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比重式杏核壳仁风选机的设计研究

2015/2/26 15:36:35      点击:

近年来随着人民生活水平的提高,越来越多的人对杏仁的药用和其营养价值有了充分的认识。国内外市场对杏仁需求量不断增长,所以杏核加工产业具有很好的发展前景。破壳后对杏核的壳仁分离是杏仁进行深加工的重要工艺基础。为了开发适合我国推广使用的杏核壳仁分离设备,有利于改善我国杏核加工技术落后的现状。经过对破壳后杏核壳仁物料的形状尺寸及物理特性的测量及研究,确定了杏核壳仁物料在机构设计中依据的主要的外形特征尺寸,并综合考虑杏核物料中壳仁的摩擦特性,比重与悬浮速度因素存在的差异,并以此为依据确定了风力辅以振动筛作用进行壳仁分离的方法。通过对杏核壳仁在风力作用下分层及沿筛面不同方向运动受力条件及运动规律,为分离机构中振动筛的设计提供了理论依据。通过对杏核物料的悬浮速度及其机械特性对分离效果的影响研究,为风机参数及传动机构最佳参数的选择提供了重要的理论依据。

基于杏核壳仁物料的研究,利用果仁和碎壳的摩擦系数和悬浮速度不同的物理特性,借助向上穿过颗粒间隙的气流促使杏仁与碎壳的分层,在振动筛的作用下,壳仁沿筛面不同的方向运动,从而实现壳仁的分离。以比重风选法设计了杏核壳仁风选机,实现杏核壳仁分离。

目前,许多科研人员对杏核初加工机械的原理及设备做了大量的研究和分析,也取得了很多的成果,但是在杏壳仁分离装置方面的研究还比较少。要想达到杏壳仁分离的预期效果只能借鉴其它物料的分离规律,针对杏核壳仁做相应的基础性研究,找出最佳方案。因此,现有的壳仁分离机械主要存在以下几个方面的问题:

(1)机械式壳仁分离机的分离原理较为单一,与杏仁尺寸接近的杏壳分离效果不明显,而以电、磁原理对壳仁进行分离,不仅设备较为昂贵,生产工艺复杂,不能得到广泛推广使用,采用盐水比重法虽分离效果较好但需要干燥脱盐工艺较为复杂且易造成污染。

(2)尚未对破壳后的杏核物料物理特性及机械特性进行深入的研究,经破壳后的壳仁其尺寸分布及破壳的程度对杏核壳仁分离效率影响较大。

(3)由于破壳后杏壳的尺寸分布较广,机械壳仁分离设备大都一机多用,比人工效率虽然有所提高,但对壳仁分离只能做到初级分离,仁中含杂率较高,其分离效果受形状、大小、比重、硬度等限制,无法实现高精度高效率的分离。

比重式杏核壳仁风选机的工作机理:风选机采用吹气式的气流供应方式,振动筛采用物料上行运动体制,斜振倾斜振动面采用单层筛面,筛体工作时,壳仁物料不断地经过物料喂入装置均匀的从筛体中部进入筛面,在适当的风力及振动的作用下,物料处于疏松状态并迅速得到分层。由于杏壳质量较轻且悬浮速度较小,在碎壳与杏仁分离过程中,杏壳浮在物料上层,而质量较大的杏仁沉入物料底层与筛面接触从而形成了自动分级的现象,在下方风机的气流作用下,使壳与仁之间的空隙度增大,降低了物料层之间的正压力与摩擦力,使得物料处于流化状态,更加促进了自动分级的形成,处于上层的碎壳,在重力、惯性力、气流和连续进料的推动下,以下层的仁为滑动面,相对于筛面向下运动至壳的出口处,上层的壳在下滑的过程中,杏仁逐渐从壳中分离出来与筛面接触,在直线振动筛振动的作用下沿筛面上行,期间碎壳不断呈半悬浮状态进入物料上层,在运动到筛面上部时,下层中所含的碎壳已经很少,在振动的作用下,仁沿筛面向上运动从出料口排出。

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