单轴面筋脱水机

目 录 1 引言 ............................................................................. 1 1.绪论 1.1课题的研究背景及意义 ............................................................ 1 1.2现有面筋淀粉分离设备的分析1 1.2.1 MJ面筋机与马丁法工艺1 1.2.2旋流器与水力旋流工艺 1 1.2.3三相卧螺分离机及其工艺2 2.1面团形成的过程及原理 ............................................................ 3 2.1.1原料混合阶段4 2.1.2面筋形成阶段4 2.1.3面筋扩展阶段4 2.1.4搅拌完成阶段5 2.1.5搅拌过度阶段5 2.1.6破坏阶段5 2.2面筋与淀粉分离的过程及原理5 2.3新型面筋淀粉分离机6 2.4本论文主要研究内容8 3计算部分 ......................................................................... 14 3.1主轴直径的初步估算 ............................................................. 14 3.2滚动轴承的选择及校核计算 ....................................................... 20 3.3联轴器的选择 ................................................................... 23 3.4电动机的选择 ................................................................... 25 4.设计部分......................................................................... 28 4.1绞龙的设计 ..................................................................... 28 4.2绞龙壳体的设计 ................................................................. 30 4.3筛网的设计 ..................................................................... 30 4.4轴的结构设计 ................................................................... 31 4.5支撑件的设计 ................................................................... 32 5设备概述及其使用注意事项 ......................................................... 34 5.1设备概述 ....................................................................... 35 5.2设备使用注意事项 ............................................................... 35 5.3本章小结 ....................................................................... 37 6致谢 ............................................................................. 38 7参考文献 ......................................................................... 39 对于小麦淀粉生产工艺而言，有一类设备是不可或缺的，那就是面筋淀粉分离机。结合设备工作状态的差异，通常将淀粉工艺区划分为三类，分别是马丁法、水力旋流法和三相卧螺分离法；如果根据分离程序物料状态的区别对其进行划分，其主要包括面团法、面糊法等。我国小麦淀粉生产的工业化起始于19世纪30-40年代，并在80-90年代实现了突破性发展。伴随工业酒精的出现，小麦淀粉产业表现出十分理想的发展潜力。但是我国小麦淀粉工艺设备，特别是面筋淀粉分离设备的研发，其难以符合实际生产的客观需求。在20世纪80年代之后，上海，新疆等地区从欧美发达国家引进了诸多现代化的生产设备，然而由于其成本相对较高，工艺过于复杂，因此其并未发挥预期的作用。在近些年中，相关设备和生产技艺的研究显得愈发关键了。 1现有面筋淀粉分离设备的分析

1.1 MJ面筋机与马丁法工艺（见图1)

MJ面筋机在下面容器内设有两根搅拌棒，轴向设有电机来驱动。在对其进行应用时，可先对电机进行启动，之后将原材料转移至容器中，在对其搅拌一定的时间之后，其可以稍作停顿，在醒面结束之后，再完成后续的搅拌、冲洗等 操作，并产出重要的中间产物。由于在进行洗筋的过程中，诸多面筋网络并未彻底醒发，其间还包含了诸多淀粉颗粒，假如通过搅拌棒以较高的速率对其进行搅拌，其必然会对面筋网络形成巨大的破坏。所以，搅拌棒只可以按照较低的速率运行，并反复启停，借助人工的方式进行翻动，然后经过冲水、放浆等若干工序，其才可以有效完成。由于多种操作都在相同的空间里面，设备功能难免会有差错，只偏于搅拌、醒面，而洗筋效率处于相对较低的水平，其表现出的分离效果并不理想，工人劳动强度也十分出众，其难以不间断的生产，用水量也处于较高的水平，其形成的淀粉面浆浓度相对较低，并导致单位用电量大幅度增加。 1.2 旋流器与水力旋流工艺 旋流器（具体参考图2)一般通过两部分组成。分别为圆柱体和圆锥体。对于圆柱体顶部来说，其逐行配了与内部进行衔接的溢流排料管，旋流器主要是在离心力的影响下，让颗粒体积和各种质量的物料实现有效的分离。另外，物品在输送泵压力影响下，其能够通过进料管与切线方向相一致，最后转移至旋流器，同时，其能够以较高的速率回旋，由于受到离心力的影响，体积较大的淀粉颗粒下降的速率相对较高，之后利用底流口高效的排出，此类物品也被命名为底流物，而体积偏小的蛋白颗粒所对应的下降速率相对较低，在内部不断提升，从而从最上部有效排出，这些物料被命名为溢流物。10 mm旋流器的分割点直径d50为3-7um，此类水力旋流法，能够在面粉内对淀粉进行有效的提炼。 面粉和水根据既定的比例在混合器中完全搅拌，并将其转移至贮浆罐。然后用泵将混合好的面糊和水放入一组旋流器中进行旋流，每级旋流器产出的产物被分为重和轻两种，在放入纯净水之后可以对其进行充分的洗剂。而分离之后的部分可以转移至分设备，进而使麦皮实现有效的剔除；此外，质量相对较小的部分能够在其他旋流器内实现有效的分离，并在产物内获得面筋，最后转移至筛网部分，在对其充分加水之后得到一定的湿面筋。 该工艺设备因为应用了多级输送，因此其能耗达到较高的水平，此外，面筋在实现旋流分离的时候，其有较大的概率出现断裂的情况，所以，其分离效果也相对较差，该工艺是上个世纪八十年代在我国开始应用的，但在不久后停产。 1.3 三相卧螺分离机及其工艺 卧螺分离机（具体参考图3)是一类非常典型的卧式离心机，其装配了特定的螺旋，螺旋的旋转速率与转鼓转速的差异。此类设备的分离因数通常处于2000-4 000范围内，并且在溢流出口端设置了专门的喷嘴，其能够对中相进行有效的分离，因此相关学者也将其命名为三相卧螺分离机。 对于三相卧螺分离机来说，它对原材料存在比较严苛的标准，其要求的面粉应表现出多样性的特点，其中比较具有代表性的包括高出粉率、低破损率等，接近我国国标特制二级粉以上。面糊完成后必须均质熟化，而此后的面糊通过泵实现高效的输入。 该设备分离之后的物质很大程度上表现为固体形状，并可以通过螺旋推进器进行高效的排出。其面筋并未完全形成，必须添加清水将其转移至设备进行充分的搅拌，在其出现水和作用之后，使其产生膏状的面浆，之后通过熟化、搅拌等操作，让淀粉成为游离的状态，然后将其转移至卧式螺旋沉降机，从而使其能够有效的分离。因为其分出的物质还必须完成稀释处理，转移至多级旋流器展开充分的洗涤，在洗涤操作之前还应该通过专门的离心机对其展开处理，因此其能够对高品质的淀粉进行有效的提取，然而工艺十分繁杂，能耗达到较高的水平，所需的成本较高。 综上所述，该工艺很大程度上表现出两极化的趋势：①绝大部分企业应用马丁法开展各项生产工作；②少数企业采用价格昂贵，工艺较为繁杂的淀粉生产设备 2 从面团糊看面筋分离机的未来 2.1 面团形成的过程及原理 一般来说，面团与面糊的形成区别在于其实际的加水量，假如加水量低于35%，那么面团无法形成。此外，面团是在加水50%的时候能够有效制成。假如其明显大于60%，那么可将其调制为特定的面糊。一般而言，在对面团进行调制的时候，其可以结合物性变化将其划分为多个阶段，其中比较具有代表性的包括 原料混合阶段、搅拌完成阶段等。 2.1.1 原料混合阶段 通常而言，可以将醅入的原料、辅料等进行充分的混合，在这之后添加水弄湿，然而其并未构成一体，水化作用通常只在表面形成，原料和辅料能够产生相对分散的松散状。硬麦粉颗料扫描的情况具体参考图4。

2.1.2 面筋形成阶段 伴随搅拌的进行，蛋白质可以吸收相对较多的水，进而造成比较明显的膨胀现象，淀粉粒在这个过程中会不断增加。之后继续开始搅拌工作，绝大多数水分可以转移至面筋网络内部，并被其充分的吸收。面团就演变为一个整体，一部分蛋白质变成了面筋。此时面团极易断开，因为缺少了弹性。但是表面是湿润的。从化学的层面而言，面筋形成即为蛋白质溶胀。其中二硫键起着关键的作用 2.1.3 面筋扩展阶段 伴随面筋的形成，大量水分转移至胶粒当中，面团表面很大程度上表现出光滑的特点，并且延伸性也会明显增加。