玉米种子立式加工工艺及主要设备

2022-12-16赵国福

农机使用与维修 2022年12期

赵国福

(黑龙江省农业机械工程科学研究院佳木斯分院，黑龙江佳木斯 154004)

0 引言

玉米种子立式加工工艺是一种分层布置的加工工艺方法，该工艺具有布局合理，设备占地面积小，减少种子破碎，设备功率低，节能环保，操作维修方便，经济实用等特点。立式种子加工成套设备是由提升设备、清选设备、包衣设备和包装设备按照加工需要组合起来的立式成套加工流水线。主要设备包括风筛式清选机、重力式清选机、分级机、种子包衣机、成膜仓及计量包装系统。该种子立式加工工艺的推广应用，有效降低了种子加工成本。

1 种子加工的意义和工艺流程依据

1.1 种子加工的意义

农业生产的快速发展，既要有先进的农业生产技术和设备，也要有高质量的种子。种子是生命的载体，是农业生产中非常重要的生产资料，是促进农民增产增收的主要因素。种子加工是实现种子商品化、提高种子质量的重要手段；种子机械加工可降低劳动强度，提高劳动效率，加快种子推广；种子加工更利于精量播种，可以保苗壮苗减少人工接触农药的几率；种子加工可提高种子企业的市场竞争力。

1.2 种子加工工艺流程依据

种子加工工艺流程是依据种子的特点和加工质量要求而采用的种子加工步骤方法。种子加工是多个不同加工工序的组合，每个加工工序由一台或几台设备来完成。种子加工工艺是依据被加工对象、种子混合物特点、加工设备的加工能力、加工的质量标准要求而采用的加工方法。

2 玉米种子立式加工工艺特点

玉米种子立式加工工艺具有如下特点：1)玉米种子立式加工工艺可减少设备占地面积，较平面布置工艺节省了占地空间，工艺流程更加先进合理，结构更紧凑。设备占地面积小，既能够降低加工生产线投入成本，又可增加利润，具有较好的经济效益。2)玉米种子立式加工工艺降低了设备的使用功率，立式布置只有一台主提升机，提升机使用数量少，从而降低了整套设备的功率，降低了设备能耗。3)玉米种子立式加工工艺既减少了种子破碎率又降低了残次品率，提高了市场竞争能力，也为精量播种创造了有利条件。立式种子加工工艺改善了提升机在使用过程中对种子造成的破碎问题，加工过程由上层设备直接喂料给下层设备，减少了提升机的使用数量，降低了种子在提升过程的破碎率，有效提高了产品的质量。4)玉米种子立式加工工艺成套设备除尘采用了布袋式除尘装置，使室内环境粉尘浓度低于环保标准要求。清选后杂余可实现集中自动回收，减少了用工，减轻了劳动强度。5)玉米种子立式加工工艺成套设备中各设备的运转可由电器控制系统集中控制，单层机器还可单独控制，并设有监控系统，故障报警等，操作方便，安全可靠。6)玉米种子立式加工工艺的加工设备采用分层布置，每层只布置一种清选机器，单个机器维修和保养更方便。

3 玉米种子立式加工工艺流程及加工过程

3.1 玉米种子立式加工工艺流程

工艺流程设计为：原料玉米种子→提升机→风筛清选机→比重清选机→分级机→分级仓→种子包衣机→成膜仓→自动计量包装。

3.2 工艺加工过程

将待加工种子送入提升设备输送进入风筛式清选机，通过粗筛和细筛清选种子，去除外形尺寸异样的种子颗粒，并在风选作用下清除种子中的轻杂。筛选后的种子再进入重力式清选机进行下一步加工，种子在重力清选机上按比重不同选出可能影响发芽率的种子和其他杂质。经重力清选后，种子进入分级机进行分级, 通过更换筛片按实际要求分选成不同级别。分级后的种子再进入分级仓储存，分级仓里的种子经过种子包衣机进行包衣处理，包衣后种子进入成膜仓成膜，在成膜仓的种子经过短时间存储使种子达到预期成膜效果，成膜后的种子进行计量包装，从而完成整套设备种子加工功能。立式玉米种子加工系统设备中，风筛式清选机可通过选用不同筛片规格加工不同品种，分级机可通过筛片规格把种子进行分级。该加工工艺生产过程中是由上一层设备加工后直接喂料给下一层设备，既减少了设备之间的辅助提升装置数量，又降低了加工破损率，减少了设备的故障率，降低了能耗，有效提升了设备的社会效益和经济效益。

4 主要技术参数

生产率：5～10 t·h-1；

种子获选率： ≥98%；

除杂率：≥85%；

破损率：≤0.1%；

包衣合格率： ≥98%；

包装成品率： ≥98%；

噪声：≤85 dB(A)；

室内环境粉尘浓度：≤120 mg·m-3。

5 主要设备

玉米种子立式加工成套设备主要由提升机、风筛式清选机、比重清选机、种子分级机、分级仓、种子包衣机、成膜仓、自动计量包装系统、除尘系统及控制系统等组成(图1)。

1.提升机；2.风筛式清选机；3.比重清选机；4.种子分级机；5.分级仓；6.种子包衣机；7.成膜仓；8.自动计量包装系统；9.除尘系统；10.控制系统图1 玉米种子立式加工成套设备示意图

5.1 风筛式清选机

风筛式清选机是利用振动筛箱粗筛和细筛清选产品，并可在清选全过程对原料进行风选除杂的设备。风筛式清选机原理是依据种子空气动力学性质，按种子和杂余悬浮速度不同分选的，通过气流速度和气流大小变化使种子和杂质分离。粗筛和细筛通过筛孔的尺寸不同进行大小和杂余的分选。风筛式清选机主要由前后吸气道、沉降室、上下筛箱、喂入系统、机架等组成。通过更换清选筛，调节风量可满足不同品种的清选作业。

5.2 比重清选机

比重清选机也叫重力清选机，是按种子颗粒的不同比重来进行分选的。主要由气力系统、振动分选台、振动电机、调整机构、控制箱等组成。比重清选机工作原理是依据物料在气流与振动台的联合作用下，物料按密度不同进行分层现象，对加工物料进行分离。比重清选机有振动频率、振动幅度、纵向倾角、横向倾角、风量等五个参数。清选时可根据不同品种物料，调整最佳清选状态。重力清选机几乎适用于所有的种子。

5.3 种子分级机

种子分级机是按照精量播种的使用要求把种子分为若干个等级，主要有圆筒式分级机和平面分级机两种。可通过更换不同尺寸形状的筛板，实现对物料种子的分级功能。种子分级机工作原理是使用不同规格尺寸的种子筛片或筛筒，经筛选后分离不同规格尺寸种子籽粒，实现大小分开的筛分效果。种子分级机主要由进料装置、传动机构、筛分部分和机架等组成。玉米种子分级多数选用平面分级机。种子经分级机分离后经不同出口排出，分别进入不同分级仓，实现分级。

5.4 种子包衣机

种子包衣机是指将种衣剂包敷于加工种子表面，对种子进行化学药剂覆膜处理的设备，由供种系统、供药系统、药种混合系统、搅拌系统和电气控制系统组成。从搅拌方式上划分，可分为螺旋搅拌和滚筒搅拌；从药液雾化方式上划分，可分为气体雾化、高压药液雾化和甩盘雾化。待加工种子和包衣剂通过种子包衣机精确计量后，按一定的药种比进行混合，经均匀搅拌后排出，完成种子包衣。种子包衣机是种子进行药液处理的重要机械，广泛应用于各级种子公司和种子加工部门。

5.5 成膜仓

成膜仓是由仓主体、支架、风机、管道组成，低温地区还配有加热系统。成膜仓对包衣后的种子进行风干成膜，对种子成膜速度快，成膜效果好。常用的热源系统主要有电加热系统和油炉加热系统两种。电加热系统由风机、加热室、电加热管、进风管道、排风系统和控温系统组成。加热室内布置多列加热管，加热管采用电阻式热合金介质导热升温，控温系统采用数字显示系统更方便控温，通过温度控制加热管工作的数量。油炉加热系统由自动燃烧机、燃烧混合筒、匀风网、风机等组成。自动燃烧机可自动点火，采用两级大小火力控制，通过温控器自动调节，在微型风机的助燃下，在燃烧室内充分燃烧。燃烧室的热空气经燃烧混合筒，通过均风网使冷热风混合达到设定温度要求。成膜仓配备通风加热系统能加快种子成膜速度和效果。

5.6 自动计量包装系统

自动计量包装系统主要由计量包装称、设定控制系统及附属设备组成。计量包装称按称重范围不同可分为大包装称和小包装称，按自动化程度不同可分为全自动称和半自动称。半自动计量包装称，需要人工接袋，人口缝包或热合，生产效率略低，主要是单机使用或中小型种子加工中心使用。全自动包装称因生产效率高，节省人工，目前种子加工线上配置比较普遍。可根据需要选择大小包装，选择合适计量范围的自动包装称，包装称速度快，计量准确。

5.7 提升机

提升机主要由机座、机筒、机头、畚斗、皮带及传动部分组成。斗式提升机是垂直输送物料的提升设备，广泛应用于农业机械、种子加工、粮油加工及食品加工等行业。提升机的工作原理是畚斗把物料从下部喂入口随着输送带提升到顶部，绕过头轮后向下翻转，将物料倾入出料口，实现物料提升。采用流入式喂料形式，提升过程中减少了回料和挖料现象。提升机提升物料连续、稳定、可靠，可满足不同提升高度和生产能力需求。

5.8 除尘系统

除尘系统主要由风管道、除尘风机、除尘器及支架等组成。除尘装置风机和除尘器一般配置安装在加工间室外，除尘管道为镀锌结构，采用密封处理，除尘效果更好，完全达到环保要求。常用的除尘器有旋风除尘器和布袋除尘器两种。旋风除尘器上部为圆柱形，下部为圆锥形，工作时利用物料旋转沉降原理把尘土和空气分离，空气由上部排气口排出，尘土经沉降由除尘器下部出口排出。布袋除尘器主要由布袋、集杂仓和支架等组成。工作时利用布袋的小织物孔过滤空气，实现灰尘和空气的分离，达到除尘的目的。布袋除尘器的除尘效果较好，普遍应用于种子加工生产线中。

5.9 控制系统

控制系统由温度控制系统和电气控制系统组成，温度控制系统包括测温传感器、温控器、温度显示表、常规电气元件等组成，控制系统元件中在电气控制柜中，主要是控制成膜仓烘干介质温度和气流速度。通过传感器、温度显示仪表、温控器等实现对温度的自动控制。电气控制系统通过热保护、过载保护、变频器控制、程序控制，以及设备间连锁和互锁控制，实现对电器的保护和控制。