第六章 清粉

小麦加工工艺与设备2020/1/19小麦加工工艺与设备齐齐哈尔大学食品与生物工程学院粮食工程专业小麦加工工艺与设备2020/1/19第六章清粉在制品经过研磨筛理分级后，分出粗粒和粗粉，需进一步研磨成粉。其中含有一些连皮胚乳粒和细碎麦皮，在胚乳颗粒被磨碎成粉的同时，必然使一些麦皮随之粉碎，降低面粉质量。生产高等和高出粉率的面粉时，需要将粗粒和粗粉进行精选，分离出细麦皮。分出的细碎麦皮送往细皮磨，连皮胚粒送往渣磨或尾磨，胚乳颗粒送往前路心磨。制粉工艺中，按品质对粒度相近的在制品（麦渣、麦心或粗粉）进行提纯分级的工序称为清粉，所用设备称为清粉机。小麦加工工艺与设备2020/1/195.1清粉的基本原理一、清粉物料的理化特性粗粒、粗粉的悬浮速度与灰分的关系如图：从图中可以看出：1.同一粒度的粗粒或粗粉，随悬浮速度的增加，灰分呈先增加后下降的趋势。选取合适的风速，可以分离出低灰分的胚乳颗粒。2.物料粒度减小，曲线左移，即颗粒悬浮速度减小，且悬浮速度范围减小。灰分/%小麦加工工艺与设备2020/1/19大粗粒混合物中胚乳粒、连皮胚乳粒、碎麦皮的悬浮速度相差较大，中粗粒次之，而粗粉相差最小。清粉时大粗粒所需风量较大，风速较高且易于调节；粗粉所需风量较小，风速也不易掌握，筛出物料的灰分降低相对较低。同一悬浮速递下，悬浮颗粒的灰分取决于其粒度大小。表中列出悬浮速度为1.8m/s时，不同悬浮颗粒灰分的变化。要提高粗粒和粗粉的清粉效果，必须在清粉前按粒度将其分级，缩小其粒度差异。同一悬浮速度（1.8m/s）下粒度与灰分的关系粒度/GG46/4840/4234/3630/3224/26灰分/%0.460.811.572.473.34小麦加工工艺与设备2020/1/19二、清粉机的工作原理清粉机利用混合物料悬浮速度差别，采用略带倾斜、筛孔逐段加大的振动筛面和气流联合作用，使筛面上物料按其悬浮速度不同形成自动分级。清粉机振动筛面为二或三层，每层分四段，从进口到出口筛网逐段放稀。上方设有吸风道，气流自下而上穿过筛面及物料。物料落入筛面后，筛面的倾斜振动使物料呈松散的状态向出口方向流动。气流使物料在筛面上按悬浮速度的大小分级，悬浮速度较大的物料处于分级的下层，穿过筛孔成为筛下物。物料在筛面上逐层分级，逐层逐段分选，下层筛面筛上物的平均品质较上层好，而同层筛面筛下物前段的物料较后段好。876512341.进机物料；2.吸风；3.上层筛上物；4.下层筛上物；5.筛面；6.筛下物收集槽；7.后端筛下物；8.前端筛下物小麦加工工艺与设备2020/1/19清粉作用是将皮磨和渣磨粗料进行分级，按质量分成麦皮、麦渣和胚乳颗粒（麦心）。经清粉后，物料分成三类:a、筛下物：基本上是纯净的麦心，前段筛下物细而纯，后段筛下物粗而混有少量麸屑。可以分别送往不同心磨或渣磨处理。b、筛上物：主要是粘有麸皮的麦渣或混有胚乳的细麸。可以分别送往细皮磨或尾磨处理。c、气流提取物：细麸和粉尘。876512341.进机物料；2.吸风；3.上层筛上物；4.下层筛上物；5.筛面；6.筛下物收集槽；7.后端筛下物；8.前端筛下物小麦加工工艺与设备2020/1/19清粉机进机物料的要求（1）进机物料含粉量应尽可能低，不含粉最理想，进机物料的粒度差应尽量小，以保证清粉效果；（2）安装场所必须确保进入清粉机的足够空气量及通畅；（3）进行风网设计时，用于清粉机的风量应大于清粉机工作的空气用量。小麦加工工艺与设备2020/1/195.2清粉机的主要结构（一）清粉机的结构清粉机主要由机架、喂料机构、筛体、吸风机构、出料机构和振动机构等部分组成。小麦加工工艺与设备2020/1/191.喂料机构采用活门式喂料装置，整个装置与筛体连为一体，工作时随筛体一起振动。进料口与进料筒采用柔性连接，物料落到进料室及喂料室后，由于底面的振动，使物料均匀摊开，喂料活门使物料进一步展开，以均匀的薄层进入筛面进料端。小麦加工工艺与设备2020/1/192.筛体筛体由三层筛格和集料箱组成，集料箱在三层筛格的下方，筛体尾部的下方装置有筛上物分料箱。筛下物集料箱中有16个漏斗形出口，按纵向排列，各出口下方装有拨板，拨板有向外或向内两种工作位置，通过翻转拨板，可选择占筛面全长的1/16段筛下物的去向。气流经集料箱外侧的进风口进入筛面下方。小麦加工工艺与设备2020/1/193.筛格清粉机筛格采用铝合金制造。筛格的顶面绷装筛网，筛框中间的两条轨道用以承托筛面清理刷。筛网张紧是清粉机正常工作的重要条件，筛面若松驰将导致物料得不到足够大的惯性，在筛面上推进困难，形成堵料，影响分级及提纯效果，使处理能力下降，严重时将导致设备堵塞。筛面应按一定要求缝制，四周装置长度约为475mm的拉钩条，采用专用工具将筛面拉紧并装置在筛框上。小麦加工工艺与设备2020/1/19清理刷是由两段刷板、上下夹板及刷架组成，工作时滑动刷架放置在轨道上。刷子在轨道上产生往复运动，状态为向右滑动，当刷子滑动到筛格一端时，上夹板与碰杆撞击，使刷子翻转，筛面对刷子运动的制约方向改变，刷子掉头运行，继续清理筛面。小麦加工工艺与设备2020/1/194.出料装置清粉机的出料端固定有筛上物出料调节箱。三层筛面清粉及出料调节箱下方设有输料管，每层筛上物各对应一根料管。工艺需要时，转动出料箱中的调节板，可将相邻的两种筛上物合并。小麦加工工艺与设备2020/1/19清粉机筛体下方设置有集料斗，料斗出口有16个活门，控制筛下物进入下方振动输送槽中的任意一路。振动输送槽通过连杆与筛体连接，与筛体一起振动。输送槽有5种基本形式，见图。小麦加工工艺与设备2020/1/195.传动机构清粉机传动机构分偏心轴传动和振动电机传动两种。新型清粉机多采用振动电机传动，图为清粉机振动受力分析示意图。图中A由喂料机构、筛格、清粉物料、筛上物出口、集料槽、输料槽和振动电机组成的振动体，由弹簧P支撑。F为振动电机激振力、C为振动体的中心、β为激振力和水平面的夹角（即抛掷角）、W为振动体的重心、P为弹簧反作用力、E为F力作用线离开重心C的距离。振动体A在FD方向以振幅4.25-4.5mm往复摆动。由于振动体A上部是自由的，下部受弹簧阻尼的作用，所以FD线以上各点摆动大，以下各点摆动小。振动结合摆动，使FD线以上各点（头端）抛掷角范围大（10-15°），以下各点（尾端）抛掷角范围小（5-10°）。小麦加工工艺与设备2020/1/196.风量调节装置•风量调节机构由吸风室、吸风道和总风管组成。•清粉机筛面上方空间有16个吸风室，每个吸风室通向吸风道处设有调节插板或活门，调节各段筛面上升气流的风速。•清粉机的吸风道有变截面、旋流式和倒梯形三种形式。图中为旋流式吸风道，吸风室内的气流切向进入，以较高的风速呈螺旋状向总风管前进，减少风道中细小颗粒的沉积。风道的前后端设有的圆板补风活门，补充风道中的风量。小麦加工工艺与设备2020/1/19（二）典型清粉设备FQFD50*2*2型清粉机，该机双筛体两层筛面，筛体由三根吊杆悬挂，其筛面抛掷角度和筛面斜度可以调节。采用偏心轴转动，水平吸风道。小麦加工工艺与设备2020/1/196.3清粉效果的评定与影响因素一、清粉工艺效果的评定清粉机的工艺效果以物料经清粉后，精选出粗粒、粗粉的数量及相应的灰分降低程度来衡量。清粉机提纯的粗粒、粗粉数量越多，其灰分与清粉前的物料灰分相差越大，清粉效果越高，清粉效果计算：η=η1·η2η为清粉机的清粉效果（%）；η1为粗粒、粗粉筛出率（%）；η2为精选后粗粒、粗粉灰分降低率（%）。粗粒、粗粉筛出率（η1）为清粉机精选后，提纯的粗粒、粗粉流量占进机物料流量的百分比。1q=100%Q小麦加工工艺与设备2020/1/19•粗粒、粗灰分降低率（η2）为入机物料灰分与筛出物料灰分之差占入机物料灰分的百分比。1221Z-Z=100%ZZ1为进入清粉机物料的灰分（%）；Z2为清粉机筛下物料的灰分（%）。例如：某台大粗粒（20GG/36GG）清粉机工艺效果的测定如下：入机物料流量为996kg/h，灰分1.53%，前段筛下物流量256kg/h，灰分0.69%；后段筛下物流量302kg/h，灰分0.90%，则1q256302=100%=100%=56%Q99622560.69%+3020.90%Z==0.80%2563021221Z-Z1.530.8=100%=100%=47.7%Z1.53η=η1·η2=56%×47.7%=26.7%小麦加工工艺与设备2020/1/19二、影响清粉工艺效果的主要因素1．物料的性质及其在筛面上的分布状态（1）进机物料的粒度：清粉机进机物料颗粒的大小与清粉效果直接相关，若粒度差别大，大粒的麦皮与小粒的胚乳悬浮速度接近，很难分清。进机物料的颗粒越大，其品质差别越大，悬浮速度差别也越明显，所以其清粉效果越好。在配备清粉机时应首先考虑提纯前路的麦渣和粗麦心，对细麦心和粗粉的清粉效果一般不如粗物料。（2）进机物料均匀程度进机物料粒度均匀时，品质不同的物料其悬浮速度差别大，清粉机较好操作；进机物料粒度范围较大时，品质好粒度较小的物料的悬浮速度与品质差粒度较大的物料相同，二者较难分离，清粉效果差。清粉物料在入机之前必须分级，缩小其粒度范围，以保证粒度基本均匀。（3）进机物料含粉情况被清粉的粗粒中如有面粉，物料在筛面上不易松散，流动性差，将影响粗粒的正常运动。所以，清粉物料在入机前必须把面粉筛净，否则，所含细粉将被吸走成为低等级面粉，而且这些细粉容易在风道沉积。造成风道堵塞而影响清粉效果。（4）物料在筛面上的分布状态物料如果分布不均匀，不能保证有一层纯物料保持在筛面上，使不纯的物料穿过筛面。同时气流将大量地通过物料稀薄或裸露的筛面部分，破坏物料的自动分级，影响清粉效果；在物料层厚的部位，通过物料的空气减少，降低了麸屑的分离程度，使粗粒没有受到应有的气流作用就穿过筛孔，大部分纯的胚乳粒则混在筛上物中。为保证物料能均匀覆盖在全部筛面上，就要求喂料均匀，筛网张紧，筛面上气流均匀，筛面运动左右平衡。小麦加工工艺与设备2020/1/192．筛面的工作状态指筛网的张紧程度、筛面的清理及筛面横向是否水平。筛面张紧是设备正常运行、保持清粉效果的一个重要条件。筛面不采用钢丝筛网，采用筛绢，易于张紧。如果筛面松驰下垂，则易造成料层不均、刷子不走、物料运动困难、分级状态差、筛孔堵塞、风选作用减弱，甚至造成设备堵塞。如果筛孔堵塞，将影响物料和气流的穿过，筛出率降低，自动分级差，清粉效果下降。筛面工作时，清理刷应运行自如，保证筛孔畅通。如筛面横向不水平，造成筛面两边料层厚度不均或物料走单边，影响自动分级，从而造成清粉效果降低。3．筛网的配置制粉工艺中各道清粉机筛网配置是否合适与其工艺效果密切相关。清粉机筛网配置时必须综合考虑清粉物料的性质、粒度、该道清粉机的负荷量以及所配备的吸风量等。若筛网配备过密，灰分降低率提高，但筛出率会降低；若配备过稀，筛出率增加，但筛下物的品质较差。筛网配置原则：每层筛面“前密后稀”，逐段放大；同段筛面“上稀下密”，逐层加密；各段筛孔应与进机物料的粒度范围相适应，还要考虑气流的作用。4．清粉机筛体的运动参数运动参数包括：筛面倾角、筛体振幅、振动频率及抛角等。倾斜筛面有利物料流动，筛面倾角一般不需调整。振动频率一般保持不变。筛体振幅对产量、清粉效果都有一定的影响。振幅增大，筛面上物料的运行速度加快，产量提高，物料接触筛面的机会减少，筛出率降低。在一定范围内增加抛角可促进物料的自动分级和产量的提高。抛角的大小通过两台振动电机的装置角度控制。5．物料流量清粉机流量的大小直接影响清粉效果，流量增大，筛面上料层加厚，气流难以穿过料层，较难形成自动分级，筛出率和灰分降低率下降，此种条件下应适当加大吸风量，以保证筛下物料纯净，同时避免物料在筛面上堵塞；流量过小，料层过薄，易被气流吹穿，破坏自动分级，清粉效果下降，此种条件下应适当减小吸风量，避免物料被气流吸走。6．吸风量清粉机的风量取决于清粉物料的类别，大粗粒比细小物料需要较多风量