劉建華,趙 峰,鄒恩坤,楊 帆
1.無錫中糧工程科技有限公司 (無錫 214035)
2.中糧工程裝備無錫有限公司 (無錫 214035)
3.揚(yáng)州市仙龍糧食機(jī)械有限公司 (揚(yáng)州 225200)
目前國內(nèi)制粉廠廣泛用于一、二次清理工段使用的潤麥設(shè)備主要是槳葉式著水機(jī)、高效著水機(jī)以及入磨前的噴霧著水。前者主要通過槳葉簡單混合推進(jìn)或者表面簡單噴水,小麥表面難以均勻著水,而且著水小麥主要通過胚芽進(jìn)入,難以通過麩皮均勻滲透,潤麥時(shí)間較長。使用振動潤麥著水機(jī),通過預(yù)攪拌混合裝置,高頻振動腔體以及循環(huán)排料機(jī)構(gòu),加上進(jìn)料口微波紅外水分探測、動態(tài)流量測定和自動加水控制裝置,從而系統(tǒng)性實(shí)現(xiàn)小麥著水的高效性,可以大幅縮短潤麥時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。因此,新型振動潤麥著水機(jī)在小麥加工廠有著廣泛的使用前景。
按著水機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理以及所在工藝位置,可以分為槳葉著水機(jī)、強(qiáng)力著水機(jī)和噴霧著水機(jī)。
槳葉著水機(jī)一般用在一道著水工藝,主要由一對相向運(yùn)轉(zhuǎn)的槳葉起到混合攪拌的作用,同時(shí)配合著水控制儀和水分濕度測量儀進(jìn)行使用。
谷物通過著水機(jī)前端進(jìn)料口進(jìn)入機(jī)器,水由另一個進(jìn)口加入,谷物在著水機(jī)受到雙轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的強(qiáng)烈混合作用和水分的滲透。最后,著完水的谷物通過切線方向從出料口排出。新型強(qiáng)力著水機(jī)采用雙轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)確保水分滲透到谷物中,加水量可達(dá)7%。
噴霧著水機(jī)一般在入磨前使用,以補(bǔ)充皮層水分和增加皮層韌性,且可以提高面粉的色澤。噴霧的著水量一般為0.2% ~0.5%,潤麥時(shí)間為30 min。
物料首先從進(jìn)料口進(jìn)入帶有上蓋板的具有均布噴水口的立式混合器,進(jìn)行初步混合攪拌,然后進(jìn)入麥流振動腔通道,在高頻電機(jī)的激振下,小麥表面的水分更加均勻分布在麥粒表面周圍,沿著毛細(xì)管孔,滲透過麥皮進(jìn)入麥粒內(nèi)部;當(dāng)振動達(dá)到預(yù)定時(shí)間后,下方氣動閘門往復(fù)循環(huán)開關(guān)放料,最后小麥進(jìn)入槳葉混合絞龍,進(jìn)一步混合攪拌輸送進(jìn)入潤麥倉。
振動潤麥著水機(jī)機(jī)械部分采用預(yù)混攪拌、高頻振動、循環(huán)往復(fù)排料、最后再槳葉式混合攪拌工藝,電氣控制部分利用分體式流量測定儀、水分檢測儀、和紅外微波探測儀以及加水管路系統(tǒng),根據(jù)預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)水分,通過控制器計(jì)算所需加水量,自動調(diào)節(jié)加水,經(jīng)過加水后的小麥在振動潤麥腔高頻振動后,確保所需目標(biāo)。振動潤麥著水機(jī)結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。
圖1 振動潤麥著水機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
2.2.1 立式混合器
立式混合器上蓋板上均勻分布有4個噴頭,以便水路控制單元往混合器內(nèi)部小麥表面均勻加水;動力傳動裝置帶動混合器內(nèi)部螺旋帶槳葉均勻混合攪拌,中間部分小麥往上翻滾,外圓周部分小麥則落入高頻振動腔,小麥表皮在混合器內(nèi)部得到初步的混合著水。
2.2.2 高頻振動裝置
高頻振動裝置由高頻振動腔和外部附著的高頻振動電機(jī)組成,高頻振動腔內(nèi)部沿圓周方向均勻分布3個通道,每個通道用隔板分成左右兩通道,在整體結(jié)構(gòu)上分為左右兩通道,共計(jì)6個小通道,這樣盡可能增大腔體表面和著水后小麥的接觸面積,同時(shí)保證經(jīng)過激振后的小麥總體分為左右兩通道分別下落。另外,參考混凝土振動棒行業(yè),選用高頻振動電機(jī)激振力大于12 kN,振動頻率約80~120 Hz,振幅0.9~1.3 mm,輻射范圍1.2~1.6 m。
2.2.3 往復(fù)閘門
往復(fù)開關(guān)閘門受時(shí)間繼電器控制,根據(jù)流量和潤麥指標(biāo)要求每隔3~5 s打開和關(guān)閉1次,以保證小麥在通道中滿腔的狀態(tài)下,得到充分均勻激振。閘門閘板采用右側(cè)中空式結(jié)構(gòu)形式,當(dāng)閘門關(guān)閉時(shí),右通道打開,振動腔中右半部分經(jīng)過高頻濕潤后的小麥從右通道流出;當(dāng)閘門打開時(shí)左通道打開,此時(shí)右通道關(guān)閉,振動腔中左半部分部分經(jīng)過高頻濕潤后的小麥從左通道流出。
2.2.4 槳葉排料裝置
經(jīng)過高頻振動著水后的濕潤小麥,在槳葉螺旋輸送機(jī)中得到二次攪拌混合,小麥表皮的水分進(jìn)一步均勻擴(kuò)散,同時(shí)防止水滴現(xiàn)象的出現(xiàn),然后小麥經(jīng)槳葉螺旋推進(jìn),經(jīng)出料口排入潤麥倉進(jìn)行一次潤麥。
排料裝置出口上方設(shè)置有防堵裝置,為保護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行,當(dāng)防堵開關(guān)報(bào)警時(shí),混合器攪拌和振動腔以及排料裝置動力機(jī)構(gòu)暫停運(yùn)行。具體結(jié)構(gòu)見圖2。
圖2 槳葉排料防堵裝置示意圖
(1)振動潤麥著水機(jī)主要用在小麥加工廠清理車間一次潤麥工序,可替代槳葉著水機(jī)和強(qiáng)力高效著水機(jī),建議安裝位置位于一次潤麥倉上。
(2)振動潤麥著水機(jī)配套有水分檢測單元、動態(tài)流量控制裝置以及自動加水調(diào)節(jié)裝置,可根據(jù)目標(biāo)水分、設(shè)定水分和紅外檢測當(dāng)前水分以及流量自動計(jì)算加水量。但需保證與本振動潤麥裝置相配套的水泵水壓和流量的穩(wěn)定性,同時(shí)為保證水泵水壓和流量的穩(wěn)定性,建議給水泵增加變頻穩(wěn)壓系統(tǒng)。
(3)振動潤麥著水機(jī)加水量較大,一般可直接設(shè)置入磨前水分值,一般北方約為16%,南方約為15%,一次可完成入磨潤麥要求,無需進(jìn)行二次潤麥。
(4)振動潤麥著水機(jī)采用初步攪拌混合—滿腔高頻激振潤麥—二次槳葉推進(jìn)混合機(jī)構(gòu),大大提高了潤麥效率,預(yù)計(jì)可縮短三分之一潤麥時(shí)間。
(5)要注意加強(qiáng)對振動潤麥著水機(jī)日常的維護(hù)和管理,特別是高頻振動電機(jī)的軸承進(jìn)行定期加油和更換,防患于未然,才能不影響正常的生產(chǎn),給客戶創(chuàng)造更大利益。
當(dāng)前清理工段的潤麥工序在面粉加工過程中的作用越來重要,本次設(shè)計(jì)和研發(fā)應(yīng)用的新型振動潤麥著水機(jī)利用其獨(dú)特的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和先進(jìn)的配套加水控制系統(tǒng),可以縮短潤麥時(shí)間,提高小麥加工品質(zhì),為面粉加工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生存帶來一定的生產(chǎn)效益。