谷物加工課程設(shè)計

1、1. 前言設(shè)計目的通過課程設(shè)計的訓(xùn)練， 使學(xué)生鞏固所學(xué)到的理論知識， 提高解決實際問題的 能力，增強運算、繪圖和使用技術(shù)資料等的技能； 培養(yǎng)糧食加工的基本工程素質(zhì)。工藝流程設(shè)計的主要任務(wù)是 :根據(jù)原糧的工藝性質(zhì)及成品米的等級要求 , 按 照經(jīng)濟合理的原則 ,確定生產(chǎn)工序及其順序 ,選擇加工機械設(shè)備 , 科學(xué)地組合工藝 流程,規(guī)定操作指標,確定設(shè)備的型號 ,規(guī)格,計算所需設(shè)備的數(shù)量 ,并確定各個設(shè) 備的技術(shù)參數(shù)等 .工藝流程設(shè)計是整個建廠設(shè)計的基礎(chǔ) , 其他各項建廠設(shè)計都是圍繞工藝設(shè)計 進行的.因此,工藝流程設(shè)計的先進與否 ,不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量 ,產(chǎn)品成本 ,生產(chǎn)能力 等各項經(jīng)濟技術(shù)指標 , 而且

2、還關(guān)系到工廠的安全生產(chǎn)和文明生產(chǎn)等一系列問題 . 所以, 工藝流程設(shè)計工作 , 必須遵循國家有關(guān)方針政策 , 慎重考慮如何最合理 ,最 有效地利用糧食資源 ,以積極的態(tài)度 ,采用科學(xué)技術(shù)上的最新成就 ,使設(shè)計達到技 術(shù)上最先進 , 經(jīng)濟上最合理的要求 .設(shè)計要求總體要求設(shè)計思想與方法正確； 態(tài)度端正科學(xué)； 能正確運用所學(xué)的理論知識； 能解決 實際問題，具備專業(yè)基本工程素質(zhì)；具備正確獲取信息和綜合處理信息的能力； 文字和語言表達正確、流暢；刻苦鉆研、不斷創(chuàng)新；按時按量獨立完成；圖文工 整、規(guī)范，設(shè)計計算準確合理。另外注意(1) . 設(shè)計前精心準備所需資料(包括參考書目和各種國家標準) ，熟悉自己

3、 要設(shè)計的內(nèi)容，通過工藝流程的組合達到設(shè)計所要求的質(zhì)量標準（2）. 工藝流程及設(shè)備選型都保證先進、 實用。在設(shè)計時使用的書籍或參考有 可能很早的，盡可能的找到最近生產(chǎn)和使用的設(shè)備。（3）. 設(shè)計除了說明流程和設(shè)備外還要用 CAD作出流程圖，作圖要規(guī)范、標準、 清晰。（4）. 設(shè)計中包含風(fēng)網(wǎng)設(shè)計和布局， 組合風(fēng)網(wǎng)要注意實際中達到除塵和環(huán)境保 護的要求。（5）. 設(shè)計中模糊的知識要在假期內(nèi)通過復(fù)習(xí)鞏固，為畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)。設(shè)計依據(jù)1）設(shè)計任務(wù)書中給定的數(shù)據(jù)和要求生產(chǎn)規(guī)模：日處理稻谷 100 噸原料主要特性： 產(chǎn)地 東北；品種 粳稻；水分 ：16；含雜總量 ： （其中：含并肩石 10粒/kg, 含稗

4、 200粒/kg ）；不完善粒含量 正常； 出糙 率85 。成品種類與規(guī)格： 產(chǎn)品類別 高檔精制大米； 加工精度 以國標一米為主； 包裝規(guī)格 常規(guī)包裝； 出米率 60 。物料垂直提升方式：升運。2）粳米國家標準 （ 一等標準 ）類別不完善粒含雜總量糠粉礦物質(zhì)帶殼稗粒稻谷碎米（總量）小碎米水分色澤氣味口味標米20 粒 /kg6 粒 /kg15正常3）糧食加工流程設(shè)計的基本常識和規(guī)律，包括風(fēng)網(wǎng)組成、工藝組合等。2. 工藝流程分析基本的工藝流程 ：原糧圓筒初清篩計量毛谷篩選 （ 振動篩 ） 吸式去石機平面回轉(zhuǎn) 篩二次去石磁選凈谷倉礱谷機重力谷糙分離機（ 二次） 凈糙倉砂輥噴風(fēng)米機白米倉 1砂輥噴風(fēng)米

5、機白米倉 2鐵輥噴風(fēng)米機涼米器磁 選拋光白米分級篩色選機拋光成品倉過秤打包皮帶輸送。清理工藝流程 :2.2.1 清理工序的確定谷物清理的目的在于確保加工后成品和副成品的質(zhì)量， 而且要保護后續(xù)工藝 設(shè)備的安全并使后續(xù)設(shè)備發(fā)揮正常的工藝效果， 另外就是改善生產(chǎn)環(huán)境。 所以清 理段的工藝設(shè)計和組合是產(chǎn)品質(zhì)量得以保證的基礎(chǔ)。清理工序大致安排為：原糧初清（圓筒初清篩、永磁滾筒） 計量 毛谷倉篩選（振動篩） 去石（吸式比重去石機）磁選平面回轉(zhuǎn)篩二次去石磁選凈谷倉2.2.2 清理工序的說明谷物加工廠的稻谷由于選種 ,收割, 脫粒, 堆曬,干燥,運輸和儲藏過程中混入 各種各樣的雜質(zhì) ,如石頭,土塊,麻繩,異種

6、糧粒 ,磚頭等.清理的目的就是根據(jù)這 些雜質(zhì)與谷物在物理特性上的不同并借助于一定的風(fēng)力或機械運動設(shè)備將雜質(zhì) 和谷物分離。 一般凈谷工藝指標為含雜總量不超過； 其中， 每千克凈谷中含并 肩石不應(yīng)超過 1 粒，含稗不應(yīng)超過 130 粒。清除的大雜中不得含有谷粒， 稗子含 谷不超過 8，每千克石子含谷不超過 60 粒。2.2.3 初清工序在谷物加工的清理工序中， 我們遵循先易后難、 先大后小的原則， 此工序主 要是去除稻谷中較容易去除的特大型雜質(zhì) , 如稻草,麻繩,土塊, 磚頭等,所以首先 應(yīng)該進行此工序 . 這樣才能有效防止了這類雜質(zhì)堵塞溜管或加工設(shè)備的進出口或 纏繞在設(shè)備的工作部件上 , 以免影

7、響生產(chǎn)的正常進行 . 在此根據(jù)產(chǎn)量和工藝的實 用性我們選用 TCQY100型圓筒初清篩 , 目的主要是去除特大型雜。2.2.4 篩選, 風(fēng)選工序在該清理流程中 , 選用兩道清理效果較好的篩選設(shè)備進行主流連續(xù)兩道篩選 以確保篩選效果 .振動篩有兩層篩面 ,第一層去大雜 ,第二層去小雜 ,垂直風(fēng)道去 除輕雜 , 風(fēng)速的大小大于輕雜的懸浮速度小于谷物的懸浮速度以保證良好的效果 平面回轉(zhuǎn)篩的篩面規(guī)格當然與振動篩不一樣 , 目的是去除振動篩尚未除盡的大 , 中, 小雜。2.2.5 去石工序稻谷經(jīng)過風(fēng)選和篩選 , 僅剩下粒度和谷物相似的并肩雜質(zhì)和稗子。去石工序 都是清理中最關(guān)鍵的工序 , 其對后路工序及產(chǎn)

8、品質(zhì)量影響較大。為此我們在這次 設(shè)計中采用兩道去石 ,采用TQS 132型吸式去石機.保證了去石效果 ,也確保了 石子含糧達到要求 ,做到"兩頭清"的效果. 。TQS 132型吸式去石機是一種較為 新型的國家定型產(chǎn)品 ,其結(jié)構(gòu)簡單,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),振動小,噪音低,去石效果較高 ;密 閉性好,機內(nèi)呈負壓狀態(tài) , 無灰塵外揚現(xiàn)象 . 所以它需要配用單獨風(fēng)網(wǎng)。2.2.6 磁選工序本道磁選是進凈谷倉之前必須有的工序 , 保障沒有各種磁性物質(zhì)進入后路的 礱谷等工序 , 不僅影響加工效果 , 還有可能損壞設(shè)備。故選用 TCXY40型磁選器 , 它采用不銹鋼結(jié)構(gòu) ,清理雜質(zhì)效率高 , 維護方便

9、。2.2.7 除稗工序除稗的目的是清除原糧中所含的稗子 , 如果加工的原糧中含稗數(shù)量很少 （200 粒/千克以下 ）, 而且通過調(diào)查確認今后的原糧中含稗數(shù)量也不會增加 , 少數(shù) 稗子可在其他清理設(shè)備如振動或平面回轉(zhuǎn)篩或礱谷工序中加以解決時 , 可以不必 設(shè)立除稗子設(shè)備 ,否則應(yīng)予考慮 .當原糧含稗量較高時 （超過1500粒/千克）, 需專 門設(shè)計較完善的除稗流程 .由于設(shè)計要求原糧中的含稗量較少 , 所以不用設(shè)計專 門的除稗流程 .礱谷工藝流程2.3.1 礱谷工藝流程分析礱谷是根據(jù)稻谷籽粒結(jié)構(gòu)特點 , 對其施加一定的機械作用力而使稻殼脫離糙 米的過程。目前世界上都是采用物理方法 , 即利用礱谷

10、機直接對稻谷施加機械作 用力 , 使稻殼遭到破壞并與糙米分開。 根據(jù)稻谷脫殼時受力狀況和脫殼方式 , 礱谷 有以下三種方法 :擠壓擦撕脫殼 ;端壓擦撕脫殼 ;撞擊脫殼。礱谷的工藝指標有 :脫殼率:秈稻75%-85%粳, 稻 80%-90%稻; 殼含糧:不超過 30粒/千克;礱下物含殼 :不超過%.所得糙米含雜總量不應(yīng)超過 %,其中,含礦物質(zhì) 不應(yīng)超過 %,含稻谷粒數(shù)不應(yīng)超過 40 粒/ 千克, 含稗粒數(shù)不應(yīng)超過 100粒/ 千克.分 離出的稻殼中含飽滿糧粒不應(yīng)超過 30 粒/ 千克.由于礱谷機性能限制 , 尚不能以 此將所有的稻谷都脫殼 , 所以礱下物含有稻谷 , 稻殼 , 糙米等。由于礱谷機

11、性能的限制 ,不能一次將所有的稻谷脫殼 , 所以礱下物中含有稻 谷,稻殼,糙米等.為了獲得凈糙 ,礱谷工序及其順序一般作如下安排：凈谷礱谷稻殼分離谷糙分離糙米精選調(diào)質(zhì)凈糙礱谷,稻殼分離, 谷糙分離等工序的目的在前面已述 ,這里僅就糙米精選 ,調(diào) 質(zhì)與稻殼整理加以說明 .稻谷經(jīng)礱谷后 ,不可避免地會產(chǎn)生碎米 ,這便是糙碎 .糙米的胚乳碎粒稱為糙 粞. 糙碎與糙粞的化學(xué)成分接近糙米 , 但結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì)相關(guān)很大 . 如在同一操作條 件下, 糙碎, 糙粞與糙米一同碾制 ,將使它們碾得更碎 ,甚至碾成粉狀 . 這不僅影響 出米率和副產(chǎn)品的利用 , 而且混入米糠后還會引起米糠出油率的降低 . 此外, 糙米

12、 中往往還含有少量雜質(zhì) （稗子,石子, 稻殼等）. 因此,需對糙米進行精選 ,即利用篩 選,風(fēng)選等方法去除小雜 , 糙碎, 糙粞及石子等 , 這對于生產(chǎn)高質(zhì)量大米尤為重要 .糙米調(diào)質(zhì)就是通過對糙米加濕 （水或水蒸氣 ）, 使得皮層軟化 , 皮層與胚乳結(jié) 合力降低 ,糙米表面摩擦系數(shù)增加 ,從而達到減少碎米 , 提高出米率 ,改善食味等 目的. 糙米精選 , 調(diào)質(zhì)技術(shù)在日本等發(fā)達國家實施較早 , 我國則剛剛起步 , 無論在 理論還是實踐上對此都需積極研究 .稻殼分離中分出的稻殼常帶糧 , 特別是帶未熟粒 ,糙碎和糙粞的現(xiàn)象幾乎是 不可避免的 . 在可能的條件下 ,應(yīng)設(shè)置稻殼整理工序 , 把混入稻

13、殼中的糧粒 , 未熟 粒,大碎米分選出來重新回機 ,充分利用糧食資源 ;同時也應(yīng)將癟稻 ,糙粞, 小碎分 出,用作釀酒 ,制糖的原料 .除了上述工作外 , 為了保證生產(chǎn)中流量穩(wěn)定和安全生產(chǎn) ,在礱谷工序的最后 還需設(shè)置凈糙倉 ,儲存一定數(shù)量的糙米 , 以確保后路工序的正常生產(chǎn) .2.3.2 礱谷工藝流程的確定：谷糙分離工藝效果的好壞 , 直接影響到碾米廠的經(jīng)濟效益 .如分出的糙米中 含稻谷較多 , 將會影響碾米工藝效果 ,降低成品米質(zhì)量 . 如分出的稻谷中含糙米過 多,不僅影響礱谷機產(chǎn)量 , 膠耗和動力消耗 , 而且使糙米表面受到損傷 , 增加碎米 和爆腰率 ,降低出米率 ,同時因糙米染黑而導(dǎo)

14、致成品米質(zhì)量降低 .加工粒度均勻 , 脫殼率較高的稻谷 （粳稻）時, 其谷糙分離流程收購季節(jié)時倉容有限 ,不能按品種 貯存堆放 ,因此稻谷粒形 , 粒度混雜現(xiàn)象比較嚴重 .加工這類原糧時 ,目前常將選 糙平轉(zhuǎn)篩 （MGCP與） 重力谷糙分離機 （MGCZ串） 聯(lián)起來進行谷糙分離 .組合流程之一 :回礱谷回頭道選糙谷糙混合物頭道選糙二道選糙凈糙 回本機 回本機該流程的特點 :糙米分離路線長 ,凈糙質(zhì)量高 ,各個出口物料的合并符合同質(zhì)合并 的原則,而且流量穩(wěn)定 .這種流程所適用的典型設(shè)備就是 雙體式重力谷糙分離機 方便操作和維護 .實際操作時 ,在頭道選糙時 , 應(yīng)確保礱谷的質(zhì)量 ; 而在二道選糙

15、 時, 則控制凈糙的質(zhì)量 ,確保凈糙含谷量不超過現(xiàn)時碾米工藝中多機輕碾的要求 . 同時, 也可利用谷糙分離平轉(zhuǎn)篩或單體式重力谷糙分離機進行組合 ,但往往不利 于操作, 或者是增加提升設(shè)備數(shù)量 .碾米工藝流程 :碾米工藝流程分析 :碾米工序主要包括碾米與成品處理兩個部分 , 糙米碾白是碾米工序中最重要 的部分,由于碾米加工標一精度大米故采用 3機碾白工藝 ,采用多機輕碾時遵循 砂鐵結(jié)合的原則 , 并采用噴風(fēng)米機冷卻米溫。為了使碾米工序達到要求生產(chǎn)國標標一米， 這里我采用三道碾米機兩砂一鐵 組合，均選用噴風(fēng)米機，在碾米過程中可以降低米粒溫度，減少爆腰。流程表示 為：糠粞 糠粞 糠粞糙米凈糙倉頭道碾

16、米 二道碾米 三道碾米（砂輥） （砂輥） （鐵輥）白米糙米經(jīng)碾制后 ,米粒表面往往粘有糠粉 ,米粒中混有碎米 , 同時出機米溫度較 高,不利于儲藏 ,此外碾出的米粒還得對其表面進行拋光 ,故糙米碾制后得進行后 處理。后處理一般分為拋光 ,白米分級,色選,包裝等,其順序如下 :碾米涼米磁選拋光白米分級篩色選磁選拋光成品倉過 秤打包成品米2.4.2 碾米工序的確定碾米是加工過程中的關(guān)鍵工藝 , 對產(chǎn)品的質(zhì)量和整精米率的影響最大。為滿 足任務(wù)書的要求 ,加工是采用多級輕碾工藝 ,其主要任務(wù)是 : 根據(jù)加工成品等級標 準,碾去糙米的皮層 ,除去米糠糠粉 ,盡量降低糙米過程的增碎率。本設(shè)計的原糧 為秈稻

17、, 所生產(chǎn)的大米為國標一及以上。所以本次設(shè)計的碾米工藝配置量為砂輥 砂輥鐵輥 , 砂輥開糙 , 鐵輥擦米。2.4.3 米糠的收集將糠粞分離與米糠的氣力輸送有機的結(jié)合起來 , 把碾米機和拋光機排出的 米糠用風(fēng)力吸至集糠器收集沉降 ,然后再用篩選的方法將米糠 , 米粞分離 , 這種方 法既有利于米糠的輸送和整理 , 又有利于降低碾米機內(nèi)碾白室溫度 ,改善碾米工 藝效果。2.4.4 涼米采用的涼米工序是降低米的溫度 , 以減少因米溫過高而在拋光等后路工序 中引起碎米率的增加。2.4.5 大米拋光為提高產(chǎn)品質(zhì)量本工藝在碾米后設(shè)平面回轉(zhuǎn)篩更好對物料進行分級處理, 在涼米之后采用了一次拋光 ,后路主要是再

18、次恢復(fù)大米的表面特性 , 保證其良好的 光潔度及其外觀特征。2.4.6 白米分級為提高產(chǎn)品的質(zhì)量和價值所以對白米進行分級是將大米按粒度分離的一種 篩選設(shè)備,共有 3層篩面分別提取整米 ,大碎,中碎和小碎分離出不同粒度產(chǎn)品作 不同用處 , 在此選用的設(shè)備是平面回轉(zhuǎn)白米分級篩。2.4.7 色選在此是除去大米中的黃米粒和其他異色米 , 這是加工黃米粒含量高的稻谷和 生產(chǎn)高檔大米不可缺少的。. 風(fēng)網(wǎng)流程的確定 :由各設(shè)備及風(fēng)網(wǎng)組合原則共確定了 6 條風(fēng)網(wǎng)，分別是初清除輕雜風(fēng)網(wǎng)、 去石 風(fēng)網(wǎng)、振動機及提升風(fēng)網(wǎng)、礱谷除稻殼風(fēng)網(wǎng)、頭道碾米及糠粞分離風(fēng)網(wǎng)、后道碾 米及糠粞分離風(fēng)網(wǎng)。3. 設(shè)計計算以設(shè)計任務(wù)書及

19、加工標準為主要計算依據(jù)，設(shè)備選型均參照最新設(shè)備參數(shù)， 過程中兼顧實用性、經(jīng)濟性及合理性。生產(chǎn)能力的計算生產(chǎn)任務(wù)為日處理稻谷 100t ，生產(chǎn)時間為 24 小時連續(xù)生產(chǎn)。在設(shè)計中不考 慮乘以系數(shù)，所以 QCS=100t/24h=100000kg/24h=4167kg/h 。（流量均近似為整數(shù)） 因為原糧的含雜總量 X=，含雜總量為 %,所以清理后的凈稻流量：Qh=4167×1-%）=4167×=4096kg/h自擬稻谷的出糙率為 85%，故礱谷段糙米流量為：G1=4096×85%=3482kg/h自擬出米率為 60%，故碾米工序的生產(chǎn)能力為：Gn=3482×

20、;60%=2089kg/h設(shè)備的選用與臺數(shù)計算（按流程圖中設(shè)備先后次序選擇）（1）圓筒初清篩處理流量為 4167kg/h ，選用一般型號 SCYZ63型，SCYZ63的處理能力為 5 15t/h ，故所需一臺即可滿足要求。（2）永磁滾筒選用 TCXY25A型永磁滾筒可滿足生產(chǎn)需要。其處理能力為 6h。（3）振動篩一般選用 TQLZ型振動清理篩， 處理流量為 4167kg/h ，TQLZ63型振動清理篩 的處理能力為 35t/h ，故一臺即可滿足要求。（4）去石機目前一般使用吸式比重去石機， 一方面可以達到去石效果， 另一方面可以防 止去石過程中灰塵外揚，保證生產(chǎn)環(huán)境。由于其生產(chǎn)能力最大的為h，

21、而處理流量為 4167kg/h ，故選用一臺 TQS×85 型去石機才能滿足要求。（5）平面回轉(zhuǎn)篩目前一般使用 TQLM或 TQLMZ型平面回轉(zhuǎn)篩，為滿足流量的要求， 選用 TQLM80 型平面回轉(zhuǎn)篩，其處理能力為 5 7t/h ，一臺即可滿足要求。（6）去石機同上，仍選用一臺 TQS×85 型去石機。（7）永磁筒查找糧食工程設(shè)計手冊，發(fā)現(xiàn)仍選用 TCXY25A型永磁滾筒。8）礱谷機礱谷機需要處理的凈稻流量為 4096kg/h ，考慮后續(xù)回礱谷流量共約為 4100kg/h 。選用 MLGT51型膠輥礱谷機，其生產(chǎn)能力為 h，一臺方可滿足要求。（9）重力谷糙分離機設(shè)計為兩道重

22、力谷糙分離機串聯(lián)使用以提高選糙效率， 考慮到生產(chǎn)能力的因 素，兩道谷糙分離的分離機均選用 PS400D（2）-C ，其生產(chǎn)能力為 h，故每道谷糙 分離需一臺方可滿足要求。（10）碾米機碾米工序設(shè)計為兩砂一鐵的噴風(fēng)米機以提高出米精度， 處理任務(wù)為 t/h ，選 用一臺 MNMP1型4 鐵輥噴風(fēng)機和一臺 MNMF1型6 砂輥噴風(fēng)碾米機。 其生產(chǎn)能力分別 為h 和 h，可滿足要求。（11）拋光機采用先拋光再色選再拋光的后處理工序，選用 MP50B型拋光機，生產(chǎn)能力 為 h，故需要一臺方可滿足要求。（12）色選機選用核工牌 MMS-24B型色選機，其生產(chǎn)能力為 23t/h ，滿足生產(chǎn)要求。（13）涼米

23、器選用 MLMW40型A 涼米器，其生產(chǎn)能力為 23t/h ，故需要一臺方可滿足要求。（14）白米分級篩選用 MMQP8×03 白米分級篩，其生產(chǎn)能力為 h，生產(chǎn)任務(wù)為 h，故需要一 臺方可滿足要求。（15）打包機選用 DCS25P型打包機，裝包質(zhì)量 525kg/ 包，裝包速度 350 700（包/h ）， 適合常規(guī)包裝的要求。（16）斗式提升機選用 TDTG20/9型斗式提升機用于清理段， 其生產(chǎn)能力為 h，一套提升機可 滿足要求。選用 TDTG20/13型斗式提升機用于清理后工序，其生產(chǎn)能力為 h，一套提 升機可滿足要求。倉容的計算在初清之后需要暫時對毛谷進行稱量、 儲存，需要毛谷倉和小谷倉； 在礱谷 之前需要凈谷倉儲存凈谷以保證礱谷的順利進行； 在碾米之前需要凈糙倉以保證 碾米的順利進行。下面是倉容選擇的參考數(shù)據(jù)：倉容類別中間倉1中間倉