筛面上的运动

用筛选方法清选，必须保证被筛物能在筛面上移动，使谷粒有更多的机会由筛孔通过，而被阻留于筛面上的大杂物沿筛面流出。为了达到这一目比筛体常用四根吊杆悬起或支起。借曲柄连杆机构使它作往复运动。为了提高筛选质量，筛体本身有一较小的倾斜角度。

（3）筛子在筛面上的运动29筛子的摆动有纵向和横向两种型式。横向摆动时，被筛物在筛面上作之字形移动，逐渐沿筛面滑出筛外，经过的路程校长，可以增加被筛物在筛面上的停留时间。纵向摆动，被筛物沿筛面纵向上下移动，下移较上移距离大，逐渐滑出筛外。经过的路程较短，在筛面停留的时间少，生产率高但分离效果较差，在其它条件相同时，所用筛子的长度应较纵间摆动者为大。筛子的摆动有纵向和横向两种型式。横向摆动时，被30

2、窝眼筒分选（1）

组成

窝眼筒分选是一种按谷粒长度不同进行分级的选粮装置。由筒壁上压有许多直径相同圆窝的圆筒和圆筒内中央的承种槽以及推运器组成

2、窝眼筒分选31（2）分离原理选粮筒按一定的倾角(1°—2°)安装，工作时低速回转，筒中的谷粒长度小于圆窝直径的短籽粒，落入圆窝后随窝上升，达到比长谷粒高一些的位置后，落入承种槽，被槽内的推运器运走；而大于圆窝直径者不能落入窝内，被圆筒带到一定高度后，因本身重量下落,从筒底的一端排出。因此，改变承种槽在筒内的高低位置和采用不同直径的圆窝筒，就可按谷粒的长度进行分级。提高承种槽槽缘位置，长谷粒进入承种槽的可能性越小。（2）分离原理32窝眼筒按长度分选图10-3

窝眼筒按长度分选图10-333

调整原则是尽量使长短谷粒分离。圆窝直径的大小，应按所要分离混合谷粒的尺寸长短来确定，原则是小于长谷粒，稍大于短谷粒。谷物在选粮筒中不仅受到本身重力的作用，也受到由于筒的回转所产生的离心力的作用，如选粮筒的转速增高，离心力与重力相等时，谷粒既开始不能下滑而被紧压在筒内表面，随同回转。由此可见，选粮筒的生产率受转速的限制，只有当转速小于此转速时，谷粒才能下落。

调整原则是尽量使长短谷粒分离。圆窝直径的34新设计的窝眼选粮筒，在筒的下方增设一个四叶片搅龙。它以高于窝眼筒的速度与窝眼筒同向旋转，以翻动筒底谷物，增加谷粒接触窝眼的机会，从而提高窝眼筒的生产率。新设计的窝眼选粮筒，在筒的下方增设一个四35（四）按谷粒重量及空气动力学特性清选

风选谷物混合物，主要是利用谷粒和各种成分不同的临界速度与飘浮性能来进行的。常用方法有以下三种：1、垂直气流即利用风机产生的气流，在管道内向上吹吸和改变其流动速度，因而改变对谷物混合物作用力的大小来清选谷物。（四）按谷粒重量及空气动力学特性清选

362、倾斜气流将风机产生的气流吹向正在从粮斗中落下或受筛分的混合物上，使迎风面积和漂浮系数较大、重量较小的夹杂物，被气流吹得较远；而漂浮系数较小的谷粒，则落在近处。农村普遍使用的风车即此原理。2、倾斜气流将风机产生的气流吹向正在从粮斗中落下或受筛分的混373、抛掷清选它是将谷物混合物以较高的速度抛到空气中，利用空气对谷粒及混杂物阻力的不同，而被抛掷到不同的距离。其中飘浮系数较大的夹杂物受到空气的阻力较大，抛掷距离较近；而重量大的谷粒，由于惯性较大且受到空气阻力较小，就抛掷得较远，从而达到分离的目的。3、抛掷清选它是将谷物混合物以较高的速度抛到空气中，利用空气38图10-4垂直气流式清选装置图10-4垂直气流式清选装置39图10-5倾斜气流式清选装置图10-5倾斜气流式清选装置40带式扬场机图10-6带式扬场机图10-641

（五）按谷粒形状和表面特性清选

凡用风选和筛选等方法不能分离的谷物，可根据谷粒的表面光滑和粗糙程度的不同，采用相应的方法进行分离清选。

421、用倾斜回转带进行分离

在上、下两辊轴间张以输送带，与水平成一倾斜角度，使带纵向向上运动。由料斗落到带上的混合物中，表面光滑的谷粒将沿斜面下滑；而表面粗糙、摩擦系数大的谷粒，则随带运动到上方，由顶部落到机后。摩擦带式分离机输送带的材料有布、麻绒或橡胶等多种。使用中应注意调整好带的倾角与旋转速度，以达到分离好混合物的目的。1、用倾斜回转带进行分离432、用螺旋面进行分离

在直立的支柱上焊接3-5节节距相等的螺旋面，将混合物由上端漏斗喂入，使之沿螺旋面下滑。其中表面粗糙的谷粒，由于摩擦阻力大，仅产生滑移，且运动速度较慢，因而产生的离心力较小，即沿螺旋内侧以较小速度向下滑落；表面光滑的圆形谷粒，则因滚动速度较快，产生较大的离心力而向外移动，以致滚出螺旋面外，从而使两者分离。2、用螺旋面进行分离44

（六）按比重进行分离

谷粒的比重，依其种类、湿度、成熟度和受病虫伤害程度的不同而有差别。因此，根据比重的大小，可将谷物混合物分离。

（六）按比重进行分离45

重力精选机，是综合利用气流与振动的原理，按比重分离谷物混合物的机械。重力清选机的分级台就靠比重法分离不同程度的物料和石块等。工作时，物料沿密孔金属网筛的斜面下滑，同时，由于台面下的气流作用和台面振动，物料依其比重不同分成层次，并处于不同的悬浮状态。最重的在下面，既受台面振动的推逐向右侧横移，又沿网面向上移动，在网面较高处排出。最轻的物料则浮于上层，很少受到台面的推逐，主要依靠斜向吹来的气流和台面倾斜作用，向最低点移动并经最左端流出。中层的谷粒，则依其层次所受到的不同推逐力和气流作用，分别由中间各出口流出。这样可按谷粒和杂物的不同比重分成3-5级。重力精选机，是综合利用气流与振动的原理，按比重分离谷46比重式清选机工作台面比重式清选机工作台面47

（七）其他分选方法

谷物品种很多，特性各异，特别是种子清选，还涉及蔬菜、花卉、牧草、林果等，在形态上更是千差万别。利用前述四种分选原理已难以满足清选要求，为此，又依据籽粒的一些其他物理特性差异研制了不同的清选分离装置。

（七）其他分选方法481、利用弹性分选籽粒质量与弹性有关，撞击(之字板)分选机就是按这一特性来清选的。2、利用表面粗糙度分选磁选机就是利用铁粉搅拌种子后，表面光滑和粗糙的种子粘附铁粉量的不同，磁铁能否吸住和吸力大小来分离的。1、利用弹性分选籽粒质量与弹性有关，撞击(之字板)分选机493、利用颜色分选籽粒颜色不同和单色的深浅不同，可借助光电分选机光电效应加以辨别，并带动执行机构加以区分。4、利用电特性分选有些谷粒(种子)间的导电性、电介质渗透性和极化程度不同，可以据此采用静电法、介电法来清选。3、利用颜色分选籽粒颜色不同和单色的深浅不同，可借助光50第三节种子加工机械一、概述二、种子清选原理及常用种子处理机具三、种子加工成套设备和种子加工厂第三节种子加工机械一、概述51一、概述(一)种子加工的发展概况

种子作为农业生产中特殊生产资料，是农业科学技术发挥作用的载体，是农业增产的内因。所以从人类开始种植谷物，就开始重视种子问题。1.9000年前，人类开始种植谷物，就有种子问题，随之就要求培育优良品种和对种子进行清选加工。2.100多年前，种子机械就在欧洲各资本主义国家陆续得到发展。有些国家还建立了种子公司。一、概述523.20世纪30年代以后，欧洲各资本主义国家开始大规模地建造种子公司、推行种子的加工机械化和流通商品化。4.20世纪50年代后期，，我国开封机械厂和沈阳农具厂曾先后开始生产过两种种子清选机，但在当时条件下未获推广。5.到1978年全国种子加工工作会议根据农业生产的需要提出发展种子加工机械，从此推动了种子加工行业的发展壮大。3.20世纪30年代以后，欧洲各资本主义国家开始大规模地建536.种子质量是决定谷物产量的重要因素，种子质量一方面依靠科研育种、杂交繁育；另一方面依靠先进的加工工艺设备，提高其质量，充分发挥其优良品性，以达到丰产目的。目前，国有种子公司的全部商品种子都要采取精选、包衣、包装和标牌销售。国内有近30家工厂在生产着近200种不同型号的单机和约50种不同加工对象、生产规模和工艺流程的成套设备。

6.种子质量是决定谷物产量的重要因素，种子质量一方面依靠科54

(二)种子加工的范畴

种子加工包括清选、分级和处理，也可延伸到计量、包装和贮运。1、清选主要是把可用于播种的主要作物种子与其他种子、杂质分开。2、分级是把选定播种用的种子按不同要求分类。如玉米种子精播时，需要用筛片按圆、扁、大、小分成四级，至于整体种子应达某级，要依据纯度、净度、发芽率、含水率和杂草种子量等情况，按国家种子分级标准确定。3、处理可以是为清选、烘干等做准备(称前处理)，也可以是进一步提高种子播种质量(称后处理)。(二)种子加工的范畴554、对于收采的高水分种子，必须及时适当降水和通风；加工结束后贮藏的种子(包括包衣、丸化的种子)必须降到安全水分之下。播种前有时将种子晾晒干燥。因此干燥在前处理和后处理中均有应用。

目前，种子已是一项重要的商品资料，在生产者与使用者之间，存在许多中间环节。为了确实地保证规定的数量和质量，便于安全运输和贮藏，并明确责任，对进入市场流通的种子，要准确计量、密封包装、如实标明质量条件等。4、对于收采的高水分种子，必须及时适当56二、种子清选原理及常用种子处理机具（一）种子清选原理的确定

在谷物清选机械中已讲述了谷物清选的主要原理与机械，其中风选、筛选、窝眼选和比重选应用最广，对谷物清选基本能满足要求。但是种子因品种多、形态差异大，往往还须辅以其他清选方法，才能将各种杂质和异类种子清除掉。即使是风选、筛选等常用原理在清选时应依据物料中种子和各种其他成分的特性分布关系来确定。

二、种子清选原理及常用种子处理机具57以长度特性清选大麦种子为例，首先要逐粒测定大麦种子长度，统计不同长度区段的种子百分率，可获得其分布关系的直方图，通过计算可得频率曲线图(图10—7)，同理可得大麦种子中杂草种子长度分布的频率曲线图。然后分别测出大麦和杂草种子厚度和宽度分布的频率曲线图，将它们绘在一起(图8—28)。从图10—8明显看出，大麦和杂草种子按厚度分布的曲线重叠，无法采用长孔筛将它们分离，按宽度分布的曲线略好，用圆孔筛可以部分分离，按长度分布的曲线是截然分开的，因此可以确定必须用窝眼筒来完成清选任务。以长度特性清选大麦种子为例，首先要逐粒测定大58图10-7大麦种子长度分布曲线

图10-7大麦种子长度分布曲线59图10-8大麦种子和杂草种子尺寸分布图10-8大麦种子和杂草种子尺寸分布60

如果所测的三种特性中，均无两条曲线截然分开时，那就再考虑其他特性(如气流、摩擦等)。

（二）常用种子处理机具

作物品种多，种子形态差异很大。为了顺利清选和提高清选后种子的实际播种质量，需要准备不同的前处理和后处理机具。属于前处理的有：脱粒机、除芒机、刷种机、剥裂机、脱绒机、脱籽机、酸性机等。属于后处理的有：拌药机、包衣机、丸化机、擦皮机、照射机、高低频电流处理机等。在这些各种处理机具中，多数只是在特殊情况下使用。而且在不能满足需要的同时还要辅助以其他方法，比如说化学方法等。如果所测的三种特性中，均无两条曲线截然分开611、前处理：比如：（1）玉米种子收获时籽粒含水率：30％～35％，无法直接脱粒，但可以摘穗收获，待烘干到含水率18％～20％时再脱粒。（2）稻类和麦类中有些品种带芒，蔬菜、牧草中，带芒种子更不少见，有的则带茸毛，应该用除芒机(10—9)或刷种机(图10—10)去掉芒刺和茸毛，刷掉表面附属物，才能减少种子相互缠绕，提高流动性，便于清选，在以后需要包衣和丸化时，也有利于药剂等向种子粘附。1、前处理：比如：62（3）多粒甜菜种子为聚合果球，为了节约种子和减少间苗工作量，需要首先采用剥裂机将果球剥成单粒，然后再进行磨光、清选和其他作业。（4）棉花种子表面残留有12％左右的短绒，不仅妨碍种子加工，还影响到播种、特别是单粒精播。为此必须脱绒，除机械式锯齿剥绒机和磨料剥绒机外，采用更多的是

化学法，如浓硫酸、稀硫酸、盐酸蒸汽等。（3）多粒甜菜种子为聚合果球，为了节约种子63图10-9除芒机结构示意图1．除芒杆2，观察窗口3．喂入调节门4．转动轴5．排出口调节活门图10-9除芒机结构示意图64

图10-10刷种机示意图1．进料口2．金属网外壳3、尼龙刷4、出口图10-10刷种机示意图65

20世纪80年代在稀硫酸脱绒基础上发展起来的泡沫酸脱绒成套设备在我国棉区占有较大比重，它利用发泡剂使硫酸起泡容易渗入短绒，再在滚筒烘干机中加热，使硫酸浓缩，短绒被水解、炭化，经搅拌脱下70％一80％短绒，再经氨碱中和掉种子上的残酸，便可用常规机具清选和包衣。20世纪80年代在稀硫酸脱绒基础上发展起66（5）西瓜、甜瓜、番茄、青椒等许多蔬菜种子成熟时，还是被包在多汁的果肉中，在清选之前，有较多的前处理工作，统称为湿加工。湿加工典型的工艺流程是：喂料一破碎一分离(种子和种果的皮、汁、肉)一清洗去杂一酸处理去胶膜一漂洗去残酸和胶一甩去自由水一干燥。至此获得的种子才可进行清选后处理等常规的加工程序。在湿加工过程中，常用的机具有包括破碎、分离等在内的脱籽机、酸洗机、甩干机等。（5）西瓜、甜瓜、番茄、青椒等许多蔬菜种子672、后处理

种子经过后处理，可以切实提高种子自身质量，近年受到广泛重视。后处理机具中用得最多的是包衣机，其次有丸化机等，以及其他后处理机具。

（1）包衣机包衣是将一定量超微粉碎的农药、化肥和其他配套助剂，与成膜固结胶等混合成一定酸碱度和黏度的种衣剂，在向包衣机(图10—11)喂人种子的同时，种衣剂也按不同作物规定的配比被注入或甩向种子表面，表面粘有种衣剂的种子再进入机器的搅拌部分，在机器的不断搅拌和种子的相互搓擦下，种衣剂在种子籽粒之间和种子外表的不同部位均匀摊开，并同时在种子表面固结一层牢固的种衣薄膜。喷洒时雾化度高、喂料均匀、种衣剂中各物料粉碎度好，搅拌时扰动大、时间长，均会提高包衣质量。2、后处理68图10-11C12—10型种子包衣机示意图1．人料口2．种子甩盘3．药剂甩盘4．种子喂人量调节旋钮5．清洁刷6．搅龙图10-11C12—10型种子包衣机示意图69（2）丸化机丸化与包衣类似。丸化主要用于小粒和流动性差的种子，丸化时液、粉分别施加，多次逐层包覆，所获得的最终结果是尺寸基本相同的圆丸，增大了种子的外形尺寸，提高了投播种子的质量和流动性，利于单粒精播。发达国家的番茄、甜菜、青椒及许多花卉种子都是丸化后播种的。对于牧草和林木种子，有时将丸化种子做成饼状，使它们着地稳定，便于在丘陵山地采用高效的飞机播种。

（2）丸化机丸化与包衣类似。丸化主70丸化的要求是最大的单粒率、足够的丸壳强度和良好的丸壳吸潮崩解度。丸粒尺寸应均匀，个别丸壳过厚的大粒丸要重新加工。丸化种子包层厚、水分大，必须及时烘干。丸化机从工作原理上讲有模压式、漂浮式和旋转式等。旋转式(图10—12)应用较多，其主要工作部件是一个由皮带带动旋转的斜置丸化罐，结构简单，适用性广。投放一定量种子后，再分批喷水和加粉，到一定时间取出过筛。其不足是作业时劳动强度较大。目前发展出的滚筒式，种子沿轴向移动时，依次多点喷液加粉，自动流水作业。丸化的要求是最大的单粒率、足够的丸壳强度71图10—12旋转式种子丸化机

1．丸衣罐2．液体喷射装置3．传动装置4．电动机

图10—12旋转式种子丸化机1．丸衣72(3)擦皮机豆科牧草中常有硬实种子，透气性、吸水性差，发芽率低，小粒的苜蓿、紫云英等尤甚，采用擦皮机处理，有时可将硬实种子的发芽率提高30％～40％。

(4)照射处理照射处理主要是用CO60—r射线(图10—13)，小剂量刺激可促进酶的活化，起催芽作用，视不同作物可分别增产10％～90％，还能改善品质，如西瓜糖分、麦类蛋白质都有一定增加，其增效作用还能延续数代。(3)擦皮机豆科牧草中常有硬实种子，透73

(4)高、低频电流处理高、低频电流处理能使种子内部升温、细胞原生质处于活跃和兴奋状态，提高其发芽率；增加其氧化还原作用和酶的活性，播后获得早熟和增产效果。这种处理方法空载损失少、能耗低。低频处理可用220V室电，操作方便、结构简单，主要装置是一个可以盛水和种子的处理箱(图10—14)，箱内两端有两块极板，种子人箱，加水浸没后，即可通电处理。处理工况随品种而异，一般处理时间为15～50min，处理电流密度为0.25～2mA／cm2。(4)高、低频电流处理高、低74图10—13放射线照射示意图1．料斗2．屏蔽套3．放射源4．集中箱5．传送带图10—13放射线照射示意图75图10—14种子处理箱

图10—14种子处理箱76三、种子加工成套设备及加工厂

（一）种子加工成套设备及其加工工艺

1、种子加工成套设备

了解被加工种子物料的物理特性，确定应选用的清选原理，按加工要求选定清选机具和处理机具是安排种子加工的基础。实践证明，要获取符合国家标准、满足生产要求的种子，必须配备不同类型的清选机具连续作业，才能最大限度地清除掉包括异类种子在内的各种杂质，并通过种子包衣等各种后处理工序来提高种子质量，改善发芽和苗期生长条件，达到增产、优质的目的。

三、种子加工成套设备及加工厂77随种子加工机械品种的增加和技术水平的提高，以及种子加工规模的扩大和配套设备的完善，过去的单机作业已逐步让位于种子加工成套设备。在这里，通过运输、提升等各种辅助装置把进料、初清一直到最后的计量、包装和出袋等环节的机具，完整地联成一体，协调一致地进行流水作业。随种子加工机械品种的增加和技术水平的提高782、种子加工工艺

不同种子间物理特性差异很大，所采用的清选机具和处理机具难以一致。即使同一类作物，由于品种的不同、成分的差异，以及加工目标有区别等原因，对于加工多种作物的通用性种子加工成套设备，甚至专用性(如玉米、麦类、蔬菜等)种子加工成套设备，都会在进料位置、种子流动途径和终端要求(如是否即时包衣)等方面有不同选择。此外，有些机具的前后配置也因情况而异。因此工艺流程设计就要切实反映出用户的意愿、品种和不同物料的适应性、加工质量的可靠性、作业成本的经济性、环保要求的确保性等要求。2、种子加工工艺79(1)确定种子加工工艺流程的基本原则：

制约工艺流程的因素很多，具体情况又千差万别，但有一些基本原则是应遵循的：a．设计生产率应以当地全年各季不同作物的最大加工量为依据，并顾及近年可能有的发展变化。b．在满足国家规定种子质量标准和最大获选率前提下，做到机具最少、流程最短、流程可组配方案最多、管理服务人员最少。

(1)确定种子加工工艺流程的基本原则：80c．加工流水线上成套设备的单机，应该与生产率匹配。最前段的机器生产率比最后段的生产率稍大是允许的，必要时可考虑双机并联。d．玉米收获时，种子含水率经常高达30％，一般应采用两级烘干制，先将果穗在烘干室干燥到含水率18％左右，经脱粒后再将籽粒干燥到安全水分。c．加工流水线上成套设备的单机，应该与生产81e．目前广泛使用的种衣剂基本都含有剧毒杀虫剂呋喃丹，为了人、畜等的安全，包衣后种子的称量、包装应使用单独的专用设备。包衣最好在独立的房舍内操作，并要防止废水和粉尘污染环境。包衣种子不能转粮转饲，故应严格以需定产。f．每批来料条件和产品需求均不尽相同，应在总料口外辅以其他进料口和出料口，以免无谓的提升、传输，引起籽粒破损和功耗增加。e．目前广泛使用的种衣剂基本都含有剧毒杀82g．比重式清选机开始喂料时，要求种子快速铺满台面，需在机器上方设置暂贮箱，便于临时加大喂人量；分级机有多个出料口，为使这几种物料轮流地进人下道工序，也需要有多个暂贮仓予以存放。国外一般分级机排在前面，所得的不同尺寸级别的种子进入相应的比重清选机加工，每级种子尺寸均匀，按密度(比重)分选效果好。h．对于含杂多的物料，进烘干机前需要安排初(预)清，以使物料流动通畅，并减少火险。g．比重式清选机开始喂料时，要求种子快速铺83(2)典型种子加工工艺流程简介：

描述工艺流程可用机具和设备的简图，按流程顺序排列来表示，也可将工艺(或机具)名称按引线连接来表示。a．稻、麦种子加工流程，见图10—15。

本流程中的工艺配备基本满足稻、麦种子加工的所有要求，也充分考虑到不同来料和不同加工需求的工艺流程变换。

(2)典型种子加工工艺流程简介：84当来料的含水率和含杂率均低时，可通过提升机出料三通换向等措施，接料后越过预清选、干燥、去芒而直接进入风一筛基本清选。对于带芒稻种和大麦种子必须经过去芒。小麦中如无野燕麦和麦郎草籽时，可不经窝眼清选。水稻种子一般都需用窝眼选，以排除杂草种子和米粒。药物处理可以是拌药、包衣和丸化，如种子用途未定或留待播种前处理时，则可在比重清选后就直接计量和包装。当来料的含水率和含杂率均低时，可通过提升85图10—15稻、麦种子加工流程图10—15稻、麦种子加工流程86b．①玉米种子加工工艺：1、80年代以前，我国玉米种子加工主要以单机加工为主，主要是脱粒与清选。当时使用的机械设备也大都与商品粮加工机械相同，破碎率较高，除清率较低。设备工艺主要是：脱粒→清选。b．①玉米种子加工工艺：872、80年代初，结合我国种子系统推行“四化一供”。利用政府拨款，我国从国外引进了一批种子加工成套设备，其中玉米种子加工厂主要有吉林的公主岭、内蒙的通辽、黑龙江的绥化、北京的通县等。2、80年代初，结合我国种子系统推行“四化一883、80年代中期，利用世界银行贷款和地方配套资金，又引进了一批种子加工成套设备，国内厂家积极消化吸收进口设备，设计生产了几种型号的主机，组成了每小时加工玉米种子3吨型、5吨型成套设备，在全国各地装备了几十套玉米种子流水加工线。这个时期其主要工艺是：入料→选穗→穗烘干→脱粒→清选→精选→计量包装。3、80年代中期，利用世界银行贷款和地方配套资金，又引进了一894、90年代中后期，农业部实施“种子工程”，各地以此为契机，引进了一批世界先进水平的种子加工设备。以中种集团承德玉米种子加工中心为例，年加工玉米种子达1万ｔ，主要设备均由国外进口，代表了国际90年代技术水平。主要工艺是：果穗入料→机械剥皮→选穗→烘干→脱粒→预清→籽粒烘干→暂存→清选→分级→比重选→包衣→包装。4、90年代中后期，农业部实施“种子工程”，各90②流程见图10—16玉米种子来料可能是籽粒，也可能是果穗，二者性状差别很大，接料斗基本都是分开的。果穗含水率较高，应先人干燥室干燥，如果穗带有苞叶，则应预先剥除。如一次将果穗上的籽粒干燥到安全水分，脱粒后就可将脱出物送人风一筛基本清选；如采用两段干燥法，脱粒后的籽粒含水率为18％～20％，还需进行籽粒烘干。玉米精量播种要求对种子按尺寸分级，目前有先分级、再将各级种子分别送人比重选(流程中路线1)，也有将来自风一筛基本清选的种子物料先经比重选后再分级的(路线2)。②流程见图10—1691图10—16玉米种子加工流程图10—16玉米种子加工流程92c．蔬菜种子加工流程见图10—17

十字花科蔬菜种子收获时比较干燥，脱粒后杂质在尺寸和飘浮速度上与种子差异较大，用筛式清选机易于清除。多数种子圆度较大、尺寸较匀，再加螺旋分选和比重清选可得满意结果。蔬菜品种繁多，种子特性各异，为此应针对十字花科以外蔬菜的不同情况考虑多种工艺配备许多专用机具。

c．蔬菜种子加工流程见图10—1793许多蔬菜种子带有芒刺、茸毛，药物处理时采用丸化机也比较普遍，配套工艺就应有除芒、茄果类蔬菜种子应具备全套的湿加工工艺，准备好不胶连的干燥种子后，才可分选和药物处理等。其他蔬菜种子须经过必要的前处理后，才可进行其他加工。有些种子也需采取窝眼选和分级。许多蔬菜种子带有芒刺、茸毛，药物处理时采94图10—17蔬菜种子加工流程图10—17蔬菜种子加工流程95③国外的玉米种子加工业及其技术特点

1、国外的玉米种子加工业在欧美国家，经营玉米种子等大田作物的种子公司，规模都很大，像美国先锋公司，其玉米种子经营量占美国玉米种子经营量的60%以上。它共建有19个玉米种子加工厂，最大的年加工量达6.6万ｔ。中小型公司也建有种子加工厂，或将种子交专业种子加工厂加工，这些玉米种子加工厂的工艺也很相近，典型的工艺流程如下：果穗入料→机械剥皮→选穗→烘干→预清→暂存→清选→分级→比重选→包衣→包装→入库。③国外的玉米种子加工业及其技术特点962、国外的玉米种子加工业的技术特点

a、玉米种子分级级数多是国外玉米种子加工厂的特点。由于欧美先进国家都采用机械精量播种，为适应其市场需要，国外玉米种子加工厂分级数通常达6级以上。由于分级细，使种子外形尺寸十分接近。在播种时，使用圆盘播种机效果好，有利于保证播种精度，使玉米行距、株距、覆土深度更趋一致，提高光合作用的效率，从而提高玉米单产。

2、国外的玉米种子加工业的技术特点97b、玉米种子处理和精细处理是国外玉米种子加工的又一特点。在国外，凡是由种子加工厂加工的种子最后都要经过药物处理、包衣或种子丸粒化，以杀灭种子可能携带的病菌，保证幼苗生长期杀虫与微肥营养需要。现在大多欧美公司在玉米种子包装中，已抛弃单纯的重量计量法，而是以每袋的粒数为主，重量仅作参考。

b、玉米种子处理和精细处理是国外玉米种子98C、整个工艺生产过程中由计算机系统控制。另外国外在玉米种子加工厂的整个工艺生产过程中，无论是生产控制、质量检测，还是工厂除尘环境保护等均由计算机系统控制。降低加工过程中的种子破碎损失是国外玉米种子加工厂非常注重的问题。C、整个工艺生产过程中由计算机系统控制。99（二）种子加工厂

种子加工厂是最完备的多机联合作业点，不仅有针对作物对象必备的加工机械(前处理、后处理、清选、分级、包装等)，还有完善的辅助设备，实现了高度自动化，能保证最佳的加工质量和最大的生产率。

（二）种子加工厂100在种子加工厂中，有电控、除尘、排杂、输送等系统。电控系统自动完成各机的开关，并实现互锁，如某机出现故障，其前后各环节均暂时停机，以免物料堵塞泄漏，同时发出声光报警，并在中央控制室屏幕上显示故障部位；当暂贮仓中的物料越过或低于料位规定的控制量时，也会自动控制停料或送料；烘干室的温度也可由自动控制供油量而加以调节。集中排尘系统将进料地坑上扬的空气、风选机沉降室上方排出的和各机多尘部位的带尘空气，分别经各支管抽往主管，由旋风分离器或其他装置处理后，空气排人大气，尘埃沉积在底部分批排出。在种子加工厂中，有电控、除尘、排杂、输101

排杂系统将机器排出的大、小、轻、重等杂质集中处理。因加工对象的不同，输送系统可事先设定后，准确无误地顺序流经各加工机具完成应有的作业。

排杂系统将机器排出的大、小、轻、重等杂102

种子加工厂中输送装置用得较多，气流输送容易引起种子破损，但它运转平稳，输送方向变更方便，排尘去杂方面用得较多。斗式提升机也易破伤种子，但为了要将种子物料提到各机顶部喂人，难以舍弃不用，为此另采取一些防护措施，如带速控制在1．5nfs以下，物料直接喂人，底轮采用鼠笼式等。输送大豆等易于破瓣的种子，宜用开式提升机或翻斗式提升机(图10—18)。水平或角度不大的情况下，尽量采用带式输送器和振动喂料器。完整的种子加工厂还应根据生产的需要建立适用的原料库、中间库、成品库、办公室以及检验室等配套服务单元。种子加工厂中输送装置用得较多，气流输103图10—18开式翻斗提升机图10—18开式翻斗提升机104（三）结合国情如何配套种子

加工设备

我国现在拥有的种子加工设备已自成一体系，以三种类型体现，一是从国外直接引进的现代成化种子加工厂，二是仿制国外先进技术设备的大中型种子加工厂，三是我国自己设计的中小型种子加工厂。种子加工厂到底多大规模更经济、更适用、更为推广，这就要结合国情来配套种子

加工设备。（三）结合国情如何配套种子

加工设备1051、根据不同地区用户要求，配套种子加工设备

配套种子加工设备，应以用户的不同要求来实施，对于经济条件较好而技术水平使用较高的种子公司，可提供设备较齐全的种子加工机具，反之亦然。2、发展产品要适应不同层次的需求

产品的发展要以资金条件为基础，从简到繁、大到小、单机和成套考虑配套使用，对于农家分散耕作的生产地区、偏远的山丘地区及运输条件差而又较贫困的地区，当地的种子公司一般采取分散设点集中加工的方法。1、根据不同地区用户要求，配套种子加工设备

配1063、从实际出发，开发缺门产品

开发缺门产品，根据各省市中小型种子公司经营品种的范围，考虑到中小型种子公司以经营蔬菜种子为主，种子品种繁多、加工量不大，而且籽粒价格较昂贵，用大中型清选设备处理，一是造价高，二是多浪费种子（主要是漏种和被风机吸走），经营蔬菜种子的公司要求以室内操作的小型设备。总之，在种子加工工厂设备配套选用时，要结合本地区、结合各地区种植的不同农作物、经济作物和地区的气候特点，开发并完善了不问类型的中小型种子加工厂，及建设大型种子加工工厂。3、从实际出发，开发缺门产品

开发缺门产品，根据各省107第三节谷物干燥机械

一、概述二、谷物干燥原理

三、谷物干燥机的型式第三节谷物干燥机械一、概述108一、概述（一）谷物干燥的意义

粮食烘干是农业生产的重要步骤，也是粮食生产中的关键环节，是实现粮食生产全程机械化的重要组成部分。粮食干燥机械化技术是以机械为主要手段，采用相应的工艺和技术措施，人为地控制温度、湿度等因素，在不损害粮食品质的前提下，降低粮食中含水量，使其达到国家安全贮存标准的干燥技术。

一、概述109其优点：1、粮食收获后，用机械及时干燥处理，可以防止粮食霉烂，保证粮食安全贮存。2、粮食及时干燥可以抑制虫害和微生物的生长和繁殖，还可以增强籽粒的后熟作用，改善作物的品质。其优点：1103、粮食干燥后，重量减轻有利于调运，降低运输费用。4、可以在粮食水份较高时提前收获，减少田间损失，适时配合粮食的机械干燥，可使粮食产量提高。5、可以防止自然干燥对粮食造成的污染，以及杜绝农民占用公路晾晒造成的交通伤亡事故。

3、粮食干燥后，重量减轻有利于调运，降111我国是世界上最大的粮食生产和消费的国家，年总产粮食约5亿吨。据统计，我国粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输等过程中的损失高达15%，远远超过联合国粮农组织规定的5%的标准。在这些损失中，每年因气候潮湿，湿谷来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达5%，若按年产5亿吨粮食计算，相当于2500万吨粮食。我国是世界上最大的粮食生产和消费的国家，112

若每人每天食用1斤粮食，可供6.8万人一年的用量。这一数字是惊人的，因此发展粮食干燥机械化技术，改变传统靠天吃饭的被动局面，使到手的粮食损失降低到最低点，从这一意义上说，粮食干燥的现代化比田间的农业机械化更为重要，也是粮食丰产、丰收的重要保障条件。总之，粮食干燥技术的发展，逐步使烘干机械走向成熟、完善，同时也使农业现代化加快了步伐，促进了生产力的发展和科技进步。若每人每天食用1斤粮食，可供6.8万人一年的用量。这113(二)粮食烘干机械化发展概况

国外粮食干燥机械的研究起步于40年代，到50-60年代基本实现了谷物干燥机械化，60-70年代谷物干燥实现自动化，70-80年代向高效、优质、节能、降低成本、电脑控制方向发展，同时不断开发新工艺、新机型、新能源，在烘干质量上也得到重视。现在的干燥技术按照高品质、低能耗、环保型的要求不断发展，特别重视环保和食品质量。

(二)粮食烘干机械化发展概况114我国粮食干燥机械的发展：１、从解放初期仿制日本、苏联等国外的燥机开始的。由于结构复杂、耗用钢材多、造价高，不适合当时农村的经济和体制状况，仅在大型农场和粮库有所应用。２、70年代广东省农机所等科研单位开始开发研制适合我国的中、小型干燥机型。３、80年代后，我国农村经济体制开始进行改革，研制的干燥机械大多向多用化、小型化方向发展。我国粮食干燥机械的发展：115４、90年代以来，随着农村改革的深入发展，我国农村经济和农业生产力得到较快的发展，专业化、集约化的规模经营也有新的发展。特别是大型粮库国有农垦系统的种子和粮食生产基地，逐步装备起成套的谷物干燥设备，并与仓储、加工等设施配套成龙，成为我国粮食烘干机械的主要应用代表。1996年起，台湾独资企业上海三久机械有限公司生产的循环式低温干燥机、日本独资金子农机（无锡）有限公司经销的种子专用干燥机和通用型干燥机等也进入我国市场，并带动了南方水稻产区干燥机械化技术发展。４、90年代以来，随着农村改革的深入发展，116总之，粮食干燥技术的发展，逐步使烘干机械走向成熟、完善，同时也使农业现代化加快了步伐，促进了生产力的发展和科技进步。总之，粮食干燥技术的发展，逐步使烘干机械117

二、谷物干燥理论(一)水分在谷物中的存在形式

谷物是多孔性胶质体，水分以不同结合形式存在于谷粒表面、毛细管中及细胞内。1）机械结合水：这部分水处于表面和粗毛管中，与干物料结合较松驰，以液态存在，易于蒸发，干燥主要是去掉这种水。二、谷物干燥理论谷物是多孔性胶质体，水分以不1182）物理化学结合水：这部分水是指吸附水、渗透水和结构水，其中吸附水与物料结合比较牢固，谷物含水量为10－16％时主要是微毛管水和吸附水，干燥时要去掉一部分这种水，只能以气态排除。3）化学结合水：这部分水是经过化学反应按一定比比例渗于干物质分子内部，与干物质结合比较牢固，若去掉这部分水必然要引起物理性质和化学性质的变化，这种水不是干燥要排出的。2）物理化学结合水：这部分水是指吸附水、渗透水和结构水，其中119

(二)谷物干燥原理

1、谷物的物理机械特性

设计谷物干燥机和确定干燥工艺参数时，涉及与干燥有关的谷物物理机械特性有水分含量、比热、导热性、水分的气化潜热、平衡水分等。（1）谷物的水分含量

谷粒在堆积中发热变质的主要根源有二，即谷物本身的呼吸作用和微生物作用，两种作用的大小都与水份有关。谷物中的水分含量有干基和湿基两种表示方法，通常所说的谷物水分均为湿基水分，进行理论计算时常采用干基水分。

120设湿谷物的质量为G，其中干物质质量为Gg，水分质量为W，则干基水分Mg。和湿基水分MW。分别为：谷物的干基水分大于湿基水分，两者的换算关系如下：其中Mｗ，Mg用百分数表示。设湿谷物的质量为G，其中干物质质量为Gg，水分质量为W，则干121（2）谷物的比热容使1kg的谷物温度升高1℃所需要的热量称为谷物的比热容。含有水分的谷物可以看成是干物质和水的混合物来计算。（3）谷物的导热性谷物传导热量的能力称为导热性，以导热系数表示。谷物的导热系数是指1m厚的谷物层，在上下层温差为1℃时，在1h内通过1m2谷层面积所传递的热量，其单位是KJ／(m·℃·h)。（2）谷物的比热容使1kg的谷物温度升高1℃所需要的热量122

谷物的导热性介于水和空气之间。谷物的水分越大，其导热性越好；另外，单个谷粒的导热系数比谷堆要大。因此，增加谷粒与干燥介质的接触面积可以增加干燥效果。（4）谷物的平衡水分谷粒是一种含有一定水分的典型毛细管与多孔的胶体物质，当周围的水气压力大于谷粒内部水气压力时谷粒能吸附水分；而当谷粒内部水气压力大于环境中水气压力时，则能释放出体内的水气。谷物的导热性介于水和空气之间。谷物的水分123因之谷粒内水分含量并非固定不变，而是随环境中温湿度的变化而变化，直到谷粒放出水气速度与吸附水气速度相等亦即两者水气压力相等时，谷粒水分才不增不减，与环境气体在一定温度下的相对湿度处于平衡状态。这时的谷粒水分称为谷粒的平衡水分。因之谷粒内水分含量并非固定不变，而是随124

谷粒的平衡水分主要与周围气体的温湿度有关，其变化关系为：当环境中温度不变是相对湿度越高，谷粒的平衡水分越大；大昂环境中相对湿度不变时，温度越高，平衡水分越小。平衡水分的高低，意味着谷粒吸收和放出水分的难易，平衡水分低较易放出水气，而其高低又以环境温度为转移。谷粒的平衡水分主要与周围气体的温湿度有1252、湿空气特性

自然界的空气是干空气和水蒸气的机械混合物，称为湿空气。谷物干燥过程所用的干燥介质都是湿空气，湿空气在烘干中既是载热体又是载湿体。为了分析谷物干燥的机理，就必须研究湿空气的特性和参数。干、湿球温度计2、湿空气特性干、湿球温度计126（１）干球温度干球温度（T）就是普通温度计所指示的湿空气的温度。（２）湿球温度湿度计上的湿球温度（Twb）为感温球上罩着纱布的温度计所表示的湿空气的温度。（１）干球温度干球温度（T）就是普通温度计所指示127（３）相对湿度

单位体积湿空气中所含水蒸气质量，称为该湿空气的绝对湿度，用rv表示，湿空气的绝对湿度与同温同压下饱和空气的绝对湿度rs之比叫做该空气的相对湿度Φ。

相对湿度表示湿空气接近饱和状态的程度，Φ愈小，说明湿空气能容纳的水蒸气愈多，湿空气加热后相对湿度降低。Φ=100％则为饱和空气。（３）相对湿度128式中：h---湿空气的焓(kj/kg)；ha—干空气的焓(kJ／kkg)；H—湿含量(kg／kg，干空气)；hv—水蒸气的焓(kj／kg)(4)湿空气的焓（热含量）

焓是表示湿空气内所含能量的一个参数。湿空气的焓等于干空气焓和水蒸气焓之和，在某一温度T的湿空气的焓等于将1kg干空气和其中的水蒸气从0℃加热到T(℃)所需的热量。(4)湿空气的焓（热含量）1293.谷物干燥机理当介质水蒸气分压力小于谷粒表面水蒸气压力时，则谷粒中的水分以液态或汽态由谷粒里层向外层扩散，并由表面蒸发。理想的干燥过程，应使谷粒内部的水分扩散速度与表面的蒸发速度相等，但一般情况下由于选择干燥参数的不当及谷物本身特性所限，常出现两种速度不等的现象，即成为外控状态及内控状态。3.谷物干燥机理130

外控状态：系指谷粒表面水分蒸发速度低于谷粒内部的水分扩散速度，这往往在谷粒细小或谷物水分含量大时会出现这种状态。为了提高谷物干燥速度，可适当提高介质温度，降低介质相对湿度或增加介质流速。

外控状态：系指谷粒表面水分蒸发速度低于谷粒内部的水分扩散速131内控状态：系指谷物内部扩散速度小于表面蒸发速度的状态。在这种情况下为了提高干燥速度，可有两种措施：一种措施是调整介质状态参数，即在提高介质温度的同时降低介质流速；介质温度提高谷物温度也升高，谷温升高则使其水的粘滞性下降，内部水蒸气分压力增加，会增加内部扩散的速度；因其介质流速减小，则其蒸发速度下降或保持不变，以达到两种速度的一致；或者是提高介质温度的同时增加介质相对湿度，这样也能调整两者速度关系。内控状态：系指谷物内部扩散速度小于表面蒸发速度的状态。1324.影响干燥速度的因素

影响谷物干燥速度的因素与干燥工艺和干燥参数有关系，还与谷物本身的种类、状态及原始水分大小等有关。概括起来有以下各因素。4.影响干燥速度的因素133（1）谷物种类、状态和水分

谷物种类不同，其化学组成的成分、结构组织也不同。因而不同谷物在同样介质状态下表现出内部扩散速度与外部蒸发速度的关系也不同。一般是含淀粉成分多、含脂肪成分少、籽粒尺寸小、结构较松弛、含水量较大的谷物内部扩散速度较大。在外部蒸发速度高时其干燥速度较大；反之若含脂肪多、含淀粉少、谷粒尺寸大、结构紧密和原始水分小的谷物，则内部扩散速度小，即使外界蒸发速度快时也难以增大干燥速度。此外，各种谷物的一次降水幅度也因此有所不同，小麦、玉米等禾本科谷物一次降水幅度较大，可达5％－6％左右；而大豆、水稻等一次降水幅度较少，一般为1％－3％。（1）谷物种类、状态和水分134（2）介质状态参数

热介质状态参数包括：热介质温度、相对湿度和流速（质量流速或容积流速）。一般是介质温度高、相对湿度小和流量大时，则有使谷物干燥速度加快的作用，特别是影响显著的因素是介质温度的增高，其作用比提高介质流量作用要大得多，因为介质温度提高时其相对湿度同时减小，而且减少得很快。每提高1℃介质温度，其相对湿度可减少4.5％，若把介质温度提高11.5℃，则相对湿度可减少50％，两者相辅相成，对提高干燥速度有显著的作用。但在提高介质温度时，要注意使谷粒内部水分扩散速度与其表面蒸发速度相一致。（2）介质状态参数135（3）谷物与介质的接触状态

现有对流换热式谷物干燥机，其热介质与谷物接触状态有以下几种：介质平行于谷层表面流动、介质穿过静止的谷层、介质穿过流动的谷层、介质穿过谷层并使谷物处于半悬浮的“流化状态”或“沸腾状态”及介质在输送谷物中对谷物进行加热等。由于介质与谷物接触方式之不同，其干燥速率有很大差别。（3）谷物与介质的接触状态136图10-19几种介质与谷物的接触状态(a)介质平行于谷物表面流动(b)介质穿过谷层(静止状态)(c)介质穿过谷层(处于流化或沸腾状态)(d)介质在输送谷物中干燥图10-19几种介质与谷物的接触状态137

1．介质平行于谷层表面流动。这种干燥方式效果较差，因为热介质与谷物接触的面积很小，谷层内部的大量水分难以得到蒸发。2．介质穿过静止的谷层。这种方式较上者为佳，但由于热介质只能从谷粒间的缝隙中通过，故接触表面积有一定限度；加之这种干燥一般气流阻力较大，风速（谷层断面的平均风速）较低，一般为0.1-0.5m/s，因而干燥速度较慢。其降水速率较小，为0.5%/h左右。第十章谷物清选、干燥和种子加工机械课件138

3．介质穿过谷层并使谷物流态化。这种干燥方法的介质流速较高，为1－2m/s，使谷物在干燥中处于半悬浮状态，因而介质可与谷粒表面全面接触。其降水速率较大，为30％－40％/h；但由于这种干燥方法只能短时间（高温）加热，故其每次降水幅度并不大，为1%－2%。4．介质穿过流动中的谷层。由于谷层流动中孔隙度有所增加，介质流速有所增大（为0.2－1m/s），其干燥速度较高，为2％－5％/h。5．介质带动谷物流动。热介质在输送谷物中对谷物进行加热。由于介质流速较高（＞6－8m/s），并与谷粒面积接触较充分，其干燥速率较高，为40％/h以上。但该机的输送过程和干燥时间较短，其每次降水幅度并不大，为1％－２%。3．介质穿过谷层并使谷物流态化。这种干燥方法的介质流1395.谷物干燥特性曲线

谷物干燥特性曲线包括谷物水分随干燥时间而变化的曲线M＝f(τ)，谷物温度随时间而变化的曲线T＝f(τ)及谷物干燥速度随干燥时间而变化的曲线。这些曲线是在薄层干燥条件下试验测定的。现以典型干燥过程对其所得曲线介绍如下。

典型干燥工艺过程包括预热、等速干燥、减速干燥、缓苏及冷却五个阶段。各阶段的过程如下：5.谷物干燥特性曲线140（1）预热阶段此阶段谷物受热而升温，水分变化很小，但干燥速度却由零增加起来。（1）预热阶段141图10-20谷物干燥特性曲线图10-20谷物干燥特性曲线142（2）等速干燥阶段此阶段的谷物干燥已达到了介质的湿球温度，由于谷物水分由里向外扩散速度较大，则干燥速度较快并维持稳定不变，相当于自由水的蒸发。该阶段的谷物温度保持在湿球温度。谷物水分直线下降。（3）减速干燥阶段此阶段的水分已较等速干燥阶段有显著地减少，其内部扩散速度较表面蒸发速度为低，因而干燥速度逐渐减小，谷物温度逐渐上升，谷物水分按曲线下降。

（2）等速干燥阶段143（4）缓苏阶段此阶段为谷物保温堆放状态，使谷粒内、外层的热量和水分相互传递。逐渐达到表里温、湿平衡。缓苏后谷物表面温度有所下降，水分也少许降低，干燥速度变化很小。（5）冷却阶段此阶段的谷物温度要求下降到不高于环境温度5℃左右，冷却过程中谷物水分基本保持不变，降水幅度为0％－0.5％。（4）缓苏阶段144

三、谷物干燥机简介

（一）谷物干燥机的分类谷物干燥方法和干燥机的类型是多种多样的，但基本原理都是利用干燥介质的热量使粮食中的水分蒸发，从而达到干燥降水的目的。谷物干燥机大多以热风为干燥介质，按处理方式是否连续可分为连续式干燥机和批式循环干燥机，按谷物流动和介质流动的相对方向分为固定床式、顺流式、逆流式、横流式和混流式等，按结构形式分为平床式、厢式、柱式、带式、滚筒式等。谷物干燥最常用的一般为柱式干燥机，在农村也有一些简易的固定床式干燥机。干燥机械离不开热源，干燥机的能源可以是煤，煤气，液化石油气，蒸汽，电能，太阳能，柴油等。三、谷物干燥机简介145（二）谷物干燥机的结构特点1、仓式干燥机（１）仓内贮存干燥机：

仓内贮存干燥机又名干贮仓，它由金属仓、透风板、抛撒器、风机、加热器、扫仓螺旋和卸粮螺旋组成，其结构如图10—21。湿谷装入干贮仓后，立刻启动风机和加热器，将低温热风送人仓内，继续运转风机一直到粮食水分达到要求的含水率为止。随着收获作业的进展，湿谷不断地加入仓内，达到一定的谷床厚度后停止加粮，仓内的粮食量由干贮仓的生产率和湿谷的水分确定，每一批谷物的干燥时间为12～24h不等。有些国家，如美国、加拿大也采用常温通风整仓干燥的方法，谷床厚度达4—5m，干燥周期较长，为2～5周，采用的风量较小，一般为1～3mj／(min·t)。（二）谷物干燥机的结构特点146图10—21仓内贮存干燥机1．风机和热源2．抛撒器3．粮食4．透风板图10—21仓内贮存干燥机147（２）循环流动式干燥圆仓：

图10—22表示一个流动式干燥仓，其结构也与图8—１5相同，但是配置不同，仓体为金属波纹结构，直径一般为4～12m，大的可达16m以上。谷物从进料斗进入，经提升器、上输送搅龙，送到均布器均匀地撒到透风板面上，直到所要求的谷层厚度为止，然后开动风机，把经加热的空气压人热风室，热风从下而上穿过谷层，由排气窗排出室外。需要翻动谷物时，开动扫仓搅龙、下输送搅龙、提升器、上输送搅龙、均布器。下层的谷物由扫仓搅龙送到下输送搅龙，经提升器、上输送搅龙到均布器，均匀地抛撒在粮食表面上，依此不断地间歇翻动，使上下层谷物调换位置，达到干燥均匀的目的。此种类型的机械化程度较高，但设备投资大。（２）循环流动式干燥圆仓：148图10-22循环流动式干燥仓

图10-22循环流动式干燥仓149（３）仓顶式干燥仓：

有些仓式干燥机在顶部下方1m处安装锥形透风板，加热器和风机即装在孔板下(图10—23)。当谷物被烘干后，利用绳索拉动活门，可使谷物落至下面的多孔底板上，在底部设有通风机用于冷却撒落的热粮，与此同时顶部又装入新的湿粮进行干燥。此批烘干后又落到已冷却的干粮上，如此重复进行，直到仓内粮面到达加热器平面为止。此种干燥仓的优点是干燥冷却同时进行，卸粮不影响干燥，此外，粮食从顶部下落时对粮食有混合作用，可改善干燥的均匀性。

（３）仓顶式干燥仓：150图10-23仓顶式干燥仓1、湿粮2．风机和热源4．透风板5．冷风板图10-23仓顶式干燥仓151图10-24立式螺旋搅拌干燥