CN101473735B - 一种基于废热利用的脱粒方法以及基于废热利用的脱粒机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于废热利用的脱粒方法以及基于废热利用的脱粒机，脱粒机包括脱粒滚筒、设置于所述脱粒滚筒下方的凹筛板以及用于驱动所述脱粒滚筒的发动机；其特征在于，在所述的凹筛板内设置有用于与凹筛板内部进行热交换以及用于冷却所述发动机的循环冷却水管。所述的凹筛板内设置有用于与凹筛板内部进行热交换以及用于排出发动机废热气的排气管。本发明充分利用发动机的废热，通过对脱粒滚筒内的物料进行预热和预干燥，本发明适应于不同作物的脱粒。

Description

一种基于废热利用的脱粒方法以及基于废热利用的脱粒机
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，涉及一种基于废热利用的脱粒方法以及基于废热利用的脱粒机。
背景技术
目前国内外脱粒设备大多采用纯机械式脱粒，利用机械撞击作物穗、茎、果荚等的冲击力，梳刷力的作用，撞击籽粒连接部位，迫使籽粒从茎秆，果壳内脱出。该方法对不同的作物茎秆脱粒效果不一致。
如果对已经成熟的稻麦联合收割机上的脱粒滚筒，其脱粒效果较好，但是如果冲击力的作用过小，则脱粒不干净。尤其是作物含水率高时，如下雨、露水等的影响，更容易影响脱粒效果。反之，所设置的冲击力过大，会造成籽粒破碎，影响籽粒物理、化学质量，影响其外观品质。因此，市场上设置了随不同作物而有不同的脱粒机构。但是，针对同一作物，由于品种不同，作物的成熟度不一致，籽粒与籽粒寄生体之间的作用力不一致，这时，对于成熟度差的籽粒就无法脱粒。
目前进行脱粒的设备主要有钉齿或脱粒滚筒等。效果虽然较好，但由于对作物品种的要求高，适应范围窄而无法大范围推广应用。
另外，原有的脱粒设备没有最大限度的利用发动机的废热，造成能量的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种基于废热利用的脱粒方法以及基于废热利用的脱粒机，充分利用发动机的废热，而且适于不同种粒的脱粒。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种基于废热利用的脱粒机，包括脱粒滚筒、设置于所述脱粒滚筒下方的凹筛板以及用于驱动所述脱粒滚筒的发动机；其特征在于，在所述的凹筛板内设置有用于与凹筛板内部进行热交换以及用于冷却所述发动机的循环冷却水管。
作为改进，所述的凹筛板内设置有用于与凹筛板内部进行热交换以及用于排出发动机废热气的排气管。
作为改进，所述的循环冷却水管和排气管为盘式结构。
为了使得该脱粒机能更好地实现温控的功能，所述的凹筛板内设置有加热器以及温控器。
一种基于废热利用的脱粒方法，其特征在于，发动机的循环冷却水管流经脱粒机的凹筛板并与凹筛板进行热交换，利用发动机冷却水中的热量预热脱粒机的脱粒滚筒以利于脱粒。
发动机的用于排放废热气的排气管流经脱粒机的凹筛板并与凹筛板进行热交换，利用发动机废热气中的热量预热脱粒机的脱粒滚筒以利于脱粒。
作为改进，所述的循环冷却水管和排气管为盘式结构。
更进一步，所述的凹筛板内设置有加热器以及温控器以调节脱粒滚筒内的温度。
通过热交换过程以及加热器的升温过程控制脱粒滚筒内物料含水率在10％-20％，以满足不同谷粒脱粒的要求。
本发明的工作原理是：对作物籽粒的寄生体进行预干燥(即预热)、控制其含水率，然后利用传统的冲击力、梳刷力迫使作物籽粒与其寄生物的分离。本发明方法和设备简单，成本低，效率高，容易实施，能够使得各种作物以及种类相同但特性(如湿度)不同的作物都能干净脱粒。
预热的方法，包括从动力源提取热能(冷却动力源获得的热水和尾气排放出的热量)以及专门的加热升温设备(包括必要的装置)，也可以通过对秸秆的燃烧热来完成，其温度可以达到60℃-500℃的范围。预热完成后的物料含水率在10％-20％之间，适合不同作物的脱粒。
脱粒滚筒中的温度降低是通过给喷洒冷却水等一系列措施来实施的，以提高物料的含水率，减少扬尘的飞扬，降低环境污染。
有益效果：
(1)有效利用废热。本发明巧妙而有效地利用了发动机冷却水中的热量以及废气中的热量对脱粒滚筒进行预热，使得作物的脱粒更为方便。充分利用了能源，具有明显的经济效益和社会意义。
(2)温度可控，适于不同作物的脱粒。其温度调节范围在60～500℃，的范围，从而可以根据具体的作物调节脱粒滚筒内的温度，确保对不同作物的正常脱粒需要。
(3)采用盘式气管和水管结构，使得脱粒滚筒中的温度分布是均匀的，从而可以保证在脱粒滚筒中的物料能够均匀受热，避免因局部过热导致物料的物理、化学性质的改变。
(4)结构简单。本发明采用的装置结构简单，易于实施，适于推广使用。
本发明操作简单，脱粒滚筒内温升快速，稳定有效，成本低廉，而且能实现能源的充分利用。
附图说明
图1是实施例1中脱粒机的结构图。
标号说明：1-出谷口，2-排气口，3-机架，4-螺栓，5-顶盖，6-进料口，7-轴承座，8-轴承，9-滚筒轴，10-V带，11-大带轮，12-螺母，13-热水出水口，14-热水回水管，15-废热气排气管，16-发动机，17-脱粒滚筒，18-凹筛板，19-小带轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1所示，温控脱粒机支撑体为机架3，机架3上安装脱粒滚筒17，滚筒轴9由安装在轴承座7上的轴承8支承，脱粒滚筒17由顶盖5及凹筛板18包裹，凹筛板安装有热水出水管13和废热气排气管15，发动机16安装于机架3底部，发动机输出轴装有小V带轮19。在凹筛板还安装有电热丝，通过调压开关(如晶闸管调压开关)可以调节电热丝的发热大小。
工作原理，温控脱粒机工作时，由发动机16的小带轮19通过V带带动大带轮11转动，大带轮11通过键与滚筒轴9连接，发动机16工作时就带动脱粒滚筒17转动从而实现脱粒。当发动机工作时，发动机16的热废气通过废热气排气管15派出，经过凹筛板18内安装的盘式废热气排气管15向脱粒滚筒17散出热量。废气经过盘式废热气排气管15从排气口2排出，同时发动机16的冷却水变成热水后，从热水出水管13经过盘式出水管再从热水回水管14返回发动机水箱。此时热水经盘式的热水出水管13散发热量，再次将脱粒滚筒的内部升温，另外，再加上电热丝的加热过程，实现脱粒滚筒内的温度可控，从而控制脱粒滚筒内的湿度在10％-20％，以满足不同谷粒脱粒的要求，达到温控脱粒的目的。冷却水的循环通过水泵来驱动。
操作过程中，物料在脱粒滚筒中的停留时间是可以控制的，其停留时间根据不同的物料可设置在40S`～30S之间，从而可根据具体情况调节物料在脱粒滚筒中的受热时间，干燥程度，以达到脱粒干净的最佳状态。

Claims (9)

1.一种基于废热利用的脱粒机，包括脱粒滚筒、设置于所述脱粒滚筒下方的凹筛板以及用于驱动所述脱粒滚筒的发动机；其特征在于，在所述的凹筛板内设置有用于与凹筛板内部进行热交换以及用于冷却所述发动机的循环冷却水管。
2.根据权利要求1所述的基于废热利用的脱粒机，其特征在于，所述的凹筛板内设置有用于与凹筛板内部进行热交换以及用于排出发动机废热气的排气管。
3.根据权利要求2所述的基于废热利用的脱粒机，其特征在于，所述的循环冷却水管和排气管为盘式结构。
4.根据权利要求1～3任一项所述的基于废热利用的脱粒机，其特征在于，所述的凹筛板内设置有加热器以及温控器。
5.一种基于废热利用的脱粒方法，其特征在于，发动机的循环冷却水管流经脱粒机的凹筛板并与凹筛板进行热交换，利用发动机冷却水中的热量预热脱粒机的脱粒滚筒以利于脱粒。
6.根据权利要求5所述的基于废热利用的脱粒方法，其特征在于，发动机的用于排放废热气的排气管流经脱粒机的凹筛板并与凹筛板进行热交换，利用发动机废热气中的热量预热脱粒机的脱粒滚筒以利于脱粒。
7.根据权利要求6所述的基于废热利用的脱粒方法，其特征在于，所述的循环冷却水管和排气管为盘式结构。
8.根据权利要求5～7任一项所述的基于废热利用的脱粒方法，其特征在于，所述的凹筛板内设置有加热器以及温控器以调节脱粒滚筒内的温度。
9.根据权利要求8所述的基于废热利用的脱粒方法，其特征在于，通过热交换过程以及加热器的升温过程控制脱粒滚筒内物料含水率在10％-20％。
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