米厂设计 粮食工程.doc

目 录课程设计任务书1设计说明书2一、 前 言21.设计目的 22.设计要求 23.设计依据 2二、工艺流程分析31.清理工序的确定32.砻谷及谷糙分离工序的确定33.碾米及成品整理工序的确定44.下脚及副产品整理5三、设计计算61.流量的计算62.仓容的计算6四、设备的选型分析91.选型分析11 2.风网组合123.设备清单134.参考文献13五、结束语14附 件 15武汉工业学院 食品科学与工程学院20112012学年第二学期谷物加工工程课程设计任务书一、课程设计课题名称日处理稻谷200吨米厂工艺流程设计二、课程设计目的课程设计的训练，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、通过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。三、课程设计任务与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、课程设计参数和依据米厂工艺流程设计参数和依据生产规模：日处理稻谷200吨；原料主要特性：产地南方；品种籼稻；水分：15.5%；含杂总量：2.5%（其中：含并肩石10粒/Kg，含稗150粒/Kg）；不完善粒含量正常；出糙率77。成品种类与规格：产品类别国标精米；加工精度以国标二级以上为主，出米率51。糙出白率：91%物料垂直提升方式：升运。五、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。六、时间安排两个教学周。七、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 设计人：刘念 指导老师：黄学林 2012年5月一、 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。另外注意：设计前精心准备所需资料（包括参考书目和各种国家标准），熟悉自己要设计的内容，通过工艺流程的组合达到设计所要求的质量标准。工艺流程及设备选型都保证先进、实用。在设计时使用的书籍或参考有可能是很早的，尽可能的找最近生产和使用的设备。设计除了说明流程和设备外还要用CAD作出流程图，作图要规范、标准、清晰。设计中包含风网设计和布局，组合风网要注意实际中达到除尘和环境保护的要求。3. 设计依据（1）设计参数生产规模：日处理稻谷200吨；原料主要特性：产地南方；品种籼稻；水分：15.5%；含杂总量：2.5%（其中：含并肩石10粒/Kg，含稗150粒/Kg）；不完善粒含量正常；出糙率77。成品种类与规格：产品类别国标精米；加工精度以国标二级以上为主，出米率51。糙出白率：91%物料垂直提升方式：升运。（2）国标要求二、工艺流程分析为了保证成品米质量、提高产品纯度、减少粮食在加工过程中的损失、提高出米率，稻谷加工必须经过清理、砻谷及砻下物分离、碾米及成品整理等工艺过程，即必须经过清理、砻谷、碾米三个工序。基本的工艺流程：原粮圆筒初清筛秤毛谷仓振动筛吸式去石机高速除稗筛谷稗分离小方筛吹式去石机磁选净谷仓砻谷机重力谷糙分离机净糙仓磁选器米机（连续三道）凉米器抛光（连续两道）白米分级筛精选机色选机抛光凉米器白米分级筛成品仓打包1.清理工序的确定 首先，谷物清理的目的在于确保加工后成品和副产品的质量，而且要保护后续工艺设备的安全并使后续设备发挥正常的工艺效果，另外就是改善生产环境。所以清理段的工艺设计和组合是产品质量得以保证的基础。 一般净谷工艺指标为含杂总量不超过0.6%；其中，含沙石不得超过1粒/kg；含稗不得超过120粒/kg。 处理过程中先要考虑原粮的水分偏高的问题，可在原粮进入下粮坑处理前在仓库存放过程中采用一定的方法予以处理。具体的解决方法这里不予考虑。 清理工序大致流程为： 原粮初清（圆筒初清筛、永磁滚筒）计量毛谷仓筛选（振动筛）去石（吸式比重去石机）磁选平面回转筛二次去石磁选净谷仓 2.砻谷及谷糙分离工序的确定（1）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0.3%；糙米含谷：不超过40粒/kg；回砻谷含糙量：不超过10%。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。砻谷过程中产生的碎米含量的高低直接影响成品的品质，实践证明如果采用优良的加工设备和加工工艺将大大降低碎米含量。砻谷及砻下物分离工艺的主要任务：脱壳及分离稻壳以提取合格的净糙，要求分离出的稻壳中不含完整的粮粒。此过程除了脱除稻谷颖壳外，还包括将砻下物进行分离的过程。砻下物进行分离是稻谷加工过程中一个极为重要的环节，其工艺效果的好坏不仅影响后续工序的工艺效果，而且还影响成品大米质量、出率、产量和成本。所以我们在确保脱壳率的前提下，应尽量保持糙米籽粒的完整，减少籽粒损伤，以提高谷糙分离的效果和大米的出米率。（2）谷糙分离是利用稻谷和糙米的粒度、密度、容重、摩擦系数、悬浮速度等物理性质的差异，借助谷糙混合物在运动过程中产生的自动分级，即稻谷上浮糙米下沉，采用适宜的运动形式和装置将稻谷和糙米进行分离和分选。砻谷及谷糙分离工序流程：砻谷机重力谷糙分离机净糙回本道回砻谷重力谷糙分离机该流程的特点是：净糙产量大；但实际使用过程中，糙米分离线路较短，却保净糙质量难度大，往往只能确保净糙质量，而回砻谷中含糙过高，从新回砻谷机后，糙米表面损伤比较严重，易发生“恶性循环”现象，从而谷糙分离效果下降。设备选择时，主，副流均可采用谷糙分离平转筛或重力谷糙分离机。3.碾米及成品整理工序的确定（1）碾米工序应根据成品米的精度要求以及流量和压力的控制采用多机轻碾，选用喷风米机，不仅可以起到凉米的作用，还有利于降低增碎率和提高成品大米的品质。糙米需通过碾米工序将糙米皮层去除，才能使其具有上佳的食用品质，而且能提高其商品价值。但是糙米皮层中也含有较多的营养成分，如粗脂肪、粗蛋白、矿物质、维生素等，将糙米皮层全部去除的同时，这些营养成分也会随之大量流失。同时要将背沟处的皮层全部碾除，势必造成淀粉的流失、破碎的增加，使出米率下降。所以我们按照国家标准保留适量的皮层，不仅对供给人体所需营养成分有利，而且可以提高大米的出率。实践证明，精米加工选择四机碾白的碾米工艺较为合理，不论精碾粳米或籼米都能适应，而三机碾白工艺采用二砂一铁的工艺更能保证产品质量，特别有利于提高后道大米抛光的效果和质量。另外为了保证米机的安全我们在第一道米机前加了一台磁选器来防止螺钉、铁丝等掉入米机而损坏米机。本次设计中由于要求加工以国标二级米为主，为考虑能生产加工国标一等米，因此选用了三道碾米，但在每道米机的进机处设置了分流管，可根据加工大米的精度要求选择合适的工艺路线，以确保加工精度。碾米工序流程： 糠粞 糠粞 糠粞 糙米净糙仓头道碾米二道碾米三道碾米白米 （砂辊） （砂辊） （铁辊）（2）米机控制成品的精度，成品整理是控制成品大米的纯度，在糙米经过碾制后，米粒表面往往沾有糠粉，米粒与米粒之间混有碎米，同时出机米温度较高，不利于保存。因此，出机白米在包装前必须使含糠、含碎符合质量标准，使米温降低到利于储存的范围。此外，加工高质量的大米时还需对米粒进行抛光，去除黄米粒等，所以糙米碾制后必须进行成品的后处理，所谓的处理就是对大米进行再处理的加工过程。另外，随着人民生活水平的提高，高质量、高品位的大米日趋受到消费者的青睐。为此，可以利用合理的工艺和设备将大米进行表面处理，使其晶莹光洁。后处理主要包括凉米、磁选、白米分级，色选等工段。为保证大米外观和减少大米表面糠粉以延长保质期，采用抛光、色选、抛光三道工序组合，外加白米分级筛、凉米器、糠粞分离器等进行后处理成品整理工序：碾米凉米磁选抛光白米分级筛色选磁选抛光成品仓过秤打包成品米4. 下脚及副产品整理大米加工过程中我们收集到括碎米、稻壳、米粞、腹白粒、米糠等综合利用价值很高的副产品，我们根据其利用价值将之作不同的处理，一来防止浪费，二来可以增加利润，例如砻谷段风网收集到大量稻壳，我们可以将之送往饲料车间作为饲料的主要的来源；碾米阶段也获得很多米糠、米粞，对于这一部分副产品的综合价值是很高的，米糠中油脂含量很高，而且对人体是很有营养和保健作用的，进一步可以提炼多种药用、食用的物质，其研究在进行中，说明其发展前景不可预计，所以我们也会很好的利用了这些资源，变废为宝，将之送往米糠油车间，提炼油脂；米粞和抛光工序中产生的碎米、腹白粒则可以送往米胚芽油车间提炼胚芽油或送往食品厂制作食品。三、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.流量的计算（1）毛谷的流量 Q=Qm24=200248.3（t/h）考虑储备系数，取K1=1.2则 Qq=8.31.29.96(t/h)（2）净谷的流量 Qg=Qq（1-毛谷含杂总量）=9.96（1-2.5%）9.71（t/h） （3) 净糙的流量 Qc=Qg出糙率=9.7177%7.48（t/h）（4）白米流量 Qm=Qc糙出白率=7.4891%6.8(t/h) 2.仓容的计算谷米仓具有保持和稳定整个碾米厂长时间连续生产的作用。如果仓太小，当某一设备发生临时性故障时，将迫使整个碾米厂停机。即使不发生故障，由于各台设备的流量不可能调整得完全平衡，如果仓过小，将使操作人员忙于协调机器之间的流量而增加劳动量和劳动强度，有时会顾此失彼而影响生产效果。此外，清理、砻谷、碾米三个工段的生产能力，均随稻谷品种、水分及加工精度的变化而变化，使三个工段的产量失去平衡。如果三个工段之间的仓太小，就不能在失去平衡时起到缓冲作用，从而迫使一个工段的设备停产或降低产量，而降低产量将增加电耗。对于毛谷和成品仓，如果仓容过小，将会增大进料和成品打包人员的劳动强度，或导致增加人员定额。但是，如果仓过大，又将增大建筑面积，增加制造仓的费用，因此，碾米厂仓容应当适当。仓容计算分两步进行：首先计算出实际需要的容积，即仓完全装满时的容积，但是，在生产过程中仓是不可能装满的，所以第二步还应除以装满系数，得出设计容积。计算公式： V=Qt/（K2）其中Q为流量，t为物料存放时间，为物料容重（kg/m3），K2为仓的装满系数 K2=0.8（1） 毛谷仓毛谷仓的存放时间一般为30min45min，取45min；容重=580 kg/m3V= Qqt/（K2）=9.9610000.75/（5800.8）16.1m3 (储备系数K2一般为0.8)为了生产的稳定，并减少前路初清的工作时间，毛谷仓在设计中扩大容量为：332=18m3验算缓存时间：185800.8/(8.31000)=1h（2） 净谷仓净谷仓的存放时间一般为3045min，取45min ；容重=580 kg/m3V= Qgt/（K2）=9.7110000.75/（5800.8）15.7m3本设计中仓容 332=18m3（3） 净糙仓净糙仓的存放时间一般为1520min，取20min。容重=750 kg/m3V= Qct/（K2）=7.48100020/（607500.8）4.2 m3本设计中仓容：221.5=6m3（4）米机仓米机仓的存放时间一般为1520min，取20min。容重=780 kg/m3V= Qct/（K2）=7.48100020/（607800.8）4.0m3本设计中仓容：221=4m3（5） 抛光机、色选机仓抛光机、色选机仓的存放时间一般为1520min，取20min。容重=780 kg/m3V= Qmt/（K2）=6.8100020/（607800.8）3.6m3本设计中仓容：221=4m3（6）成品仓成品仓的存放时间一般为2030min，取30min。容重=780 kg/m3V= Qmt/（K2）=6.810000.5/（7800.8）5.5m3 本设计中仓容：221.5=6m3四、设备的选型与分析1、设备选型1.1初清筛毛谷流量为Qq =9.96(t/h)，在初清后有毛谷仓缓存，且为了节省开工时间，所以选用SCY63型圆筒初清筛一台。其主要技术参数如下，其Q为20t/h,其主要技术参数如下：转速: 20r/min长度:800mm减速器: WD-73风量:8m3/h直径: 630动力:0.75kw产 量: 20t/h机重:290kg1.2 振动筛 毛谷流量为Qq =9.96(t/h)，振动筛与初清筛串联，根据流量，选用TQLZ100200型振动筛1台，其Q为1220t/h，其技术参数如下：产 量：1220t/h配备动力：0.372kw机 重：810kg吸风量：80m3/h振 幅：3.55.5mm振动角：045 筛面宽度：1000mm筛面长度：2000筛面角：512振动频率：920950r/min1.3计量称因为毛谷流量为Qq =9.96(t/h)，CJ100型自动秤广泛用于碾米、制粉，其主要技术参数如下：杠秤比例：1/1额定产量：918t/h精度：1/1000额定秤量：50100kg/次秤量速度：1820次/min机重：500kg1.4平面回转筛因为毛谷流量为Qq =9.96(t/h)，选用TQLM752型平面回转筛一台，其主要技术参数如下：产量：18t/h配备动力：1.1（1.5）kw筛面宽度：750mm2筛面长度：1500mm转速：386r/min筛面倾角：8筛面回转半径：1215mm单位流量：120kg/(cmh)吸风量：120m3/min1.5 高速振动筛选用SG1002型小麦清理高速振动筛一台，产量8t/h，其主要技术参数如下：产量：8t/h单位筛宽流量:40kg/(cm*h)筛面宽度：1000mm进口数：2主轴转速：145050r/min动力配备：2.2kw振幅：1.5mm吸风量：3600m3/h1.6谷稗分离小方筛选用谷稗分离小方筛KXS.50X5一台其主要技术参数如下：，产量：0.5-0.7t/h外形尺寸mm：8977841175筛理面积：1.25m2偏心距：30mm主轴转速：230r/min功率：1.1kw1.7去石机根据原粮含石（10粒/公斤）情况和成品米的质量要求，Qq =9.96(t/h)，流量一般，为满足生产需求选用一台TQSX132型吸式去石机，我们选用两台TQSX132型吸式去石机。TQSX132型吸式去石机是一种较为新型的国家定型产品，其产量710t/h，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。其主要技术参数如下：产 量：710t/h动 力：0.4kw振动角：（355）筛面倾角：59吸风量：5400立方米/h振幅：35mm1.8磁选器选用TCXT25型磁选器6台,其主要技术参数如下：产量：10t/h进料口直径：250表面磁选强度：2000磁体直径：260外型尺寸：4007501.9砻谷机砻谷过程中产生的碎米含量的高低直接影响成品的品质，实践证明如果采用优良的加工设备和加工工艺将大大降低碎米含量。砻谷工序是产生碎米的一个重要环节，故对砻谷机选型时应选优良、出碎率少的砻谷机，另外操作方面主要有流量、轧间压力和线速差这几个参数，务必根据来料的特性合理地选择好这些参数。操作时脱壳率不要求太高，回机率应控制在一个合理的范围内。在本次设计中，根据原粮的性质，产品质量和产量的要求，选用二台MLGT15/25砻谷机，该机产量大，占地面积小。主要技术参数如下：产量：4.05t/h胶辊规格：152255风量：40006000m3/h快辊转速：1270/1450r/min慢辊转速：1029/1144r/min动力：5.5+4kw机重：950kg1.10 谷糙分离平转筛型号MGCP1123 两台并联产 量：4.55t/h转数：15015r/min偏心半径：40mm筛面倾斜角：1.53机 重：640kg动 力：1.1kw1.11重力谷糙分离机净谷在进行砻谷、平转筛筛理后去掉了大部分的谷壳，根据流量糙米为6.2t/h。选用一台MGCZ40202重力谷糙分离级机，即可满足工艺要求。其主要技术参数如下：产 量：5.07.5t/h振 幅：22mm纵向角：66.5横向角：1418层 数：40动 力：4kw振动次数：300次/min机 重：1680kg产量：810t/h胶辊规格：255254风量：58006500m3/h快辊转速1270r/min慢辊转速：1020r/min动力：5.5kw212. 砂辊喷风碾米机根据碾米的原理，快速轻碾既能减少增碎，又能保证米粒表面不产生由于强烈碾削而造成的划痕。砂辊开糙，铁辊擦米，本工艺因为后面采用了二道抛光，所以在此可以连续三道轻碾，减低碎米量。选用MNMF18/18型砂辊米机4台，其主要技术参数如下：产量：3.33.6t/h动力配备：3040kw主轴转速：1370r/min机重：550kg13. 铁辊喷风碾米机选用2台MNMF14的铁辊喷风碾米机，主要技术参数如下：产量2.53.0t/h主轴转速1200r/min砂辊（直径长度，mm）140320动力配备18.522kw14.米器选用MLMW40，2台产 量：34.2t/h筛板规格外形尺寸筛板倾角：5.2225640029604652120配备风量m3/h：450015. 抛光机选用SMP25型抛光机三道6台,其主要技术参数：产量：33.5t/h功率：7.5kw主轴转速：720r/min机重：620kg增碎1外型尺寸：1650620136516. 白米分级筛白米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MMJM100型白米分级筛4台，其主要技术参数：产量:33.5t/h筛面倾角：3偏心半径：1040mm 转速:300r/min动力:0.75kw机重:700kg 外型尺寸mm：20201400146017. 滚筒精选机选用MMJX60/71型滚筒精选机4台,其主要技术参数：产量：33.5t/h筒（直径长度）：6002500mm动力配备：2.2kw机重：1500kg 18.色选机选用左竹6S1200AIS型色选机1台,其主要技术参数：产量:3.04.5t/h功率:0.6kw耗气量:1625升/s通道数:120机重:770kg外型尺寸:16901150199519. 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:8001400m3/h外型尺寸:2254981500压损:353Pa补充风量:500m3/h机重:80kg20. 包装机型号装包重量装包速度装包误差DCS50BP525（Kg）350700（包/时）0.2%21. 斗式提升机选用TDTG63/28型提升机，其生产能力为1629t/h2. 风网组合的确定2.1 风网的设计原则确定风网形式的原则具有下列条件之一的机器或吸点适宜采用单独风网：吸出的含尘空气必须作单独处理吸风量要求准确而必须经常调节需要较大风量的机身本身自带风机的附近无其他需要吸风的机器和吸点不符合上述任一条件的俩个或俩个以上的机器和吸点，应采用集中风网。集中风网的组合原则吸出物的品质相似组合在同一个风网中的各个机器设备的工作时间应该相同风管设置简单、合理。具体内容包括：风管尽可能垂直，对于必要的水平风管，应设置密闭的清扫孔，对于粉尘和水气共生的尘源，应尽可能将除尘器直接配置在吸风罩的上方，使粉尘、水气通过管进入除尘器。三通管道的夹角一般采用：30、45为宜，支管上应当装上插板和碟阀等风量调节装置，排风管应高出层面1.5mm，凤管一般应明设，不能妨碍走道和操作，在不增设投资的条件下，也应照顾外观整齐和美观。 2.2本设计的风网组合初清、下粮坑一组，在毛谷仓到砻谷段的清理一组；TQSX132和TQLZ100单独一组；砻谷段单独一组；初碾单独一组风网，提取大量米糠和米粞；其余碾米段一组风网；抛光、色选段一组风网；精选、米段一组风网。一共八组风网。考虑到要保证吸式去石机无灰尘外扬现象、保护车间环境、保证去石效果和风网工作状态的稳定，所以采用单独风网。风网管道遵循靠墙和楼板的原则进行布置。振动筛配有强吸风装置，而且也需要良好的密闭性能，所以振动筛也采用了单独的一组风网。砻谷工序的两台砻谷机考虑到副产品综合利用以及需要有强吸风将稻壳送走，所以此工序也采用了一道单独风网。碾米和抛光工序也是如此，考虑到将副产品回收分类以及都需要吸风将米糠带走，所以同样各采用一道风网。其他风网是严格按照组合风网的组合原则来组合的。 （主要参考设计手册完成）3.设备清单序号设备名称设备型号台数产量/(t/h)所需风量动力配备/kw1圆筒初清筛SCY631台208m3/h0.752振动筛TQLZ1002001台1220400048000m3/h0.372 3自动秤CJ1001台918/4平面回转筛TQLM1001台791190m3/h0.755高速振动筛SG10021台83600m3/h2.26谷稗分离小方筛KXS.50X51台0.50.7/1.17吸式去石机TQSX1322台7105400m3/h0.48磁选器TCXT256台10/9砻谷机MLGT15/252台4540006000m3/h5.5410谷糙分离平转筛MGCP11232台4.55/1.111双体重力谷糙分离机MGCZ402021台57.5 /412砂辊喷风碾米机MNMF18/184台3.33.62000m3/h304013铁辊喷风碾米机MNMF142台2.53.0t/h18.522kw18.522kw14抛光机MPGF206台3.54.5 2000 m3/h5.515米器MLMW404台34.24500 m3/h/16白米分级筛MMJM1004台33.5/0.7517滚筒精选机MMJX60/714台33.5/2.218色选机6S1200AIS2台3.04.5 /0.619糠粞分离机KXFD系列20A型2台0.15t800-1400m3/h/20包装机DCS50BP2台1.7517.5 /21斗式提升