武汉工业学院.docx
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武汉工业学院
武汉工业学院
《谷物加工工程》课程
日处理稻谷400吨米厂流程
设计说明书
姓名柴莎莎
学院食品科学与工程
专业粮食工程
学号060107120
指导教师秦先魁
2009年12月25日
目录
一．前言………………………………………………………………………2
1.设计目的……………………………………………………………………2
2.设计要求……………………………………………………………………2
二．设计任务书……………………………………………………………………2
三．工艺流程分析………………………………………………………………4
1.清理工序的确定……………………………………………………………4
2.砻谷工序的确定……………………………………………………………5
3.碾米及后处理工序的确定…………………………………………………6
4.风网流程的确定……………………………………………………………7
四．设计计算……………………………………………………………………7
1流量的计算……………………………………………………………8
2.设备的选用与台数计算……………………………………………………8
3.仓容的计算…………………………………………………………………10
4.设备清单…………………………………………………………………11
一、前言
1、设计目的
通过课程设计的训练，使学生巩固所学到的理论知识，提高解决实际问题的能力，增强运算、绘图和使用技术资料等的技能；培养粮食加工的基本工程素质。
2、设计要求
（1）根据原粮的质量和成品要求，积极采用成熟的先进技术、先进设备，使生产过程连续化、机械化。
（2）充分利用原粮，保证合理加工，提高产品纯度，提高产品出率。
（3）遵循同质合并、减少回路、尽量避免恶性循环的原则，在保证产品质量的前提下，简化工艺流程，发挥各工序最大效率。
（4）优先选用国家定型的、生产效率高的设备，以发挥最大的加工效能，冲减少动力消耗降低生产成本。
在投资较为充足的条件下，也可适当引进国外某些关键性主机设备。
（5）组合流程应有一定的灵活性，以适应原料的变化。
（6）为了保证车间及周围环境的卫生，清理流程应考虑各种设备的吸风除尘，组成合理的风网。
（7）在保证工艺过程连续性的前提下，尽量减少风运和机械输送设备。
二、设计任务书
一．设计主要项目名称
日处理稻谷400吨配制米车间工艺设计
二．主要设计依据
（一）生产规模：
400吨/日
（二）成品要求：
国标精米
（三）加工精度：
国标标一以上为主
（四）原粮工艺特性：
（1）品种：
籼稻；
（2）水份：
14%～16%；
（3）总杂含量：
2.2％，其中含石10粒/公斤，含稗500粒/公斤。
（4）不完善粒：
正常
（5）成品种类与规格：
国标精米，以国标标一以上为主
（五）主要经济指标：
（1）出糙率77％；
（2）糙出米率88％；
（3）出米率53％。
（六）.国家标准
（七）物料提升方式：
升运
三．课题设计内容：
米厂工艺流程设计（图）、工艺设备明细表、米厂工艺流程设计说明书。
四、设计要求
设计思想与方法正确；态度端正科学；能正确运用所学的理论知识；能解决实际问题，具备专业基本工程素质；具备正确获取信息和综合处理信息的能力；文字和语言表达正确、流畅；刻苦钻研、不断创新；按时按量独立完成；图文工整、规范，设计计算准确合理。
整体设计方案要重点突出其先进性、科学性、合理性和实用性。
五、时间安排
两个教学周。
六、主要参考资料
1、《谷物加工工程》《碾米工艺与设备》《制粉工艺与设备》《粮食工厂设计原理》等；及同类教材、参考书籍。
2、《粮食工厂手册》等及本行业相关标准、规范等。
3、本行业相关专业期刊、论文及其它资料。
武汉工业学院食品科学与工程学院粮工专业教研室制定
三、工艺流程分析
1.基本的工艺流程：
原粮→圆筒初清筛→计量→毛谷→筛选（振动筛）→吸式去石机→平面回转筛→二次去石→磁选→净谷仓→砻谷机→重力谷糙分离机（二次）→净糙仓→沙滚喷风米机→白米仓1→沙滚喷风米机→白米仓2→铁棍碾米机→凉米器→磁选→抛光→白米分级筛→色选机→抛光→精选→成品仓→打包→皮带输送。
2.清理工艺设计分析：
2.1清理段的工艺流程
原粮→圆筒初清筛→计量→毛谷→筛选→吸式去石机→平面回转筛→吸式去石机→磁选→净谷仓
2.2清理工序的说明
谷物加工厂的稻谷由于选种、收割、脱粒、堆晒、干燥、运输和储藏过程中混入各种各样的杂质，如石头、土块、麻绳、异种粮粒、砖头等。
清理的目的就是根据这些杂质与谷物在物理特性上的不同并借助于一定的风力或机械运动设备将杂质和谷物分离。
在加工中经过清理后的净谷总杂含量不应超过0.6%，其中含砂石不应超过1粒/kg。
2.2.1初清工序
在谷物加工的清理工序中我们遵循先先易后难、先大后小的原则，此工序主要是去除稻谷中较容易去除的特大型杂质，如稻草、麻绳、土块、砖头等，所以首先应该进行此工序。
这样才能有效防止了这类杂质堵塞溜管或加工设备的进出口或缠绕在设备的工作部件上，以免影响生产的正常进行。
在此根据产量和工艺的实用性我们选用SCY63型圆筒初清筛，目的主要是去除特大型杂。
2.2.2筛选、风选工序
在该清理流程中，选用两道清理效果较好的筛选设备进行主流连续两道筛选以确保筛选效果。
振动筛有两层筛面，第一层去大杂，第二层去小杂，垂直风道去除轻杂，风速的大小大于轻杂的悬浮速度小于谷物的悬浮速度以保证良好的效果。
平面回转筛的筛面规格当然与振动筛不一样，目的是去除振动筛尚未除尽的大、中、小杂。
2.2.3去石工序
稻谷经过风选和筛选，仅剩下粒度和谷物相似的并肩杂质和稗子。
去石工序都是清理中最关键的工序，其对后路工序及产品质量影响较大。
为此我们在这次设计中采用两道去石，采用TQSX132型吸式去石机。
保证了去石效果，也确保了石子含粮达到要求，做到“两头清”的效果。
TQSX132型吸式去石机是一种较为新型的国家定型产品，其结构简单，运转平稳，振动小，噪音低，去石效果较高；密闭性好，机内呈负压状态，无灰尘外扬现象。
所以它需要配用单独风网。
2.2.4磁选工序
本道磁选是进净谷仓之前必须有的工序，保障没有各种磁性物质进入后路的砻谷等工序，不仅影响加工效果，还有可能损坏设备。
故选用TCXT40型磁选器，它采用不锈钢结构，清理杂质效率高，维护方便。
3.砻谷工序的工艺分析
砻谷是根据稻谷籽粒结构特点，对其施加一定的机械作用力而使稻壳脱离糙米的过程。
目前世界上都是采用物理方法，即利用砻谷机直接对稻谷施加机械作用力，使稻壳遭到破坏并与糙米分开。
根据稻谷脱壳时受力状况和脱壳方式，砻谷有以下三种方法：
挤压擦撕脱壳；端压擦撕脱壳；撞击脱壳。
砻谷的工艺指标有：
脱壳率：
籼稻75%-85%，梗稻80%-90%；稻壳含粮：
不超过30粒/千克；砻下物含壳：
不超过0.8%。
由于砻谷机性能限制，尚不能以此将所有的稻谷都脱壳，所以砻下物含有稻谷，稻壳，糙米等。
由于砻谷机性能的限制，不能一次将所有的稻谷脱壳，所以砻下物中含有稻谷，稻壳，糙米等，为了获得净糙，采用流程如下图：
4.碾米工艺分析：
碾米工序主要包括碾米与成品处理两个部分，糙米碾白是碾米工序中最重要的部分，由于碾米加工标一精度大米故采用3机碾白工艺，采用多机轻碾时遵循砂铁结合的原则，并采用喷风米机冷却米温。
组合流程如下：
糠粞糠粞糠粞
↑↑↑
糙米→净糙仓→头道碾米→中间仓→二道碾米→中间仓→三道碾米→白米仓
（喷风砂辊）（喷风砂辊）（喷风铁辊）
糙米经碾制后，米粒表面往往粘有糠粉，米粒中混有碎米，同时出机米温度较高，不利于储藏，此外碾出的米粒还得对其表面进行抛光，故糙米碾制后得进行后处理。
后处理一般分为抛光、白米分级、色选、包装等，其顺序如下：
碾米→凉米→磁选→抛光→白米分级筛→色选→抛光→精选→成品仓→过秤→打包→成品米
4.1碾米工序
碾米是加工过程中的关键工艺，对产品的质量和整精米率的影响最大。
为满足任务书的要求，加工是采用多级轻碾工艺，其主要任务是：
根据加工成品等级标准，碾去糙米的皮层，除去米糠糠粉，尽量降低糙米过程的增碎率。
本设计的原粮为籼稻，所生产的大米为国标一及以上。
所以本次设计的碾米工艺配置量为砂辊→砂辊→铁辊，砂辊开糙，铁辊擦米。
4.2米糠的收集
将糠粞分离与米糠的气力输送有机的结合起来，把碾米机和抛光机排出的米糠用风力吸至集糠器收集沉降，然后再用筛选的方法将米糠、米粞分离，这种方法既有利于米糠的输送和整理，又有利于降低碾米机内碾白室温度，改善碾米工艺效果。
4.3凉米
采用的凉米工序是降低米的温度，以减少因米温过高而在抛光等后路工序中引起碎米率的增加。
4.4大米抛光
为提高产品质量本工艺在碾米后设平面回转筛更好对物料进行分级处理，在凉米之后采用了一次抛光，后路主要是再次恢复大米的表面特性，保证其良好的光洁度及其外观特征。
4.5白米分级
为提高产品的质量和价值所以对白米进行分级是将大米按粒度分离的一种筛选设备，共有3层筛面分别提取整米、大碎、中碎和小碎分离出不同粒度产品作不同用处，在此选用的设备是平面回转白米分级筛。
4.6色选
在此是除去大米中的黄米粒和其他异色米，这是加工黄米粒含量高的稻谷和生产高档大米不可缺少的。
4.7滚筒精选
滚筒精选机主要是根据长度上的差异借助于表面装有袋孔的旋转滚筒。
小碎、中碎则会在筒的内表面形成相对运动接触袋孔进入袋孔而进行分离，次精选机主要取一个检查的作用，这样有利于提高成品大米的出米率。
此道工序处理的是白米分级筛分离的各种碎米，回收混在碎米中的整米，同时将相似大小的碎米进行归类，做到同质合并。
5.风网流程的确定
由各设备及风网组合原则共确立了6条风网，分别是初清除轻杂风网、去石风网、振动机及提升风网、砻谷除稻壳风网、头道碾米及糠粞分离风网、后道碾米及糠粞分离风网。
主要参考设计手册完成。
四、设计计算
以设计任务书及加工标准为主要计算依据，设备选型均参照最新设备参数，过程中兼顾实用性、经济性及合理性。
1.生产能力的计算
生产任务为日处理稻谷400t，生产时间为24小时连续生成。
在设计中不考虑乘以系数，所以Qcs=
=16.7t/h。
（流量均近似为整数）
因为原粮的含杂总量X=2.2%，所以清理后的净稻流量Qls=16.7×[1－（2.2%－0.25%）]=16.7
=16.4t/h
设定稻谷的出糙率为77%，故砻谷段糙米流量为：
G1=16.4×77%=12.6t/h
设定出米率为53%，故碾米工序的生产能力Gn=12.6×53%≈7.0t/h。
2.设备的选用与台数计算（按流程图中设备先后次序选择）
（1）圆筒初清筛
处理流量为16.7t/h，选用SCY63型初请筛1台，其Q为20t/h,其主要技术参数如下：
转速:
20r/min
长度:
800
减速器:
WD-73
风量:
8m3/h
直径:
630
动力:
0.75kw
产量:
20t/h
机重:
290kg
（2）称
选用6CJ1001/1型自动秤，其机械特性如下：
杠秤比例：
1︰1
额定产量：
9-18t/h
精度：
1/10000
额定秤量：
50-100kg/次
秤量速度：
18-20次/min
机重：
50kg
（3）振动筛
一般选用TQLZ型振动清理筛，处理流量为16.7kg/h，TQLZ100型振动筛的处理能力为8~20t/h，故一台即可满足要求，其技术参数如下：
产量：
8-20t/h
配备动力：
0.37×2kw
筛面角：
0-12°
吸风量4000-44000m3/h
振幅：
2.5-5.5mm
振动角：
0-45°
筛面宽度：
1000mm
筛面长度：
2000
机重：
810kg
振动频率920-950次/min
（4）去石机
目前一般使用吸式比重去石机，一方面可以达到去石效果，另一方面可以防止去石过程中灰尘外扬，保证生产环境。
选用TQSX132型去石机，处理能力为5~10t/h，选两台，其技术参数如下：
产量5-9t/h
动力0.4kw
振动角：
（35±5）°
筛面倾角5-9°
吸风量5500立方米/h
振幅3.5-5mm
（5）平面回转筛
目前一般使用TQLM平面回转筛，为满足流量的要求，选用TQLMZ125型平面回转筛，其处理能力为7-10t/h，选两台。
其主要技术参数如下：
产量：
7-10t/h
配备动力：
1.1kw
筛面宽度：
1250mm
筛面长度：
1500mm
转速：
400r/min
筛面倾角：
8°
筛面回转半径：
6-7mm
筛体往复振幅：
12-13mm
吸风量：
1290m3/h
（6）去石机
同上台去石机，仍选用TQSX132型去石机。
选两台。
（7）永磁筒
选用TCXY40型永磁筒,处理能力为20t/h，故一台即可满足生产要求。
产量：
20t/h
动力：
0.55kw
磁场分布区域：
170°
滚筒转速：
26r/min
表面磁选强度：
≥2000
（8）砻谷机
砻谷机需要处理的净稻流量为16.4kg/h，考虑后续回砻谷流量共约为20t/h。
选用MLGT51，其生产能力为5t/h左右，故选四台可以满足要求。
生产能力：
4.0-5.0t/h
胶辊规格：
Ф254×255
动力：
11kw
快辊转速：
1108-1673r/min
慢辊转速：
1228-1588r/min
吸口风速：
4.5-5.0m/s
吸风量：
4800m3/h
机重：
1400kg
（9）重力谷糙分离机
选用四台MGCZ40×20×2重力谷糙分离级机，其主要技术参数如下：
产量：
5.0-7.5t/h
振幅：
22mm
纵向角：
6-6.5°
横向角：
14-18°
层数：
40
动力：
4kw
振动次数：
300次/min
机重：
1680kg
（10）碾米机
碾米工序设计为两砂一铁的喷风米机以提高出米精度，处理任务为7.0t/h，选用WFN·30型喷风砂辊、铁辊碾米机。
其生产能力为4.2~5.0t/h每台，故每到工序需要两台碾米机，一共三道工序需6台（4台砂辊，2台铁棍）。
WFN·30型喷风砂辊的主要参数如下：
产量4.2-5.0t/h
功率30-45kw
主轴转速900-820r/min
碾滚规格300×160×5
（11）抛光机
工序中有两次抛光，选用PM23型抛光机4台,其主要技术参数：
产量3.5-4.5t/h
功率5.5kw
主轴转速850r/min
风机转速2840r/min
增碎﹤1
外型尺寸1365×500×1786
（12）白米分级筛
选用型号为MMJM125的白米分级筛，其生产能力为4-4.5t/h，生产任务为7.0t/h，选两台满足要求。
产量:
4-4.5t/h
筛面倾角:
3°
偏心半径：
40mm
转速:
300r/min
动力:
1.1kw
机重:
800kg
（13）色选机
选用布勒索特克朗系列90004型一台，其产量为8-10t/h左右，满足生产要求。
产量:
8-10t/h
功率:
1.8kw
耗气量:
34升/s
通道数:
96
机重:
480kg
外型尺寸:
1555×1362×1738
（14）凉米器
选用流化床作为凉米装置。
（15）精选机
选型号为MMJX60/71的大米精选机，其生产能力为3～3.5t/h，而生产任务为7.0t/h。
故需3台MMJX60/71的大米精选机。
其大米精选机的主要性能参数如下：
产量：
3～3.5t/h
筒（直径×长度，mm）：
600×2500
动力配备：
2.2kw
机重：
1500kg
外形尺寸：
3270×1100×2000
（16）糠粞分离机
选用KXFD系列20A型糠粞分离机,其主要技术参数如下：
产量:
0.15t/h
分离效率:
99%
糠中含粞量≤0.5%
粞中含糠≤1%
进口风量:
800-1400立方米/h
补充风量:
500m3/h
压损:
353Pa
外型尺寸:
225×498×1500
机重:
80kg
（17）电子包装秤
TCDF50/20Ⅲ型称量范围为30~50kg，产量为12t/h，适合一般包装的要求。
（18）斗式提升机
选用TDTG63/28型斗式提升机用于清理段，其生产能力为16.1～20.9t/h。
选用TDTG15/18型斗式提升机用于清理后工序，其生产能力为7.0～9.5t/h。
3.仓容的计算
在初清之后需要暂时对毛谷进行称量、储存，需要毛谷仓和小谷仓；在砻谷之前需要净谷仓储存净谷以保证砻谷的顺利进行；在碾米之前需要净糙仓以保证碾米的顺利进行。
下面是仓容选择的参考数据：
仓容
类别
中间仓1
中间仓2
毛谷仓
净谷仓（回）
净糙仓
白米仓1
白米仓2
成品仓
Q（t/h）
16.7
16.7
16.7
16.4
12.6
7.0
7.0
7.0
T（h）
0.5~1
0.5~1
8~16
0.25~0.5
1~2
0.25~0.5
0.25~0.5
0.25~0.5
γ
560
560
560
580
770
770
770
800
由仓柜的实际容积V=Q×T/γ，考虑仓容的装满系数k,一般情况下k=0.8,有V=G×T/（γ×0.8），将数据代入即有：
V（中间仓1）=18.6立方米
V（中间仓2）=18.6立方米
V（毛谷仓）=447立方米（T记为12小时）
V（净谷仓）=17.5立方米
V（净糙仓）=18.5立方米
V（白米仓1）=5.7立方米
V（白米仓2）=5.7立方米
V（成品仓）=5.5立方米
4.设备清单
序号
设备名称
设备型号
台数
产量（t/h）
流量（t/h）
1
圆筒初清筛
SCY50
1
20
16.7
2
永磁滚筒
TXCY20
2
20
16.7
3
振动筛
TQLZ100
1
8~20
16.7
4
去石机
TQSX132
4
5~10
16.7
5
平面回转筛
TQLMZ125
2
7~10
16.7
6
砻谷机
MLGT51
4
4~5
16.4
7
重力谷糙分离机
MGCZ40×20×2
4
5.0~7.5
12.6
8
砂辊喷风碾米机
WFN·30
4
4.2~5.0
<12.6
9
铁辊喷风碾米机
WFN·30
2
4.2~5.0
7.0
10
抛光机
PM23
4
3.5~4.5
7.0
11
色选机
布勒90004系列
1
8~10
7.0
12
凉米器
流化床
1
13
白米分级筛
MMJM125
2
4-4.5
7.0
14
精选机
MMJX60/71
3
3~3.5
7.0
15
电子包装秤
TCDF50/20Ⅲ
1
12
7.0
16
斗式提升机
TDTG63/28
16.1~
20.9
16.7
TDTG15/18
7.4~9.5
7.0
升级会员 