水稻浸种催芽生产线水循环系统的设计与应用

王亚轩 郭巍 赵慧

黑龙江八一农垦大学工程学院，黑龙江省 大庆 163319

引言

我国农业用水重复利用率低，单位耗水量大，是我国农业用水的关键瓶颈。目前，国外先进农业用水的重复利用率为70%～80%，而我国仅为20%，节水潜力巨大。因此，农业用水节约与废水量最小化研究具有重要的现实意义。

传统的水稻生产一般通过手工方式来进行浸种催芽作业，随着黑龙江垦区节水工作的逐步深入发展，人们开始意识到集中式浸种催芽的优点，陆续使用小型的浸种催芽机进行水稻芽种生产，近两年来在黑龙江农垦总局的带动下，我省水稻生产逐步拉开了标准化浸种催芽的序幕[1-4]。本文根据水稻浸种催芽过程中的用水要求，设计一套浸种催芽100吨种子的水循环生产线，从系统的角度对浸种催芽系统用水进行设计优化，以期达到新鲜水的最大重复利用率，从而达到节约农业用水和减少污水排放的目的。

该项目为100吨水稻浸种催芽温室水循环系统的设计与应用，设计一套处理能力为100t水稻的浸种催芽一体化设备，主要包括以下设计：供水水箱、浸种催芽箱、锅炉及水泵系统、加热装置、喷洒装置。

1 系统设计方案

1.1 加热系统

1.1.1 热水锅炉

集中催芽生产线加热系统主要由水加热器(锅炉)、水温表、压力控制阀、排气阀、鼓风机等组成，通过智能温控装置，根据浸种催芽所需要的温度，可以实时调节温度以满足调节水温的功能。

本设计中根据热水的负荷选择W型常压热水锅炉，型号为CWNS0.58-95/70-YQ。

性能参数：额定功率 50MW

热水循环量 20t/h

设计热效率 90～93%

工作压力 常压

1.1.2 鼓风机

本项目中选用与锅炉配套的三叶罗茨风机WHR型，罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气，与二叶型相比，气体脉动变少，负荷变化小，机械强度高，噪声低，振动也小。

性能参数：

风机口径 50～300A

风量 0.5～180m3/min

压力 0.1～0.8kgf/cm2

电机功率 0.75～300kw

1.2 喷洒系统

浸种催芽喷洒系统由进水管、配水干管及支管、喷洒喷头、水位仪及流量计组成。喷洒系统的样图如图所示。

图1 喷洒装置大样图

1.3 给回水系统

主要由进出水管路、调温进出水管路、供回水泵、调温水泵、进出水阀等组成。共设置水泵16台，其中自循环水泵12台，锅炉循环水泵2台，注水水泵2台，回水水泵2台，型号统一设计为立式单级单吸离心清水泵SLS50-100(I)A。

性能参数： 流量Q 22.3m3/h

扬程H 10m

功率N 1.1kw

2 系统的功能与优势

2.1 标准化生产

创新的将工业生产水夹点技术应用到水稻种子的升温、降温、控温、保温等过程，实现种子在设备浸种催芽箱内一次性完成标准化、机械化的浸种、破胸、催芽等生产过程，是整个系统的用水量合理分配，并使废水量最小化。

2.2 批处理能力大

单元批处理稻种 10～20t，可根据水稻育苗工厂和其他集中育苗小区的规模进行放大，批处理能力可达到数十吨到数百吨。

2.3 芽种质量高

应用喷洒系统给种子萌发创造增氧动态浸种催芽的条件，有效解决传统人工选种和袋装稻种浸种催芽的弊端，使稻种发芽达到“快、齐、匀、壮”的标准化生产，从而提高了水稻芽种的质量。

3 结束语

水稻是我国的主要粮食作物之一，黑龙江省的水稻种植已经成为稳定和提高我省粮食作物的关键品种。污水排放量占农业废水排放量的首位。用集中式的水稻浸种催芽温室水循环系统育秧，节水潜力巨大。因此，本文所设计的水稻浸种催芽生产线水循环系统在水稻芽种生产中具有重要意义。

[1]毛欣，衣淑娟等.大型智能温控水稻集中浸种催芽设备的研制[J].黑龙江八一农垦大学学报，2011，23(1)：28～30.

[2]吕强.关于水稻智能化浸种催芽技术的探讨[J].北方水稻，2012，42(1):62～63.

[3]吕强.关于水稻智能化浸种催芽技术的探讨[J].北方水稻，2012，42(1):62～63.)

[4]李晓兵，邹德春. 集中控温浸种催芽一体化日光温室[J]. 现代化农业，2010，366（3）：39～40