原种催青室的设备改造及生产调查
2021-07-15王庆国刘声利姜国莉
王庆国 刘声利 姜国莉
(陕西省安康市蚕种场,陕西安康 725019)
陕西省安康市蚕种场是集桑蚕原种繁育和一代杂交种生产为一体的专业蚕种生产企业。近年来一直保持繁育原种4 500张、一代杂交种25万张的生产规模。原种催青是蚕种生产的关键环节,对气象环境的要求高,技术性强。我场原种催青室修建于1959年,房屋陈旧,保温效果差,消毒防病难度大,催青生产成本高。2012年8月,我场对原种催青室进行了设备更新和技术改造,如今自控催青系统运行良好,原种孵化齐一,化性稳定,蚁体强健,生产效益显著。
1 原种催青室改造前的基本情况
1.1 主体结构
六间砖木结构平房,小青瓦屋面,水泥地面,南北宽11.6 m、东西长26.6 m、高6.8 m。
1.2 催青室的房间布局
自东向西第一间为解剖室,第二间为低温室,其余四间隔成八个小间,用做原种催青。 3间22 ℃用房,2间25.6 ℃用房,1间27 ℃用房,2间黑暗室(25 ℃、26.5 ℃用房各1间)。每间房搭两排催青架,每排5层,最下层离地0.4 m,每层间距0.34 m,架顶悬挂2个40 W/220 V日光灯;催青线架长、宽、高分别1.0 m、0.41 m、0.26 m,有15个宽窄行,宽行为0.05 m,窄行为0.01 m,每排架子放8~9个线架,每个线架插30张原种。
2 原种催青室改造后的基本情况
2.1 主体结构
原址上平房结构不变,房间大小不变,屋面改用机制红色大瓦,内外墙均用白色乳胶漆粉刷,楼顶用塑料集成板装饰,门窗均改用塑钢材料,室内门规格2 m×0.6 m,南北窗规格1.6 m×1.1 m,自东向西第1间为解剖室,第2间为催青物料保管室,第3间至第5间改为前后走廊结构的3间催青室,第6间改为只有前走廊的小通间,作为低温室使用(17 ℃用房)。前走廊宽2.5 m,后走廊宽1.8 m。
2.2 催青室房间调配
2.2.1 低温室
低温室长、宽、高分别为8.3 m、4.4 m、3.2 m,南面安装一台1100 W/220 V(1.5匹)空调,东西两边各搭一排竹竿架子放原种。
2.2.2 催青室
催青室3间,其大小一样,长、宽、高分别为6.3 m、4.4 m、3.2 m。一间22 ℃用房、一间25.6 ℃用房、一间26.0 ℃用房(作黑暗室使用)。
地面设置:地面上修四个东西走向的风道,规格为4.0 m×0.32 m×0.45 m,间距0.9 m,风道上盖水泥板,地面用水泥抹平,每个风道中心安装40 W/220 V换气扇1台,上面加盖防护网。在中间两个换气扇上方分别安放两台150 W/220 V SCH-P负离子增湿器(规格为480 mm×480 mm×220 mm),门口设两级台阶。
墙面设置:东西两面墙,距墙200 mm打龙骨,安装布有成排小孔的PVC面板,小孔直径5 mm,小孔间距55 mm,每排有37个小孔,每排间距55 mm;每排小孔上固定有加热线,每面墙一共3组,每组1 000 W设计,上下两端用绝缘瓷壶连接,下面离地260 mm,上面离顶500 mm。接线插板在每组加热线正下方,离地100 mm。在每组加热线中间有一个18W LED灯管。距离加热线200 mm是不锈钢催青架,有5层,每层有5档,每档长1.06 m、宽0.6 m,高0.32 m,最下层离地400 mm,催青架架顶距离楼顶620 mm。架子上、下层各有一个温湿度感应器,两边架子的中间各有一个温度监控报警线。南北墙上分别安装一台1100 W/220 V(1.5匹)空调,北面门口正上方550 mm处有一个进风口,南面墙中间有一个1.1m×1.1m窗户,离室内地面0.8 m,在它下面0.4 m有一个出风口,进风口和出风口各安装一台40 W/220 V换气扇。
天花板设置:距楼顶280 mm做龙骨,龙骨上安装有成排小孔的PVC面板,中间安装一个18 W红光灯和一个40 W白光灯。
2.2.3 功能控制
在催青室的后走廊墙壁上安装一个功能控制箱,箱内设备:一个12路温度信号采集器,7个功能模块(加热、制冷、增湿、下行风、进风、出风、光照),其中加热和制冷分别接CJX2(2510)交流接触器,其它模块连接DZ47-63/C32空气开关;DZ47-63/C40电源总开关;一个催青室环境监控器和报警器。
2.2.4 催青控制室
主要设备包括一台显示器(19英寸),两台主机(一台备用),一块UPS蓄电池,一台小型惠普打印机;各个房间的数据线汇总于一个总控制器,安装在主机上方的墙上,与主机相连接;室内安装一台40 W/220 V(1.5匹)空调。
2.3 运行程序及原理
打开电脑程序和催青室各房间的功能开关,功能箱的数据采集器把对应房间的数据传送到控制室,主机对数据进行分析,如果实际温度低时,主机发出加热命令,功能箱的加热开关吸合,加热模块灯亮起,加热线加热,下行风通过墙上小孔,吹在加热线上,快速散热,缩小室内温差,达到目的温度后加热开关断开,停止加热;温度过高时,主机发出制冷命令,制冷开关吸合,制冷模块灯亮起,空调开始制冷,达到目的温度后制冷开关断开,空调停止制冷。催青室相对湿度小了,增施模块灯亮起,补湿器开始运转补湿,当达到催青目的湿度后,模块自动断电,补湿器停止工作。感光功能根据催青需要,在系统设置上输入感光时长和感光时间节点,模块自动开灯或者关灯。下行风扇全天运转,进风和出风模块运行则是每小时定时开关。室内温度超过预设上限或下限时,功能箱的环境监控器启动,报警器不断报警,直至达到正常温度。
3 生产调查
3.1 原种孵化率调查
871×872是中国农业科学院蚕业研究所育成的强健性多丝量家蚕新品种,1996年通过全国农作物品种审定委员会审定,2004年引入安康市推广[1],之后成为我场长期引繁的主要品种之一。原种催青室2012年改造以前和2012年改造以后,871、872原种多年的催青孵化情况见表1。
表1 871、872原种一日孵化率调查统计表
如由表1所示,原种催青室改造以前的2008—2010年,871、872原种的一日孵化率91%~94.5%,催青室改造以后的2015—2017年提高到95.5%~97%。合理的温湿度及光线保护,有利于减少蚕卵胚胎的营养消耗及催青死卵的发生,提高胚子的发育整齐度,促使孵化齐一、蚁体强健。871、872原种一日孵化率的提高,与催青室改造后气象环境的精准调控不无关系。此外,据不完全统计,由于孵化整齐、孵化率高,每年可节约不同批次原种约150张,节省原种款2万余元。
3.2 催青生产费用调查
蚕种催青所发生的费用主要包括人工费、升温材料费、电费和药品费。据统计,全年催青10个批次,每批次450张原种,催青室改造前的2007年催青用工678个工日,升温燃料4 166 kg,用电1 190 kW·h,消耗药品111 kg;催青室改造后的2017年催青用工81个工日,升温燃料20 kg,用电9 868 kW·h,消耗药品30 kg。由此可见,采用催青自控系统以后,用工量减少597个工日,用电量增加8 678 kW·h,按照不变价计算,人工费、升温材料及电费、药品费全年合计下降5万余元。
4 小结与讨论
1)合理设置催青气象参数。自控催青系统的气象参数一定要由技术熟练的人员设置,其他人员不得随意更改。在设定参数时,一定要根据当季气候灵活调整,一般春季以升温为主,升温的参数值为目的温度,降温参数值则高于升温参数1.5 ℃;夏秋季以降温为主,这时降温的参数值就是目的温度。升温和降温的参数值开差小于1.0 ℃时,自控催青系统高频切换,易造成信道堵塞,主机程序紊乱。当早晚气温开差较大时,可在早晚适宜的时间调整温度参数值,减小每日实际温度与预定温度的开差,从而达到蚕种预期发育的目的。
2)提前做好催青预案。自控催青系统安全可靠,但不能过分地依赖,还是要做到人、机双保险。如发生主机死机或停电等突发事件时,就必须人工重新开机。催青系统长时间不能运行时,要及时进行人工升温或降温。一定要经常巡查催青系统运转情况,遇到解决不了的问题要立即通知催青负责人,启用备用方案催青。
3)编制催青发育预定表。原种催青技术处理要求高,必须处理好每个技术环节,特别是要把握好3个关键胚子(丙2起点胚子、戊3胚子和己4胚子)。针对个别特殊品种,还要根据其品种性状编制催青发育预定表,提前1.5 d出库催青,在大多数蚕种转青时做发育排队,发育适中的原种挖补好继续催青,待转青齐一后按常规程序放到冷库冷藏18 h;把发育慢的卵圈整理好,继续高温催青1.5 d,转青后包好放入黑暗室,与本批次原种一同感光。
4)做好催青系统的日常维护管理。催青前对自控催青系统进行调试,查看加热丝、换气扇、灯和功能箱的运行情况,更换损坏部件。如果加热丝更换较多时,应在催青开始前一周采用高温加热,及时排异味。催青中发现加热线断掉,应立即接好,接点如不超过4个可正常使用,超过4个接点则整组加热丝的功率会发生变化,影响功能控制箱的加热小模块的运行,需要更换一组新的加热线。经常检查下行风扇运行情况,及时更换不运行的风扇。
5)增设排水设施。自控催青系统运行几年中,由于当时没有做排水设施,高温室增湿器工作频率较高,地面易积水,下行风风扇易因湿度过大而损坏,房间的地插也有漏电的危险,需要及时清理积水,防止触电等安全事故发生。