分离机械脱壳去皮机械

分离机械脱壳去皮机械1第1页，共32页，2023年，2月20日，星期一第一节过滤与沉降1.1滤饼过滤一概述二过滤基本方程总结上节三过滤常数的测定第二章分离机械四过滤机械与设备五膜分离（超滤和反渗透设备）（一）工作原理（二）膜分离过程的种类：（三）膜分离的优点：（四）分离膜的种类（五）分离膜的性能参数：（六）膜分离组件：2第2页，共32页，2023年，2月20日，星期一1.2沉降第一节过滤与沉降1.1滤饼过滤第二章分离机械一自由沉降1．重力沉降速度层流区的斯托克斯（Stokes）公式2．离心沉降速度二影响沉降的因素3第3页，共32页，2023年，2月20日，星期一一自由沉降二影响沉降的因素三沉降设备1．重力沉降设备分离条件：颗粒在降尘室内的停留时间大于等于沉降时间即颗粒在降尘室中的运动Lb气体uLh0u04第4页，共32页，2023年，2月20日，星期一每层高度为h0/N（一般为40～100mm），此时颗粒的沉降高度降为原来的1/N，而水平速度不变。沉降时间变为由此可以得出：颗粒的临界沉降速度降为原来的1/N，临界粒径则降为原来的5第5页，共32页，2023年，2月20日，星期一

一剥壳去皮的目的、要求和方法：目的：剔除不可食部分，或满足不同加工工艺的要求。要求：剥壳（去皮）率要高，粒仁的破碎率要低，机器生产率高，价格低。方法：碾搓法、撞击法、剪切法、挤压法、摩擦法和气爆法。第二节剥壳去皮机械碾搓法：借助粗糙面的碾搓作用使皮壳疲劳破坏而破碎。除下的皮壳较为整齐，碎块较大。适用于皮壳较脆的物料，如圆盘式剥壳机剥去棉籽外壳、用搓板去皮机去掉大豆皮等；撞击法：借助打板或壁面的高速撞击作用使皮壳变形直至破裂，适用于壳脆而仁韧的物料，如离心式剥壳机剥除葵花子壳等。6第6页，共32页，2023年，2月20日，星期一剪切法：借助锐利面的剪切作用使壳破碎，如核桃剥壳机，刀板式棉籽剥壳机等。挤压法：借助轧辊的挤压作用使壳破碎，如轧辊式剥壳机剥除蓖麻籽壳等；摩擦法：利用摩擦形成的剪切力使皮壳沿其断裂面产生撕裂破坏，除下的皮壳整齐，便于选除，适用于韧性皮壳。气爆法：利用果壳内形成的压力差使果壳爆裂而脱除，这种方法不便于连续式生产，可操作性差，且易造成果仁破碎，可用于预破壳工序。

任何剥壳机往往是一种剥壳方法为主而几种剥壳方法为辅的综合作用结果。7第7页，共32页，2023年，2月20日，星期一二谷物、坚果、油料的剥壳去皮机械：（一）胶辊砻谷机：砻谷：在稻谷加工过程中，剥除颖壳的过程。要求：尽量保持米粒的完整，减少破碎和爆腰。8第8页，共32页，2023年，2月20日，星期一9第9页，共32页，2023年，2月20日，星期一胶辊砻谷机由喂料机构、胶辊、轧距调节机构、谷壳分离机构、传动机构等。（如图）1.构造工作时，稻谷由喂入机构导入两胶辊之间的工作区内脱壳，然后分离机构将谷壳分离。10第10页，共32页，2023年，2月20日，星期一11第11页，共32页，2023年，2月20日，星期一①

喂料装置：是用来控制流量并使稻谷以长轴方向均匀地进入两胶辊辊距内。主要工作部件：要求:稻谷进入轧距的速度接近慢辊线速度，以提高机器的生产率。淌板的角度一般是可调的（600～700）。型式：淌板：短淌板用以整流,长淌板用以导流和加速。喂料辊：60~70o12第12页，共32页，2023年，2月20日，星期一脱壳装置是一对相对旋转而速度不同的橡胶辊筒，两滚筒表面之间的距离称为轧距，它比谷粒的厚度小。当谷粒呈纵向单层（无重迭）进入轧距时，受到胶辊的挤压，由于两个胶辊的线速度不同，稻谷两侧还受到相反方向的摩擦力F。胶辊的挤压和摩擦对谷粒形成搓撕作用，将谷粒两侧的谷壳朝相反方向撕裂，从而达到脱壳的目的。②

脱壳装置：13第13页，共32页，2023年，2月20日，星期一

③谷壳分离装置：作用：从砻谷下混合物中将谷壳分离出来。型式：有吸入、吹出两种形式。分离效果主要取决于混合物的流量，通风机的风量和风速及其分布。这些参数都能进行调整，以适应不同的要求14第14页，共32页，2023年，2月20日，星期一④松紧辊和轧距调节机构：保持胶辊对稻谷施加稳定的压力，以满足脱壳的需要，并防止空车运转而损坏胶辊。手控压砣自动紧辊机构目前通常采用手轮调节机构、机械压砣调节机构和液(气)压自动调节机构。15第15页，共32页，2023年，2月20日，星期一胶辊自动离合机构进料时，两胶辊自动合拢，断料时两胶辊自动分离。进料时，物料冲击进料短淌板，短淌板转动触动行程开关3，此时电路接通，电机转动，带动螺母16上升，而将链条17松开，横杆11在压砣12的作用下下压，使活动轴4绕销轴中心转动，向固定辊20合拢，实现自动紧辊动作。由于螺母16上升碰到行程开关15，电路中断，微电机停止转动。正常工作时，胶辊由压砣12控制处于自动紧辊状态。16第16页，共32页，2023年，2月20日，星期一胶辊自动离合机构当进料中断时，短淌板借助平衡砣1的作用转动复位，离开行程开关3的触头，此时电路接通，微型电机逆向旋转，电机轴上的螺母下降，并通过链条将横杆上拉，从而使活动辊离开固定辊，达到自动松辊的目的螺母下降过程中，碰到行程开关15的下触点时，电路断开，微型电机停止转动。17第17页，共32页，2023年，2月20日，星期一2.工作原理两胶辊相向旋转，转速相同。谷粒进入两胶辊之间，谷粒与胶辊表面开始接触的两个接触点A1、A2，称入轧点。对应的角为α1、α2，称入轧角。(1)稻粒进入胶辊的条件：谷粒离开胶辊时的两个接触点B1、B2，称终轧点。对应的角为α3、α4，称终轧角。若把稻谷看成对称的几何体，则有α1＝α2＝α3＝α4。2e2b2a18第18页，共32页，2023年，2月20日，星期一P1=P2,α1=α2，F1=F2

P合=2Psinα；F合=2Fcosα=2fPcosα

f=tgφ；f－摩擦系数

φ－摩擦角P1F1A1α在两接触点受到正压力P1与P2，摩擦力F1与F2。两辊的转速相等时：即：要使稻粒进入胶辊工作区内，必须满足：P1F1A1α19第19页，共32页，2023年，2月20日，星期一2e2b2a从而可得辊筒的最小直径：可以通过几何关系计算入轧角的大小：根据入轧条件：式中：R－辊筒半径；2b－谷粒厚度；2e－轧距；2a－谷粒长度；

r1－谷粒大弧形半径。20第20页，共32页，2023年，2月20日，星期一（2）脱壳过程受力分析：所以这段区间内谷粒只受到挤压与摩擦，而无搓撕效应。若两胶辊转速相等P1F1R1R1yR1xA1α则：P1=P2，F1=F2。P1与F1的合力为R1，P2与F2的合力为R2。再将R1、R2分别沿x、y轴分解得R1x和R1y及R2x和R2y。由图可见：R1x=R2x，但二力方向相反作用在同一直线上，使稻谷受到挤压作用。R1y=R2y，二力方向相同，谷粒受到垂直向下分量，使稻谷进入胶辊轧区，谷粒所受到的摩擦力都指向下方。21第21页，共32页，2023年，2月20日，星期一如两胶辊的圆周速度不等即：R1x=R2x，并作用在同一直线上。而y轴上R1y和R2y是一组大小不等，方向相反，不作用在同一直线上的变力，其值：对谷粒的作用力R1及R2不等，若将R1及R2沿x、y轴分解，同样可以得到R1x、R1y及R2x、R2y。R2R2yF2P2P1F1R1R1xR1yR2x

因为：两胶辊之间的轧距小于稻粒厚度。

所以：稻粒在胶辊工作区内不可能沿x轴方向移动。22第22页，共32页，2023年，2月20日，星期一当稻谷通过工作区上段时，因轧角小于起轧角而大于零。则因为：当稻谷通过工作区下段时，当通过工作区中点时：即:所以：23第23页，共32页，2023年，2月20日，星期一脱壳过程如下：abcαiαiO1

O2O1O2αiO1O2αi（3）脱壳过程：①

αi﹥0稻粒的速度与慢辊一致，相对于快辊滑动。快辊促使稻粒加速运动，并使与快辊接触侧的稻壳首先脱壳③

αi﹤0糙米的速度与快辊一致，与慢辊接触的一侧稻壳脱离。②

αi﹦0糙米的速度介于快慢辊之间，与快慢辊都有相对运动达到最佳脱壳效果。24第24页，共32页，2023年，2月20日，星期一①稻谷的品种、类型、物理结构。②线速度差：圆周速度大，脱壳率提高，产量也高。但圆周速度过大，胶辊的磨损增大，碎米增加，也会引起砻谷机的振动。大型砻谷机慢辊的线速度一般为13m/s，快辊线速度一般为15m/s，最大不超过18m/s。③两胶辊结构:轧距、压砣重量、胶辊表面硬度等。④喂入量。3.影响稻谷脱壳质量的因素25第25页，共32页，2023年，2月20日，星期一4.生产率：设稻谷单层进入工作区B—胶辊长度m；2a—稻谷长度m；2b—稻谷宽度m；ε—稻谷入辊的连续性系数，一般为0.5；ξ—稻谷入辊的充满系数，可取0.8～0.9；η—脱壳率％；ρ—物料密度kg/m3。26第26页，共32页，2023年，2月20日，星期一27第27页，共32页，2023年，2月20日，星期一28第28页，共32页，2023年，2月20日，星期一29第29页，共32页，2023年，2月20日，星期一30第30页，共32页，2023年，2月20日，星期一31第31页，共32页，2023年，2月20日，星期一P1=P2,