谷物加工课程设计日处理稻谷300吨米厂工艺流程设计.docx

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谷物加工课程设计日处理稻谷300吨米厂工艺流程设计

武汉轻工大学

谷物加工工程

课程设计说明书

设计题目：

日处理稻谷300吨米厂工艺流程设计

姓名：

学院：

食品学院

专业：

粮食工程

学号：

指导教师：

2015年6月25日

一．前言…………………………………………………………………………1

1.设计目的……………………………………………………………………1

2.设计要求……………………………………………………………………1

二．设计任务书……………………………………………………………………2

三．工艺流程分析…………………………………………………………………3

1.清理工序的确定……………………………………………………………3

2.砻谷工序的确定……………………………………………………………4

3.碾米及后处理工序的确定…………………………………………………5

四．设计计算……………………………………………………………………6

1流量的计算…………………………………………………………………6

2.设备的选用与台数计算……………………………………………………6

3.仓容的计算…………………………………………………………………9

4.设备清单……………………………………………………………………9

5.工艺流程图…………………………………………………………………

五、总结……………………………………………………………………………10

六、参考文献………………………………………………………………………10

一、前言

1.设计目的

通过此次课程设计的训练，使我们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

2.1.根据原粮的品质以及所需加工成的成品大米的精度要求，先收集准确的各种数据，从而使我们设计的流程更适合原谅品质，并应保证采用先进的生产技术、设备来使整个生产连续化、机械化。

2.2充分利用原料，保证合理加工，提高产品的出率。

2.3遵循同质合并的原则，减少回路，在保证产品品质的条件下，简化工艺流程，发挥机器设备最大的作用。

2.4根据国家的标准选定设备，选择合适的设备以发挥最大的工作效率，减少动力的消耗，以减少生产成本。

2.5通过课程设计巩固加强粮食加工工厂的设计知识。

2.6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。

二、设计任务

1.设计主要项目名称

日处理稻谷300吨的米厂工艺流程设计

2.设计任务

2.1米厂工艺流程设计参数和依据

生产规模：

日处理稻谷300吨；

原料主要特性：

[产地]湖北；[品种]籼稻；[水分]14%-15%；[含杂总量]1.5%（其中：

含并肩石10粒/Kg,；[不完善粒含量]：

正常）；[其它]无；

成品种类与规格：

[产品类别]国标精米；[加工精度]以国标一级为主；[包装规格]常规，兼顾生产小包装；

成品质量要求：

背沟无皮，或有皮不成线米胚和粒面皮层去净的占90%以上。

出糙率：

78%；糙出米率：

88%；出米率：

53%。

物料垂直提升方式：

升运（斗式提升机）；稻壳和米糠采用风运；

国家标准：

类别

不完善粒

含杂总量

糠粉

矿物质

稗

稻谷

碎米总量

小碎米

标一米

3.0%

0.25%

0.15%

0.02%

3粒/kg

4粒/kg

5.0%

0.2%

3.设计思想

根据原粮的工艺性质及成品米的等级要求，按照经济合理的原则，确定生产工序及其顺序，选择加工机械设备，科学的组合工艺流程，规定操作指标，确定设备的型号、规格，计算所需设备，并确定各个设备的技术参数等。

工艺流程设计工作，必须遵循国家有关方针政策，慎重考虑如何最合理、最有效的利用粮食资源，以积极的态度，采用科学技术上的最新成就，使设计达到技术上、经济上最合理的要求。

三、工艺流程

1.基本工艺流程

流程分析：

因为成品种类为国标精米，故不需设大米后处理流程，工艺流程，包括清理工序、砻谷及谷糙分离工序、碾米及成品整理工序、下脚及副产品整理工序。

流程概述：

原料→下粮坑→初清→计量→毛谷仓→振动筛→去石机→砻谷机→谷糙分离机（二道）→净糙仓→米机（三道）→凉米→白米分级筛→抛光→色选→精选→成品仓→计量秤→打包→成品

2.清理工艺流程

原粮→圆筒初清筛→计量→毛谷仓→筛选→吸式去石机→平面回转筛→吸式去石机→磁选→净谷仓

2.1清理工序说明：

谷物在选种、收割、脱粒、堆晒、干燥、运输以及储藏过程中混入各种各样的杂质，例如石块、土块、异种粮粒、砖头、包装袋等。

清理就是要利用谷物与这些杂质在某种或某几种物理特性上的差异，通过相应的措施或手段，包括各种工作构件或运动形式，将它们分离。

加工中经过清理后的净谷总杂含量不应超过0.6%，其中含砂石不应超过1粒/kg，含稗不超过130粒/kg。

2.2初清工序

在谷物加工的清理工序中我们遵循先先易后难、先大后小的原则，此初清工序主要是去除稻谷中较容易去除的特大型杂质，如稻草、麻绳、土块、砖头等。

这样才能有效防止了这类杂质对后续设备的运行的影响。

根据产量和工艺的实用性我们选用SCY50型圆筒初清筛，目的主要是去除特大型杂。

2.3计量

原粮的计量设置在原粮进入车间之前，可以准确地反映出原粮的加工数量，有利于经济核算。

若未进行初清就计量，则会因为大杂等杂质影响设备的安全等，所以将其设置在初清之后，并加以记录，计算到原粮中，以便正确反映出原粮的使用量。

2.4筛选、风选工序

在该工序中，筛选是利用谷物和杂质在粒度和粒型上的差异，通过运动适宜，筛孔形状和大小都合理的筛面。

所以选用清理效果较好的筛选设备进行主流连续两次筛选以确保筛选效果。

振动筛有两层筛面，第一层去大杂，筛下物为谷物，第二层去小杂，筛上物为谷物。

而风选装置则是利用谷物与杂质在空气动力学特性上的差异将谷物与杂质分开的。

所以用垂直吸风道。

垂直风道去除轻杂，风速的大小大于轻杂的悬浮速度小于谷物的悬浮速度以保证良好的效果。

平面回转筛的筛面规格当然与振动筛不一样，目的是去除振动筛尚未除尽的大、中、小杂。

2.5去石工序

稻谷经过风选和筛选，剩下和谷物相似的并肩杂质和稗子。

去石工序对后路工序及产品质量影响较大。

为此我们在这次设计中，采用TQSX132型吸式去石机。

保证了去石效果，也确保了石子含粮达到要求，做到“两头清”的效果。

TQSX132型吸式去石机是一种较为新型的国家定型产品，它分离效率高，处理量大，性能稳定，运转可靠，结构更为美观合理，适应性强，操作便利。

它需要配用单独风网。

2.6磁选工序

磁选是进净谷仓之前必须有的工序，用以保障谷物中没有磁性杂质。

若磁性杂质进入后路的砻谷等工序，不仅影响加工效果，还有可能损坏设备。

故选用TCXT15型磁选器，它采用不锈钢结构，清理杂质效率高，维护方便。

3.砻谷及谷糙分离工序的工艺分析

3.1砻谷

是对谷物施加一定的机械作用力而使稻壳脱离的过程。

目前世界上都是采用物理方法，即利用砻谷机直接对稻谷施加各种机械作用力，使稻壳遭到破坏并与糙米分开。

根据稻谷脱壳时受力状况和脱壳方式，砻谷有以下三种方法：

挤压搓撕脱壳；端压搓撕脱壳；撞击脱壳。

最为常用的是挤压搓撕脱壳。

砻谷的工艺指标有：

脱壳率：

籼稻75%-85%，稻壳含粮：

不超过30粒/千克；砻下物含壳：

不超过0.8%。

由于砻谷机性能限制，不能将所有的稻谷都脱壳，所以砻下物含有稻谷，稻壳，糙米等。

3.2谷糙分离

谷糙分离是将稻谷、糙米、稻壳等进行分离，糙米送往碾米机械碾白。

稻壳中含饱满粮粒不超过30粒/100kg，谷糙混合物中含稻壳量不超过0.8%，糙米含稻谷量不超过40粒/kg，回砻谷含糙量不超过10%。

4.碾米工艺分析：

碾米工序，是运用物理方法部分或全部剥除糙米籽粒表面皮层的过程。

糙米碾白是碾米工序中最重要的部分，由于碾米加工标一精度大米故采用3机碾白工艺，采用多级轻碾方法，遵循砂铁结合的原则，并采用喷风米机冷却米温。

组合流程如下：

糠粞糠粞糠粞

↑↑↑

糙米→净糙仓→头道碾米→中间仓1→二道碾米→中间仓2→三道碾米→凉米仓

（喷风砂辊）（喷风砂辊）（喷风铁辊）

糙米经碾制后，米粒表面往往粘有糠粉，米粒中混有碎米，同时出机米温度较高，不利于储藏，此外碾出的米粒还得对其表面进行抛光，故糙米碾制后得进行后处理。

本次设计的碾米工艺配置量为砂辊→砂辊→铁辊，砂辊开糙，铁辊擦米。

5.米糠的收集

将糠粞分离与米糠的气力输送有机的结合起来，把碾米机和抛光机排出的米糠用风力吸至集糠器收集沉降，然后再用筛选的方法将米糠、米粞分离，这种方法既有利于米糠的输送和整理，又有利于降低碾米机内碾白室温度，改善碾米工艺效果。

6.凉米

采用的凉米工序是降低米的温度，以减少因米温过高而在抛光等后路工序中引起碎米率的增加。

7.白米分级

为提高产品的质量和价值所以对白米进行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，在此选用的设备是平面回转白米分级筛。

8.抛光

为提高产品质量本工艺在碾米后更好对物料进行分级处理，在凉米之后采用了一次抛光，后路主要是再次恢复大米的表面特性，保证其良好的光洁度及其外观特征。

9.色选

色选是利用光电原理，从大量散装产品中将颜色不正常的或受到病虫害个体的感染以及外来夹杂无检出并分离的单元操作。

在此是除去大米中的黄米粒和其他异色米，这是加工黄米粒含量高的稻谷和生产高档大米不可缺少的。

10.滚筒精选

滚筒精选机主要是根据长度上的差异借助于表面装有袋孔的旋转滚筒。

小碎、中碎则会在筒的内表面形成相对运动接触袋孔进入袋孔而进行分离，次精选机主要取一个检查的作用，这样有利于提高成品大米的出米率。

此道工序处理的是白米分级筛分离的各种碎米，回收混在碎米中的整米，同时将相似大小的碎米进行归类，做到同质合并。

四、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.生产能力的计算

生产任务为日处理稻谷300t，生产时间为24小时连续生成。

在设计中不考虑乘以系数，所以Qcs=

=12.5t/h。

（流量均近似为整数）

因为原粮的含杂总量X=1.5%，所以清理后的净稻流量Qls=12.5×[1－（1.5%－0.25%）]=12.5

=12.34t/h

回砻谷的流量Q=12.34×0.2=2.47t/h

设定稻谷的出糙率为78%，故砻谷段糙米流量为：

G1=12.34×78%=9.63t/h

设定出米率为53%，故碾米工序的生产能力Gn=9.63×53%≈5.1t/h。

2.设备的选用与台数计算（按流程图中设备先后次序选择）

（1）圆筒初清筛

处理流量为12.34t/h，选用SCY63型初清筛1台，其Q为20t/h,其主要技术参数如下：

转速:

20r/min

长度:

800

减速器:

WD-73

风量:

8m3/h

直径:

630

动力:

0.75kw

产量:

20t/h

机重:

290kg

（2）自动秤

选用CJ1001/1型自动秤，其机械特性如下：

杠秤比例：

1︰1

额定产量：

9-18t/h

精度：

1/10000

额定秤量：

50-100kg/次

秤量速度：

18-20次/min

机重：

50kg

（3）振动筛

一般选用TQLZ80型振动清理筛，处理流量为12.34kg/h，TQLZ80*200型振动筛的处理能力为12~16t/h，故一台即可满足要求，其技术参数如下：

产量：

12-16t/h

配备动力：

0.25×2kw

筛面角：

5-12°

吸风量60m3/h

振幅：

3.5-5.5mm

振动角：

0-45°

筛面宽度：

800

筛面长度：

2000

机重：

1030kg

振动频率920-950次/min

（4）去石机

目前一般使用吸式比重去石机，一方面可以达到去石效果，另一方面可以防止去石过程中灰尘外扬，保证生产环境以及除尘效果。

选用TQSX190型去石机，处理能力为10~14t/h，选1台，其技术参数如下：

产量10-14t/h

动力0.4kw

振动角：

（35±5）°

筛面倾角5-9°

吸风量140立方米/h

振幅3-5mm

（5）平面回转筛

目前一般使用TQLM75×2平面回转筛，为满足流量的要求，选用TQLM75×2型平面回转筛，其处理能力为0-18t/h，选1台。

其主要技术参数如下：

产量：

0-18t/h

配备动力：

1.1kw

筛面宽度：

750×2mm

筛面长度：

1500mm

转速386r/min

筛面倾角：

分级6.9精选7.7

筛面回转半径：

12-15mm

筛体往复振幅：

12-13mm

吸风量：

120m3/h

（6）去石机

同上台去石机，仍选用TQSX190型去石机。

选1台。

（7）永磁筒

选用TCXY15型永磁筒,处理能力为15t/h，故一台即可满足生产要求。

产量：

15t/h

动力：

0.55kw

磁场分布区域：

170°

滚筒转速：

26r/min

表面磁选强度：

≥2000

（8）砻谷机

砻谷机需要处理的净稻流量为12.34kg/h，考虑后续回砻谷流量共约为2.47t/h。

选用MLGQT25，其生产能力为4t/h左右，故选4台可以满足要求。

生产能力：

3.5-4t/h

胶辊规格：

Ф255×254

动力：

5.5kw

快辊转速：

1230r/min

慢辊转速：

1024r/min

吸口风速：

4.5-5.0m/s

吸风量：

3000-3600m3/h

机重：

1400kg

（9）重力谷糙分离机

选用2台MGCZ40×20×2重力谷糙分离级机，其主要技术参数如下：

产量：

5.0-7.5t/h

振幅：

22mm

纵向角：

10/3-10°

横向角：

14-18°

层数：

40

动力：

4kw

振动次数：

300次/min

机重：

1680kg

（10）碾米机

碾米工序设计为两砂一铁的喷风米机以提高出米精度，处理任务为5.1t/h，选用WFN·30型喷风砂辊、铁辊碾米机。

其生产能力为4.2-5.0t/h每台，故每道工序需要两台碾米机，一共三道工序需6台（4台砂辊，2台铁棍）。

WFN·30型喷风砂辊的主要参数如下：

产量2.0-2.5t/h

功率30-45kw

主轴转速900-920r/min

碾辊规格300×160×5

（11）抛光机

工序中有两次抛光，选用PM23型抛光机2台,其主要技术参数：

产量3.5-4.5t/h

功率5.5kw

主轴转速850r/min

风机转速2840r/min

增碎﹤1

外型尺寸1365×500×1786

（12）白米分级筛

选用型号为MMJM100的白米分级筛，其生产能力为4.2t/h，生产任务为5.1t/h，选两台满足要求。

产量:

4.2t/h

筛面倾角:

3°

偏心半径：

40mm

转速:

300，400，500r/min

动力:

0.75kw

机重:

800kg

（13）色选机

选用佐竹6S1200AIS型2台，其产量为3-4.5t/h左右，满足生产要求。

产量:

3-4.5t/h

功率:

0.6kw

耗气量:

16-25升/s

通道数:

120

机重:

770kg

外型尺寸:

1690×1150×1995

（14）精选机

选型号为JXG·60×3的大米精选机，其生产能力为7.5t/h，而生产任务为5.1t/h。

故需1台JXG·60×3的大米精选机。

其大米精选机的主要性能参数如下：

产量：

7.5t/h

筒（直径×长度，mm）：

600×2000

动力配备：

3.0kw

外形尺寸：

2761×780×2680

（15）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:

800-1400立方米/h

补充风量:

500m3/h

压损:

353Pa

外型尺寸:

225×498×1500

机重:

80kg

（16）电子包装秤

TCDF50/20Ⅲ型称量范围为30~50kg，产量为12t/h，适合一般包装的要求。

（17）斗式提升机

选用TD250型斗式提升机用于清理段，其生产能力为11.8～21.6t/h。

选用TD250型斗式提升机用于清理后工序，其生产能力为11.8～21.6t/h

3.仓容的计算

在初清之后需要暂时对毛谷进行称量、储存，需要毛谷仓和小谷仓；在砻谷之前需要净谷仓储存净谷以保证砻谷的顺利进行；在碾米之前需要净糙仓以保证碾米的顺利进行。

下面是仓容选择的参考数据：

仓容

类别

毛谷仓

中间仓1

中间仓2

凉米仓

净谷仓（回）

净糙仓

白米仓

成品仓

Q（t/h）

12.34

12.34

12.34

12.34

12.34

9.63

5.1

5.1

T（h）

0.5~1

0.5~1

0.5~1

8~16

0.25~0.5

1~2

0.25~0.5

0.25~0.5

γ

560

560

560

560

580

770

770

800

由仓柜的实际容积V=Q×T/γ，考虑仓容的装满系数k,一般情况下k=0.8,有V=G×T/（γ×0.8），将数据代入即有：

V（毛谷仓）=13.8立方米

V（中间仓1）=13.8立方米

V（中间仓2）=13.8立方米

V（毛谷仓）=330立方米（T记为12小时）

V（净谷仓）=6.65立方米

V（净糙仓）=15.6立方米

V（白米仓）=2.1立方米

V（成品仓）=2.0立方米

4.设备清单

序号

设备名称

设备型号

台数

产量（t/h）

流量（t/h）

1

圆筒初清筛

SCY63

1

20

12.34

2

自动称

CJ100

1

9-18

12.34

3

永磁滚筒

TXCY15

1

15

12.34

4

振动筛

TQLZ80

1

12~16

12.34

5

去石机

TQSX190

1

10~14

12.34

6

平面回转筛

TQLM75×2

1

0~18

12.34

7

砻谷机

MLGQT25

4

3.5~4

12.34

8

重力谷糙分离机

MGCZ40×20×2

2

5.0~7.5

9.63

9

砂辊喷风碾米机

WFN·30

4

4.2~5.0

5.1

10

铁辊喷风碾米机

WFN·30

2

4.2~5.0

5.1

11

抛光机

PM23

2

3.5~4.5

5.1

12

色选机

佐竹6S1200AIS

2

3.0-4.5

5.1

13

白米分级筛

MMJM100

2

4.2

5.1

14

精选机

JXG60×3

1

7.5

5.1

15

电子包装秤

TCDF50/20Ⅲ

1

12

5.1

16

斗式提升机

TD250

11.8~21.6

5.1

五、总结

通过本次课程设计，我有以下一些感悟。

首先基本上靠自己个人的努力完成的，有一种小小的成就感，当然也得感谢同学的帮助以及秦老师专门用两节课的时间为我们答疑。

其次是通过一学期的谷物加工工程理论学习后，首次比较全面、系统的接触了米厂设计的方法与步骤，虽然在设计过程中大多数参见课本以及网上资料，但依然学会了许多，例如学会了根据所需设计的日产大米量来计算流量，同时结合稻谷的含杂量来计算不同阶段的稻谷流量，并结合原料的含水量等特性来选择合适的设备，设计合适的工艺流程，以保证原料的合理利用，使原料的出米率达到最大。

本次课程设计，我遇到了很多困难，我在计算出流量后，面对同种作用但不同型号的设备时，不知道给怎么选择。

我仔细的学习了书本上对于不同型号设备的介绍，比较出了它们的不同点，从而选择合适的设备型号，从而使原料的利用达到最大，电耗最小，损耗最低。

另外一个大难点就是工艺流程图的设计，物料走向着实复杂，最后参见课本以及图书馆资料顺利完成。

最后，设计的批阅还得麻烦秦老师的悉心指点。

六、参考文献

[1]刘英等，《谷物加工工程》，化学工业出版社，北京，2005.9

[2]、刘四麟，《粮食工厂设计手册》，郑州大学出版社，郑州，2002.11

[3]、孙武亮、傅鲁民，《粮食加工厂设计手册》，武汉工业大学出版社，武汉，1998.6