谷物加工课程设计--日处理稻谷200吨米厂配制米工艺流程设计.doc

武汉工业学院课 程 设 计设计说明书设计题目： 日处理稻谷200吨米厂配制米工艺流程设计姓 名 学 院_食品科学与工程学院_专 业 粮食工程 课 程 谷物加工工程 指导教师_ _ _ 2012年 5 月 20 日 一、前言1.1 课程设计目的通过课程设计的训练，使学生巩固所学的理论知识，提高学生解决实际问题的能力，增强运算、绘图和使用技术资料等综合技能；培养粮食加工的基本工程素质。1.2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。1.3 米厂工艺流程设计参数和依据1.2.1生产规模：日处理稻谷200吨；1.2.2原料主要特性： 品 种：产于南方 普通籼稻；水 分：14.5%；含杂总量：2.6%（其中：含并肩石6粒/Kg，含稗200粒/Kg）；不完善粒：含量正常；出 糙 率：79。1.2.3成品种类与规格：产品类别：配制米；出 米 率：52；糙出白率：87%加工精度：国标一级背沟无皮或有皮不成线米胚和立面皮层去净的占90%以上。最新籼米国家标准一级总 碎 15%小 碎1.0%不完善粒 3%总 杂0.25%糠 粉0.15%矿 物0.02%带壳稗3粒/kg稻 谷4粒/kg水 分14.5%黄粒米1.0%互 混5.0%气味色泽正常1.24物料垂直提升方式：升运。二、工艺流程分析2.1 流程设计分析说明 设计总体工艺流程：原粮 初清 称量 毛谷仓 筛选 回砻谷 除稗去石 磁选 净谷仓 砻谷谷糙分离（主流连续两道）磁选碾米（三道）凉米 磁选 抛光（一道） 精选 成品成品仓打包秤打包缝口。 配仓米容积式配米秤胶带输送机 2.1.1 清理工艺设计说明 净谷国家标准：总杂质含量0.6%； 含 稗120粒/Kg； 并 肩 石1粒/Kg.清理工艺，整个工艺最前端，就必须考虑到原料的状态再来对清理做初步决定，从任务书，我们可以看到，这里的设计针对的是长粒的南方籼稻，含石子6粒/Kg，相对较少，去石负荷较轻，故而去石工艺简单用主流一道设备即可达到去石标准；然原粮含杂量为2.6%，相对较少，根据净谷含杂标准与振动筛除杂标准（85%），可以确定经过一道振动筛筛理，所得到的净谷完全可以国标对清理流程后净谷含杂量的要求，故而，此处引用常规清理工艺即可（既从原粮经过初清、筛选、去石、磁选，最后到输送到净谷仓的工艺）。 由原粮水分为14.5%，而对流量又已经有一定限制时，就应该合理控制相应的技术参数，以确保清理工艺效果达到国标的要求。另外，原料含稗量200粒/Kg，在实际加工中，净谷含稗标准为120粒/Kg，而对于高速振动筛除稗效率可以达到30%，因而经过清理后，筛选后净谷含稗任然超标，必须再设置一道专门除稗设备，而且南方稻谷厂区原粮多来自湖区，多为高稗含量稻谷除稗设备很有必要，另一方面考虑到所加工原粮中含稗波动的情况，日后处理低含稗量稻谷时能够跳过除稗设备，直接去石，因而在此设计可调“合夫管”，以便日后加工低含稗量品种的稻谷。 清理工艺在整个流程最前面，考虑到出品率的计算和整个生产工艺流量的稳定性，工艺开始就必须设有计量秤来记录原料的总量，又计量秤通常为精密的仪器设备，很容易受到环境影响，特别是灰尘与原粮中的大杂，从而为了计量秤更好的发挥其作用，我在计量秤前面设置一定初步清理设备，去除相应的大杂；对于稳定整个生产过程中的流量就必须在开始工艺的开始有相关仓来保证整个生产中流量的稳定。这样开始的工艺就是初清、计量及毛谷仓。2.1.2 砻谷及谷糙分离工艺设计说明 由于籼稻在砻谷中的脱壳率（75%85%）相对较低，这里净谷经过后谷糙混合物中的稻谷含量便相对较高，这样谷糙分离设备的负荷会相应加重，对谷糙分离的效果带来不良影响，因而为了减轻负荷和确保谷糙分离筛的工艺效果，这里我设计为主流连续两道谷糙分离筛，头道确保回砻谷纯度，并且适当减少进入下一道分离筛的谷糙混合物中稻谷含量，混合物料循环回到本机进一步分离；二道分离筛接受来自头道的含谷少的谷糙混合物，从而确保了出机糙米的纯度进而进入碾米工序，回砻出口的物料含谷量高，循环进入头道分离设备进行稻谷的分离，回本机混合物照样回到本机中重新混合分离。 头道谷糙分离筛分离的稻谷由于经过了一道砻谷，其内部受损的颗粒较多，此类稻谷整体强度降低，从而为了减少碎米的产生，提高出品率、增加利润，因而这类回砻谷引入另外一条砻谷设备中进行脱壳，然后两种来自不同砻谷设备的物料混合进行去壳和谷糙分离。既砻谷和谷糙分离工艺设计为主流连续两道谷糙分离，回砻谷旁路砻谷砻下物合并。2.1.3 碾米及成品整理工艺设计说明根据原料籼稻的长度，籼稻籽粒过长，导致过多道数的碾米，虽然碾米精度及碾白均匀性有益，但会导致碎米增多，从而出米率达不到52%的标准，而且道数多投资量会加大得不偿失；然而碾米道数过少则碾米精度及碾白均匀性会达不到要求，从而能综合此二者，在此选择三道碾米，以确保上面的影响都在一个较合适的范围。碾米过后，由于米温升高，导致大米质地等工艺特性发生改变，从而能为了降低米温而保证后续工艺（如抛光等）的正常运行，碾米之后设有凉米设备，利用风在降低米温的同时又能带走一定量大米表面的浮康，这样不仅能保证大米视觉品质，同时为后面色选、抛光工艺等减轻负荷。 由于原料不完善粒的存在，为保证前面来的物料中黄粒、青、白片能够去除保证大米达到国标一级的标准，这里用到设置色选，一确保成品整体效果。对于米粒表面未能经过凉米除尽的米糠，同时又为了减少碎米的产生，保证成品视觉品质，又前面有凉米工艺后，抛光的负荷相对减轻，因而在色选后设立一道抛光。经过以上工序，大米无论从精度、色泽及含杂等多方面都已经能够达到要求，但是经过前面工序必然会产生碎米，根据国标一级成品大米的标准，这最后的任务便是去除碎米，故而在这最后选择一道白米分级设备，由于国标对碎米的要求，经过分级筛后检出的整米直接成品，大碎中有长度较长的就需要按长度继续进行分级，所以这里另设一台滚筒精选对选出的整米进行进一步的整理，从而进一步提高大米的分级和经济效益。有上面来的大米便是可以打包和销售，也就是这最后就设有成品仓、打包秤、打包机、封口机。由于要求进行生产配制米，从而在进成品仓前设置“哈夫管”，再根据进入配米工艺的成品量要求占成品总量的30%50%，从而这里选择50%进行配米，需配制的大米经哈夫管直接进入配米仓进行大米的配制。特别说明：由于此厂既能生产自产米又能生产配制米，为了节省设备投入，本设计考虑将打包工艺放在自产米工艺和配制米工艺之间，两条线共用一套打包缝口设备，这样布置既省了设备开支也省了工厂空间，可是这样就要求自产米和配制米不同时生产。2.1.4 大米后处理配米工艺设计说明 配制米工艺，先说明从配米仓开始到成品仓的工艺，根据配制米的概念，这里只考虑三种外调大米进仓，加上自产大米就有四种大米仓。再由于大米为颗粒状物料，又碎米的经济价值低，从而进行大米配制就不能用混合机和铰龙等增碎严重的设备，但是配米又必须考虑大米的混合，根据通常的大米配制规律，这里采用容积式配米方式，即大米从仓下来直接进入容积式配米秤，然后用都落在胶带输送机上在胶带输送和卸料的途中进行混合，这样不仅能很好的避免碎米的增加同时还能对多种大米进行较好的混合与输送。从胶带混合后下来的物料经过缓冲仓直接经过斗提进入前面提到的成品仓进行打包和缝口。对于配制米就应该考虑外调米的品质，以保证品质不好的外调米也能够进行生产、配制，而外调大米又可以有不同品质要求，这样外调米从清理到碾制最后抛光等各设备后都要考虑到底进那台设备进形整理，因而在这里每台设备除了接受来之上个一台设备来的物料外，还可以是由斗提直接来的物料，因此，物料由斗提到不同设备就应该在快到进口处设置“哈夫管”来保证工艺对外调大米不同品质的灵活性。另外，考虑到当外调米品质好，不用处理可以直接进仓的情况，这里在第一个斗式提升提提升后直接下来时就开“哈夫管”，一端进入设备，另一端进入配米仓。由于只设置一条外调米处理流程，此整理流程就有可能在不同的时候对不同品质外调大米进行处理，因此在进仓的时候就应该考虑“哈夫管”的串接，来保证一条来路能够分到三中品种大米的仓中。还有就是当两种原料同时到达，一种需进仓，一种需处理的情况，就必须在配米仓旁备一提升机使不用处理的外调大米能够在需整理大米进行整理时进入一个特定的仓或者在只有优质外调米时直接用吃备用斗提，省去调节“哈夫管”的麻烦；由于外调大米品质差的毕竟是少数，而且配米仓同时接受两种外调的大米机会就不多，那同时接受两种都需处理外调大米的机会就更少，更不必说其他情况，故此设计足以对应生产需要。特别说明，设计对于外调大米进仓的情况说明：情况一、仅一种外调大米进仓，可以是各种品大米物料；情况二、两种不同且都不需要处理的物料，直接进仓；情况三、一种品质较好不需处理的外调大米和一种需要处理的外调大米，这种处理可以是包括清理、碾米及抛光的多种形式，品质好不用处理的外调大米就必须进入特定的配米仓。对于其他情况因为出现的机会极少，但也要厂家在生产配制米是考虑调米最好不要有超多品种同时调回的问题。2.2 设备选型说明设备的选择根据产量、产家、厂房地点、稻谷品质、设备单价等等多重因素充分考虑选择设备的实用性和经济性，在相同作用的设备上最好选择统一设备，保证配件的统一性。 2.2.1 输送设备 输送设备主要有斗式提升机和胶带输送机两种，而选择此二者设备主要考虑产量、功、单价、稳定性以及对稻谷或大米损伤的严重性等等，据此通过对比选择TDTG30/13;2.2.2 清理设备综合考虑产量、物料的性质，联系设备的先进性、适用性、生产场地和价格相应的设备选择如下：初清 圆筒初清筛SCY63; 筛选 高速振动筛TQLZ125200 高速除稗筛80 去石 吸式去石机TQSX168 磁选 板式磁选机TCXB12102.2.3 砻谷谷糙分离设备 设备由于脱壳与谷糙分离，因此就该考虑脱壳率与暴腰的严重性，从而选择如下设备砻谷 砻谷机MTLGQ25谷糙分离 谷糙分离机10012C2.2.4 碾米及其整理设备 碾米除了考虑产量、设备投入、增碎率等问题外还应考虑精度、出米率等问题，综合选择设备如下 开糙米机 砂辊碾米机SM18B 第二道米机 砂辊碾米机SM18B 第三道米机 铁棍喷风米机 NF14C色选 色选机 MMS60抛光 抛光机 MP15白米分级 白米分级筛 MMJM 803精选 辊筒精选机 MJXT42CL-32.2.5 配米设备 因大米为颗粒状物料，且碎米经济价值较整米低的缘故，为了保证出品率，尽量减少碎米的增加，在此选用容积式配米方式，以保证高效高产，相应设备如下： 容积式配米秤 打包机 TCDF-25A 胶带式混合机2.2.6 外调米整理设备 对于配制米，考虑到外调米整理车间的设计，相关设备选择的标准根据产量决定，考虑到设备的先进与实用性，相关设备选择如下： 筛选 高速振动筛TQLZ125200 去石 吸式去石机 TQSX168 碾米 铁棍喷风米机NF25C 抛光 抛光机 MP15 2.3 风网组合分析说明 根据分网组合原则，同质合并,并且保证车间灰尘粉尘符合国家标准，加上生产中相关设备的特殊要求，因而分网组合设计如下 2.3.1 组合风网 1.由于考虑到原粮可能含有较高灰尘，也为减轻后面清理中的灰尘清理负荷，从而这里将整栋筛之前的所有设备组合成一道风网，主要目的，除去加工厂大量的灰尘； 2.接下来，保证同质合并，又第一组风网吸走了大部分的灰尘，后续除尘负荷较轻，通风保证车间环境即可，从而自振动筛开始知道清理结束入净谷仓，这里全部需要吸风的设备（除有特殊要求的设备外）组合成为第二道风网，来保证车间工作环境； 3从砻谷到出成品的过程中除去需要单独设置风网的设备外，其他的所有对吸风要求不高的设备统一组合为一道风网，主要除去后续生产产生的米糠粉尘。 4.主要从前两道米机中吸走米糠米粞并将其分离，回收米糠米粞来保证副产品的充分利用； 5.最后一道米机与抛光机，由于前面两道碾米去除了80%的皮层，另外由皮层在糙米表面的分布情况，使得后面碾米碾下的糠粉中含有大量的胚乳粉，这样的成分与米糠不同完全可以直接入食，从而这里考虑将组后一道碾米与抛光相结合组成一道风网。 9.外调米整理工艺，因为清理设备及用到的所有提升机都没有较大的灰尘，空气中米糠粉尘含量也不高，从而，将这些谁组合为一组风网，仅作除尘用； 11.对于外调米加工工艺中碾米和抛光工艺都会脱下米糠，在此整理过程中可以合并以此来收集米糠。故而组成这第11组风网。 2.3.2 独立风网 根据加工过程与外调米整理工艺中相关工艺、设备对吸风的特殊要求，我们在这些设备上单独设置风网具体有去石、吸稻壳和凉米、外调米去石，从而这三道独立风网序号在流程图上分别对应6、7、8、10。三、设计计算3.1生产能力计算 1、生产配制米，日处理量为200t；毛谷流量 G1=200/24 t/h=8.34t/h;（清理设备流量以此为准） 2、杂质总含量 2.6%净谷流量 G2=G1(1-2.6%)=8.12t/h;（砻谷及谷糙分离以此为准）3、品种出糙率 79%净糙流量 G3=G279%=6.42t/h;（第一道碾米流量以此为准） 4、糙出白率 87%白米流量 G4=G387%=5.58t/h;（白米分级筛流量以此为准） 5、三道碾米，根据糙出白率为87%，则去皮达13%，故而根据三道碾米去皮比为5：3：2可以得出各道米机流量分别如下： 第一道碾米 G5=G3=6.42t/h; 第二道碾米 G5=G3(1-13%50%)=6.00t/h; 第三道碾米 G5=G3(1-13%80%)=5.75t/h; 6、出米率 52%成品流量 G6=G152%=4.34t/h ; 7、脱壳率 75%-85%，取75% 回砻谷流量 G7=G2(1-75%)=2.03t/h; 8、配制米占成品 30%-50%，这里取 50% 需配制的米进仓流量G8=G650%=2.17t/h;9、外调米处理工艺中设备选择按处理流量8.0t/h设计（外调米处理流程设备流量以此为准）。3.2设备台数计算 设备台数考虑日处理200t稻谷，配制米整理工艺的流量定为8.3t/h，这样可以减少，配制米整理的时间同时还能够保证配米设备工作稳定。1. 初清筛SCY63 产量8-10t/h 来料流量 8.34t/h 台数=8.34/10=1 2. 振动筛TQLZ125200 产量6-10t/h 来料流量 8.34t/h 台数=8.34/10=1（外调米整理另设一台，共计2台） 3. 电子计量秤LCS50 计量范围 7-10t/h 来料流量 8.34t/h 台数=8.34/10=1 4. 高速除稗筛SG12522 产量 3-5 t/h 来料流量 8.34t/h 台数=8.34/5=2 5. 吸式去石机TQSZ168 产量 8-12t/h 来料流量 8.34t/h 台数=8.34、12=1（外调米整理工艺另设置一台，共计2台）6.板式磁器TCXP40产量 7-10t/h 来料流量 6.42-8.34t/h 台数=8.34/10=1(总共有7处，砻谷、碾米、抛光等共计7台) 7.砻谷机MLGQ25 产量 3.5-5.5t/h 砻谷 来料流量 8.12t/h 台数=8.34=5.5=2回砻谷 来料流量 2.03t/h(由于流量过小，没有合适的设备将此处设备设置为上述砻谷机，间歇式工作，间断时间小于一个小时) 台数=2.0325.5=1 砻谷机总台数=1+2=3 8.谷糙分离筛MGCZ10012C 产量 4.0-4.2t/h 主流连续两道筛理 来料流量 8.12t/h 第一道：台数=8.12/4.2=2 第二道：台数=8.12=4.2=2 总台数=2+2=4 9.砂辊碾米机SM18B 产量 2-2.5t/h 来料流量6.00-6.42t/h 台数min =6.00/2.5=3 台数max =6.42/2.5=3（从而各道碾米选择3台设备） 由于碾米有三道，据工艺设计，前两到使用同一型号砂辊碾米机，从而此处选择台砂辊碾米机为前两到，每到选3台，共计6台 10铁辊碾米机NF14C 产量 1.5-2.5t/h 来料流量 5.75t/h 台数=5.75/2.5=3 同样在外调米整理工艺中用到同样型号的铁棍碾米机，前面有提过其处理流量为8t/h，故而需要碾米4台 铁棍碾米总台数=3+4=7 11 凉米机MLMW40A 产量 2-3t/h 来料流量 5.58t/h 台数=5.58/4=212 色选机MMS-96A 产量=4.5-7t/h 来料流量5.58t/h 台数=5.58/7=1(色选机流量为各道流量和道数的乘积) 13.抛光机 PM15 产量 2.1-2.8 t/h 稻谷加工生产中 来料流量 5.58t/h台数=5.58/2.8=2 外调米抛光 来料流量 8t/h 台数=8/2.8=3 抛光机总台数=2+3=514.白米分级筛MMJM803 产量 2.3-2.8t/h 来料流量 5.58t/h 台数=5.58/2.8=215.滚筒精选MJXT42CL3 产量 2.5t/h 来料流量 2t/h 台数=2/2.5=116.容积式配米秤 流量范围3t/h 配制米设计种类为4种，对应容积式秤就只能有4台。17.打包机 DCS-25 产量 360-400包/h 包装大小5-25Kg（一台）3.3仓容计算 注： 为方便计算容重单位统一换算成 t/ 1.机械计量秤缓冲仓 来料流量：8.34t/h 存储时：10min 籼稻容重：0.57t/ 理论仓容=(8.341/6)/0.57=2.6.0 仓设计为一个圆筒形 截面半径R=0.8m ，H=1.3m 实际仓容=0.80.83.141.3=2.62.毛谷仓 来料流量：8.34t/h 存储时间：45min 籼稻容重：0.57t/ 理论 仓容=(8.343/4)/0.57=11.0 仓设计为三个圆筒形 截面半径R=0.8m ，H=2m实际仓容=0.80.83.1423=123.净谷仓 来料流量：8.12t/h 存储时间：30min 籼稻容重：0.57t/ 理论仓容=(8.121/2)/0.57=7.2 仓设计为一个圆筒形 截面半径R=0.9m ，H=3m实际仓容=0.90.93.143=7.64.回砻谷仓 来料流量：2.03t/h 存储时间：60min 净谷容重：0.58t/ 理论仓容=2.031)/0.58=3.5 仓设计为一个圆筒形 截面半径R=0.8m ，H=1.8m实际仓容=0.80.83.141.8=3.65.碾米缓冲仓1 来料流量： 6.42t/h 存储时间：15min 糙米容重：0.78t/ 理论仓容=(6.421/4)/0.78=2.1 仓设计为一个圆筒形 截面半径R=0.7m ，H=1.4m实际仓容=0.70.73.141.4=2.16.碾米缓冲仓2 来料流量： 6.00t/h 存储时间：15min 物料容重：0.78t/ 理论仓容=(6.001/4)/0.78=1.9 仓设计为一个圆筒形 截面半径R=0.7m ，H=1.3m实际仓容=0.70.73.141.3=27.碾米缓冲仓3 来料流量：5.75t/h 存储时间：15min 来料容重：0.79t/ 理论仓容=(6.001/4)/0.79=1.9 仓设计为一个圆筒形 截面半径R=0.7m ，H=1.3m实际仓容=0.70.73.141.3=29.色选缓冲仓 来料流量：5.58/h 存储时间：15min 来料容重：0.79t/ 理论仓容=(5.581/4)/0.79=1.8 仓设计为一个圆筒形 截面半径R=0.7m ，H=1.2m实际仓容=0.70.73.141.2=1.810.抛光缓冲仓 来料流量：5.58/h 存储时间：15min 来料容重：0.79t/ 理论仓容=(5.581/4)/0.79=1.8 仓设计为一个圆筒形 截面半径R=0.7m ，H=1.2m实际仓容=0.70.73.141.2=1.811.成品缓冲仓 来料流量：2.144t/h 存储时间：30min 来料容重：0.79t/ 理论仓容=(2.1741/2)/0.79=5.5 仓设计为四个圆筒形 截面半径R=0.6m ，H=1.2m实际仓容=0.60.63.141.24=5.6 说明：成品仓考虑自产米和配制米，这里定配制米流