分选、分级机械与设备

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1、食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,食品工厂机械与设备,第四章 分选、分级机械与设备,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,第四章 分选、分级机械与设备,第一节 概述 第二节 筛分机械与设备 第三节 形状分级机械与设备 第四节 光电分选分级机械与设备 第五节 其他分选技术与设备,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,食品原料多为农副产品，除带有各种异杂物外，还会存在多方面的差异。 为了提高食品的商品价值、加工利用率、产品质量和生产效率，在加工或进入市场前，多数食品原料需要进行分选和分级。 加工的半成品和成品会因多种原因而不合格，这些不合格的半成品或产品在进入下道工序或

2、出厂以前应尽量从合格品中加以选别剔除。,第一节 概述,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,一、食品分选、分级的作用,为了使农产品的规格和品质指标达到标准，需要对物料进行分选和分级。 作用： 保证产品的规格和质量指标。 降低加工过程中原料的损耗率，提高原料利用率，降低产品的成本。 提高劳动生产率，改善工作环境。 有利于生产的连续化和自动化。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,分选,分选是将不合格个体及异杂物从食品物料中剔除的操作。 食品物料可以是原料，也可以是未包装或已经包装的半成品。个体合格与否可用各种标准判断，如物料的完好程度、颜色、质量、质地、是否含异杂物等。食品物料

3、的异杂物通常指枝叶、包装物碎片、金属碎片等。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,分级,分级一般指按照品质指标将食品物料分离成不同等级的操作。 品质指标可包括个体尺寸、质量、形状、密度、外表颜色以及内在品质等。,二、食品分选、分级常用的方法,按物料的宽度分选、分级 按物料的长度分选、分级 按物料的密度分选、分级 按物料的流体动力特性分选、分级 按物料的电磁特性分选 按物料的光电特性分选 按物料的内部品质分级 按物料的其他性质分级,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,按物料的宽度分选、分级,按物料的宽度分级一般可采用筛分。 圆形筛孔只限制籽粒的宽度，宽度大的籽粒不能穿过筛孔，

4、而对长度和厚度没有限制。 长形筛孔筛孔只限制谷粒的厚 度，厚度大的籽粒不能穿 过筛孔，而谷粒的长度和宽度不受限制。筛孔长度一般为谷粒长 度的23倍。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,圆形筛孔,圆形筛孔按谷粒宽度分离 圆形筛孔只限制谷粒的宽度，而对长度和厚度没有限制。筛分时，谷粒必须竖立起来才能穿过筛面。但是，当谷粒的长度大于筛孔直径的两倍以上时，尽管谷粒的宽度小于筛孔的直径，谷粒也不能穿过筛面，而只能在筛面上水平运动。这是因为谷粒的重心没有在筛孔圆内，谷粒不能竖立起来。,在生产中，多用圆形筛孔分离比谷粒宽度大和比谷粒长得多的大杂质，以及比谷粒宽度小的小杂质，或按谷粒的宽度进行分级

5、。,长形筛孔,长方形筛孔按粒度厚度不同分离： 筛孔只限制谷粒的厚度，而谷粒的长度和宽度不受限制，谷粒不需要竖立起来即可通过筛孔，筛面只需作水平振动即可。 在实际应用中，多用长方形筛孔分离厚度与谷粒厚度相差较大的杂质，或按厚度不同对谷粒进行分级。 试验证明，增加这种筛孔的长度可提高其筛分效率，但增加到一定程度后，筛分效率提高很少。筛孔长度一般为谷粒长度的23倍。另外，筛孔过长，筛面强度和刚度将被削弱。,按物料的长度分选、分级,利用旋转工作面上的袋孔（一般称为窝眼）对物料进行分选和分级，长颗粒的重心不能进入袋孔而跌出，短颗粒则被袋孔带上去另行倒出。,3. 按物料的密度分选、分级,用于颗粒的粒度或形

6、状相仿但密度不同的物料，利用颗粒群的相对运动过程中产生的离析现象（或称自动分级）进行分选和分级，颗粒群的相对运动可以由工作面的摇动或气流造成。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,4. 按物料的流体动力特性分选、分级,利用物料的流体动力特性的差别，在垂直、水平或者倾斜的气流或水流中进行分选和分级，实际上是综合了物料的粒度、形状、表面状态以及密度等各种因素进行的。其中水流分级主要用于不溶性物料，如淀粉制造，小麦去石。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,5. 按物料的电磁特性分选,用于食品原料中去除铁性杂质。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,6. 按物料的光电特

7、性分选,利用物料的表面的颜色差异，分出物料中的异色物料。,7.按物料的内部品质分级,根据物料的质量指标进行分选和分级，一般采用无损检测的各种方法，内部品质的分选和分级比其他方法更具有广泛的意义，但分选难度更大。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,8. 按物料的其他性质分级,根据物料的质量指标相关联的物理方法检测物料并分选和分级，一般采用各种传感器来检测物料。此方法技术难度较大。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,第二节 筛分机械与设备,1. 筛分的基本知识 1）筛分：将粉粒料通过一层或数层带孔的筛面，使物料按宽度或厚度分成若干个粒度级别的过程。 2）筛分原理：根据物料粒

8、度（厚度、宽度）或形状的不同配备适当的筛孔，使物料与筛面充分接触，并且具有适当的相对运动速度实现物料分选。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,3）筛分效率,从数量上来评定筛分过程的指标 筛过物（筛下物）：已通过筛面的筛孔落下的物料 筛余物（筛上物）：未通过筛孔余留在筛面上的物料 筛分效率筛过物/理论可筛过物 G/G*X,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,4）筛面组合,筛余物法（筛余物送至下道筛面） 特点：先提细粒，后提粗粒 优点：粗粒料筛分路线长，筛面的检查、清理维护方便 缺点：筛面易磨损，粗粒料阻碍细粒料接触筛面，降低筛 分效率 筛过物法（筛过物送至下道筛面） 特点：

9、先提粗粒，后提细粒 优点：筛面的负荷减轻，提高筛分效率，筛面配置空间较紧密。 混合法 综合前两种方法的优点,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,5）开孔率,概念：指筛孔所占面积与整个筛面面积的比值。 （开孔率愈大，筛分效率就愈高。但过大会影响筛子的强度，一般以50%60%为宜。） 筛孔的排列方式：有正方形、矩形和正三角形等排列方式，以正三角形为佳。 正三角形排列的有效面积系数较 正方形排列增大，可增加16%； 并且它的筛孔是错开的，分级效 率和生产率都较高。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,二、筛面的种类和结构,1. 栅筛面 筛面用一定截面形状的棒料，按一定的间隔排列制

10、成。用于物料去杂粗筛。 特点：结构简单，粗栅筛面很容易制造。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,2019/7/3,23,曲 筛,曲筛（弧形筛）在淀粉加工中，曲筛可用来分离、洗涤胚芽和粗、细纤维，回收淀粉。曲筛的筛面呈弧形，由梯形不锈钢条拼制而成，钢条间构成细长的筛缝，常用的曲筛筛面弧形角为60和120。,2. 板筛面（冲孔筛面）,薄金属板冲孔而成（0.51.5mm） 仅用于处理颗粒料；常采用圆孔和长孔，还有三角孔和异性孔；筛孔冲成锥形，锥角为7 安装时应大端向下 ，以减少堵塞 优点：孔眼固定不变，分级准确，坚固、刚硬、使用期限长。 缺点：有时筛板产生波形，使筛面上各点流量不均匀，影

11、响功效。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,3. 金属丝编织筛面（ 筛网）,由 金属丝编织而成 常为方孔或矩形孔，尺寸46m25mm以上，可用于粉粒料筛分和过滤作业。 优点：轻便价廉，筛面利用系数大，有利于物料的离析，颗粒通过能力强。 缺点：刚度、强度差，易于变形破裂，只适合于负荷不太大的场合。 编织方法 120目以下: 平纹 120目以上: 斜纹,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,4. 绢筛面(筛绢),由绢丝编织而成 材料为蚕丝、锦纶丝和尼龙 主要用于粉料筛分 一般大于40目 缺点：绢丝在筛面中极易移动而改变筛孔尺寸，使用时必须用大框架绷紧。,食品工厂机械与设备第四章

12、 分选分离机械与设备,三、筛面的运动方式,静止倾斜筛面: 物料靠自重在筛面作向下直线滑动，小颗粒通过筛孔进行分离。改变筛面的倾角可以改变物料在筛面上的速度和逗留时间，筛分效率较低。 往复运动筛面: 筛面作往复直线运动，物料沿筛面作往复滑动。筛程较长。可用来清除物料中流动性好而细小杂物，其筛分效率及生产率均较高。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,三、筛面的运动方式,垂直圆运动筛面： 筛面在垂直平面作圆形或椭圆形运动，物料在筛面上作小的跳动，可破坏物料的离析现象，颗粒不易堵塞筛孔。适宜处理难筛粒含量多的物料，流动性差的细颗粒物料。 平面回转筛面： 筛面在水平面内作圆运动。物料在筛面上

13、作相应的螺旋运动，筛程最长，不易堵塞筛孔，生产率均较高。适于流动性差，自动分级差物料。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,三、筛面的运动方式,旋转筛面： 筛面呈圆筒形或多角筒形，绕一水平轴或倾斜轴旋转，物料在筛筒内作翻转运动而被筛选。因物料只与部分筛面接触，因而生产率低，但适用于难筛粒含量高的物料，在粮食加工厂常用来处理下脚料。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,第三节 形状分级机械与设备,形状分级机械设备是根据物料几何形状及其粒度差异，用带有孔眼的筛面对物料进行分选的机器，应用极为广泛。机械筛分的对象物可小至面粉、乳粉，大

14、到蘑菇、柑橘等。 （一）滚筒式分级机 （二）三辊式果蔬分级机 （三）精选机 （四）带式分级机,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,（一）滚筒式分级机,结构 工作原理 柑橘用滚筒分级机 滚筒式分级机的还有一种变形结构，它是将多个滚筒同轴相套（或上下排列），筛孔尺寸由内向外（或由上至下）逐渐增大。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,结构如图4.1所示。主要由进料斗、滚筒、摩擦轮、收集料斗和机架等构成。滚筒由摩擦托轮支承在机架上。集料斗设在滚筒下面，其数目与分级的数目相同。,滚筒分级机的结构,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,滚筒,滚筒是一变孔径的筒状筛，沿轴向从进

15、口到最后出口依孔径从小到大分为几组，组数为需分级数减1，最后一级物料直接从滚筒的末端排出。 滚筒可用不同方式绕其轴转动。但目前多采用摩擦轮方式驱动。 为了制造方便，整体滚筒分成几节筒筛，筒筛之间用角钢连接作为加强圈，如用摩擦轮传动，则又作为传动的滚圈。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,滚筒式分级机的工作原理,物料通过料斗流入到滚筒，在其间发生滚转和移动，并在此过程中通过相应的筛孔流出，以达到分级。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,柑橘用滚筒分级机,如右图所示，用于柑橘、樱桃等物料的分级。 有若干个轴线与被分级物料行进方向垂直的多孔转筒，各转筒的开孔沿物料行进方向自小

16、到大。 物料在转筒作用下沿其外表先后经过各转筒，当物料小于孔眼时，便落入相应转筒内，再流入集料槽。如此可分离得到大小不同的物料。 根据工厂规模和进入原料量不同，转筒的数目以24个组合为宜，分级数为转筒数加1。,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,（二）三辊式果蔬分级机,结构（图4.3） 整机主要由进料斗、理料滚筒、辊轴链带、出料输送带、升降滑道、驱动装置等组成。 分级部分为一条由竹节形辊轴通过两侧链条连接构成的链带，辊轴分固定辊和升降辊两种连接形式，其中固定辊与链条铰接，位置固定，而升降辊浮动安装于链条连接板5的长孔内，升降辊与两侧相邻固定辊形成一系列分级菱形孔(图4.4)。链带两侧设有升降辊用升降滑道9。 工作原理 特点,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,三辊式分级机结构示意图,食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备,三辊式果蔬分级机的工作原理,链带在链轮的驱动下连续运