第二章 清洗清理与分级机械

筛面的运动分析： 根据筛面与水平面的夹角及其振动 方向,筛面的运动形式有四种： 平面平振；平面斜振；斜面平振； 斜面斜振。 其中，以斜面平振用的最多。
如果以曲柄OA在 最右边的位置作为筛面 位移和时间的起始相位， 则筛面的位移、速度和 加速度与时间的关系为：
位移 ： s r cost 速度 ：
振动筛选机
三、重力分选 重力分选分干法重力分选及湿法重 力分选。 干法重力分选是应用振动和气流作 用原理，按物料组成的密度不同进行分 选的方法。 干法重力分选的典型设备是比重去 石机和重力分选机。
1．比重去石机 比重去石机是专门清除密度比粮粒大 的并肩石等重杂质的一种先进设备。
（1）构造 进料装置 筛体 风机 传动机构
浸泡1
进 料
二．包装容器清洗机械 1.刷式洗瓶机
对象： 果汁瓶、奶瓶 方法： 浸泡→瓶内插入旋转的 毛刷及水清洗→瓶口向 下冲洗
2.全自动洗瓶机
对象： 果汁瓶、奶瓶
结构型式： 依进出瓶方式分单、 双端式； 依传动分连续式和 间歇式
主要用于回收瓶 重点处理较难清 洗的瓶内残液和 标签纸等。
后续多次喷射
②
（2）筛孔形状和尺寸的选择： ①经验选定
②按筛理曲线确定
筛理曲线—谷粒和杂质的粒 度分布曲线。
◆ 绘制筛理曲线的两种方法： ① 任取300～500粒物料，分别测其三 维尺寸（长宽厚）。按一定的尺寸幅度分 组，算出每组的粒数占总粒数的百分比。 然后用直角坐标，以尺寸幅度为横坐 标，以其对应的百分率为纵坐标，画出频 率分布直方图，连接直方图的顶点成曲线 即可。
二．筛选 筛选：根据物料粒度的不同，利用一 层或数层静止的或运动的筛面对物料进 行分选的方法。 筛选的任务：清理去杂、按品质分级。 筛选对象：粮食 1．筛选原理 <1>.利用散粒体自动分层的特性分选
散粒体：性能介于固体和液体之间的颗 粒状物体称为散粒体 。
产生自动分级的原因：
①.流动的谷粒具有液体的性质，颗 粒受浮力作用，比重小而颗粒大的上浮。 ②.谷物在流动时松散，孔隙度变大， 颗粒之间的摩擦力变小，使性质不同的 颗粒产生分级。
粉料筛选机
3．振动筛 特点： ①.物料在筛面上作往复直线运动， 不跳跃； ②.筛程长，自动分级好； ③.适于除去大小杂质或按粒度进行 分级，多用于第一道工序； ④.筛分效率和生产率较高。
<1>.振动筛结构
<2>.工作原理
振动筛是利用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，筛面配以适当的筛孔，同时运用 适当的气流速度，按谷物和杂质粒度大 小和悬浮速度的不同进行分离的。 一般，前低后高，风从下面吹，籽 粒落下，长茎秆继续后移，再进行筛分。
§2-2 谷物清理与分级机械
清理机械主要用于谷物和坚果。
清理：指清除物料中的异物或杂质。
清理方法：手拣、洗涤、风选、筛选、 磁选、光选。 分级：对清理过的物料按质量不同分 成等级。其质量指标可以是尺寸、形 状、密度、颜色和品质等。
定级：按商业价值和用途划分品级,与 物理分级时所公认的考虑因素相比,定级 取决于更多的因素。 定级所考虑的因素: 物理特性； 化学特性； 生物学特性。
增加长方形筛孔的长度可提高筛分效 率，但增加到一定程度后，筛分效率提 高很少。另外，筛孔过长，筛面的强度 和刚度将被削弱。 一般，筛孔的长度为谷粒长度的2-3 倍。 筛分效率：物料经筛选一定时间后， 筛过物的重量占原料中可筛过物料重量 的百分比。
用圆形筛孔分离： 根据物料宽度不同 进行分离 筛分时，谷粒必须 竖立起来才能穿过筛 面。即以物料宽度确 定筛孔直径： 粮粒长度>筛孔直径 >粮粒宽度。
物料跳离筛面的条件是：
N=0
即物料不跳离筛面应满足： Gcosα ≥Qsinα
n3
30 rtg
对于振动筛， 适宜的曲柄工作转速应在下列范 围：
n2 n n3
tg n (45 ~ 60) r
在实际生产中工作转速可取为 ：
4．高速振动筛 凡是物料在筛面上产生跳动而进行 筛选的称为高速振动筛。 工作原理：根据物料与杂质粒度的 不同，利用一定规格筛孔的筛面作高速 振动进行筛理。 特点：物料在筛面上产生剧烈跳动， 容易松散，有利于筛去小杂质，而且筛 孔不易堵塞。筛分效率和生产率较高。
双级滚筒 自动化输送
滚筒式清洗机
2.螺旋式清洗机
螺旋推运、喷头冲洗
原理： 物料与螺旋 面、机壳及物 料之间的摩擦
用途：水果， 块根、块茎类蔬菜 滚刀4将物料切 成小块
3.带式清洗机
多用于水果清洗
物料在输送带上边移动边被高压水清洗
4.组合式清洗机（先进设备）
提 升 喷洗
去水
浸泡2 （浸泡时可加杀菌药）
<2>.根据物料粒度或形状的不同进行分选 物料一般由长、宽、厚三维尺寸组成， 一般是长＞宽＞厚。 根据物料粒度大小进行筛选，须配备 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。 筛选一般是根据颗粒的宽度和厚度的 不同来进行的。
用长方形筛孔分离： 根据粮粒厚度的不同 进行分离 在实际应用中，用筛 孔宽度与物料厚度的比 较来分离： 粮粒宽度>筛孔宽度> 粮粒厚度（如图）
工作原理： 物料连续进入筛面中部，由于物料各成分的密度 及空气动力学特性不同，在适当的振动和气流速度 作用下，密度较小的谷粒浮在上层，密度较大的石 子沉入底层与筛面接触，形成自动分层。由于自下 而上穿过物料的气流作用，使物料之间空隙度较大， 降低了料层间的正压力和摩擦力，物料处于流化状 态，促进了物料的自动分层。由于筛面稍倾斜，上 层物料在重力和惯性力的作用下，以下层物料为滑 动面，滑向净粮出口。与此同时，石子等杂物逐渐 从粮粒中分出进入下层，并在振动和气流作用下沿 筛面向后上滑，上层物料也越来越薄，压力减小， 下层粮粒又不断进入上层，在到达筛面末端时，下 层物料中粮粒已经很少了，在反吹气流的作用下， 少量粮粒又被吹回，石子等重物则从排石口排出。
悬浮速度：物料在气流 中既不上升也不下降,而呈悬 浮状态,这时的气流速度V为 该物料的悬浮速度。 当P>G时, 物料向上运动； 当P<G时, 物料向下运动； 当P=G时, 物料在气流中既 不上升也不下降,而呈悬浮状 态。 此时的气流速度V为该物料 的悬浮速度。
气流清选原理： 物料悬浮速度愈小，其获得气流方向 加速度的能力愈强，因此，利用物料与轻 杂物悬浮速度的不同进行分选。
一、气流清选 1．气流清选原理 气流清选 ——利用物料的空气动力学特性 进行分选的方法叫气流清选。 作用：去除物料中的轻杂。
空气动力特性： 指不同尺寸、形 状、密度的物料与空气产生相对运动时 受到空气的作用力不同，以致它们在外 力（包括空气作用力、重力）作用下表 现出不同的运动状态。
物料的空气动力特性常常用悬浮速 度表示。
Vm
3．影响垂直风道气流清选效果的因素
（1）物料进入风道的速度Vm （米/秒 ） 一般 Vm =0.3～0.4 （2）单位流量q（kg/cm·h） 单位流量指单位风道宽度在单位时 间内所处理的物料重量。 一般 q =40～60
（3）风道尺寸
风道厚度δ ：风道截面上尺寸 较小处 。通常取60～260mm 。 风道高度H1：物料从进入风道 的位置到风道开始转弯处所在位 置的距离。 H1的选取与q和δ 有关。通常 取800～1600mm 。 空气进口高度H2 ：从进风口到 物料进入风道之间的距离。 一般取H2＝（1.5～2）δ 。
实现谷物分选的条件： 谷粒的悬浮速度＞气流速度＞轻杂 质的悬浮速度
2．气流清选方式 （1）吸（吹）气式垂直气流清选
1.料斗 2.风机 3.斜筛 4.沉降室
（2）倾斜气流清选
6.重粒 7.轻粒
（3）抛扔物料清选
扬 场 机 5.种子混合物 6.重粒 7.轻粒 由于在静止的空气中抛扔物料，气流方 向相反，所以，饱满籽粒被抛得较远。
水果、蔬菜按颜色、损伤情况、大小和重量进行
分级。 谷物和坚果的清理和分级一般利用下列原理和方 法： ① 空气动力学特性的不同-② 颗粒大小的不同--筛选法 ③ 颗粒形状的不同--精选 ④ 比重的不同--干法比重分选和湿法比重分选 ⑤ 磁性的不同--磁选法 ⑥ 弹性的不同--撞击法 ⑦ 颜色的不同--光电分选法
因 | cost |max 1
n 30
（n为曲柄每分种转速），则物料沿筛 面下滑的曲柄临界转速为：
gtg n1 30 2r
（r/min）
当曲柄在Ⅰ、Ⅳ象限时，物料有 上滑的可能。其临界条件是： Qcosα + Gsinα ≤ F
同理可以求得此时的临界转速：
gtg n2 30 2 r
2．去石洗麦甩干机 湿法重力分选的原理是： 不同密度的颗粒在水中受到水的 浮力及下降阻力的作用。密度小于水 的颗粒及杂物上浮而被分离，密度大 于水的颗粒下沉。按沉降速度的不同 可将不同密度的颗粒分开。
Q m r cost
2
N G cos Q sin mgcos m 2 r cost sin
F fN tg (mgcos m r cost sin )
2
物料沿筛面下滑的临界条件是
Q cos G sin F
即
2 r cost gtg( )
②用整套的标准 检验圆孔筛对试样 进行筛选分析，以 标准筛的各层筛孔 直径为横坐标，以 各层筛上物占物料 总重量的百分比为 纵坐标绘出曲线图。
<4>.筛面的运动形式
①静止倾斜筛面 靠重力下滑，效率 低。 ②往复振动筛面 物料往复滑动，去 除细小杂物，效率 较高。
③.高速振动筛 筛面垂直振动， 物料在筛面上作 小的跳动、平动 或直线运动，不 易堵塞。
<3>.筛孔形状和尺寸的选择
（1）筛面的种类： ① 冲孔筛面：有平板冲孔筛面和波纹 冲孔筛面两种。 平板冲孔筛筛孔可以是圆形、长方形， 等边三角形和方形。平板冲孔筛多用于振 动筛、平面回转筛。 波纹形冲孔筛面（沉孔筛面），有圆 形和长方形筛孔两种。波纹形冲孔筛多用 于高速振动筛和圆筒回转筛上。
编织筛面 一般用镀锌钢丝或其他金属丝编织 而成，筛孔有长方形、方形和菱形三种。 筛孔规格按照两钢丝之间的最小距 离用mm表示，或者用网目的方法表示 （每平方英寸上筛孔的数目）。 ③ 筛布（筛网） 用于筛理细小材料，如面粉等。
清洗、清理、分级的意义 提高产品品质 避免损坏设备 提高设备效率
§2-1
清洗机械
常用清洗机械分类： 原料清洗；
包装容器清洗； 器皿清洗。
常用清洗液种类： ① 冷水 ② 热水 ③ 蒸汽 ④ 药剂溶液
清洗方法： ① 浸泡 ② 喷水清洗 ③ 刷洗
一．原料清洗机 1.滚筒式清洗机
原理： 物料与栅 条及物料之 间的摩擦 特点： 结构简单， 生产率高， 清洗彻底， 损失小， 用于各种物料。
④回转筛面 物料在筛 面上作螺旋 运动，筛程 长，效率高。
⑤旋转筛面 筒形筛面绕一 倾斜轴旋转，物 料在筛筒内作翻 转运动。效率低， 适用于物料的初 清理。
2．回转平面筛
运动分析： 转速低，摩擦力较 大时，无相对运动，绝 对运动与相对运动相同。 转速很高，摩擦力 为零时，相对运动为一 个和牵连运动相切的等 圆，此时无绝对运动。 实际工作情况介于 二者之间。 广泛用于粉料加工。
r sin t
2
a 加速度：
r cos
当振动筛的筛面作周期性往复振动时, 物料在筛面上可能出现不同的情况：
相对静止，物料与筛面无相对运动； 物料沿筛面向上滑动并与筛面相接触；
物料沿筛面向下滑动，并与筛面相接触；
物料跳离筛面，并沿筛面不断向前作抛
物线运动。
物料沿筛面下滑的临界条件： 取筛面上单粒物料作为研究对象。
预泡（35~40度）
浸泡（70~75度） 一次喷射
3.空罐清洗机
Leabharlann Baidu
对象： 新罐头瓶 清洗方法： 热水冲洗与蒸汽 杀菌结合。 洗罐过程： 空罐—星轮10— 热水冲洗—星轮 4—蒸汽消毒—星 轮5—出罐
三、器皿清洗机械
刷洗 去水冷却 清洗 喷洗
卸载
装载
应用场合：饭店 工序： 喷洗去残物 清洗液清洗 两面刷洗干燥 清洗过程： 装载器皿—喷 洗（水温50~60 度）—清洗（洗 涤剂）—刷洗 （水温85~90 度）—去水冷却