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目 次
1.引言 …………………………………………………………………………1
2.淀粉工业发展趋势…………………………………………………………8
3.毕业设计的目的 ……………………………………………………………10
4.圆锥筛方案论证………………………………………………………………11
5.设备概述 ……………………………………………………………………14
6.设计计算 ………………………………………………………………………16
6.1电机的选择 ……………………………………………………………16
6.2 V带传动的设计计算 …………………………………………………16
6.3主轴的设计 ……………………………………………………………18
6.4轴承的校核 ……………………………………………………………22
6.5筛篮的设计 ……………………………………………………………23
6.6机架的设计 ……………………………………………………………24
总结 ……………………………………………………………………………26
致谢 ……………………………………………………………………………28
参考资料及文献 ………………………………………………………………29
1 引言
我国小麦制粉能力之大,小麦制粉企业之多均属世界之最。小麦制粉工业地产品与人民生活息息相关,是一个永不衰败的朝阳工业和生命工业。自改革开放以来,特别是20世纪80年代末到90年代初,我国小麦制粉工业在引进、消化吸收国外先进小麦制粉技术。进入21世纪后,随着我国国民经济的快速发展,人民生活水平的显著提高以及小麦制粉企业经济实力的增强,我国的小麦制粉技术出现了许多新的特点,这些特点主要便现在小麦的清理工艺、制粉工艺、配粉工艺以及小麦粉生产过程的自动控制、节能降耗和新设备等方面。
虽然我国是小麦生产大国,小麦年产量一亿吨左右,但是,多年来小麦淀粉的生产没有引起足够的重视,造成这种情况的原因主要有如下几种:(1)小麦一直是人们的口粮,所以我国的小麦加工规模较小、工艺落后;(2)小麦蛋白的黏度较大,烘干困难,不利于工业化生产;(3)由于小麦加工工艺落后,生产过程中的污水不易治理,环境污染严重;(4)占小麦生产成分很大一部分的B-淀粉质量较差,只能用饲料,淀粉收率低,无形中造成了资源的浪费。
本设备是针对目前国内小麦淀粉和谷朊粉的加工工艺过程,参照国外小麦淀粉的先进生产工艺设备而改进的用来更加快捷方便地加工小麦淀粉和谷朊粉的设备。
小麦淀粉在食品、冷饮、 轻工、纺织、制药、造纸等行业中有着广泛的应用。
1:食品行业。主要应用于火腿肠、粉丝、雪糕、果冻等产品中。以及用于味精、麦精粉、可食性包装膜、水解及发酵工业产品中。
2:纺织行业。小麦淀粉特别适合于纤维工业,尤其是织布、浆纱、整理和染色用糊。
3:造纸行业。小麦淀粉在造纸行业用量比较大,主要用作湿部的粘结剂、表面涂层、施胶和制造瓦楞纸的粘合剂。
4:医药行业。主要用作制片剂、稀释剂等。
5:淀粉深加工业。生产糊精、氧化酯、淀粉醚、淀粉糖等产品。
6:其他行业。在其他行业可用于制焊条、铸造的砂型、炭精棒成型和干电池等。
谷朊粉是从小麦中直接分离出来的高蛋白聚合物,蛋白质含量为75~80%,脂肪含量为1.0~1.25%,吸水率为150~200%,吸水后的湿面筋保持了原有的自然活性及天然物理状态,具有粘性、弹性、延伸性、薄膜成型性和吸脂乳化性。
谷朊粉是粮食工业、食品工业和饲料工业理想的天然添加剂。广泛应用于生产面包粉、方便面粉、饺子粉、挂面粉等专用粉中,用于改善专用粉的烘焙品质、蒸煮品质、食用品质和营养价值。食品工业用其制成营养、保健、方便于一体的各类食品,如水面筋、油面筋、烤麸、素鸡、罐头、火腿肠等,饲料工业用于生产高档水产品如螃蟹、鳖、对虾等饲料的粘合剂和营养添加剂。不仅提高了饲料的营养价值,还提高了饮料在饲喂中的利用率。总之,谷朊粉在面粉行业、面包行业、冷冻食品行业、肉类食品行业、饲料行业、化学工业等行业中都有着重要的应用。
近年来,在国家相关产业政策的带动下,我国小麦淀粉工业得到长足的发展。特别是新的技术、新工艺的引进,使小麦深加工有了技术支撑,一些具有较高开发创新能力,技术先进、规模较大的大中型企业相继投产,小麦副产品得到充分的利用,促进了行业的快速发展。
小麦淀粉的工艺技术发展至今,主要加工方法有两大类,一类是以小麦为原料直接进行加工。一类是以小麦淀粉为原料进行加工,而应用于加工淀粉大多为后一类,因此,我们所设计的分离器是主要针对后一类的生产工艺的设备,它也是我国以后小麦淀粉生产工艺改进方向的先进设备。
1.1小麦淀粉生产工艺
1.1.1马丁法
在各地实际应用中,这种加工方法的程序常有改变。面粉和水以2:1的比率放入和面机中,从而得到光滑、均匀、较硬但正无硬块的面团。面粉和水的比率视所用面粉的种类而定。硬质小麦面粉能和成弹性很强的面团,所以要比用软质小麦面粉多使用水;软质小麦面粉和成的面团容易断裂、撕开。和面所用的水须在200C左右,并含有某些矿物盐。用含盐量低的软水和面使面筋变得粘滑。面团在进入洗粉阶段之前应放置一定时间,使面筋饱吸水分,以提高其强度。
马丁法(Martin)又叫面团法,在加工中使用的原料是面粉而不是麦粒,加工过程的几个基本步骤组成为和面、清洗淀粉、干燥面筋、淀粉提纯和淀粉干燥
1.1.2水力旋流法
荷兰的K.S.霍尼公司提出了一种水力旋流法,用于从面粉中提取淀粉和面筋。面糊和循环水放入多段10毫米水力旋流器组。清洗出的A级淀粉与麦麸随最后一段底流排 出。纤维经多级曲筛系统去除,A级淀粉的脱水和干燥前要经三段水力旋流器浓缩成21 Be’多段水力旋流系统的溢流液送入三段水力旋流器。溢流液中含有凝块状和最长可过10厘米的线状凝集面筋、B级淀粉和可溶物质。底流中的A级淀粉重返多级清洗系统。面筋采用网眼间隙0.5毫米的滚动式面筋过滤器收集并进行气流干燥。面筋清洗机中部分滤出液再循环至第一道工序,用于将面粉搅成糊状,其余部分经回收B级淀粉后再蒸发。
1.1.3面糊法
面筋蛋白在面糊形成中的变化
(1)调糊阶段
随着水的加入和机械搅拌作用,面粉颗粒在吸水胀润的同时被机械搅拌力打散,面粉中的蛋白质比淀粉颗粒吸水量大而且速度快,体积增大比较多。由于面粉颗粒中的蛋白和淀粉是相互包合的,这就加速了面粉颗粒的崩溃,在面粉颗粒崩溃的过程中,面粉中的可溶性成分溶解,最终面粉与水充分混合形成浓稠的面糊。
(2)均质阶段
面糊中的淀粉和蛋白质还是相互粘连的,如要使用离心设备分离它们,必须使二者在水中相互游离,使面糊形成比较理想的悬浮液,必须采用专用的均质设备对面糊进行均质。均质过程中蛋白质与淀粉逐渐完全分离,在分离过程中,麦谷蛋白通过分子间二硫键交联形成线状的大分子聚合物;麦胶蛋白通过分子内二硫键、氢键及疏水作用形成球状小分子聚合物。麦谷蛋白聚合物、麦胶蛋白聚合物以氢键、疏水键等非共价键结合形成微纤维束状。均质过程中非面筋蛋白质也形成强度很弱的网状聚合物,在面筋网络形成时进入麦谷蛋白聚合物形成的网络间隙中,它们与面筋网络间存在着弱共价键和疏水作用,比淀粉要难以洗去。
(3)面筋网络的形成
微纤维束形成初期,内部构象处于高能量状态,非常不稳定,其中的麦谷蛋白聚合物呈无规则弯曲状,线状聚合物之间无规则地相互缠绕,麦胶蛋白聚合物充填其间。这时的微纤维束虽然可以形成非常脆弱的网络,但是难以形成令人满意的面筋网络。
面糊法的工艺特点
把面粉调和成非常软的面团,接近糊状,可以提高其耐搅拌时间。改进搅拌方法使用低转速螺杆泵作为淀粉洗涤时的搅拌和输送设备,搅拌对面筋网络的破坏作用大大减小。改进面筋网络的形成,逐渐形成小片状的面筋网络,在开始洗涤淀粉时只是形成了一部分面筋,在以后的洗涤过程中,随着螺杆泵的搅拌和水的不断加入,面筋不断形成,不断被曲筛筛出来。面筋受到的搅拌比较柔和,而且时间可以缩短,这样就可提高湿面筋的质量。
目前我国绝大部分小麦淀粉的生产工艺仍旧为落后的间歇式、半机械化、敞开式的传统工艺方法,即间歇式马丁法。
间歇式马丁法生产淀粉、谷朊粉工艺有如下特点:工艺设备投资省、上马快、设备操作简单、稳定,以面粉为原料,需要和制粉车间配套建厂,制粉工艺、面粉的面筋含量、灰分、含砂量、淀粉损伤率、蛋白质变性、细菌含量等指标,对生产淀粉、谷朊粉的产品质量影响很大,面筋洗涤、淀粉沉淀不能连续生产,操作强度大,人为影响因素多,采用沉淀池占地面积大,沉淀率底,生产周期长,卫生指标较难保证,水耗大,废水处理困难,干态制粉动耗大,综合生产成本高。
所使用的主要设备有间歇式面筋机、分离器、沉淀池、三足式人工上卸料离心机、淀粉气流干燥系统、谷朊粉干燥系统等设备。在这些设备中除纤维分离及干燥设备仍旧被使用外,其余设备均被淘汰。因此在今后的市场竞争中,与先进的工艺相比,无论从技术、质量、价格等方面都无竞争优势。我国小麦淀粉工业要想发展,在激烈的市场竞争中有一定的能力,就必需进行工艺和设备的改造。要进行工艺改造,首先要设计工艺路线,看它是否可行。然后按照工艺路线设计各种类型的设备,而设备的好坏将直接影响工艺的可行性。因此,从某种意义上来说,淀粉工业的现代化将取决于淀粉设备的现代化。
针对目前国内淀粉和谷朊粉的生产现状和工艺过程,我们提出了改进方案的指导思想,即立足国内,结合实情,进行工艺设备的改造,将过去的间歇式、半机械化、敞开式的传统工艺方法改为连续式、机械化、管道化的生产工艺,即由间歇式马丁法改进为连续式马丁法,达到生产工艺连续化、管道化、自动化、实现生产的低消耗、低成本、高质量、高收率、实现少投资、低风险、高产出、高效益的目标。
具体做法是:在面筋的分离工序,用双轴式自动和面机取代过去的间歇式、手工操作的双Z叶型面筋机;在淀粉的分级、洗涤工序用蝶片式分离机、卧式螺旋沉降式分离机取代过去的沉淀池;在淀粉的脱水工序,用卧式全自动刮刀离心机取代过去的三足式人工上卸料离心机;在纤维分离及干燥工序,仍采用过去的分离器及气流烘干设备。






