清洗和原料预处理机械-食品伙伴网（原食品伴侣网）关注食品

1第二章清洗和原料预处理机械第一节清洗机械一、空灌清洗机（镀锡薄钢板）1、工作过程：清洗圆盘由连杆3调整固定至天花板。空罐从二楼仓库或摩擦式生送机送到进灌槽1，再进入到星形轮10中（逆时针旋转），热水通过星形轮的中心轴借八个分配管把水送入喷嘴，喷出的热水对空灌内部进行冲洗，10转过315o空灌进入第二星形轮，由此轮轴的喷嘴喷出的蒸汽进行消毒，再转过225o进入第三个星形轮5，排往下罐坑道进入装罐工段，喷嘴与轴一起旋转，空罐在清洗机中回转时应有一些倾斜，以便使罐内水流出，生产能力与清洗时间和星形轮的齿数有关，还与罐的污染程度有关。2、特点结构简单，生产能力较大，占地面积小，易于调节操作，用水和蒸汽较少而清洗率高，缺点：多罐型生产时适应性较差。3、生产能力计算2.生产能力计算若以n表示星型轮10的转数，z表示齿数，则生产能力M为：M=nz(罐/分)则空罐在星型轮10中只转过角后就进入星型轮4中，因此空罐的实际清洗时间为：t=36060n(秒)则n=t36060=t6（转/分）将公式2-2带入公式2-1中得M=tz6(罐/分)二.全自动洗瓶机（用于玻璃瓶及回收瓶）21、分类：单端：进、出瓶口在一侧双端：进、出瓶口在两侧2、优缺点：双端易组成连续生产流水线。单端空间利用率高，但易污染清洗后的瓶子两种结构的工作原理相同。3、简单工艺过程输送带上的瓶子→进瓶装置→瓶托→预泡槽（35～40℃）→蒸汽雾45℃→碱水池（碱液浓度视浸泡时间、温度有关，温度一般为70～75℃）→碱液上下喷淋，喷出内部杂质→碱液二次浸泡→热水喷射55℃上下洗掉碱液→温水喷射→冷水喷射至常温→清水再次清洗→出口。4、总体结构：（1）去掉残余物与预热部分瓶子在此预热消毒，去掉瓶子上大部分的松散杂质，使后面浸泡槽洗液吸附的杂质尽量减少，瓶子得到充分预热，温度30～40℃。（2）洗液浸泡部分瓶子洗涤效果主要取决于瓶子在这里停留的时间和洗液的温度，杂质须溶解，脂肪必须乳化。在9位置瓶子倒过来，排出污物，10处喷头对瓶子进行大面积的喷洗温度70～75℃。（3）洗液喷射75℃冲洗浸泡出来的杂质，压力在2.5大气压，压力过大会产生大量泡沫，影响清洗效果。（4）热水喷射部分去掉瓶子上的洗涤液，同时瓶温降低或浸泡在热水中。（5）温水喷射对瓶子内外进行喷射，将瓶温进一步降低35～40℃（6）冷水喷射部分进一步降低室温，冷水应进行氯化处理，以防再污染已清洗好的瓶子。5.有关参数3（1）温度（2）水流水的用量较大，水必须回用，应尽量减少各个槽中流出的水量，可通过延长放水时间和在机器上部各个喷射区之间装设良好的分离隔板等办法来达到。水在瓶子中的流动是这样进行的：新鲜水→冷水池3→温水池5→热水池6→预泡槽1→排水沟（3）洗液一般用碱液（NaOH）浓度与温度和清洗时间有关，最低标准：浓度1.0～1.5%温度70～80接触时间5～8分钟。（4）泡沫泡沫的影响：a.在浸泡时使洗液不能充满瓶子。b.泵输送洗液时，输送的空气比流液过多。c.残留物都聚集在泡沫上，由瓶套及链条带走，使热水带、温水带及冷水带造成污染，d.微生物在泡沫层中被保护起来，e.益处的泡沫会影响机器表面涂料的使用寿命f.溢出的泡沫从槽内把洗液带出造成损失泡沫形成原因：a.机械所致泵：密封不良，泵引入空气洗液的喷射冲洗：采用高压喷射法洗标喷射器：泡松的商标以喷射法除下后从瓶套落到洗液液面上，使洗液形成泡沫。b.外界物质影响所致：商标：每个贴过商标的瓶子，会给洗液带来100～500克胶质，这些胶质会使洗液产生泡沫轨道的润滑剂：每千个瓶有约5～10克润滑剂带入洗液槽中，形成泡沫产品残余物：残余物中糖、淀粉、蛋白质、果胶等会促使泡4沫的形成c.洗涤剂影响所致洗涤剂常包含表面活性剂，过多时会减少液体的表面张力而形成泡沫第二节清理、分级分选机械与设备一、滚筒式分级机物料在滚筒内滚转和移动，在这个过程中分级（一）结构及传送系统1.结构滚筒上为圆型筛孔，分为几组，组数为分级数减1，每组孔径不同，同组中孔径一样，物料进口至出口，后组比前组的孔径大，滚筒用厚为1.5～2.0mm的不锈钢板冲孔卷成圆柱形筒状筛，整个分成几节筒筛，之间用角钢连接，作为加强圈，用摩擦轮传动，又作为传动的滚圈，由托轮支承在机架上，收集料斗在滚筒下面，料斗数与分级数相同，不一定与筒节数相同，可以由两节筛筒组成同一个级别，两节筛筒共用一个料斗。2.转动系统方式：（1）电动机通过皮带轮、变速箱、链轮及一对齿轮传动，制造麻烦，转动不平稳，污染物料，已被淘汰。（2）中间轴式传动滚筒的中心线上设有传动轴，用支臂与滚筒相连，由中心轴带动滚筒转动，结构简单，滚筒较长，中心轴长，在滚筒中间很难设置中间轴承，中轴刚度差，运转不平稳，物料与中心轴及支臂碰撞产生机械伤，目前使用较少。（3）摩擦轮传动摩擦轮装在一根长轴上，滚筒两边均有摩擦轮并且互相对称，其夹角为90℃，长轴一端（主动轴）与传动系统相连；另一端装5有托轮，不与传动系统相连，主动轴带动其上摩擦轮转动，摩擦轮紧贴滚圈3，滚圈固接在转筒上，由两者产生的摩擦力驱动滚筒转动，传动方式简单，运转平稳，使用广泛。3、使用注意事项物料在滚筒内向出口处的运动靠滚筒内装置螺旋卷带或使滚筒有一倾斜角度来达到。若物料为圆形或近似圆形时，采用后者为宜。物料滚动性差的，可采用前一种方法。滚筒上的小孔易被原料堵塞影响分级，常在滚筒外壁装置木制滚轴，平行于滚筒中心轴线，用弹簧压紧滚筒外壁，由于挤压，把堵塞在小孔中的原料挤进滚筒——清筛装置。（二）工艺设计计算1.设计参数的确定（１）滚筒的倾斜角度取３～５ｏ（２）滚筒直径与长度之比为１：４～６（用于校核）（３）滚筒上的筛孔排列用正三角形排列（４）滚筒的转速10～15转／分，一般不超过30转／分，过大料碰撞亦破碎，物粉分级受到影响。（５）滚筒筛孔直径根据原料情况和分级要求而定。２．生产能力计算生产能力G可由下式计算：G=100010003600zm（吨/时）式中Z——滚筒上孔眼总数——在同一秒内从筛孔中掉下物料的系数；与分级机型式和物料性质不同而异，滚筒式可取1.0～2.5％；青豆取大些，蘑菇取小些ｍ——只物料平均质量（克）6３．尺寸设计Ｇ与Z、和m成正比，Ｇ由厂方任务书规定，物料一般为已知，可得，再由上式求出得滚筒上所需的总孔数，由于筛孔孔经不同但滚筒直径相同，因此总孔数不能平均分配在各个极中。应根据工艺要求决定分成不同直径的多少级别，再依据级数及每级排数，确定同一级中每排筛孔数，若把滚筒展开平面，则每级孔数=排数×每排孔数每级长度=（每级筛孔直径×每排孔数）+（筛孔间隙×各排孔数）滚筒的圆周长度=（排数×各级孔径）+（排数×孔径）滚筒的直径大小即可求得装配时，各节的圆周长度进行调整，一般取滚筒中直径最大的一级作为整个滚筒的直径，其他各级直径增大，可多些筛孔或把孔距离适当放大。校核：初步确定滚筒的直径和长度后，用直径比长度1：4～6进行校核，若不在这范围内，应重新调整每级排数或孔数，达到此比例范围内为止，若长度大于6倍直径，则可适当增加排数，减少每排孔数；若长度小于4倍直径，则增加每排孔数和减少排数。4、滚筒转数的确定滚筒转数直接影响生产能力和分级效率，与直径有密切关系。当物料与滚筒一起回转时，其受力情况如图图2-8对物料B,受到重力G和离心力C的作用。把G分解成Gsinβ和Gcosβ两个分力，前者分力要推动物料从筛面向下滑动，后者则把物料朝筛面上压紧而在物料运动时和离心力一起产生摩擦力T,T=f。(Gcosβ+C)(牛)式中f。——物料对筛面的摩擦系数由于T的存在使物料沿筛面向上运动。7物料受到的离心力C为：C=Rmv2=gRGv2(牛)式中m——物料B的质量（公斤）G——物料B的重力（牛）g——重力加速度（米／秒²）v——物料B运动的线速度（米/秒）v=602Rn=30Rn(米/秒)式中n——滚筒转数（转/分）将公式中2-7代入2-6中得C=RRngG2)30(=gRnG90022=9002GRn（牛）当物料B沿滚筒切线方向的重力分力Gsinβ等于或大于摩擦力T时，即开始向下滑动，此时亦即物料B处于滚筒内表面的最高点。即：Gsinβ—f。（Gcosβ+C）=0时，物料B处于最高点。f。=tg（为摩擦角）将公式2-8和f。=tg代入简化后得sin(β—)=900sin2Rn据资料介绍，β角应大于物料对筛面的摩擦角5～10°才能正常运转，即β—=5～10°，对蘑菇和青豆f。=0.7，则tg=0.7，=35°那么，β=40～45°。（此为物料升高的最大角度）。将β和值代入公式2-9并简化得考虑到滚筒实际上有一倾角，故通常取n=R8～R14（转/分）由此可知，n与R成反比，一般情况下，滚筒直径越大，其转速越小就是这个道理。85功率计算由于传动方式不同，功率计算方法也不同。对于中间轴式的传动，其功率N为：N=(瓦)式中n—滚筒转速（转/分）M—驱动滚筒转动所需之力矩（牛•米）M=(牛•米)式中D—滚筒直径（米）G—滚筒本身重量G1与滚筒内原料重量G2之和（牛）G1=F(牛)式中F—滚筒表面积（米²）—滚筒材料厚度（米）—滚筒材料重度（牛/米²）G2=12LR(牛)式中R—滚筒内半径（米）L—滚筒长度（米）1—物料重度（牛/米²）—物料在滚筒中的充填系数（0.05～0.10）—传动效率（0.6～0.7）对于摩擦轮传动，其功率N可用下式计算N=60)13(21GGRn(瓦)式中符号与前相同（三）滚筒式分级机讨论（1）摩擦轮传动产生的铁屑直接污染产品（2）滚筒上的滚圈或连接圈的椭圆度存在影响分级效率（3）滚筒内物料升角不高，筛面利用率低（4）工作平稳，筛孔易堵塞二、气流清选2GD60Mn9根据谷物与杂质的空气动力学特性的不同，利用气流进行清选。（一）垂直、水平、倾斜气流在气流清选设备中，按气体的运动方向，分为垂直上升气流，水平气流和倾斜气流三种形式。如：采用垂直气流风选，可以除去稻谷中的泥灰、瘪谷、稻芒、带芒瘪子等轻杂质；采用水平、倾斜气流风选，能够分离轻杂，还可以分离稻谷中并肩石等重型杂质。（1）垂直上升式气流在重力场中，当质量为m的物料处于垂直上升的稳定气流中，将受其自身重力G，空气作用力P及物料排出同体积空气的浮力P'的作用（P'很小，可忽略）而运动，其运动方程式：G-P=mdtdV当P＜GdtdV0物料向下运动当P＞GdtdV0物料向上运动=0物料在气流中既不上升也不下降而呈悬浮当P=G状态，这是的气流速度V为该物料的悬浮速度。由于谷粒与杂质的密度，大小和阻力系数不同，其悬浮速度也不同，因此，只要控制气流速度大于轻杂质的悬浮速度，而小于谷粒的悬浮速度，则可将二者分离。（2）水平气流物料在稳定水平气流中，受重力G及气流作用力P的作用而朝着合力R的方向运动，轨迹为抛物线，合力与重力的夹角α越大，物料被气流带走的距离越远，反之就越近。如果用水平气流作用力与重力的比值表示，则dtdV10tg=GP=GVVFK20)(tg称作物为飞行系数，它表征物料在水平气流中的空气动力学特性的，由于谷粒和杂质的飞行系数不同，它们在水平气流作用下沿着各自不同的轨迹运动而分离。（3）倾斜气流倾斜气流与水平气流的分离原理基本相同，只是同样的物料在水平成β角（通常β=300）的倾斜气流中，其飞行系数比在水平气流中大，因此，分离效果也较水平气流好，气流的作用力与重力的比值为：tg´=yxPGP=sincosPGP（二）气流清选设备气流清选设备除作为单机使用外，在一般情况下都是与其他清选设备组合使用。（1）扬场机结构见图。将谷粒混合物以一定速度倾斜抛入空中，依空气对各种物质的阻力的不同，抛掷的距离亦不相同，轻的杂质抛得近，谷粒抛得远，从而进行分离。（相对论）（2）吸式风选机圆筒形吸式风选机主要用于小麦和玉米加工中分离皮壳，物料经圆锥形分配器均匀落入筒的环形空间，被由进气口进入的空气清理，轻杂被气流吸至连接于通风系统的吸风管，清理过的物料由出料管排