本发明涉及粮食作物预处理技术领域，特别地，涉及一种谷类作物轻杂处理系统及处理工艺。
背景技术：
稻谷原粮经收割、烘干后才能进入仓库储存或直接碾米加工流程，但因稻谷原粮中不仅有泥块、绳带、秸秆和并肩石等体积较大和比重较重的杂质，还含有一定比例(重量)的短稻草、短稻杆、瘪谷以及未成熟粒、半饱满粒等比重较轻的杂质，所以在进行加工前需要利用初清筛、去石机以及清理筛等清理设备进行较大和较重杂质处理，另外稻谷在碾米加工过程中大都使用砻谷机进行脱壳，脱壳后的谷糙与谷壳混合物则利用外置风机或专用风机进行分离，在整个清理加工过程中，都需要伴随着轻杂的分离和处理工艺。目前，稻谷轻杂清理工艺有许多种，其中国内最常见的是通过对相关的清理设备增设吸风装置，该吸风装置包含稻壳提粮器、吸风管道、旋风除尘器(沙克龙)、关风器、风机及除尘结构等，其分离收集机理为：通过外置风机提供具有一定风压、风速的风(风的速度大于轻杂的悬浮速度小于饱满稻谷的悬浮速度)，在稻谷下降的过程中将比重低于稻谷的短稻草、短稻杆、瘪谷以及未成熟粒、半饱满粒向外抽走，同时相较于短稻草、短稻杆和瘪谷而言，比重稍大的未成熟粒、半饱满粒则通过稻壳提粮器提取出来，其余短稻草、短稻杆、瘪谷则经过旋风除尘器(沙克龙)沉降下来后通过关风器接出，带有灰尘的风则通过除尘结构将灰尘清除，净化为干净无污染的空气排到大气中。
但是在实际生产和应用过程中，一方面因为稻壳提粮器存在一定的风阻，使得风机在抽走轻杂混合物的时候存在一定风量、风压的损失，所需的风量比实际有效风量大，从而导致风机能耗增加；另一方面，由于每一道清理设备风网中均需要配置一台稻壳提粮器，而购置多台稻壳提粮器会增加投资成本，所以一般情况下除砻谷机吸风装置以外，其他大部分的稻谷清理、加工设备都不会安装稻壳提粮器，因此在一定程度上清理设备的吸风装置会将部分未成熟粒和半饱满粒随轻杂一起分离进入后续除尘设备，从而被当成轻杂处理。但是部分未成熟粒和半饱满粒可通过再次加工利用作为饲料，仍具有一定的经济价值，若按照现有的稻谷清理系统和工艺进行清理，则不能使这些未成熟粒和半饱满粒发挥出最大的经济和社会效益。
因此，需要改进稻谷轻杂处理的系统及工艺，使得稻谷中的未成熟粒和半饱满粒能够被利用的同时也能减少处理过程中的投资成本。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种谷类作物轻杂处理系统及处理工艺，以解决不安装稻壳提粮器时，未成熟粒和半饱满粒不能被再次加工利用或者每个风网中配置一台稻壳提粮器，投资成本过高的技术问题。
为实现上述目的，本发明的一种谷类作物轻杂处理系统，包括清理设备、吸风装置、轻杂混合物收集总管、除尘装置、用于提取未成熟粒和半饱满粒的谷粒提取器以及用于收集未成熟粒和半饱满粒的谷壳收集设备；
所述清理设备包括用于去除谷类作物的外壳和/或杂质的至少一组清理单件；
所述吸风装置包括与清理单件数量相同且一一对应的吸风单件，所述吸风单件包括风机a、旋风除尘器a、关风器a以及除尘结构a，所述清理单件的出口均与所述旋风除尘器a的进口连通，所述关风器a设置在所述旋风除尘器a的出口处，所述风机a的进风口和出风口分别通过吸风管道与所述旋风除尘器a的进口处以及所述除尘结构a连通；所有所述吸风单件的关风器a出口均与所述轻杂混合物收集总管连通；
所述除尘装置包括结构相同的第一除尘单件和第二除尘单件，所述第一除尘单件设置在所述轻杂混合物收集总管的出口端与所述谷粒提取器的进口之间，所述第二除尘单件设置在所述谷粒提取器的出口与所述谷壳收集设备之间。
特别地，所述清理设备包括初清筛、去石机、清理筛以及砻谷机，所述初清筛、去石机和所述清理筛均用于清除谷类作物中的杂质，所述砻谷机用于去除谷类作物的外壳。
特别地，所述第一除尘单件包括风机b1、旋风除尘器b1、关风器b1以及除尘结构b1，所述关风器b1设置在所述旋风除尘器b1的出口处，所述轻杂混合物收集总管的出口端以及所述风机b1的进风口均与所述旋风除尘器b1的进口连通，所述风机b1的出风口通过吸风管道与所述除尘结构b1连通，所述关风器b1的出口与所述谷粒提取器的进口连通；
所述第二除尘单件包括风机b2、旋风除尘器b2、关风器b2以及除尘结构b2，所述关风器b2设置在所述旋风除尘器b2的出口处，所述谷粒提取器的出口以及所述风机b2的进风口均与所述旋风除尘器b2的进口连通，所述风机b2的出风口通过吸风管道与所述除尘结构b2连通，所述关风器b2的出口与所述谷壳收集设备连通。
特别地，所述谷粒提取器包括分料匀料室、过渡室以及分离室，所述分料匀料室的出口与所述过渡室的进口连通，所述过渡室的出口与所述分离室的进口连通，所述分离室设有用于未成熟粒和半饱满粒通过的下部端口以及用于谷壳通过的上部端口；
所述分料匀料室的内部由上至下设有至少两层淌料板，所述淌料板的上表面与水平面形成20°-50°的夹角；
所述过渡室的底板与水平面呈20°-45°的夹角；
所述分离室的上部内壁上和下部内壁上均设有能够摆动的调风板，所述调风板和与其连接的所述分离室之间形成0°-75°夹角。
一种采用上述的谷类作物轻杂处理系统进行谷类作物轻杂处理的工艺，包括以下过程：
第一步、通过轻杂混合物收集总管收集由清理设备中清理单件处理后所得的含有未成熟粒、半饱满粒和谷壳的轻杂混合物；
第二步、轻杂混合物经过除尘装置中的第一除尘单件，含有灰尘的气流经除尘结构b1后排入大气，含有未成熟粒、半饱满粒和谷壳的混合物进入谷粒提取器，未成熟粒和半饱满粒的谷粒被收集，含有谷壳的轻质混合物进入除尘装置中的第二除尘单件；
第三步、谷壳经过第二除尘单件后进入谷壳收集设备；含有灰尘的气流经除尘结构b2后排入大气。
本发明至少具有以下有益效果：
1、本发明系统取消了各清理设备吸风装置中单独的稻壳提粮器，相应的减少了各吸风装置中风机的风量、风压损失，所需的风量减小，从而降低了各风机的能耗；同时也因为取消了多个稻壳提粮器，减少了投资成本。
2、本发明工艺将多台清理设备吸风装置所分离出的轻杂集中处理，并利用专用提粮器将未成熟粒及半饱满粒提出来，避免了未成熟粒及半饱满粒进入谷壳中；同时提取的未成熟粒和半饱满粒可通过加工作为饲料用，避免了粮食的浪费，同时也为米厂带来了可观的经济效益。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是实施例1的系统连接示意图；
图2是实施例1谷粒提取器的结构剖面示意图；
图3是实施例1谷粒提取器的结构整体示意图；
图4是对比例1的系统连接示意图；
附图标记说明：
1、初清筛a，1’、初清筛b，2、初清筛a吸风单件，2’、初清筛b吸风单件，2.1、风机a，2.2、吸风管道，2.3、旋风除尘器a，2.4、关风器a，2.5、稻壳提粮器，2.6、除尘结构a，3、去石机a吸风单件，3’、去石机b吸风单件，4、清理筛a吸风单件，4’、清理筛b吸风单件，5、砻谷机a1吸风单件，5’、砻谷机a2吸风单件，6、砻谷机b1吸风单件，6’、砻谷机b2吸风单件，7、砻谷机c1吸风单件，7’、砻谷机c2吸风单件，8、轻杂混合物收集总管，9、第一除尘单件，9.1、风机b1，9.2、旋风除尘器b1，9.3、关风器b1，9.4、除尘结构b1，10、谷粒提取器，10.1、分料匀料部件，10.2、淌料板，10.3、过渡室、10.4、调风板，10.5、分离室，11、第二除尘单件，11.1、风机b2，11.2、旋风除尘器b2，11.3、关风器b2，11.4、除尘结构b2，12、谷壳收集设备。
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
详见图1-图3，本实施例的一种稻谷轻杂处理系统，包括清理设备、吸风装置、轻杂混合物收集总管、除尘装置、用于提取未成熟粒和半饱满粒的谷粒提取器10以及用于收集谷壳的谷壳收集设备12；
本实施中清理设备包括用于清除谷类作物中杂质的初清筛a1、去石机a、清理筛a以及用于去除谷类作物外壳的三台砻谷机(编号为砻谷机a1、砻谷机b1、砻谷机c1)六件清理单件，所述吸风装置包括与六件清理单件一一对应的初清筛a吸风单件2、去石机a吸风单件3、清理筛a吸风单件4、砻谷机a1吸风单件5、砻谷机b1吸风单件6和砻谷机c1吸风单件7。
其中，所述初清筛a吸风单件2包括风机a2.1、旋风除尘器a2.3、关风器a2.4以及除尘结构a2.6，所述清理单件的出口均与所述旋风除尘器a的进口连通，所述关风器a设置在所述旋风除尘器a的出口处，所述风机a的进风口和出风口分别通过吸风管道与所述旋风除尘器a的进口处以及所述除尘结构a连通，所述关风器a2.4出口与所述轻杂混合物收集总管8连通(可以选择任意一个吸风单件中的风机出口连通所述轻杂混合物收集总管，为所述轻杂混合物收集总管提供更多的风能使得轻杂混合物能顺利进入后续设备中)。
其他五个吸风单件均与所述初清筛a吸风单件的结构以及连接关系一致，且所有所述吸风单件的关风器出口均与所述轻杂混合物收集总管连通。
所述除尘装置包括结构相同的第一除尘单件9和第二除尘单件11，所述第一除尘单件设置在所述轻杂混合物收集总管8的出口端与所述谷粒提取器10的进口之间，所述第二除尘单件11设置在所述谷粒提取器10的出口与所述谷壳收集设备12之间。
所述第一除尘单件9包括风机b19.1、旋风除尘器b19.2、关风器b19.3以及除尘结构b19.4，所述关风器b1设置在所述旋风除尘器b1的出口处，所述轻杂混合物收集总管的出口端以及所述风机b1的进风口均与所述旋风除尘器b1的进口连通，所述风机b1的出风口通过吸风管道与所述除尘结构b1连通，所述关风器b1的出口与所述谷粒提取器的进口连通；
所述第二除尘单件11包括风机b211.1、旋风除尘器b211.2、关风器b211.3以及除尘结构b211.4，所述关风器b2设置在所述旋风除尘器b2的出口处，所述谷粒提取器的出口以及所述风机b2的进风口均与所述旋风除尘器b2的进口连通，所述风机b2的出风口通过吸风管道与所述除尘结构b2连通，所述关风器b2的出口与所述谷壳收集设备连通。
本实施例中所述谷粒提取器包括分料匀料室10.1、过渡室10.3以及分离室10.5，所述分料匀料室的出口与所述过渡室的进口连通，所述过渡室的出口与所述分离室的进口连通，所述分离室设有用于未成熟粒和半饱满粒通过的下部端口以及用于谷壳通过的上部端口。
所述分料匀料室的内部由上至下设有至少两层淌料板10.2，所述淌料板的上表面与水平面形成45°的夹角；所述过渡室的底板与水平面呈45°的夹角；所述分离室的上部内壁上和下部内壁上均设有能够摆动的调风板10.4，所述调风板和与其连接的所述分离室之间形成0°-75°夹角，所述调风板能够调节分离室内的风速，使得分离室内的风速大于谷壳等其他轻杂的速度，小于未成熟粒和半饱满粒的速度，因此其他轻杂从分离室的上部端口被吸出进入旋风除尘器b2，而未成熟粒和半饱满粒从分离室的下部端口被收集。
一种采用上述稻谷轻杂处理系统进行稻谷轻杂处理的工艺，包括以下过程：
第一步、初清筛a、去石机a、清理筛a初步处理稻谷中的杂质以及砻谷机a1、砻谷机b1、砻谷机c1去除稻谷的外壳后，利用吸风单件中的风机吸出稻谷中的谷壳、未成熟粒和半饱满粒等轻杂混合物，含有灰尘的气流经除尘结构a后排入大气；
第二步、通过轻杂混合物收集总管收集由各个吸风单件吸出的轻杂混合物；
第二步、轻杂混合物经过除尘装置中的第一除尘单件，含有灰尘的气流经除尘结构b1后排入大气，含有未成熟粒、半饱满粒和谷壳的混合物进入谷粒提取器，未成熟粒和半饱满粒的谷粒被收集，含有谷壳的轻质混合物进入除尘装置中的第二除尘单件；
第三步、谷壳经过第二除尘单件后进入谷壳收集设备，含有灰尘的气流经除尘结构b2后排入大气。
对比例1
详见图4，本对比例的一种稻谷轻杂处理系统，包括清理设备、吸风装置、轻杂混合物收集总管、除尘装置以及用于收集谷壳的谷壳收集设备12；
本实施中清理设备包括用于清除谷类作物中杂质的初清筛b1’、去石机b、清理筛b以及用于去除谷类作物外壳的三台砻谷机(编号为砻谷机a2、砻谷机b2、砻谷机c2)六件清理单件，所述吸风装置包括与六件清理单件一一对应的初清筛b吸风单件2’、去石机b吸风单件3’、清理筛b吸风单件4’、砻谷机a2吸风单件5’、砻谷机b2吸风单件6’和砻谷机c2吸风单件7’。
其中，所述初清筛b吸风单件2’包括风机a2.1、旋风除尘器a2.3、关风器a2.4、稻壳提粮器2.5以及除尘结构a2.6，所述清理单件的出口均与所述稻壳提粮器2.5的进口连接，所述稻壳提粮器2.5的出口与所述旋风除尘器a的进口连通，所述关风器a设置在所述旋风除尘器a的出口处，所述风机a的进风口和出风口分别通过吸风管道与所述旋风除尘器a的进口处以及所述除尘结构a连通，所述关风器a2.4出口与所述轻杂混合物收集总管8连通(可以选择任意一个所述吸风单件中的风机出口连接所述轻杂混合物收集总管，为所述轻杂混合物收集总管提供更多的风能使得轻杂混合物能顺利进入后续设备中)。
其他五个吸风单件均与所述初清筛b吸风单件的结构以及连接关系一致，且所有所述吸风单件的关风器出口均与所述轻杂混合物收集总管连通。
所述除尘装置包括第一除尘单件，所述第一除尘单件设置在所述轻杂混合物收集总管8的出口端与所述谷壳收集设备12之间。
所述第一除尘单件包括风机b19.1、旋风除尘器b19.2、关风器b19.3以及除尘结构b19.4，所述关风器b1设置在所述旋风除尘器b1的出口处，所述轻杂混合物收集总管的出口端以及所述风机b1的进风口均与所述旋风除尘器b1的进口连通，所述风机b1的出风口通过吸风管道与所述除尘结构b1连通，所述关风器b1的出口与所述谷壳收集设备连通。
一种采用上述稻谷轻杂处理系统进行稻谷轻杂处理的工艺，包括以下过程：
第一步、初清筛b、去石机b、清理筛b初步处理稻谷中的杂质以及砻谷机a2、砻谷机b2、砻谷机c2去除稻谷的外壳后，利用吸风单件中的风机吸出稻谷中的谷壳、未成熟粒和半饱满粒等轻杂混合物；其中，未成熟粒和半饱满粒被吸风单件中的稻壳提粮器收集；含有灰尘的气流经除尘结构a后排入大气；
第二步、通过轻杂混合物收集总管收集由各个吸风单件吸出的含谷壳的轻杂混合物(除去未成熟粒和半饱满粒)；
第三步、轻杂混合物经过除尘装置中的第一除尘单件，含有灰尘的气流经除尘结构b1后排入大气，含有谷壳的轻质混合物进入进入谷壳收集设备。
实施例1中的谷粒提取器的价格为5000元，对比例1中每台稻谷提粮器的价格为5000元，共计有6台，故处理同样重量的稻谷投资成本，对比例1为6×5000＝3万元，因此投资成本对比例1比实施例1多2.5万元。
对比例2
本对比例的一种稻谷轻杂处理系统，包括清理设备、吸风装置、轻杂混合物收集总管、除尘装置以及用于收集谷壳的谷壳收集设备；
本实施中清理设备包括用于清除谷类作物中杂质的初清筛、去石机、清理筛以及用于去除谷类作物外壳的三台砻谷机六件清理单件，所述吸风装置包括与六件清理单件一一对应的初清筛吸风单件、去石机吸风单件、清理筛吸风单件以及砻谷机吸风单件。
其中，本对比例中三个砻谷机吸风单件的结构和连接关系与对比例1中的初清筛b吸风单件的结构和连接关系相同；初清筛吸风单件、去石机吸风单件和清理筛吸风单件的结构和连接关系与实施例1中的初清筛a吸风单件的结构和连接关系相同；所有吸风单件中的关风器的出口与所述轻杂混合物收集总管连通(可以选择任意一个所述吸风单件中的风机出口连接所述轻杂混合物收集总管，为所述轻杂混合物收集总管提供更多的风能使得轻杂混合物能顺利进入后续设备中)。
所述轻杂混合物收集总管后接的部件及相互之间的连接关系与对比例1中的完全相同。
一种采用上述稻谷轻杂处理系统进行稻谷轻杂处理的工艺，包括以下过程：
第一步、初清筛、去石机、清理筛初步处理稻谷中的杂质以及三台砻谷机去除稻谷的外壳后，利用吸风单件中的风机吸出稻谷中的谷壳、未成熟粒和半饱满粒等轻杂混合物；其中，大部分未成熟粒和半饱满粒被三台砻谷机吸风单件中的稻壳提粮器收集；含有灰尘的气流经除尘结构a后排入大气；
第二步、通过轻杂混合物收集总管收集由各个吸风单件吸出的含谷壳、小部分未成熟粒和半饱满粒的轻杂混合物；
第三步、轻杂混合物经过除尘装置中的第一除尘单件，含有灰尘的气流经除尘结构b1后排入大气，含有谷壳的轻质混合物进入进入谷壳收集设备。
对比例2中谷壳房最后收集的轻杂混合物中还包括有由连接初清筛、去石机、清理筛的吸风单件吸出的未成熟粒、半饱满粒，以一个年产量10万吨的稻谷加工厂为例，按所含的未成熟粒、半饱满粒的比例0.5-1％计算，那一年的产量中未成熟粒、半饱满粒可达500-1000吨，其市场价约为1.2元/千克，虽然初清筛、去石机、清理筛后接砻谷机，而砻谷机吸风单件内安装有稻壳提粮器，但由于稻壳提粮器不一定能将轻杂中的未成熟粒和半饱满粒全部吸出。假设未被稻壳提粮器吸出的未成熟粒和半饱满粒占所有的未成熟粒和半饱满粒总量的20％，则谷壳房最后收集的轻杂混合物中未成熟粒、半饱满粒的总量为100-200吨，则浪费的成本大约为12-24万元。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。