第三章 食品分选分级机械与设备

实际生产中要获得较好的生产效率，主要通过选取合 适的工作转速（ n ）
n 可在400～600r/min范围内选取， φ 物料与筛面摩擦角取20o‾30o,取值视物料而定，青 豆22o，马铃薯27o α 筛面倾角，取1～5，流动性好α取小些 λ 曲柄半径，取4‾6mm,转速高取小值
摆动筛惯性力的平衡
摩擦轮
˜传动装置
Ø 目前广泛采用的传动装 置是摩擦轮。 Ø 主动轴在滚筒后侧，用 轴承支承在机架上。前侧 对称地安装支承轴及滚 轮，两轴线与滚筒轴线平 行，将滚筒托起在机架 上，其切线夹角为90°。 Ø 传动系统带动主动轴和 摩擦轮旋转时，摩擦轮和 滚圈间依靠摩擦力驱动滚 筒旋转。
链传动 单级圆柱齿轮减速机 带传动
G = B q
G 生产能力（Kg/h） B 筛面宽度（m）
2 q 筛面物料单位流量 [Kg/(m .h)]
物料在摆动筛上的运动分析
筛面运动 Ø筛体在垂直面内平动，筛面上各个点的运动轨迹为一 完全相同的小圆弧。 Ø筛体上各点均作直线简谐运动。
物料运动 当筛面作周期性往复振动时，由于振动幅度和频率不 同，筛面上的物料可能会出现几种情况： Ø物料相对筛面静止 Ø物料沿筛面向下滑动（正向移动） Ø物料沿筛面向上滑动（反向移动） Ø物料跳离筛面并沿筛面不断向前作抛物线运动 筛选的工作条件应满足正向、反向移动
双筛体平衡
平衡轮
摆动筛的特点
优点 全部筛面都在工作 制造和安装都比较容易 结构简单、调换筛面十分方便 适用于多种物料的分级 缺点 动力平衡较差原理
物料通过料斗流入到滚筒时，在其间滚转和移动，并 在此过程中通过相应的孔流出，以达到分级。
结构
主要有滚筒、收集料斗、传动装置、支撑机构
电机
器速减轮齿级单
˜清筛装置
解决筛孔被物料堵塞而影响分级效果的问题。 通常在滚筒外壁平行于其轴线安装一个木制滚轴在弹 簧作用下压紧在滚筒外壁来达到清筛目的（有时采用 水冲式或装置毛刷）。
柑橘用滚筒分级机
滚筒分级机的优缺点 优点
J 结构简单 J 分级效率高 J 工作平稳，不存在动力不平衡现象
缺点
L 机器占地面积大，筛面利用率低 L 由于筛筒调整困难，对原料的适应性差
˜ 滚筒
Ø主要工作构件，用1.5～2.0的 钢板冲孔后卷焊成圆柱形转 筒。 Ø转筒按分级需要设计成几段， 段数为需分级数减1，各节筛孔 孔径不同，而同一节中孔径一 样。各节用连接滚圈连接以起 加强作用。 Ø整个转筒上进料口端孔径小， 出料口端孔径大。 Ø每节 转 筒 下装 有 一个 收集 料 斗。原料由进口端落下，随筒 身的转动而前进。
d.绢筛面 (筛绢) ç 由绢丝编织而成 ç 材料为蚕丝、锦纶丝和尼龙 ç主要用于粉料筛分 ç 一般大于40目 ç 多用绞织
缺点：绢丝在筛面中极易移动而改 变筛孔尺寸，使用时必须用大框架 绷紧。
3. 筛面的运动形式
静止倾斜筛面: 物料靠自重在筛面作向下直线滑动，小 颗粒通过筛孔进行分离。改变筛面的倾角 可以改变物料在筛面上的速度和逗留时 间，这种筛子因物料相对筛面的运动路程 （筛程）较短，筛分效率较低。 往复运动筛面: 筛面作往复直线运动，物料沿筛面 作往复滑动。筛程较长。可用来清除 物料中流动性好而细小杂物，其筛分 效率及生产率均较高。
曲柄连杆机构
构机块滑 柄曲置正
工作原理：
摆动筛是利用一定 速度和加速度作周 期变化的筛面，使 物料在筛面上产生 相对运动，筛面配 备以适当的筛孔， 物料在运动过程中 进行分离的 。
用应的中机燃内在
构 机 块滑 柄 曲 置 正
主要技术参数
筛子： 筛面种类：编织筛、冲孔筛、栅筛 筛孔形状：圆形（多）、矩形，正方形 筛孔尺寸：圆孔为工艺要求物料尺寸的1.2～1.3倍； 正方形为1.0～1.2倍；长方形为1.1倍 生产率 生产能力
蝶片精选机
滚筒精选机
方法3
按物料的密度分选、分级。 用于颗粒的粒度或形状相 仿但密度不同的物料，利用 颗粒群的相对运动过程中产 生的离析现象（或称自动分 级）进行分选和分级，颗粒 群的相对运动可以由工作面 的摇动或气流造成。
相对密度分级装置
离心分级装置
方法4
按物料的流体动力特性分选 利用物料的流体动力特性的差 别，在垂直、水平或者倾斜的气流 或水流中进行分选和分级，实际上 是综合了物料的粒度、形状、表面 状态以及密度等各种因素进行的。 其中水流分级主要用于不溶性物 料，如淀粉制造，小麦去石。
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方法8
按物料的其他品质分选－仿生检测 根据物料的质量指标相关联的物理方法检 测物料并分选和分级，一般采用各种传感 器来检测物料。此方法技术难度较大。
第二节 筛分机械与设备 1. 筛分的基本知识
1）筛分：将粉粒料通过一层或数层带孔的筛面， 使物料按宽度或厚度分成若干个粒度级别的过 程。 2）筛分原理：根据物料粒度（厚度、宽度）或形 状的不同配备适当的筛孔，使物料与筛面充分接 触，并且具有适当的相对运动速度实现物料分选。
2.作用 ①保证产品的规格和质量指标。
②降低加工过程中原料的损耗率，提高原料利 用率,降低产品的成本。 ③提高劳动生产率，改善工作环境。 ④有利于生产的连续化和自动化。
3.分选的方法 着眼点：物料与杂质(物料)的物性差异
方法1 按物料的宽度分选 一般采用筛分 圆形孔
圆形筛孔只限制籽 粒的宽度，宽度大 的籽粒不能穿过筛 孔，而对长度和厚 度没有限制。
物料有两种运动方法： ①若物料滚动性好，使滚 筒有一倾斜角度使之运 动； ②若物料滚动性差，可采 用滚筒内装设螺旋卷带的 方法。
˜支撑装置
由滚圈、摩擦轮、机架和 轴承组成。滚圈固定在滚 筒上，并将筒体重量传递 给摩擦轮。整个设备由角 钢焊成的机架支承。
˜收集料斗
收集料斗设在滚筒下 面，料斗的数目与分级 的数目相同
± 筛余物法（筛余物送至下道筛面）
特点：先提细粒，后提粗粒 优点：粗粒料筛分路线长，筛面的检查、 清理维护方便。 缺点：筛面易磨损，多数粗粒料阻碍细粒 料接触筛面，降低筛分效率。
± 筛过物法（筛过物送至下道筛面）
筛余物从Ⅰ
Ⅳ渐粗
特点：先提粗粒，后提细粒 优点：筛面的负荷减轻，有助于提高筛分 效率，同时筛面配置空间较紧密。
±混合法
筛余物Ⅰ
Ⅳ渐细
综合前两种方法的优点
5）开孔率（筛面利用系数，筛孔系数）
概念：指筛孔所占面积与整个筛面面积的比值。 （开孔率愈大，筛分效率就愈高。但过大会影响筛子的强 度，一般以50%～60%为宜。） 筛孔的排列方式：有正方形、矩形和正三角形等排列方式， 以正三角形为佳。 正三角形排列的有效面 积系数较正方形排列增大， 可增 加 16%（设孔径 d和孔 隙间距m相同，试分析）； 并且它的筛孔是错开的，分 级效率和生产率都较高。
b.板筛面（冲孔筛面） ç 薄金属板冲孔而成（0.5～1.5mm） ç 仅用于处理颗粒料 ç 常采用圆孔和长孔,还有三角孔和异性孔 ç 筛孔冲成锥形，锥角为7° ç 安装时应大端向下 ，以减少堵塞
优点：孔眼固定不变，分级准确， 坚固、刚硬、使用期限长。 缺点：有时筛板产生波形，使筛面 上各点流量不均匀，影响功效。
理处预
第三章 食品清理和分选机械与设备
第一节
概述
第二节 筛分机械与设备 第三节 形状分级机械与设备 第四节 光学分选机械与设备 第五节 清洗机械与设备
第一节 概 述
1.概念
分选 清除物料中的异物及杂质。可以用手拣、洗 涤、风选、筛选、磁选、光选等方法来进行。 分级 对分选后的物料按其尺寸、形状、密度、颜 色或品质等特性分成等级
垂直圆运动筛面： 筛面在垂直平面作圆形或椭圆 形平动，或往复直线运动，物料 在筛面上作小的跳动，可破坏物 料的离析现象，颗粒不易堵塞筛 孔。适宜处理难筛粒含量多的物 料，流动性差的细颗粒物料。 平面回转筛面： 筛面在水平面内作圆运 动。物料在筛面上作相应的螺 旋运动，能促进物料的离析作 用，筛程最长，不易堵塞筛 孔，筛分效率及生产率均较 高。适于流动性差，自动分级 差物料。
气流分级
方法5
按物料的电磁特性分选 用于食品原料中去除铁性杂质
方法6
按物料的光电特性分选 利用物料的表面的颜色差 异，分出物料中的异色物 料。
大 米 色 选 机 果蔬分级机
色选装置原理
花生米色选机
方法7
按物料的内部品质分选－无损检测 根据物料的质量指标进行 分选和分级，一般采用无 损检测的各种方法，内部 品质的分选和分级比其他 方法更具有广泛的意义， 但分选难度更大。
a)正三角形 b)正方形
6）物料穿过筛孔的概率
并非筛面上所有的筛下级别的物料都能通过筛孔，只 有那些接触筛面且在运动中颗粒的投影完全进入筛孔，或 者是颗粒的重心已经进入筛孔的才有可能通过筛孔。 (b － D)2 K= (b + d )2 注意：当颗粒为筛下级 别，但它与筛面的相对 运动速度达到一定值以 上时，则完全没有通过 筛面的机会。
旋转筛面： 筛面呈圆筒形或多角筒形， 绕一水平轴或倾斜轴旋转，物料 在筛筒内作翻转运动而被筛选。 因物料只与部分筛面接触，因而 生产率低，但适用于难筛粒含量 高的物料，在粮食加工厂常用来 处理下脚料。
4. 摆 动 筛
摇、振动筛 物料在筛面上往复直线运动的筛分设备叫摆动筛。
结构特点:
图意示动运体筛
“清理” 、“分选”与“分 级” 课本：
农产品加工前必须对这些杂质进行清理（除杂） 分选：指清除物料中的异物及杂质 分级：分选后物料按特性分成等级 崔建云 食品加工机械与设备 中国轻工出版社 2004.5 P34 分选是将混合物按照一定原则分成两种以上具有 不同特点的物料的操着过程。 蒋迪清,唐伟强主编.食品通用机械与设备 华南理工大 学出版社 2003.7 食品分选机械，食品原料的清理与清洗机械 机械工业部 分类标准（JB3750-84） 通用机械：分选设备，洗刷设备