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碾米機類型與碾米工藝特點之關系

碾米工業中使用的碾米機有橫式碾米機和立式碾米機兩大類。橫式碾米機的碾輥主軸為水平設計,碾白室在空間呈水平位置。立式碾米機的碾輥主軸為垂直設計,碾白室在空間呈垂直位置。這兩類碾米機的碾白原理相同,但由于碾白室的設計形式不同,使得兩類碾米機的總體結構不同,碾米機的進出料方式不同,碾米工藝特點不同,特別是碾米機工藝效果評定的兩個關鍵指標:碾白增碎率、碾白均勻度也不同。筆者結合自己在碾米機的使用、測定和研制過程中的經歷,提出幾個觀點進行討論。由于無條件對兩類碾米機的工藝效果進行實際測定對比分析,只能根據觀察到的現象進行探討分析。

1.橫式碾米機

橫式碾米機的碾白物料由一端進入碾白室,從碾白室另一端流出。在高速旋轉的碾輥作用下,米粒在流動狀態下被碾白。米粒流體在碾白室內的運動可以看作是一條繞碾輥運動的水平螺旋線。米流在碾白室內的流動方向與米流的重力方向互相垂直。這類碾米機具有以下工藝特點:

1.1 碾白均勻度好

米粒的碾白均勻度與碾輥的結構形式、輥面制造材料、碾輥運動參數有關,重要的是與米粒在碾白室內的運動狀態有關。米粒在滾動中碾白,其碾白均勻度******。橫式碾米機中,米粒在碾白室內的運動從碾輥中獲取。在高速旋轉的碾輥作用下,米粒急劇翻滾,米粒既有沿其長軸上的滾動,又有沿其短軸上的翻轉(見圖1),米粒在碾白室內處于一種無規則的急劇翻滾運動狀態。正是這種無規則的急劇翻滾,使米粒各點都有機會受到碾削擦離作用,取得均勻碾白的良好效果。

1.2 碾白過程中易產生碎米

橫式碾米機在碾白過程中,受米粒流體自身重力的影響,碾白室橫截面上米粒流體密度不均勻,碾白室下半部的米粒流體密度大,上半部密度小。因此,米粒在碾白室下半部受到的碾白壓力很大,易產生碎米,在碾白室上半部,由于米粒密度小,米粒間空隙較大,在高速旋轉的碾輥的作用下,米粒與碾白室構件之間快速沖撞也易產生碎米。特別是產生的小碎米、米粞的量多。碎米粞混入米糠中,使糠粞分離成為一道不可少的工序。

1.3 出機米含糠粉較多

橫式碾米機設計中要求碾下的米皮從排糠米篩中由360°圓周向排出碾白室。生產中,排糠米篩上部的篩孔受碾白過程中排出的米糠逐漸堆積的影響,篩孔堵塞或篩孔尺寸減小,有效排糠面積小于設計排糠面積。生產中往往不能及時清理排糠篩面,造成碾下的米皮不能及時排出碾白室,出機米含糠粉多。當然,橫式噴風碾米機的排糠不存在上述現象。如果在生產中,班前班后,操作人員加強對排糠篩的清理,可以解決這個問題。

2.立式碾米機

立式碾米機根據其進出料方式不同,分為上進料下出料立式碾米機和下進料上出料立式碾米機兩種,下面分別討論。

2.1 上進料下出料立式碾米機

碾白物料由碾米機的上方進入該機碾白室,在碾輥和米粒流體自身重力的共同作用下,米粒在流動中被碾白并從碾白室下方排出機外。米粒流體在碾白室內的運動可以看作是一條自上向下繞碾輥運動的垂直螺旋線。米流在碾白室內流動的方向與其自身重力方向相同。該機表現出下列工藝特點:

2.1.1 碾米機動力消耗低

碾白過程中,米粒流體自上而下運動。受重力影響,米粒具有自上向下自身輸送的能力,因此減小了米機的動力消耗。碾米機消耗在碾輥上的動力,主要用于米粒的碾白。不像橫式碾米機和下進料上出料立式碾米機,消耗在碾米輥上的動力,既用于米粒碾白,又用于米粒的軸向輸送。

2.1.2 碾白過程中產生的碎米少

碾白過程中,該機碾白室橫截面上米粒流體密度均勻,因而碾白壓力均勻,產生的碎米少,產生的小碎米、米粞也少,排出的米糠純凈。與橫式碾米機相比較,米糠中基本無小碎米,小米粞的含量也很少。生產中可以考慮不用糠粞分離工序。

2.1.3 出機米含糠粉少

該機碾白室為垂直狀態,生產中不會像橫式碾米機那樣,排出的米糠堆積在排糠篩板上而堵塞排糠米篩的篩孔。米機的有效排糠面積等于設計排糠面積,碾白過程中碾下的米皮可及時排出碾白室,出機米含糠粉少。出機米中糠粉少,則有利于減輕后道米機的負荷,有助于米機減少出碎,同時有利于提高米粒的光潔度。

2.1.4 碾白均勻度稍差,采用多道碾白為好

碾白室內米粒流體的自身重力,加快了米粒通過碾白室的速度。當采用與橫式碾米機相同的碾輥結構參數、運動參數時,重力使米粒在該機中的受碾時間比橫式碾米機縮短,米粒受到的碾削作用稍弱。米粒受碾時間縮短,則在碾白過程中的翻滾次數也相對減少,碾白均勻度稍差于橫式碾米機。生產中可以采用多道碾白來提高碾白均勻度,4或5道碾白為佳,既可保證良好的碾白均勻度,又可多機輕碾,減少碎米。

2.2 下進料上出料立式碾米機

碾白物料由碾米機的下方進入碾白室,米粒在流動中被碾白并從碾白室的上方排出機外。米粒流體在碾白室內的運動可以看做是一條自下向上繞碾米輥運動的垂直螺旋線。米粒流體在碾白室內的流動方向與其自身重力方向相反。該機具有下列工藝特點。

2.2.1 減少提升設備,簡化工藝

由于該機為上方出料下方進料,當采用多道碾白時,可將前道碾米機的出料口與后道碾米機的進料口相連接,即可省去兩道米機之間通常所用的提升機,簡化生產工藝。前后道碾米機直接相連,生產中流量穩定,減少了提升機打滑、堵料等原因造成的米機流量不穩定,有利于提高碾米工藝效果。提升機的畚斗易磨損,其維修工作是一項很繁重的任務。減少提升機,可以減少一次性設備投資和設備的維修管理費用。

2.2.2 出機米含糠粉少

該機碾白室為垂直狀態,無米糠在排糠篩板上堆積現象,同上進料下出料立式碾米機一樣,出機米含糠粉少。

2.2.3 碾白均勻度好,注意避免過碾

生產中碾輥要克服米粒流體的重力才能將米粒由下向上輸送。受重力影響,米粒由下向上運行的速度較慢,較之橫式碾米機和上進料下出料立式碾米機,米粒在該機中的受碾時間較長,米粒在碾白過程中翻轉的次數也相應增加,米粒的碾白均勻度較好。如果操作不當,也容易造成米粒過碾和碎米增多。設計合理的碾輥結構形式,選擇合適的碾輥運動參數,調節好流量,可以在取得較好碾白均勻度的同時避免米粒過碾和增碎。

2.2.4 米機動力消耗較高

碾白過程中米粒要克服自身重力才能自下向上運行。米粒的運動從碾輥上獲得,碾米機消耗在碾輥上的動力不僅要用于米粒碾白,還要克服米流的重力將米粒從碾白室低端輸送到高端。與上進料下出料立式米機和橫式米機相比較,這種米機的動力消耗較高。

3.建議

橫式、立式碾米機的工藝特點都有好、差兩個方面,重要的是根據生產需要合理地選用碾米機,充分利用不同種類碾米機的工藝特點中好的一面。

(1) 多道碾白的小型成套碾米設備,采用下進料上出料立式碾米機為好??梢詼p少設備數量,碾米機排布緊湊,又能取得較好的工藝效果。

(2) 大中型米廠多道碾白時,第一道開糙碾米機用上進料下出料碾米機好。米粒開糙時的動力消耗高,選用該機可以降低動耗,出碎米又少。多道碾白,前幾道用上進料下出料立式碾米機,后幾道用橫式碾米機。在保證較好碾白均勻度的同時,減少碎米,降低動耗。

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