摘要：本文介绍了国内几种去石机的工艺特点,重点介绍了吸式去石机的工作原理及优点,并有针对性地提出了提高去石效率的建议及措施。
随着我国农业机械化的发展,水稻收割越来越多的采用机械作业,这也导致石子类杂质的混入几率以及含量大大增加。目前,稻谷加工过程普遍采用的砻谷工段稻谷去石,已无法保障去石效果,残存的石子,在白米整理工段也难以全部去除,尤其是形状及大小与米粒十分接近的石子,会带来极大的食品安全隐患。采用组合去石的稻谷加工工艺,在稻谷去石的工艺基础上,增加砻谷后糙米去石,可以确保去石效果,进而有效保障稻米产品质量,做到“吃的安全”。
1、国内常用去石机介绍
对于粒度与粮粒相近但密度存在差异的石子类杂质(亦称并肩石),稻谷加工工艺中常常采用比重分选法进行选出。比重去石机就是根据粮粒与砂石比重和悬浮速度的差异,借助气流和筛面把粮食中的并肩石等重杂分离的干法处理设备。根据供风形式的不同,比重去石机可分为吹式比重去石机、吸式比重去石机以及循环式比重去石机。
1.1吹式比重去石机
1.2吸式比重去石机
吸式比重去石机特点为自身不带风机,需额外配套风网。工作时,物料由进料装置先进入预分区,在筛面振动的作用下初步分级,并在上行进入分离区的过程中,受到气流和筛体振动的作用充分分级。物料经分离区分离石子后快速流向出料口,含石子较多的小部分物料经预分区进入聚石区,石子由排石口排出。其优点是:允许物料流量存在波动,去石效率高,设备内部为负压,无灰尘外逸。缺点是:配套风网的稳定性直接影响去石效果。
1.3循环式比重去石机
循环式比重去石机特点为自带气流循环系统,不需额外配套风网。工作时,物料经进料装置进入第一层筛面,在筛板往复运动和自下而上的气流作用下,物料自动分级。浮于上层的谷粒呈半悬浮状态,沿筛板向下滑动排出。沉于底层的含石物料穿过第一层筛板落到第二层去石机筛板上,并再次自动分级。上层物料下滑排出,沉于底层的含石物料进入石子检查区,石子由出石口排出,混在石子中的稻谷在反吹气流的作用下回到分离区。其优点是:设备动耗低,空气循环利用。缺点是:杂质易随循环空气堵塞风道、筛板,导致去石效果不佳。
2、SGA系列、MTSD系列吸式比重去石机的工作原理和特点
2.1SGA系列去石机
物料通过进料装置均匀散落至分散槽,分散槽将物料分成两部分进入上下段选别筛网,筛网上的物料均匀分散开,并在筛网的振动和上升空气的作用下按比重差分层。灰尘及轻杂随吸风进入除尘系统。上层的轻质物料,沿筛面下行,流入谷物出料口。下层被选出的含有石子的混合物,落入石料再选网。石头和其它重杂在此处经二次分级筛选去除,二次筛面分离出的谷物返入进料口再次筛选。
筛理工作面由两层一次去石筛面和一层二次去石筛面构成,一次去石筛面去除的石子和糙米、水稻进入二次去石筛面做进一步筛选,最终除去石子。SGA系列去石机结构示意见图1。
相较于其它类型去石机,SGA系列去石机的主要特点是采用“二次分选”逐步“浓缩”去石筛路,“一次选”采用吸式,“二次选”采用吹式,带出比低,去石效率可达99%以上。
图1SGA系列去石机结构示意图
2.2MTSD系列去石机
物料通过喂料装置均匀分散到整个机器宽度并到达预筛分装置。在筛体振动和自下而上气流的作用下,筛分板上的物料按比重差分层,上层的轻质物料,沿“Y”方向运动,流入谷物出料口。下层的重质物料及石子,沿“X”方向流动至去石板上面。去石板上的物料继续按比重分层,上层较轻的物料仍沿“Y”方向流动至谷物出料口。下层重质物料及石子向出石口方向运动,石子从出石口排出,重质物料在分离区受反吹气流作用,回到去石板面与去石板面上的谷物一同流入谷物出料口。MTSD系列去石机结构示意见图2。
图2MTSD系列去石机结构示意图
相较于其它类型去石机,MTSD系列去石机的主要特点是采用抽屉式筛格,筛面由弯曲钢丝编织,垂直物料运输方向的钢丝为大波浪形,利于物料自动分级,能够高效分离石子、石块等高密度杂质,应用广泛。
3、提高稻谷加工过程去石效率的建议及措施
(1)结合消费市场对于大米质量的要求,稻谷加工过程可采用两道去石的工艺配置,砻谷前配置一道稻谷去石用于去除净谷中的并肩石,碾米前配置一道糙米去石用于去除净糙中的并肩石。同时,为两道去石工序分别设计跨越管路,以备不同原粮品质、不同原粮形式,不同品质要求加工过程的工艺灵活调整。
(2)结合SGA系列、MTSD系列去石机的实际使用体验,建议将SGA系列去石机配置在一道去石,MTSD系列去石机配置在二道去石,以充分发挥各自设备的性能优势。
(3)加强前后工艺的组合应用。稻谷初清工段的清理筛以及白米整理工段的色选机也具备一定程度的石子去除能力,且高效的清理筛能够为进料稳定性提供保障,而配备有红外色选功能的色选机,对石子的选别效率也能够达到95%以上,配合去石效率可达99%以上的SGA系列去石机,可基本保障成品质量。对于成品质量要求严苛或是原粮石子含量较多的情况,开启用于糙米去石的MTSD系列去石机,即可充分保障去石效果。
(4)熟练掌握设备操作要点与技巧。影响去石机工艺效果的主要因素有原料情况、进机流量、气流速度、筛面倾角以及电机转速。因此在设备操作过程中,应保证进机物料连续均匀、根据设备能力稳定流量、调整气压并保证稳定、使筛面上的物料呈“沸腾”状态。一般情况下,风压0.5～0.7kPa,筛面倾角8°～10°,筛面物料厚度1～2cm。可采用定维调节的方式根据实际情况进行参数修正,如锁定风压及筛面倾角,调节筛面物料状态,调整至最佳状态后,再调换锁定参数继续调整,不断试验组合以达到最佳效果。
(5)注意对去石机的日常的维护和管理,作业期间日常巡检,排查故障苗头,对于去石机的风压确认、筛面清理以及连接件采用日点检,对于电机、筛网、橡胶弹簧采用月点检。停产期间,按年度检修计划进行整体性防修,防患于未然,以保障生产过程的高效连续。
4、结束语
去石效果在保障产品质量以及食品安全中的作用越来越重要,且会受到原粮品质、工艺配置、设备性能以及操作方法等多重因素的影响。合理的去石工艺配置以及正确的操作方法,能够充分保障去石效果,保证产品质量,促进稻谷加工企业可持续发展和食品安全升级。
胡玉杰,印锦政,刘建华.浅谈去石机在稻谷加工过程的应用[J].粮食与食品工业,2020,27(06):33-35.
我国是世界上最早发现、栽培、加工、饮用茶的国家。中国作为世界茶树的原产地和茶叶的故乡，且中国西南地区是茶树原产地的中心，我国茶叶行业发展十分迅速。在人们的生活中，茶不仅仅是一种物质消费品，也是一种精神文化产品。现今，茶叶作为世界三大无酒精饮料之一，已经风靡世界各地。
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