《分离机械与设备.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分离机械与设备.docx（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第三章分别机械与设备第一节分别机械与设备一、剥壳去皮机械一剥壳去皮的目的和要求二剥壳去皮的方法1、撞击法剥壳原理借助打板或壁面的撞击作用使壳破开 如：离心式剥壳机剥葵花籽壳。2、碾搓法剥壳原理借助粗糙面的碾搓作用裂开皮壳 如：用圆盘式剥壳机剥去棉籽外壳、用搓板式去皮机去掉大豆皮。用胶辊砻谷机砻掉稻壳等。3、剪切剥壳原理借助锐利面的剪要作用使壳裂开。如：核桃剥壳机剥核桃壳。刀板式剥机剥棉壳等。4、挤压法剥壳原理借助轧辊的挤压作用使壳裂开。如：轧辊式剥壳机剥薇麻籽壳等。注：任何剥壳机往往是一种剥壳方法为主的几种剥壳方法的综合作用结果。二、剥壳去皮机械一胶辊砻谷机砻谷：在稻谷加工过程中，剥除颖壳的过
2、程。1构造：由喂料机构、胶辊、轧距调整机构、谷壳分别机构及传动机构等组成。A 进料机构进料斗和流量掌握机构喂料机构作用：掌握流量，使谷粒按自身长轴方向均匀，快速、准确地进入两胶辊间的工作区内，以便脱壳。有两块淌板，具有整流、加速和导向、使稻粒沿轴向均匀排列前进，准确地使谷粒进入两胶辊之间，第一块倾角小，长度短，一般不超过35，其次块倾角较大对稻谷起整流、加速、导向作用，上窄下宽6070。且倾角可调，使淌板的末端始终对准两胶辊的接触线，从而保证淌板的准确导向作用。B 胶辊两个，铸铁辊筒上掩盖一层肯定厚度的橡胶聚氨酯，两辊转速不同，形成剪切力，有一移动辊，一为固定辊。C 辊压调整及松紧辊机构用以调
3、整两胶辊之间的间隙手控压砣自动紧辊机构电控压砣自动紧辊机构（2） 工作过程谷粒被夹入轧距的条件谷粒受本身重力 mg 的作用而垂直下落，当与两辊外表接触， 即受到正压力 P1 与 P2，摩擦力 F1 与 F2 的作用。接触点 A1 与A2 称之为起轧点，起轧点与辊筒中心连线构成的角1 与2 称为起轧角或称夹入角。依据条件：P1=P2=P；F1=F2=F；12；假设将两P 力合成，便得一垂直向上的合力P 合， 其值：P 谷2Psina。因该值大大超过谷粒本身重力 mg，故 mg 可无视不计，则谷粒在 P 合作用下有向上离开起轧点 A1 与 A2 的趋势。因此，摩擦力F 的方向必定是从起轧点A1、A
4、2 沿辊筒的切线方向朝下，假设将它们合成，则得一垂直向下的合力F 合，其值：F 合2Fcos，该力力图将谷粒拉入辊筒的轧距内。由上分析可知，要使谷粒进入滚筒工作区内，则必需满足以下条件：F 合P 合即 2 Fcos2Psin 但 F=fP所以ftg,即 tgtg即谷使谷粒进入轧距，起轧角就必需小或等于谷粒与辊筒外表的摩擦角，假设两辊筒转速不等，也必需满足这一条件。(式中，f 为辊筒与谷粒的摩擦系数，假设辊筒与谷粒的摩擦角， 假设两辊筒转速不等，也必需满足这一条件。)脱壳作用过程分析1滚筒转速相等，方向相反。假设 P1=P2=P ；F1=F2=F； P1 与 F1 和 P2 与 F2 的合力R1
5、、R2，沿x、y 轴分解，其中：R1y、R2y 的数值相等，方向一样，只能使谷粒跟随辊筒一起转动。R1x、R2y 的数值相等，方向相反，使谷粒受到挤压，但不能使谷壳脱开，因此，当两辊在等速运转下，谷粒无法脱壳的。2辊筒圆周速度不等时，R1、R2 值不等，但因橡胶辊筒的轧距小于谷粒的厚度，因此谷粒在橡胶辊筒的工作区内不能沿 x 轴方向产生位移，即R1x、R2y 的数值相等，在同始终线上，是一种挤压力，在 y 轴上，R1y、R2y 为大小不等，方向相反不作用在同直线上的变力。R1yR1xtgiR2yR2xtgii轧角，即轧点在两辊工作区内谷粒与胶辊的接触点与辊筒中心连线和两辊筒中心连线之间的夹角。
6、当谷粒通过工作区上段时 0i1起轧角 R1yR2y 当谷粒通过工作区中点时 i0R1yR2y 当谷粒通过工作区下段时 0i2终轧角 R1yR2y3 脱壳过程假设稻谷呈单层而无重叠进入辊筒间，则在起轧一瞬间，由于稻谷处于加速阶段，稻谷速度小于两辊线速度，快、慢辊与稻谷都有相对滑动，不稻谷被轧住后，由于快、慢辊的两个摩擦力一个向下，一个向上，对稻谷产生一旋转力矩；假设横进，则可能转动； 假设直进，则偏转肯定角度，稻谷愈瘦长，偏转角度也愈小，一但被夹住后，即起轧瞬间，处于加速度阶段，其速度小于两胶辊的线速度，快、慢辊相对稻粒都有滑动，被轧后，在快、慢辊的摩擦力作用下，速度很快加速到慢辊的线速度，快辊
7、的摩擦力促使稻粒连续加速，当摩擦力大于稻壳与糙米的结合力时，稻壳被撕开压裂、撕破，在接触快辊一边的稻壳首选脱壳。稻壳随快辊一道向下运动，与糙米脱离，快辊开头与糙米接触， 因糙米与胶辊的摩擦系数大于糙米与稻壳的摩擦系数，而小于稻壳与胶辊的摩擦系数，稻壳相对于二胶辊静止。当通过轧距中点时，糙米的速度介于快、慢辊之间，与快、慢辊都有相对运动，使稻粒两侧的稻壳同进相对于糙米运动，到达脱壳。稻粒通过工作区下段，快辊连续加速糙米，直至与快辊一道运动， 使糙米离开接触慢辊一侧的稻壳，完成脱壳（3） 砻谷工艺效果的影响因素稻谷工艺性质：品种类型、物理构造、水分、粒大小、均匀度及饱满程度。水分需适宜：粳稻 14
8、-16%、籼稻 13-15%。线速、线速差与速比：过高的线速度，撕剥作用过大，会产生大量的碎米，米粒外表发毛、染黑、橡胶损耗较多。2.5m/s 左右碎米较少，大于，碎米量增加，小于，要通过削减距提高脱壳率， 碎米增多。轧距、压砣重量：轧距小、压砣重，受到的压力大、摩擦力大， 工作区长，脱壳率高，但碎米多，还会消灭黑米、主要是由橡胶辊筒大量磨损，染黑米粒外表。一般为 0.7mm，实际生产，要由脱壳率来断定，一般以 75-85%为宜。流量：流量大，使谷粒重叠进入工作区的时机多，或增加稻谷横卧进入工作区的数量，降低脱壳率，增加碎米。流量的大小由稻谷谷壳的构造打算。易于脱壳的流量大些，不易于脱壳的流量
9、小些。胶辊硬度及外表性状：硬度低，弹性好，所受挤压力小，不易磨损米粒，太低，脱壳率低，同摩擦受热 易变软；硬度大，外表光滑，弹性差，胶辊受力变形小，受力大，碎米多，变形的工作区短，脱壳率低。常温以硬度85左右。硬度随温度、转速都有关系。了解：二离心式剥壳机构造进料掌握机构转盘的型式三搓板式大豆去皮机四刀板式剥壳机五轧辊式剥壳机六锤击式剥壳机二 果蔬去皮机械一常用方法机械法去皮、蒸汽加热法去皮、碱液法去皮二机械法去皮1、擦皮机适用于一些质地较硬的果品及块根类蔬菜的去皮，利用物料与筒壁间的摩擦到达去皮目的。如胡萝卜、马铃薯等（1） 构造：由工作圆筒、旋转圆盘、加料斗、卸料口、排污口、机架及传动等局
10、部组成。工作圆筒外表是粗糙的，圆盘外表为波浪状。（2） 工作过程：当物料从加料斗落到旋转圆盘注、波浪外表时，因离心力作用而抛向圆筒壁，与筒壁粗糙外表摩擦，从而到达去皮的目的，擦下的皮用水从排污口排出，已去皮的物料靠离心力作用从翻开闸门的卸料口自动排出。2、碱液去皮机利用碱液的作用使皮与肉分别，从而到达去皮的目的。 如：桃子、巴梨果等（1） 构造：由回转式链带输送装置及上面的淋碱段、腐蚀段和冲洗段组成。传动装置安装在机架上，带动链带回转，链带有网带式和履板式之分，其排解碱液蒸汽和隔主碱液的效果较好， 去皮效率高，机构紧凑，调速便利，进料需人工放置切半后的桃片，劳动强度大，效率低，碱液浓度和温度不
11、稳定。（2） 碱液的循环与加热3、干法去皮设备具有构造简洁，去皮效率高，适合于多种果蔬去皮，具有节约用水和削减污染等优点。所谓干法，并非不用水而是相对来说可大量削减用水量，用此法， 只产生一种浓缩的含有果皮的半固体废料，稍经脱水后可直接用 作燃料，避开污染，节约能源，燃烧后的灰中还可萃取碳酸钠。（1） 构造去皮装置由铰链和支柱安装在底座上，呈倾斜状，转变支柱长度可调整倾斜度，倾斜角 30-45 主为宜。去皮装置有一对侧板，支撑一系列与滑轮键合的轴，电动机通过皮带使轴旋转，压轮保证皮带与滑轮帖紧每根轴上装有随轴旋转的数对支板，周边呈圆形，每对支板夹紧薄橡皮制的圆盘，以免损伤去皮的果蔬。相邻的两根
12、轴上圆盘相互错开，圆盘易弯曲，不宜过厚为 0.8mm， 橡胶松软并富有弹性，外表光滑。侧板上面为一组桥式构件，每构件上有一挠性档板，用橡皮或织物制成，自由悬挂在相应的构成，能起阻滞作用，而强迫果蔬在圆盘间通过而不是在圆盘上面通过。（2） 去皮盘去皮工作见图其次节压榨机械一、打浆机1 构造及工作原理（1） 构造：A、圆筒筛：筒身用 0.351.20mm 厚的不锈钢板冲孔弯曲成国，圆后焊接，两边焊有加强圈，或由两个半圆体由螺钉连接而成筒体，水平安在机壳内部。B、轴：装有使物料移向裂开浆叶，螺旋推动器，擦碎物料的两块刮板，刮板用螺栓和轴上的夹持器相连，调整螺栓可调整刮板与筛壁间距。对称安装在轴丙侧，
13、与轴经有一夹角导程角。C、下料斗收集漏斗、机架、传动系统。（2） 工作原理物料进入筛筒后，由棍棒的回转作用和导程角的存在，使物料沿着圆筒向出口端移动，轨迹为一条螺旋线，物料在刮板和筛筒之 间的移动过程中受离心力作用而被擦破。汁液和肉质已成浆状， 从筛孔中通过收集器送到下一工序，皮和籽从圆筒另一开口端排 出，到达分别。2 影响物料擦碎程度的因素（1） 物料本身的性质（2） 筛孔直径：0.41.5mm，原料不同和加工要求不同，可调换不同孔径的筛筒。（3） 筛孔总面积占筛筒总面积百分率：50%4导程角 1.52.0有 3（5） 棍棒与内壁间距：14mm（6） 轴的转速使用时主要调整6、5、43 物料
14、在圆筒筛内运动速度的调整轴转速快，物料移动速度快，打浆时间少，导程角大移动速度快， 打浆时间少，操作时只需调整一个参数，通常承受调整导程角： 由于末承受无级调速装置，更换传动件较麻烦，调整导程角较 便利，可在适用范围内任意调整角度； 导程角变动对物料移动速度比转变转速的影响大得多。调整导程角和间距是否合理，可通过含汁率凹凸推断用手 用劲捏渣，有汁液流出说明含汁率高，高时，导程角和间距都应 小些，含汁率低时，可大些，可只调整其中一个，可达良好效果。4 打浆机的联动联运多台打浆机串联，安在同一机架，由一台电动机带动，称为联动。联运时，各台打浆机筛筒孔眼大小不同前道比的道大，即一道比一道细。二、果蔬
15、榨汁机一螺旋式连续榨汁机1 构造：主要由料斗、螺杆、滚筒、收集器组成。另有调整装置，用于调整螺杆锥形局部与筛筒之间形成的环状空隙。螺杆由青铜或钢制成，可产生挤压力达 12 大气压以上。筛筒由上下两半组成，中间用螺钉连接，筛孔孔径为 0.30.8mm，需依据不同物料和加工工艺要求选用。2 特点：构造简洁，外形尺寸小，榨汁率高，操作便利，果蔬汁氧化猛烈。3 工作过程：物料参加到料斗中，由螺杆在筛筒中的旋转产生压力，汁液流入底部锥形的收集器中，而渣通过工作螺杆锥形局部与筛筒之间形成的环状空隙排出。4 空隙的大小对出汁率的影响空隙的大小用调整装置使螺杆沿着轴线方向移动进展调整， 空隙的转变，则转变了螺
16、旋对物料施加的压力，压力转变，出汁率亦转变，空隙小则汁液增加，但可得的汁液质量不良，由于使汁液变浊物质和汁液一起压榨出来的原因；空隙大，出汁率低， 因此，使用此设备时应依据物料性质和工艺要求，调整恰当的空隙后才正式投产。但开机时，空隙无调到最大，然后逐步减小到正常，以削减起动负荷。二其它榨汁机（1） 裹包式榨汁机（2） 活塞式榨汁机（3） 锥盘式榨汁机（4） 柑桔榨汁机（5） 离心式榨汁机第三节离心分别机利用离心力来到达悬浮液及乳浊液中固液、液液分别的方法，通称离心分别，实现离心分别操作的机械称为离心机。分类：1、按分别因数物所受离心力与重力的比值，也等于其离心加速度与重力加速度之比a、常速离
17、心机 F3000，用于分别颗粒不大的悬浮液和物料的脱水。b、高速离心机：3000F50000，分别乳浊液和细粒悬浮液 c、高速离心机：F50000分别极不易分别的超微细粒悬浮液和高分子胶体悬浮液。2、按操作原理：a、过滤离心机：转鼓壁上有孔，借离心力实现过滤分别，分别因数不大，适用于易过滤的晶体悬浮液和较大颗粒悬浮液的分别及物料的脱水。b、沉降离心机：鼓壁上无孔，借离心力实现沉降分别c、分别离心机：鼓壁上无孔，分别因数在 3000 以上，主要用于乳浊液的分别和悬浮的增浓或澄清。3、按操作方式a、间歇式b、连续式。一、分别原理：牛含有脂肪、脱脂乳及各种固体杂质，三者相对密度:固体杂质脱脂乳脂肪，
18、静止一段时间，产生分别，固在下，脂在上， 中间为脱脂乳。乳静止时，分别速度由斯托克斯定律公式表示： V=2g(1-2)r2/9(cm/s)式中 v-球形颗粒的沉降速率，cm/s g重力加速度，cm/s21介质密度，g/cm32颗粒密度，g/cm3r脂肪球半径，cm介质粘度，Pa.s依据这一现象，可承受沉降槽进展分别，沉降槽越深，分层所需时间越长，为到达连续进料连续分别的目的，可承受增加堰板， 从左进料，流到槽的右边时，分成三组，脱脂乳和稀奶油通过右边堰板溢流时，将重的杂质颗粒留在槽底。但越深分别所用的时间越长，为缩短分别时间，依据斯托克定律，用离心力来代替重力加速度，可提高沉降速度，即缩短分别
19、时间，如下图。V=2a(1-2)r2/9(cm/s)式中 a离心加速度，cm/s2a=2r1稀奶油在分别转鼓中心较近的出口流出，脱脂乳在转鼓较远的出口流出，杂质颗粒沉于四周底部。在沉降槽内分层的时间打算沉降槽的深度，在转鼓中参加一组圆锥形碟片，颗粒所走的距离减小，其分别力量就增加。在圆锥形碟片间流淌状况和在一般密封通道中流淌的一样，圆盘间隙中间的液体流速很快，但因盘外表仍有静止水，这样固体颗粒只要能到达圆盘下面的静止层，就可以防止被冲到液体的出口，借离心力的作用，使混合液到达盘底外表时，轻颗粒向上移动到转鼓中心，重颗粒向下移动，最终沉降在转鼓四周，重液体向下通过圆盘空间的中心，经最高圆盘上面的
20、通道从圆盘排出当用离心分别机分别稀奶油时，为了大大提高分别效率，可使离心力比重力大数千倍，假设将牛乳通入一组高速旋转的分别钵中， 牛乳在分别过程中将受到离心机产生的离心力而不是重力的作用。二离心分别机的分类和构造： 1.类型：（1） 依据构造分为：开放式分别机、半封闭式离心机、封闭式离心机。开放式离心机：乳的进入和稀奶油及脱脂乳的排口都是在无遮盖的状况下进展的，承受手摇式电动两用构造。如图：构造简洁，但操作过程中有可能混入空气，以造成泡沫混入牛，影响下道工序工作。半封闭式离心机：开放式牛乳进料口，牛乳仍依靠重力进料， 脱脂乳因离心机本身形成的可封闭式出料，稀奶油的排出有开式或闭式的出口。离心机
21、本身能够形成压力，使脱脂乳封闭的排出是由于在脱脂乳排出口之前装有固定不转的压力盘，而言，牛乳把旋转运动动能转变成为静压能，通过此压力的作用，将脱脂乳挤向外部管道而排出。封闭式离心机：全部工作过程都是在密闭状况下进展，分别时牛乳不接触空气，稀奶油及脱脂乳均不含气泡，对改进稀奶油及奶油的风味有好处。（2） 依据不同的用途牛奶分别机为了提高分别机的工作效率，要求牛奶在分别前必需预热至 35 40 C。分别后，还要求脱脂含脂率不高于 0.02%，同时对稀奶油和脱脂乳的容积比有肯定的要求。如表：牛乳分别机生产力量600 升/时或以上100 升/时或以上稀奶油与脱脂乳容积比1:41:21:41:10稀奶油
22、和胶脂乳之容积比1液体在分别要两碟片间移动的轨迹，可用三种图表示：在分别机上开有 34 孔，牛乳通过这些孔进入碟片间，所以应把这些孔开在稀奶油和脱脂乳的分界面上，其分界面的半径R0 与轻重组分的容积比例有关，可按下式计算：fR 2max+ R 21 + fminR=0式中 R 分界面半径即转轴中心与碟片孔中心之距离cm0R碟片最大半径cmmaxR碟片最小半径cmmin稀奶油及脱脂乳的容积比2轴的临界转速问题离心机上的特别的装置：离心离合装置顶部弹性轴承制动器净化机：净化机的工作原理和牛乳分别机一样，仅构造上有所不同。净乳机的碟片上不开小孔，碟片间的距离大，沉渣体积也大。净化均质离心机一机多用的
23、离心机既能脱脂，又能净化和标准化。根本原理是把牛乳分别成脱脂乳与稀奶油，然后，再在管道中混合，掌握肯定量，到达标准化， 此种分别机的沉渣容积比一般分别机大。分别钵的构造：自下而上带有中心管的底座，为整个分别钵的支持局部，中心管是牛乳进入的通道，牛乳由此通道进入分别杯盘中。橡胶垫圈，放在底座上面的槽沟内，当分别钵旋紧时，可使顶套与底座之间封闭。中杯盘：上面有三个焊接突起物，使杯盘间形成肯定的距离， 其间隔为 0.3-0.45 有三个孔，牛乳通过这些孔进入杯盘间，不同类形分别机，杯盘的数目不同，数目越多，分别效果越好，分别力量越大，耗能也大。下杯盘： 与中杯盘一样，在盘内面有三个焊接突起物。上分别
24、盘： 是将杯盘分别出来的稀奶油集合，并将稀奶油从其中伸长的出口甩出钵体。顶罩：整个杯盘的锥形外罩，其作用是当密度较大的脱脂乳被压到杯盘边沿后，即顺着顶罩的内侧向上流淌，最终通过顶罩上的脱脂乳出口甩出钵外。分别器的容器包括带有浮子的浮子室和装有开关的受乳器，脱脂乳和稀奶油收集器，浮子室和浮子装在稀奶油收集器的上面，是乳进入分别钵前的调整局部，他可以通过浮子的上下浮动而使乳流均匀全都，受乳器在分别机的最上部，其底部有流乳口，流乳口的开关用来调整牛乳的进入。乳分别时，受乳器中的乳先进入浮子室，然后进入分别钵中心， 从上向下流，而后经杯盘孔从下上升到分别钵上面，并在杯盘之间以薄层形成从分别钵轴心流向分
25、别钵四周，在杯盘间隙之间， 密度小的脂肪球流向旋转轴，而脱脂乳局部流向四周，机械杂质沉淀在分别钵四周的壁上，脱脂乳沿上分别盘外面流淌，稀奶油沿上分别盘的内面流淌，由于乳流不断地进入分别钵中，将稀奶油和脱脂乳分别排出，通过收集器分别收集。二乳脂分别机的生产率及其影响因素：理论 G 理4.8n2Ztg(R3maxR3min)d2升/小时 式中：n分别钵每分钟转数Z杯盘数杯盘仰角，一般为 50-60 RmaxRmin杯盘最在及最小半径cm d脂肪球直径cmT牛乳温度k 实际：G 实G 理分别效率0.5-0.7由阅历公式：G 经ZVn/100002/10式中 V二杯盘间的工作容积cm2 VR2cp h
26、Rcp杯盘的平均半径RcpRmaxRmin/2h杯盘高度影响生产率的因素：1. 转速：提高转速可大大提高生产力量；2. 脂肪球直径：脂肪球直径约大，分别效果越好，设计时应考虑能将小的脂肪球分别，目前可分别最小脂肪球 1.0-1.3 微米，脱脂含脂率为 0.01-0.02%。3. 杯盘半径大小：碟片下半径大最大半径，上半径小最小半径，分别效果越大，但要考虑到构造允许值，杯盘高度和平均半径之比值有肯定范围：碟片仰角大小：值在理论上越大越好，但又受半径限制，同时还与乳的粘度及其杯盘外表的摩擦系数有关，一般为 牛乳分别前预热温度的大小：预热后，由于分散介质和脂肪球密度差大，乳的粘度降低，可提高牛乳的分
27、别效果，一般为，在全封闭的离心机，可达不能过高，会引起蛋白质凝固，反而影响质量。稀奶油含脂量的掌握：在分别机上，稀奶油出口处有调整螺钉，向力旋入，可削减稀奶油内侧回转半径，可得密度小的、含脂率高的稀奶油，相反，可增大稀奶油内侧回转半径，得密度大稀奶油，含脂率低。四、留意事项（1） 在选择分别机时，要依据实际状况考虑，生产力量要适当。（2） 分别机要有坚实的地基，转动主轴垂直水平面，各部件应准确地安装。（3） 开车时，必需检查传动机构及紧固件，不允许倒转，以防止机件损坏。（4） 封闭压送式分别机起动和停车时，都要由水代替牛乳。（5） 连续作业时间，视物料的物理性质、杂质度含量而定。（6） 对封闭式压送式分别机而言，因具备肯定压力，故均用一种定容积型旋转泵或特别的离心泵，尽力防止泵的脉动。（7） 充分留意并检查泵对吸料管的垫圈以及泵的轴封等处是否严密，防止空气混入。（8） 操作完毕后，马上进展拆洗干净，备下次再用。