1、概述
    多年來，品種資源種子干燥大都采用自然晾曬的方法，遇天氣不好不能及時干燥，則會給科研工作和農業生產造成不可估量的損失。為此，根據科研工作的需要，南京林業大學、南京農業大學國家大豆改良中心和農業部南京農業機械化研究所共同研究設計制造了大豆小區品種資源種子干燥烘干機。干燥機采用穿流箱型結構，由干燥箱體、控制器、加熱器、循環風調節機構等部件組成。干燥箱分左右干燥室，上下共六層，每層8個物料箱，干燥面積14m2，可同時干燥幾百或幾千個品種。該機具有熱風溫度與干燥時間設定、溫度保護設定、溫度補償、循環風調節、常溫與加熱干燥、冷卻等功能。根據研制要求，研制單位對設計制造的大豆品種資源干燥機進行了性能試驗。
2、試驗目的與主要測定項目
2.1試驗目的、方法
    通過試驗，考核大豆小區品種資源干燥機的各項技術性能。試驗方法按國家標準GB6970-86《糧食干燥機試驗方法》、農業部NY/T370-1999《種子干燥機試驗鑒定方法》以及設計要求等有關規定進行
2.2主要測定項目
    (1)環境條件：空氣溫度，相對濕度。
    (2)糧食狀況：原始糧食重量，含水率。
    (3)干燥條件：熱風溫度，工作時間（干燥、故障時間）。
    (4)能量消耗：電耗。
    (5)技術性能：箱體溫度分布，上下層水分分布，干燥降水速率等。
(6)種子含水率，發芽率。
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2.3試驗設計
試驗進行滿載荷試驗。試驗用種子品種為寧引油豆和其他品種大豆，裝機總量約250kg，種子品種樣品均用牛皮紙質的信封裝，信封最大袋裝重量約1150g，最小約為50g。樣品間隔放置，之間留有通氣道。測試品種為寧引油豆，測試樣品袋每只約重500g,在第一、三、六層的物料箱中均放入測試樣品，樣品原始含水量為13.9%。為考核不同袋裝的干燥效果，同時放置用可透氣紗袋裝種子樣品。試驗采用35℃熱風干燥，烘干6h，每兩小時取樣，測定水分和發芽率。干燥窒樣品放置點（1#2#3#4#為左干燥室、5#6#7#8#為右干燥室）與溫度測點見圖1示。
3、試驗條件與測試儀器
    試驗工作2002年8月份在南京農業大學國家大豆改良中心進行。測定儀器有：TH-74型多點溫度測量儀、DHNI-2型通風干濕表、手持數字測速表、TG328A型1/10000電光分析天平、FS-100小型電動粉碎機、HG101型恒溫熱風箱等。試驗條件按國家標準GB6970-86《糧食干燥機試驗方法》、農業部NY/T370-1999《種子干燥機試驗鑒定方法》等有關規定準備。
4、大豆小區品種資源種子干燥機試驗結果與分析
    各項試驗結果見匯總表1。各項具體試驗結果與技術性能分析如后。
4.1溫度分布與均勻性試驗
    在空載調試時，測試了溫度上、下層分布情況，測試結果為上下層溫度與水平溫度差值均<1℃。本次試驗在滿物料、熱風溫度35℃的恒定條件下，用8點溫度儀分別同步測定了第一層、第六層8點溫度分布和上、下層的溫差情況，測定結果見表2。
    從表2數值可見，左右干燥室第一層溫度在34～34.5℃之間，最大差值為0.5℃。第六層溫度在34～34.2℃之間，最大差值為0.2℃。上、下層溫度在34～34.5℃之間，對應點上、下層最大溫差為0.3℃。測試結果表明：上、下風道以及箱體各層間隙設計合理，溫度分布均勻，上、下層溫差小，完全達到設計要求，性能好于同類機型。
4.2干燥降水速率試驗
    干燥降水速率是衡量干燥機的主要指標，本次試驗分別對不同袋裝的樣品水分進行了跟蹤測試，含水率測定采用105℃標準法。測試結果分析如下。
  4.2.1信封裝樣品含水率測定結果分析
    原始含水率13.9%，熱風溫度35℃，每隔2小時取樣，測定第一層、三層、六層樣品的含水率，測定結果見表3；信封裝樣品干燥曲線見圖2。
    由表3和圖2可見，烘干6h，總降水幅度為1_43%，前2h干燥段干燥降水速率為0.45%／h，后期僅為0. 15%／h左右，平均降水速率為0.24%/h。分析原因是干燥初期大豆含有部分機械結合水分，這部份水分容易蒸發；但由于原始含水率較低，大豆含水主要以物理化學結合水為主，同時用信封裝置，總的來說是不易蒸發脫水的。從表3中可以得出，烘干2h，即可基本達到干燥要求。
4.2.2信封裝樣品左、右干燥宣含水率測定分析
    為考核干燥室內的干燥均勻性，在測定溫度分布的同時，測定了左、右兩個干燥室內各層的含水率，測定結果見表4。
    將表4數據與表2溫度分布值相對應分析，由于溫度分布均勻，因而左、右干燥室以及上、下層水分干燥較均勻，此時最大水分差值僅為0.3%，對照表3，到干燥后期，最終干燥水分基本趨于一致。
4.2:3紗袋裝樣品含水率測定結果分析
    與信封裝樣品測定同步，同時測定了用透氣紗袋裝的樣品含水率并繪制其干燥曲線，測定結果分別見表5、圖2。
    由表5、干燥曲線圖2可見，透氣紗袋裝的樣品總降水幅度為2. 37%，在前4h干燥段干燥曲線下降趨勢基本一致，平均每小時降水速率0. 5%左右，而后2h內每小時降水僅為0.2%左右，平均干燥降水速率為0.4%／h。
4.2.4信封與紗袋裝樣品干燥曲線比較分析
信封與紗袋裝樣品干燥曲線比較見圖2。
    圖2中不同袋裝樣品的干燥曲線清晰地顯示了不同袋裝樣品的干燥效果。在干燥前期0～2h段兩種袋裝樣品降水速率基本一致；2h后，信封裝樣品干燥曲線下降很慢，曲線趨于平坦，干燥速率在0. 12～0. 15%／h。由于紗袋透氣性好，2～4h段紗袋裝樣品繼續保持一定干燥速率，干燥速率為0.5%/h，4～6h段干燥速率減緩，干燥速率為0.2%／h。紗袋裝樣品與信封裝樣品的干燥終了水分分別為11. 53%和12. 47%，兩者相比較相差0.94%，紗袋裝樣品總降水幅度為2.37X，是信封裝樣品總降水幅度l-43%的1. 66倍。
4.3種子發芽率試驗
    本次試驗中種子發芽率由南京農業大學國家大豆改良中心進行測試，測試結果如下：烘前種子發芽率平均為93%，干燥2h后16個測樣的種子發芽率平均為95. 1%;干燥4h后12個測樣的種子發芽率平均為94. 8%;干燥6h后信封裝樣品13個測樣的種子發芽率平均為92. 8%，紗袋裝樣品6個測樣的種子發芽率平均為94.3%;烘后總平均發芽率為93. 6%。試驗表明烘后種子發芽率不低于烘前種子發芽率。
4.4自動控制系統測試
    性能試驗同時對干燥機的自動控制系統的熱風控制和時間控制性能進行了測試，在設定熱風溫度為35℃時，控制靈敏度為0.5℃，溫度上下波動值在設計指標±1-5℃范圍內。時間試驗設定為th、2h，到時后均能立即關機。試驗結果證實該干燥機的控制系統自動化程度高，性能可靠。在總工作時間內無故障。
4.5能耗試驗
    本次試驗總耗電43kW，平均每小時耗電6.37kW。
5、試驗結論
    (1)試驗結果表明，雖然原始種子含水率13. 9%偏低（一般試驗用糧初始含水率在20T0左右為宜），已到了較難脫水的階段，在外界溫度28.2℃，相對濕度82%的條件下，加熱溫度35℃，干燥時間6h，不同袋裝樣品的總降水幅度仍為2.37%與1.43%，達到了干燥試驗要求，表明干燥工藝可行。預計在大豆正常水分(18%左右)的條件下，干燥到13%的水分，每小時降水可在0.8～1%左右。
    (2)本次試驗進行了不同袋裝（紗袋和信封）樣品的干燥效果對比試驗。在干燥前期0～2h干燥段內，兩種袋裝樣品降水速率基本一致；干燥6h紗袋裝樣品干燥最終水分為11.53%，與信封裝樣品的干燥最終水分12. 47%相比較，兩者相差0.94%。紗袋裝樣品總降水幅度為2.37%，是信封裝樣品總降水幅度1. 43%的1.66倍。可見紗袋裝樣品的干燥效果明顯好于信封裝樣品。由此可得出結論，按實際工作需要用信封裝種子可以進行干燥，但干燥時間要長于紗袋裝種子的干燥時間。
    (3)溫度分布均勻性測定結果和水分測定結果分別表明，箱體平面8點溫度分布和上、下層溫差分別僅為0.5℃和0.3℃，均小于1℃；不同袋裝樣品干燥終了水分差均僅為0.1%，干燥不均勻度為0.1%≤1.5%，已達到和超過農業行業標準《種子干燥機試驗鑒定方法》規定的優等品指標。溫度分布與干燥均勻性很好，說明該干燥機的上、下風道以及箱體整體結構和各層間隙設計合理。
    (4)種子干燥機溫度控制是保證種子品質的主要措施之一。該機控制采用微電腦芯片與專用控制軟件組成的電腦控制器，具有加熱溫度、溫度帶寬、干燥時間等參數的預設定以及溫度漂移補償、溫度雙重保護、循環風調節等功能。試驗結果表明，溫度控制精度和各項功能均達到設計要求，自動控制技術性能高于國內同類機型。
    (5)種子發芽率與加熱溫度和加熱時間有關。本次試驗種子發芽率由南京農業大學大豆研究所進行測試，在加熱溫度35℃，干燥時間為2、4、6h時，烘前種子發芽率為93%，烘后各時間段平均種子發芽率分別為95.1%、94,8%、93. 6%。測試結果表明：各干燥時間段烘后種子發芽率均不低于烘前種子發芽率，干燥性能良好。由此可見，合適的加熱溫度和加熱時間不影響種子發芽率，對小區品種資源種子進行機械干燥是完全可行的。
    (6)試驗結果總體表明，研制的小區品種資源種子干燥機各項指標均已達到設計要求，主要干燥技術性能指標先進，干燥均勻性好，烘后種子發芽率保持不變，能保證對種子的品質要求，完全適合大豆小區多品種資源種子的干燥。該機的研制成功可以替代自然干燥，防止因天氣造成的不必要損失。同時也可用于其他農作物小區品種資源種子的干燥，可滿足我國農業大專院校、農業科研單位農作物品種資源種子機械干燥的使用需求。