20~100目膨化黑米粉的控制性粉碎研究.pdf

2017年8月
中国粮油学报
Vol 32, No 8
第32卷第8期
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
2017
20~100目膨化黑米粉的控制性粉碎研究
邹鹏程张明星曾川李鹏超陈俊冬陈海焱
(西南科技大学环境与资源学院,绵阳621010)
(西南科技大学制造科学与工程学院,绵阳621010)
摘要在粉碎膨化黑米的过程中,为了得到20~100目这一特定粒度段的膨化黑米粉,试验采用自制
的叶轮式粉碎机在干法状态下研究膨化黑米的控制性粉碎。考察了在改变筛笼与叶轮间隙、粉碎主机转速
引风机流量及筛筅孔径的情況下对粉体产量、20目以上的粗粉在试验产品中的质量占比(m1)、20~100目粉
体在试验产品中的质量占比(m2)的変化规律。结果表明:筛笼与叶轮间隙为8mm时,产量和m2比5mm时
高随着粉碎主机转速从864r/min增大到1152r/min及引风机流量从868mh增大到1409m3/h时,产量
不断提高,n2不断减小;筛笼孔径为10mm时,产量和m2比5mm和8mm时高。在筛笼孔径改变的情况下,
会大幅度変化。筛笼与叶轮间隙为8mm、粉碎主机转速为864r/min、引风机流量为868mh及筛笼孔径
10mm时,m2最大
关键词叶轮式粉碎机膨化黑米控制性粉碎占比
中图分类号:TS213
文献标识码:文章编号:1003-0174(2017)08-0034-05
我国每年的休闲食品销售额达几十亿元人民锤筛间距等"。对于膨化类食品的粉碎机械在国
币,其中谷物膨化食品的年产量约20万t。粉碎内外较为罕见,也鲜有其操作参数对粒度、产量影响
过后的食品具有明显的优点∷提高食品的口感,并且的相关研究。在实际应用中,因为膨化黑米淀粉含
有利于营养成分的吸收;原来不能吸收或利用的原量高,如果颗粒太细,沖调的时候膨化黑米粉糊化很
料被重新利用,配置和深加工成各种功能食品,增加容易结块,影响沖调性能冫颗粒太粗的话影响产品口
新的食品品种,提高了资源利用率2。
感,所以需要尽量控制在一个合理的粒度区间。
食品粉碎是食品加工的重要组成部分,食品粉
本研究利用自制的叶轮式粉碎机粉碎膨化黑米
碎机械在食品行业中应用广泛。随着食品工业的迅球,通过探究筛笼与粉碎叶轮间隙、粉碎主机转速、
速发展,人们对食品的要求也越来越高,所以食品粉引风机流量和筛笼孔径对膨化黑米粉粒度和产量的
碎机械成为了现今食品机械研究的一个重要方影响,找出自制叶轮式粉碎机粉碎膨化黑米球的最
向。但是在实际应用中,很多粉碎机却很难达到优操作参数,为工业化生产膨化类食品提供参考
预期的粉碎效果。生产能力与粉碎粒度两者之间相
互制约,当生产能力达到要求时,粉碎粒度却未满
试验材料、设备及试验方案
足当粉碎粒度合乎要求,而生产能力却大为降低。1.1试验材料
因而有必要对影响粉碎机粉碎效率的主要因素进行
膨化黑米球(直径约12mm):北京朔方科技发
研究の。目前,对于食品粉碎机械主要是辊式粉碎展股份有限公司。
和冲击式粉碎,但是两者粉碎方式能耗较大,且产量1.2试验设备
较低。对于冲击式粉碎机械,相关研究认为影响粉
叶轮式粉碎机系统∷绵阳流能粉体设备有限公
碎强度的主要参数是锤片线速度、吸风量、开孔率、司,包括叶轮式粉碎机(主机功率11kW)、9-19型
基金项目:国家自然科学基金(5138481),固体废物处理与资源高压引风机(电机功率11kW)、高效澽筒除尘器、电
化教育部重点实验室平台基金(14dgk)4)
收稿日期:2016-05-20
控柜(控制各部分的启停及转速的调整)。加料方式
作者简介邹鹏程,男,1992年出生,硕士,超细粉碎设备与安全采用皮带传送加料,下料阀为星型下料阀。工作原
科学技木
通讯作者:张明星,男,1982年出生,副研究员,超细粉碎、气流分
理∷通过围绕水平轴高速旋转的粉碎叶轮对物料进
级技术,通风除尘的研究与设备开发
行强烈冲击、碰撞及剪切,粉碎叶轮外部环绕着可拆
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第32卷第8期
邹鹏程等20~100目膨化黑米粉的控制性粉碎研究
卸的筛笼进行过滤;经粉碎后符合粒度需求的粉体增大,在筛网与叶轮之间二次粉碎区域的颗粒能够
通过筛笼孔随主气流进入除尘器进行收集粗颗粒较快地通过筛筅进行收集,避免了过粉碎,故?増
被筛笼所阻留,继续在粉碎叶轮与筛笼之间进行二大:在相同时间内,由于间隙増大,粉体在筛笼与叶
次粉碎,直至粉碎合格。根据工艺的要求,试验中自轮之间流动性更好,能够通过更多颗粒,故产量増
制的筛笼孔径为5、8、10mm。试验设备简图如图1大:但是随着筛笼与叶轮间隙的增大的同时,也降低
所示。
了颗粒在二次粉碎区域的粉碎概率,颗粒在该区域
20、100目标准筛∷中国航空工业第五四零厂:停留时间更短,故m增大。当筛笼与叶轮间隙为
Swemaair50风速仪:瑞典斯威玛公司。
8mm时,产量最高,m2最高,m为2.1%,不会影响整
个产品的质量,故筛笼与叶轮间隙保持在8mm时,
除尘答
该叶轮式粉碎机控制性粉碎膨化黑米球的效果较
引风机
好
表1筛笼与粉碎叶轮间隙对粉体产量、m及2的影响
粉碎机
筛笼与叶主机转速引风机流筛笼孔产量
间隙/mm/r/min量/m/h径/mkghク/%m2/%
864
图1试验设备简图
1.3试验方案
2.2粉碎主机转速对粉体产量、η及m2的影响
按照图1连接试验设备,并按要求调节各项操
叶轮式粉碎机的主要粉碎方式之一就是高速旋
作参数。通过改变筛笼与叶轮间隙、主机的转速、引转的粉碎叶轮对物料的击碎作用。引风机流量保持
风机的流量以及粉碎机筛鏠孔径来探究粉体粒度、在858°/h、筛笼孔径为5mm、筛笼与叶轮间隙
产量的变化规律。物料采用皮带传送加料机均匀的8mm,通过改变粉碎主机的转速,进行转速分别为
加入粉碎腔内,粉碎主机和引风机转速通过变频器864、1081152r/min时的试验。从表2中可以看
进行调节,并用转速表校正。粉碎主机出口连接高出,随着粉碎主机转速的增大,获得膨化黑米粉的产
效澽筒收集器,为避免漏风从而影响风机流量,在收量由50kgh増大到65kg/h,m从3.2%下降至
集器的出口用密封桶进行收集。收集后的粉体用1.8%,m2从80.0%下降至71.0%。产量不断増大是
20、100目筛进行筛分、称量,计算20目以上粗粉质因为随着转速的増大,碰撞冲击的速度加快,在单位
量占总质量的比例,记为m,计算20~100目粉体质时间内施加于颗粒的粉碎能量也就越大,越易于将
量占总质量的比例,记为m2。试验过程主要考察操颗粒粉碎,从而在单位时间内收集到的粉体会越
作参数对20~100目粉体占比的影响。每做1组试多。m、m2不断降低的原因是一方面是因为随着粉
验后以m2为指标选出最优参数,然后固定最优参数碎主机转速的增大,粉碎腔内的风量及负压也在不
并对其他参数进行改变,直到选出所有参数的最断地增大,膨化黑米球在粉碎腔中初次粉碎时受到
优值
更高的离心力和得到更大的离心速度,从而粉