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232 米粉复蒸柜的总体设计【任务书+毕业论文+cad图纸+答辩ppt】【机械全套资料】,米粉,复蒸柜,总体,整体,设计,任务书,毕业论文,cad,图纸,答辩,ppt,机械,全套,资料

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米粉复蒸柜的总体设计 1 学校代码： 10410 序 号： 050355 本 科 毕 业 论 文 题目： 米粉复蒸柜的总体设计 学 院 ： 工 学 院 姓 名 ： 朱 学 宇 学 号 ： 20050355 专 业 ： 机械设计制造及 其自动化 年 级 ： 机制 051 指导教师 ： 张 云 二 年 五 月 米粉复蒸柜的总体设计 2 摘 要 长期以来，食品加工一直以手工加工操作为主。在现代社会的今天，时间和效率就是生命，就是金钱。应用食品加工机械不仅能减轻人们的劳动强度，节约宝贵的时间，还可以保证食品质量，减少原料的浪费，又能增加产量，提高劳动生产率，降低食品成本。而由食品加工机械组成的连续化、自动化的大型生产线，又为食品加工社会化创造了有利条件，减少了人身与食品物 料的直接和病菌传播机会。通过高压高温消毒及灭菌处理等操作，还可有效地防止污染食品。近年来，随着东亚、东南亚经济的崛起，人众多的中国已出现了粮食的富余。米制品的开发利用也逐渐受到重视，米制品的生产已有一些初步理论研究。而在米粉加工中它不同于面粉加工不同，在面粉加工中，如面条生产中面条的抗拉强度主要是靠面粉蛋白质形成的面筋来支撑，而大米蛋白是不会形成面筋，必须依靠大米淀粉的糊化、回生来完成。而米粉的糊化问题又是米制品加工的关键。总结各方面的要求，设计了专门为米粉充分糊化的米粉复蒸柜。 复蒸柜是利用高温加热米粉，提 高米粉度。降低米粉吐浆率且使米粉，有滑油润感。复蒸柜设计的原理就是根据淀粉糊化原理。 在设计的过程中应该使柜内淀粉尽量糊化，而尽量避免淀粉的回生。因此如何掌握温度、时间、水分，根据糊化与回生理论，人为地控制大米淀粉的化、防止米粉化，对提高米粉的质量，是至关重要的。 关键词： 米粉复蒸柜 糊化 淀粉化 米粉复蒸柜的总体设计 3 by s is s in is by so on s it is in is in in is on to is to to in in as as as as to to is 粉复蒸柜的总体设计 4 目录 摘 要 . 2 3 目录 . 4 一、前言 . 5 二、复蒸柜原理 . 6 粉的糊化 . 6 粉的回生 . 8 粉糊化与回生在复蒸柜生产中的指导作用 . 9 三、复蒸柜技术参数尺寸的确定 . 10 四、复蒸柜箱体机构设计 . 12 1复蒸柜结构的设计 . 12 2、 箱架焊合件 . 13 3进排气方案的确认 . 14 4箱体上下结构的确定 . 15 5、箱架的总成 . 16 五、 压紧机构 . 17 压紧机构的选择 . 17 作用点的确定 . 17 压紧机构结构的结构原理 . 19 紧机构结构的确定 . 19 六、参考文献 . 23 米粉复蒸柜的总体设计 5 一、前言 长期以来，食品加工一直以手工加工操作为主。这种琐碎而又繁重的重复性体力劳动，一直束缚着人们的手脚。尤其是在现代社会的今天，时间和效率就是生命，就是金钱。应用食品加工机械不仅能减轻人们的劳动强度，节约宝贵的时间，而且可以使人们摆脱繁忙的家务，使生产力能得到进一步的解放，从而为社会创造更多的财富。 手工操作加工食品，难以实现大规模生产，工作环境较差，工人劳动强度大，生产率低，而且产品质量的稳定性较差。使用食品加工机械能够大幅度简化工人繁琐的工工艺操作 ，同时还可以实现某些手工所不能给予的特殊加工效果。食品加工机械有效而稳定的长期工作，既可以保证食品质量，减少原料的浪费，又能增加产量，提高劳动生产率，降低食品成本。而由食品加工机械组成的连续化、自动化的大型生产线，又为食品加工社会化创造了有利条件。 应用食品加工机械，减少了人身与食品物料的直接和病菌传播机会。通过高压高温消毒及灭菌处理等操作，还可有效地防止污染食品。在食品机械中又大部分是以米制品和面制品为主。米制品相对面制品而言，其品种少、数量少、开发利用少。其很大的原因是，稻米为东亚、东南亚主产，该地区近 代科学技术较为落后。西方发达国家对小麦的种植、加工、利用，均匀均有较长的深入研究，已经形成了一个较完备的理论体系。面粉根据其理化性质的不同，可区分为不同用途专用粉，如面包专用粉、面条专用粉。面条的生产无论工艺和设备均较为成熟和完善，而对稻米的深度开发的利用则缺乏研究。 近年来，随着东亚、东南亚经济的崛起，人众多的中国已出现了粮食的富余。米制品的开发利用也逐渐受到重视，米制品的生产已有一些初步理论研究。而在米粉加工中它不同于面粉加工不同，在面粉加工中，如面条生产中面条的抗拉强度主要是靠面粉蛋白质形成的面筋来支 撑，而大米蛋白是不会形成面筋，必须依靠大米淀粉的糊化、回生来完成。而米粉的糊化问题又是米制品加工的关键。基于这原因，我们专门到工厂调研，上网收集相关资料，总结各方面的要求，设计了专门为米粉充分糊化的米粉复蒸柜。 本作品具在以下特点： （ 1） 一次性能够对 120粉进行加工。 （ 2） 加工时间比传统的糊化工艺大大缩短。 （ 3） 能够充分的让糊化。 （ 4） 设备安生可靠，管理方便，操作简单，制造容易和投资少。 （ 5） 机械设备易于调节，易于拆洗。 米粉复蒸柜的总体设计 6 二、复蒸柜原理 复蒸柜是利用高温加热米粉，提高米粉度。降低米粉吐浆率且使米粉，有滑油润感。既然复 蒸柜是用来加工米粉的那我们主先来了解一下米粉的一些基本的特征有利于在复蒸柜的设计中解决一些问题。 粉的糊化 米粉是用大米加工制造而成，而大米的主要成份是淀粉。生淀粉的颗粒是由直线链淀粉和支链淀粉所组成。这些淀粉内的葡萄糖分子链，一部分是以某种程度有规则地排列起来形成束状的紧密集合状态，即称做胶束的部分和另外的不规则结合部分混杂在一起构成，这种胶束结构部分，因其中分子排列密而间隙很小，连水分子也无法进入，但是淀粉和水一起加热时，淀粉颗粒就会膨润胀大。这是由于加热后，水和淀粉分子运动加快。一旦分子的 运动能大于胶束最外层的胶束结构能，则胶束结构的一部分被破坏出现间隙。这时水分子就会浸入新出现的间隙，这样一来接触水的次外层胶束又可被破坏而出现间隙。依次向内层扩展如同海绵吸收胀大一样，胶束就松开，膨润。此过程称为糊化，一般在 70至 75发生。若再进一步加垫下去，则胶束就会完全松开。变成直链淀粉和支链淀粉的分子或分子的集合体。而成为被大量水包围的胶体溶液。 天然的淀粉叫做生淀粉，将大米粉未浸入水中（或将大米磨成浆），水分便进入淀粉分子间，搅拌时成为乳状悬液，称为淀粉乳浆。若停止搅拌，经过一定时间后，因为淀粉 不溶于水，淀粉粒全部下沉，上部则为清水。若将乳浆加热到一定温度，则淀粉粒吸水膨胀，以至于破裂，最后乳液全部变成粘性很大的粘状物，虽停止了搅拌，淀粉再也不会沉淀，这种粘稠状物称之为淀粉糊。这种现象就是上所提到过的淀粉的糊化，即化，发生糊化现象所需要的温度，称为糊化温度，又称为糊化开始温度。而胶束完全崩溃散开状态的淀粉则称为糊化淀粉，即淀粉。化的难易程度因淀粉的种类不同而不同，所以大米的糊化温度有一个范围。各种大米的糊化特性如下表 : 米粉复蒸柜的总体设计 7 品 种 糊 化 温 度 （） 峰 值 粘 度 （ 最 低 粘 度 （ 终 冷 粘 度 （ 降解度 （ 回 值 （ 杂交早籼 76 1000 620 1410 380 790 晚 籼 73 710 456 858 454 402 早 粳 67 5 660 320 670 340 350 晚 粳 62 5 628 275 600 253 325 粳 糯 61 5 92 55 90 37 35 由上表可知对于米粒 于米粒化需要相当高的温度和较长的时间 ,70时需要数小时 ，在 90时需要 2 3 个小时，就是在 98以上也需要 20分钟。这是因为米粒含水分少（淀粉粒的化需要 30%以上的水份），其次水分和热量进入米粒组成内部需要一定的时间。淀粉的味道好，且易于消化。这是因为 束完全崩溃散开，在直链淀粉和支链淀粉各个分子之间形成间隙。消化酶容易发生作用。理论上，在 100加热 10 30分钟，使其糊化。但是实际上要蒸 30分钟以上才行。有的工厂需要蒸 1小时。因此淀粉糊化的时间和温度往往比实际的更低，所以为了在设计复蒸柜时其温度和保温的时间都应该比理论值要高一点。 而淀粉的糊化过程又大致的分为三个阶段： （ 1）可逆吸水阶段： 淀粉粒保持原有的特征和晶体的双折射性性质上没有什么改变，取出淀粉干燥脱水，仍可恢复成原来的淀粉粒，这一阶段变化是可逆的。 （ 2）不可逆吸水阶段： 水温达到糊化温度时，淀粉粒突然膨胀，大量吸水，淀粉粒的悬浮液迅速变成粘稠的胶体溶液，若将溶液迅速冷却，也不可能恢复成原来的淀粉粒，这一变化过程是不可逆的。 （ 3）继续加热糊化阶段： 随着温度进一步升高，会使膨胀的淀粉粒继续分离支解，淀粉拉成无定形的袋状，溶液的粘度继续提高。 根据淀粉糊 化的三个阶段可知在要使淀粉在复蒸柜中充分糊化要充分保证复蒸柜内的温度。 由淀粉糊化理论可知糊化的本质是淀粉粒中有序（晶质）态和无序（非晶质）的淀粉分子间的氢键断裂，分散在水中的成为亲水性胶体溶液。 米粉复蒸柜的总体设计 8 影响淀粉糊化效果的因素有以下几个方面： （ 1） 淀粉颗粉大小的颗响： 淀粉粒大的糊化温度较低，而淀粉小的温度较高。粮谷类淀粉中，以马铃薯的淀粉颗粒最大，糊化温度最低，大米淀粉颗粒最小。 （ 2） 直、支链淀粉含量比的影响： 直链淀粉 含量高的淀粉比含量低的难以糊化。 （ 3） 水分含量的影响： 为了使淀粉充分糊化，水分含量必须在此 30%以上，水分低于 30%，糊化不完全或者不均匀。 （ 4） 碱的影响； 淀粉在强碱作用下，室温可以糊化。在日常生活中，煮稀饭加碱，就是利用碱能促使淀粉糊化的性质。 （ 5） 盐的影响； 某些盐类如氯化钙在室温下使淀粉糊化。 （ 6） 脂类的影响： 脂质与直链淀粉形成复合体，抑制糊化及膨润。 粉的回生 淀粉溶液或淀粉糊 ， 在低温静置的条件下，都有转变为不溶性的趋向，混浊度和粘度都增加，最后形成硬性的凝胶块。在稀薄的淀粉溶液中，则 有晶体沉淀析出，这种现象称为淀粉糊的“回生”或“老化”，这种淀粉叫做“回生淀粉”或叫“老化淀粉”。老化的淀粉不再溶解，不易被酶作用。这种现象称为淀粉的回生作用，也称为化。在日常生活中，温度较低的冬天，我们往往发现，隔餐米饭变得生硬，放置较久的面包变硬掉渣，这些都是淀粉的回生。 回生的本质是糊化的淀粉分子又自动排列成序，并由氢键结合成束状结构，使溶解度降低。在回生的过程中，由于温度降低，分子运动减弱，直链结合和支链淀粉分子都回头趋向于平行排列，通过氢链结合，相互靠拢，重新结合为微晶束，使淀粉具有硬性的整体结 构。淀粉的回生作用，在固体状态下也会发生，回生的淀粉非常的稳定。就是加热加压，也很难使它再溶解，如果有支链分子混合在一起，则仍然有加热恢复成糊的可能。 1、 影响淀粉回生的因素有以下几个方面： （ 1）分子构造回生的影响：直链淀粉分子呈直链状构造，支链淀粉分子呈树枝状构造，直链淀粉比支链易于回生。 米粉复蒸柜的总体设计 9 （ 2）分子大小的影响：只有分子量适中的直链淀粉分子才易于回生支链分子量很大，不易发生回生。 （ 3）直链淀粉分子与支链淀粉分子比例的影响：支链淀粉含量高的难以回生，因此支链淀粉分子起到缓和直链淀粉分子回生的作用。 （ 4）水分含量的影响：水分含量高，分子碰撞机会多，易于回生，反之则不易于回生。水分含量 30% 60%之间最容易发生回生，水分在家 10%以下，淀粉难以发生回生。 （ 5）冷却速度的影响：冷却速度对回生作用影响很大，缓慢冷却，可以使淀粉分子有时间取向排列，故可以加大回生速度；而迅速冷却，使淀粉分子来不及取向，可以减少回生程度。 （ 6）温度的影响：水温在那里 60以下不会发生淀粉的化，而在 2 3时最易发生回生。 2、 防止淀粉回生的措施 淀粉回生后，不易于消化，不易被淀粉酶作用，因此在复蒸柜设计的过程中应该尽量防止淀 粉的回生，通常在生产中采取如下措施： （ 1） 使产品尽量不在回生的水分区域内：如方便食品常常采用迅速干燥的办法，急剧降低其中所含的水分达成 10%以下；或者使其中水分含量在那里 65%以上，如新鲜面、稀饭等就不易回生。 （ 2） 使产品尽量不在回生的温度区域内 :如冷却食品贮藏温度在这 下，几乎不发生老化，温度在那里 60以上淀粉不发生回生。 （ 3） 时间：回生是一个分子结构的重组过程，需要一定的时间，在方便米粉生产过程中，成型后快速脱水，米粉条没有时间回生。 （ 4） 某些食品添加剂可以延续回生：如乳化剂硬脂酸酰乳酸钠可防止淀粉回生。 粉糊化与回生在复蒸柜生产中的指导作用 各种米粉加工中的产品，虽然成品造型各异，风味口感不尽相同，生产工艺和设备千差万别，但制作的机理都是一样，都是大米淀粉糊化、回生的过程，有些也许只有一个糊化过程。如本产品复蒸柜设计的原理就是根据淀粉糊化原理。 在设计的过程中应该使柜内淀粉尽量糊化，而尽量避免淀粉的回生。因此如何掌握温度、时间、水分，根据糊化与回生理论，人为地控制大米淀粉的化、米粉复蒸柜的总体设计 10 防止米粉化，对提高米粉的质量，是至关重要的。 由米粉的糊化和回生理论可知，在复蒸柜设计时柜内水分含量和蒸气的温 度及温度保持的范围，对柜内米粉的糊化相当的重要。为了使淀粉充分糊化柜内温度一般选择用高于 100的水蒸汽来保持柜内的温度，使其米粉保持在加快米粉糊化，而在这温度下米粉基本不发生回生。而在保持柜内水分的含量方面利用水蒸汽能够使柜内的水分含量保持在 60%左右，米粉在水分含量达卡 60%以上，化程度最高，而高达 60%的水分含量时可延续回生速度。 三、复蒸柜技术参数尺寸的确定 复蒸柜技术要求 （ 1）大米吸水幅度从 45% 65%; （ 2）工作小时 0.6 h/c; （ 3）气体平均温度 30 ; （ 4）复蒸前米粉温度 20 ; （ 5）工作量 120 kg/c; （ 6）气体温度 108 ; 得 :11 12 复蒸段小时吸收水分量 1W 为复蒸前水分含量 q 为每小时蒸米粉量 0 0 则 51 %15%35200 设复蒸前温度为 蒸后的温度为 废气排出温度为 100 ； 废气排出的温度与大米蒸前温度 排出废气的平均温度 计算； 3 21 0 0203 米粉复蒸柜的总体设计 11 (1)吸收水分热耗量 1 2 2 8 9 61 大米吸收水分而吸收热量因大米含水量，不同而并一般认为复蒸过程每公斤大米吸收的热量； Y kJ/本复蒸柜设计中取 Y 2） 废气带出的显热 13(11 1空气质量流量 1复蒸柜外大气温度 3烘干塔排出废气的温度 空气比热容 而由上可知以下数据； 1 kJ/130 3 而又有 111 1废气容积度 1复蒸柜小时进气量 0 干饱和水蒸气的容积重度 温度为 3干饱和水蒸气的容积重度 (3)复蒸柜内米粉升温耗热 米粉复蒸柜的总体设计 12 1121 )( 1C 为大米的比容 2蒸后大米的温度 1蒸前温度 当大米含水 15%时，大米的热比容为 ) )( 121 （ 4） 进气所带热量 12(21 212 2由热平衡可知，热气带出的热量同吸收水分的耗热量，废气带 出显热，谷物升温耗热，热传导等热损失和相等。 而热传导等于热损失占烘干总热耗的比例较小。 则有 1111 则 1h 四、复蒸柜箱体机构设计 4 1复蒸柜结构的设计 该复蒸柜每次须蒸汽 120此所需复蒸柜的体积很大。选择内柜尺寸 9509701690 。因工作时柜压力 采用柜架焊接件。根据柜内主要受压力情况和考虑经济性，选择槽钢做主要柜架。米粉复蒸柜的总体设计 13 因为槽钢可以承受足够大的侧力。而且槽钢还可减少与内柜的接触面，因而减少热传导，降低热损失，提高热效率。 4 2、箱架焊合件 焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于 大的机械产品 来说可以减轻自重，节约能量。 焊接结构强度和刚度高，结构重量 轻，成本低，生产周期短，可靠性好，而且施工简便。 焊接的密封性好，适于制造各类容器。对于米粉复蒸柜结构比较大而且需要很好的密封性，因此箱体采用箱架焊合件。 该箱架焊合件选用的材料是 由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良 。所有焊缝须均匀、密封，承受箱内气压 气。 箱架焊合件的结构如下图： 11010789101156234米粉复蒸柜的总体设计 14 1. 槽钢 8 972 3. 槽钢 972 822 080 970 6 6. 侧箱板 1868 1010 6 2174 810 886 810 4 3进排气方案的确认 如果把进风口的接触设计的宽度同进风箱板的宽度一样时对进风的均匀性有利，但对进风口上下板和进风口左右板的设计难度加大。若采用进气接管进气，用底隔板把米粉和接管分离，这样既可以保证进气的均匀性又可以使进气口设计简单。而采用进气口与排气口采用对角安装。这样可以尽可能使柜内气体均匀，使每个角落的温度相同，使米粉受热均匀，提高工作效率。 米粉复蒸柜的总体设计 15 4 4箱体上下结构的确定 箱体上下结构均采用弧板。弧板可以使热气在箱体内循环到达柜内每个角落。也使柜内各个部分的温度一致，使米粉受热均匀，提高米粉的 高工作效率，前弧板还可以避免热气与弧板接触而产生的凝结水直接滴下，落在米粉上使水珠沿着板流下到下弧板。底板可以污水聚集从排污管排出。从而进风管要高出底弧板子 10 避免污水进入进气管。 米粉复蒸柜的总体设计 16 4 5、箱架总成 以下是箱架的正面简图大概的表示了箱体主要部件的大概位置。具体的箱体总成图将在图纸上再做表示。 米粉复蒸柜的总体设计 17 五、 压紧机构 压紧机构的选择 柜门压紧机构是保证柜门密封性能的关键部件，压紧机构的选择直接关系到柜门性能的好坏。压紧机构如果选择不好，既影响柜门密封性能而影响整个复蒸柜内的温度稳定性和均匀性，又可能造成柜门结构的破坏。由于该柜门较大，边框较长，所以采用多点压紧的型式。 作用点的确定 根据柜门的结构选择十点压紧，柜门的四个角都用一个作用点，上下各一个作用点，左右个两个作用点。为了保证柜门的密封性，必须保证柜门的受力均匀，因此要使得作用点的力相等。 柜门是均匀压强，可以把 柜门简化成一杆受均匀载荷。考虑长的方向，门的受力情况可以简化为：长为 L=1030q， A,B,F,2F,4F 根据受力平衡和力矩平衡有： F=0 : 10F= : 米粉复蒸柜的总体设计 18 求得： X=以上下两个受力点在柜门上下边缘的重点。 同样与高为考虑方向，门的受力情况简化为：长 L=1780杆件受均匀载荷 q，作用点 力大小分别为 据受力平衡和力矩平衡有： F=0 : 10F= : 2F( : 22F(0 求得： 2 因此左右两边的两个左右点只需距上下柜门边能两两相等即可 米粉复蒸柜的总体设计 19 紧机构结构的原理 在压紧机构的作用点确定好了以后，如何来保证实现对柜门的压紧就显得非常的重要。通过查阅一些资料和到工厂现场对相关机器的了解。为使复蒸柜柜门的能够实现充分的压紧，这里利用一个压紧支承座压紧 固定楔杆，通过固定楔杆对门产生压紧来实现对复蒸柜 的密封。123 4109876511代 号序号 名 称定位销轴套筒前夹板定位圈后夹板平垫平 键 1 0 * 1 0 * 5 0圆螺母底板手轮靠着 11 通过螺纹连接装在轴 9 上，靠转动手轮的摩擦力使套筒推动压紧前夹板和后夹板，来压紧使 楔杆使其达到压紧的作用。这里要特别说明的是 装在套筒上由上图零件 2 9 组成了不个固定的整体，在转动手轮时，这些零件的相对位置是固定不变的。 米粉复蒸柜的总体设计 20 下面为了更清楚的表示套筒如何能在轴上的轴向方面移动。现在把套筒的零件图在下面表示出来 A 局部剖视图可知判断出前夹板、后夹板、定位圈是通过剖面 A 上的键槽用键连接来实现与套筒的固定的。使其能与套筒在运动的时候保证它们的相对位置固定。 米粉复蒸柜的总体设计 21 N 向 展 开 图而套筒能在轴上轴向移动主要是靠 N 展开图上的一条类似于 V 形的槽。通过 10 定位销来实现套筒能在轴上运动，而通过套筒上的 V 形槽使 楔杆由开始的倾斜向下插入楔杆固定件时，伴随有一个径 向的转动。这样就使楔杆在压紧的过程中，手轮能够以较小的力就能推动楔杆压紧柜门达到关好柜门，使复蒸柜能够以较小的力来实现对复蒸柜达到充分密封的效果。这样做同时也能够充分的保护楔杆增加楔杆的使用寿命。 米粉复蒸柜的总体设计 22 紧机构结构的确定 该复蒸柜柜门的压紧机构采用的是十点压紧型式。该压紧机构由楔杆，压紧支座等组成，压紧支座用前后夹板固定楔杆 。因此压紧机构、门与箱体的大体结构图可能大致的用下图来表示。 米粉复蒸柜的总体设计 23 六、 参考文献 1杨明忠，朱家诚主编机械设计武汉理工大学出版社， 2001。 2谭建荣主编图学基础教程高等教育出版社， 1999。 3刘鸿文主编材料力学高等教育出版社， 2004。 4余桂英主编 006 中文版实用教程。大连理工大学出版社， 2006。 5于永泗，齐民主编机械工程材料。大连理工大学出版社， 2007。 6徐灏主编。机械设计手册。机械工业出版社， 1992。 7傅秦生主编热工基础与应用机械工业出版社， 2004。 8 高宗仁 常用钢材选 用手册 山西科学技术出版社 9程凌敏 徐克非 杨绮云等 编食品加工机械中国轻工业出版社 10 傅晓如主编 米粉条生产技术金盾出版社 编 号 20050355 江西农业大学 工学院 毕业设计材料 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 朱 学 宇 材 料 目 录 序号 附 件 名 称 数量 备注 1 毕业设计 说明书 1 2 设计任务书 1 3 设计图纸 7 二 九年五月 题 目 米粉复蒸柜的总体设计 米 粉 复 蒸 柜 总 体 设 计 专业： 机械设计制造及其自动化 指导老师： 张云 姓名： 朱学宇 专业班级： 机制 051 前 言 长期以来，食品加工一直以手工加工操作为主。在现代社会的今天，时间和效率就是生命，就是金钱。应用食品加工机械不仅能减轻人们的劳动强度，节约宝贵的时间，还可以保证食品质量，减少原料的浪费，又能增加产量，提高劳动生产率，降低食品成本。而由食品加工机械组成的连续化、自动化的大型生产线，又为食品加工社会化创造了有利条件，减少了人身与食品物料的直接和病菌传播机会。通过高压高温消毒及灭菌处理等操作，还可有效地防止污染食品。近年来，随着东亚、东南亚经济的崛起，人众多的中国已出现了粮食的富余。米制品的开发利用也逐渐受到重视，米制品的生产已有一些初步理论研究。而在米粉加工中它不同于面粉加工不同，在面粉加工中，如面条生产中面条的抗拉强度主要是靠面粉蛋白质形成的面筋来支撑，而大米蛋白是不会形成面筋，必须依靠大米淀粉的糊化、回生来完成。而米粉的糊化问题又是米制品加工的关键。总结各方面的要求，设计了专门为米粉充分糊化的米粉复蒸柜。复蒸柜是利用高温加热米粉，提高米粉 度。降低米粉吐浆率且使米粉，有滑油润感。复蒸柜设计的原理就是根据淀粉糊化原理。 在设计的过程中应该使柜内淀粉尽量糊化，而尽量避免淀粉的回生。因此如何掌握温度、时间、水分，根据糊化与回生理论，人为地控制大米淀粉的 化、防止米粉 化，对提高米粉的质量，是至关重要的。 关键词：米粉复蒸柜 糊化 淀粉 化 二、复蒸柜原理 复蒸柜是利用高温加热米粉，提高米粉 度。降低米粉吐浆率且使米粉，有滑油润感。既然复蒸柜是用来加工米粉的那我们主先来了解一下米粉的一些基本的特征有利于在复蒸柜的设计中解决一些问题。 糊化 淀粉粒中有序（晶质）态和无序（非晶质）的淀粉分子间的氢键断裂，分散在水中的成为亲水性胶体溶液。 回生 糊化的淀粉分子又自动排列成序，并由氢键结合成束状结构，使溶解度降低。 粉糊化与回生在复蒸柜生产中的指导作用 由米粉的糊化和回生理论可知，在复蒸柜设计时柜内水分含量和蒸气的温度及温度保持的范围，对柜内米粉的糊化相当的重要。为了使淀粉充分糊化柜内温度一般选择用高于 100 的水蒸汽来保持柜内的温度，使其米粉保持在加快米粉糊化，而在这温度下米粉基本不发生回生。而在保持柜内水分的含量方面利用水蒸汽能够使柜内的水分含量保持在60%左右，米粉在水分含量达卡 60%以上， 化程度最高，而高达 60%的水分含量时可延续回生速度。 三、复蒸柜技术参数尺寸的确定 复蒸柜技术要求 （ 1）大米吸水幅度从 45% 65%; （ 2）工作小时 0.6 h/c; （ 3）气体平均温度 30 ; （ 4）复蒸前米粉温度 20 ; （ 5）工作量 120 kg/c; （ 6）气体温度 108 ; 四、复蒸柜箱体机构设计 4 1 复蒸柜结构的设计 该复蒸柜每次须蒸汽 120此所需复蒸柜的体积很大。选择内柜尺寸。因工作时柜压力 采用柜架焊接件。根据柜内主要受压力情况和考虑经济性，选择槽钢做主要柜架。因为槽钢可以承受足够大的侧力。而且槽钢还可减少与内柜的接触面，因而减少热传导，降低热损失，提高热效率。 架焊合件 焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于大的机械产品来说可以减轻自重，节约能量。焊接结构强度和刚度高，结构重量轻，成本低，生产周期短，可靠性好，而且施工简便。焊接的密封性好，适于制造各类容器。对于米粉复蒸柜结构比较大而且需要很好的密封性，因此箱体采用箱架焊合件。 该箱架焊合件选用的材料是 由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。所有焊缝须均匀、密封，承受箱内气压 4 3 进排气方案的确认 如果把进风口的接触设计的宽度同进风箱板的宽度一样时对进风的均匀性有利，但对进风口上下板和进风口左右板的设计难度加大。若采用进气接管进气，用底隔板把米粉和接管分离，这样既可以保证进气的均匀性又可以使进气口设计简单。而采用进气口与排气口采用对角安装。这样可以尽可能使柜内气体均匀，使每个角落的温度相同，使米粉受热均匀，提高工作效率。 4 4 箱体上下结构的确定 箱体上下结构均采用弧板。弧板可以使热气在箱体内循环到达柜内每个角落。也使柜内各个部分的温度一致，使米粉受热均匀，提高米粉的 高工作效率，前弧板还可以避免热气与弧板接触而产生的凝结水直接滴下，落在米粉上使水珠沿着板流下到下弧板。底板可以污水聚集从排污管排出。从而进风管要高出底弧板子 10 由此 五、压紧机构 压紧机构的选择 柜门压紧机构是保证柜门密封性能的关键部件，压紧机构的选择直接关系到柜门性能的好坏。压紧机构如果选择不好，既影响柜门密封性能而影响整个复蒸柜内的温度稳定性和均匀性，又可能造成柜门结构的破坏。由于该柜门较大，边框较长，所以采用多点压紧的型式。 压紧机构的选择 柜门压紧机构是保证柜门密封性能的关键部件，压紧机构的选择直接关系到柜门性能的好坏。压紧机构如果选择不好，既影响柜门密封性能而影响整个复蒸柜内的温度稳定性和均匀性，又可能造成柜门结构的破坏。由于该柜门较大，边框较长，所以采用多点压紧的型式。 压紧机构结构的原理 在压紧机构的作用点确定好了以后，如何来保证实现对柜门的压紧就显得非常的重要。通过查阅一些资料和到工厂现场对相关机器的了解。为使复蒸柜柜门的能够实现充分的压紧，这里利用一个压紧支承座压紧固定楔杆，通过固定楔杆对门产生压紧来实现对复蒸柜的密封。 压紧支承座图 123 4