小设计
专业课程设计说
明书
设计题目: 1000t/d菜籽预榨车间设计
姓 名 陈 晶
学 号 0103080609 院 (系) 食品学院
专 业 食品科学与工程 指导教师 唐年初、赵晨伟
2011年 12 月
课程设计任务书
一、设计题目
油料预处理及压榨车间工艺设计
二、设计目的
培养学生综合运用所学基础理论和专业知识的能力、分析和解决油脂工厂工艺设计中一般工程技术问题的能力;提高学生的绘图能力和计算机应用能力;增强和拓展学生的专业技能;通过课程工艺设计,深化学生对设计思想、设计方法、设计规范的理解,培养学生良好的学习方法,为毕业设计打下良好的基础。
三、设计任务
1000t/d菜籽预榨车间设计
四、时间安排
2011年11月28日至30日 查阅、收集资料;
2011年12月01日至04日 工艺设计计算、撰写设计计算说明书草稿; 2011年12月05日至13日 绘制工艺流程草图、车间平面布置图; 2011年12月14日至15日 完成设计计算说明书、工艺流程图并打印;
五、设计内容
1. 收集查阅设计资料; 2. 物料衡算及热量衡算; 3. 设备选型;
4. 绘制工艺流程图、平面布置图; 5. 撰写设计计算说明书;
六、设计工作要求
1. 按时有序地完成各项设计内容;
2. 独立完成设计任务,不弄虚作假,不抄袭别人的成果;
- 1 -
3. 严格遵守纪律,在指定的地点进行课程设计; 4. 严格遵守CAD设计室的有关规章制度; 5. 按规范撰写设计计算说明书。
- 2 -
目 录
绪 论 .......................................... - 4 - 第一章 工艺流程设计方案的确定 .................. - 6 -
1.1设计要求 ........................................................................................................................ - 6 -
1.2菜籽原料 ........................................................................................................................ - 6 - 1.3工艺指标 ........................................................................................................................ - 6 - 1.4工艺流程 ........................................................................................................................ - 6 - 1.5 生产工艺方法选定的依据及特点 ............................................................................... - 6 -
第二章 工艺流程说明 ............................ - 7 -
2.1 菜籽的清理 ................................................................................................................... - 7 - 2.2 油料生坯的制备 ........................................................................................................... - 8 - 2.3 蒸炒阶段 ....................................................................................................................... - 9 - 2.4 压榨 ............................................................................................................................. - 11 - 2.5 油渣分离 ..................................................................................................................... - 12 -
第三章 工艺计算 ............................... - 13 -
3.1 物料衡算 ..................................................................................................................... - 13 - 3.2 热量恒算 ..................................................................................................................... - 16 -
第四章 设备选型 ............................... - 17 -
4.1 输送设备 ..................................................................................................................... - 17 - 4.2 清理设备 ..................................................................................................................... - 17 - 4.3 轧坯设备 ..................................................................................................................... - 18 - 4.4 蒸炒设备 ..................................................................................................................... - 19 - 4.5 螺旋榨油机的选择 ..................................................................................................... - 19 - 4.6 油渣分离设备 ............................................................................................................. - 19 -
第五章 设备清单 ................................ - 20 - 第六章 设计心得 ................................ - 21 - 参考文献 ....................................... - 22 -
- 3 -
绪 论
油菜籽多为球形或近似球形,直径为1.27~2.05mm左右,容重 560~620kg/m3。按千粒重大小可分为极小粒(1~2 g)、小粒( 2~3g)、中粒(3~4g)、大粒(4~5g)、极大粒(5g以上)五种。我国主栽的甘蓝型油菜籽为中粒(3~4g),白菜型小些,芥菜型菜籽最小。油菜籽由种皮和胚两部分组成,胚乳已退化成由几层细胞组成的胚乳残迹。胚是油菜籽的主要组成部分,有两片发达的子叶,呈黄色,子叶内含有丰富的脂肪和蛋白质。在子叶外部可看到胚乳的遗迹。油脂、蛋白质、维生素及微量元素等营养物质主要集中在两片子叶内。
种皮根据品种的不同分为淡黄、深黄、淡红、红褐和黑紫等颜色,有浮浅网纹,黑色籽的网纹比较明显。种皮占油菜籽总含量的14%一20%,厚度在26一28 μm之间,种皮和子叶结合紧密,较难去除。
菜籽种皮俗称为菜籽壳,占菜籽重量的12~2O, 它由栅栏层、 海绵层、色素层等构成。种皮含有30%以上的粗纤维,油菜籽中绝大部分的芥子碱和色素以及部分植酸和单宁等抗营养物质也存在于种皮中,因此种皮是影响菜籽饼粕蛋白饲用的主要因素,更是限制进一步开发菜籽食用蛋白的关键。
种皮薄且与子叶结合紧密,难以分离,其厚度与种皮颜色、栅栏层密切正相关( r =0.96~0.97)。按国际标准菜籽种皮的色泽从黄到黑分为1淡黄、2浅黄、3中黄、4深黄、5暗黄、6暗褐、7暗红黑、8黑色等 8 级。随着颜色的加深种色厚度和皮壳率上升,且在5至6级间差异极显著。黄籽种皮厚度为 173 -259μ m,皮壳率为12~l4 %;褐籽为 222 ~318μm.皮壳率为17%~19% 。褐籽种皮较厚主要表现在栅栏组织细胞的加长和增大,且沉积黑色素较多,海绵组织细胞亦有所增大。黄籽种皮薄,表现在栅栏组织细胞减少约1/2至2/3,且细胞较少、较短。不同类型菜籽种皮表现特征不同:芥菜型表现为明显的网状结构,无粘液层;蓝型和白菜型网状结构轻微,有的还有粘液层。
在我国,油菜籽主产区在长江中下游地区,以湖北、安徽、四川、重庆等省份的国产优质油菜籽优势发展我国的油菜籽加工业。在我国,以加工油菜籽为原料的千吨以上的企业主要分布在湖北利沙、重庆、安徽芜湖和浙江新市等地,而在陕西、青海、云南、贵州等省区分布着一些日处理200-300吨的加工企业。这
- 4 -
些加工企业以国内民营企业为主。我国油菜籽加工主要建在油料产区。 菜籽含油率高达35% ~ 45%(现又研究出含油率高达60%的菜籽),故菜籽是很重要的榨油原料。菜油的脂肪酸组成合理,营养价值高于大豆油又远胜于棕榈油,且中国人民也有食用菜油的偏好。随着居民收入水平尤其是农民收入水平的提高,农村食用菜油消费市场潜力巨大。营养学研究证明:人体对菜籽油的吸收率很高可达99%。因此它含亚油酸之类的不饱和脂肪酸、维生素E等营养成分能很好的被机体吸收,具有一定的软化血管、延缓衰老的功效。此外,菜籽油的胆固醇很少或几乎不含,所以控制胆固醇摄入量的人们可以放心使用。故而研究菜籽油的压榨技术,具有一定的可行性。
油菜籽属于高油分的软油料类,油菜籽细胞的细胞壁的显微结构与其他油料有明显不同。油菜籽散体的密度、摩擦因数、弹性模量和泊松比以及渗透性和吸附性等物理特性对油料的输送和压榨均有直接或间接的影响。根据油菜籽的这些固有特性,选择适宜的预处理方法和压榨工艺对改善油脂的提取效率具有实际意义。值得注意的是,无论是冷榨还是热榨,油菜籽在压榨前进行水分调节对油菜籽散体的物理特性有明显改变,有利于油脂的提取。
本设计项目为1000t/d菜籽预榨车间设计,菜籽经清理后直接软化轧坯,轧坯后进入蒸炒锅蒸炒,最后进行预榨。
- 5 -
第一章 工艺流程设计方案的确定
1.1设计要求:1000t/d菜籽预榨车间设计 1.2菜籽原料:含油率:40%
含杂率:清理前:6%,清理后:0.5% 清理损耗:1.50% 水分:8%—10% 饼中残油:15%—17%
1.3工艺指标:清洗后净籽含杂:0.5%
脱皮后皮中含仁:0.5% 仁中含皮:6-10%(取8%)
辅助蒸炒锅第一层润湿水分:14-18%(取16%) 辅助蒸炒锅出料口料胚水分: 5-8%(取6 %) 入榨水分:4.5-6.5%(取5%) 压榨后干饼残油:15%
1.4工艺流程:
菜籽→风选→筛选→磁选→并肩泥的清选→软化→轧坯→蒸炒→压榨 1.5 生产工艺方法选定的依据及特点
工艺流程选择取决的因素很多,其中最重要的有以下几个方面:
1.加工原料的性质:是什么油料、油料的成分与结构;
2.对产品的产量、质量和品种所提出的要求:如成品油的要求、粕利用的要 求、副产品综合利用的要求;
3.工人的生产能力:一般要日加工量,副产品要日或年产量; 4.辅助材料:蒸汽、水、电力消耗量;
5.地方条件:工艺基础、原料产量、来源、产品供销;
- 6 -
第二章工艺流程说明
2.1 菜籽的清理
油料的清理就是清除油料中夹带的泥沙、金属、茎叶等杂质,分离出混在油料中的杂籽、瘪籽。油料在收获、干燥、运输和贮藏的过程中难免混进一些像石子、泥沙、茎叶、麻绳之类的杂质。虽经过初选,在运输至油厂时,仍会夹带部分杂质,其含量一般在6%左右,这些杂质对制油极为不利,必须时行清理。
油料中所含的杂质分为有机杂质、无机杂质及含油杂质三类。大多杂质本身不含油,在制油过程中不仅不出油,反而会吸附一定量的油在饼粕中,含有的泥土、植物茎叶、皮壳等杂质会使油脂色泽加深、产生异味等不良现象;含有的石子、铁质等硬物会磨损设备。因此,在油脂制取之前对油料进行有效的清理和除杂,可减少油脂损失,提高出油率,延长设备使用寿命等。清理主要包括风选、筛选、磁选及并肩泥的清选。
菜籽的清理流程:
菜籽→筛选→风选→磁选→并肩泥的清选→筛选 2.1.1筛选
依据:筛选是利用油料和杂质在颗粒大小上的差别,借助含杂油料和筛面的相对运动,通过筛孔将大于或小于油料的杂质清除掉。无论选用哪种筛选设备清理油料中杂质时,都必须选择筛孔大小适当的筛面,才能将杂质从油料中清理出去。若清理大于油料的杂质,则采用稍大于油料颗料的筛孔,而杂质从筛面上排出;若清除小于油料的杂质,则采用稍小于油粒颗粒的筛孔,油料留在筛面上,杂质穿过过筛孔而被排出。因此,在介绍各种筛选设备之前,需先对筛面进行必要的分析。
特点:通过筛子的相对运动以及筛面的不同选择可除去油料中的大型杂质和小型杂质,筛选是一种传统的清理工艺,此方法简单易行,可实现较好的分离效果。
2.1.2 磁选
磁选设备是专门用来清除油料中滋性金属杂质的清选设备。
依据:油料在收获、清选及输送过程中难免混入一些铁钉、螺帽、螺栓等磁
- 7 -
性金属杂质。虽然这些杂质在油料中含量很少,可是它们的危害很大,容易造成机械设备的损坏,严重的会导致设备事故和安全事故,对此必须引起重视。清除磁性金属杂质的方法,是利用它们的特有的能被磁铁吸引的物理性质,将永久磁铁或电磁铁装置在油料进入运转速度较快的剥壳机、破碎机和轧胚机之前的流程中,将磁性杂质除去。
特点:能耗低、水耗低、环境污染小。设备价格低,操作方法简单,除杂效果好。
2.1.3风选
依据:根据油籽与杂质在比重和气体动力学性质上的差别,利用风力分离油料中的杂质。风选可用于去除油料中的轻杂质及灰尘,也可用于去除金属、石块等重杂质,还可用于油料剥壳后的仁壳分离。
特点:风选可根据油料的物理性质自行调整风速来实现,可去除类似于灰尘类很轻的杂质,通过调整风速,可达到较好的分离效果,且风选有着筛选等其它清理方法不可替代的作用。 2.1.4并肩泥的清选
“并肩泥” 是指形状大小和油料相近或相等,而且其比重和油料相差也不是很显著的泥沙石粒。
依据:特别是在油菜籽中“并肩泥”的含量较多, 用筛选和风选设备均不能有效地将其清除。因此必须采用一种特殊的方法,即利用并肩泥和油料的机械性能的不同,并肩泥结构松散而油料富有韧性的特点,先将含并肩泥的油料在碾磨或打击作用下将并肩泥粉碎,然后将泥灰通过筛选除去。磨泥和打泥所用的设备,在油厂使用的有铁辊筒碾米机、立式圆打筛、立式花铁筛打麦机、胶辊砻谷机、圆盘剥壳机等设备。
特点:可去除难以除去的杂质,经过摔打碾磨,并肩泥很容易被除去,选用风机除尘,合理利用设备。
2.2 油料生坯的制备
轧坯的目的在于破坏油料的细胞组织,增加油料的表面积,缩短油脂流出的路程,有利于油脂的提取,也有利于提高蒸炒效果。
- 8 -
2.2.1轧坯
轧坯的作用是初步破坏细胞组织,为下一步蒸炒创造有利条件。众所周知,油料是由无数细胞组成的一种有机体。在细胞的表面有一层细胞壁,细胞壁主要是由纤维素和半纤维素组成的,比较坚韧。 而油脂和其他一些物质( 如蛋白质、磷脂及水分等)包含在细胞里面。若要顺利地提取出细胞内的油脂,就必须首先破坏细胞壁。轧坯一方面可以部分破坏细胞壁,同时可以增加油料的表面积,从而缩短了油脂从油料中间被压榨出来或渗透(指浸出)出来的路程。轧坯时, 坯的厚薄要均匀,菜籽坯厚一般控制在 0.30mm一 0.35mm之间,并要求尽可能少带粉末,不露油不粘辊。粉末度大说明软化时水分和温度偏低;料坯粘辊或露油说明软化时水分和温度偏高,均需适当调整操作另外,辊筒“掉边”或“拉沟”都可能造成轧坯后的料坯中带有整坯或半坯菜籽,这时降低饼中和粕中残油都是不利的,故需及时更换辊筒或进行辊筒磨光。现在常用的轧坯机多数为液压紧辊单对辊轧坯机,辊径比较大,辊筒采用台金钢离心浇注,辊面厚度在2 5n ~30n 之间,最大产量已达400 t/d·台。
特点:其对坯片的要求是薄而匀、少成粉、不露油。
2.3蒸炒阶段
工艺流程为:生坯→湿润(润湿水分16-18%)→蒸胚(至95-100℃)→ 炒胚→熟胚 完成了软化轧坯工艺操作后的菜籽生坯,需经过蒸坯和炒坯这一蒸炒工序,使之成为适合于压榨需要的具有一定可塑性和弹性的熟坯。
蒸炒的作用主要是:在轧坯已经破坏部分细胞组织的基础上,通过吸水膨胀和加热,使油坯细胞破裂,从而进一步破坏油料的细胞组织;促使油料中的蛋白质充分凝聚变性,胶体破坏,从而使高度分散的细微油液能够从连续的胶体相内释放出来,聚集成较大的油液;由于蒸炒加温,油料温度的升高,降低了油料中油脂的粘度和表面张力, 增加了油脂的流动性;通过蒸炒,调整熟坯的水分、温度和结构,使物料达到适合于榨机压力的可塑性和弹性,便于在压榨时能更好地承受榨油机的压力,以使预榨机多出油,且饼较结实不易碎;能使磷脂充分吸水凝聚而与蛋白质结台,从而大大减少磷脂在毛油中的溶解度,降低毛油中的磷
- 9 -
脂含量同时,由于磷脂凝聚后其表面活性的降低,从而减少蛋白质、醣类、胶粘质被带进油里去。 2.3.1润湿
湿润的方法有加热水法、喷直接蒸汽法、加水和喷直接蒸汽混合法。 除了要求均匀润湿和充分搅拌外,还需要有一定的时间让水分在料坯间和料坯内部扩散均匀,其中油菜籽的最高润湿水分为16%—18%,在润湿时为了使料坯有充分的时间与水分接触,保证料坯的润湿均匀,蒸炒锅润湿层的装料要满,装料量一般控制在80%—90%。要关闭排气孔,保持蒸炒锅密闭,以防水分散失。当采用高水分蒸坯时,必须有足够的蒸炒条件与之配合,以保证满足低水分入榨的要求,为此,可以在料坯进入蒸锅之前进行润湿,以延长蒸炒时间。
2.3.2 蒸坯
生坯湿润之后,应在较密闭的条件下继续加热,使料坯表面吸收的水分渗透到内部,并通过一定时间的加热,促使蛋白质、棉酚等物质发生较大变化。
为保证蒸坯的效率,蒸坯时要求料坯要蒸透蒸匀。为此,蒸坯层的装料要满,装料量控制在80%-90%之间,以延长蒸坯时间。要关闭排气孔,保持蒸炒锅密闭,以增大蒸锅空间的温度,充分发挥料坯的自蒸作用,并防止油脂氧化和棉酚的变性。经过蒸坯,料配温度应提高至95℃-100℃。湿润与蒸炒时间约需50-60min。
2.3.3 炒坯
目的:炒坯的主要作用是加热去水,使料坯达到最适宜压榨的低水分含量。炒坯时要求尽快排除料坯中的水分,因此须将排汽孔打开,加强蒸锅中的水蒸气的排出。
锅中的存料量要少,一般装料量控制在40%左右。经过炒坯,出料温度应达到105℃-110℃,水分含量在5%-8%之间。炒坯时间约20min,料坯一次压榨的入榨水分通常为1.0%-2.5%,入榨温度为125℃-130℃,而料坯入榨的预榨水分为4%-5%,入榨温度为110℃-115℃,因此,蒸炒全过程通常需要90-120min。其中,料坯在层式蒸炒锅中约需1.5h,在榨机蒸炒锅中约需0.5h。
2.3.4均匀蒸炒
均匀蒸炒对保证蒸炒后熟坯质量的一致性有重要作用。熟坯的一致性包括熟坯总体的一致性(如水分含量、塑性、粒度等)和熟坯内外的一致性。
为了减少蒸炒过程的不一致性,生产上必须采取措施以保证料坯的均匀蒸
- 10 -
炒:保证进入蒸炒锅的生坯质量(水分、坯厚及粉末度的)合格和稳定;均匀进料;对料坯的湿润应均匀一致,防止结团;蒸坯时充分利用料层的自蒸作用,防止硬皮的产生;蒸炒锅各层存料高度要合理,料门控制机构灵活可靠;加热应充分均匀,保证加热蒸汽质量及流量的稳定,夹套中空气和冷凝水的排除要及时;保证各层蒸锅的合理排气,保证足够的蒸炒时间;回榨油渣的掺入应均匀等。
2.4 压榨
压榨取油的过程,就是借助机械外力的作用,将油脂从渣料中挤压出来的过程,压榨取油效果取决于许多因素,主要包括渣料结构和压榨条件两大方面。此外,榨油设备结构及其选型在某种程度上也将影响出油效果。(a)榨料结构的影响:在要求残油率较低的情况下,榨料的合理低水分和高温是必需的,但榨料温度过高而超过某一限度(如130℃)是不允许的;(b)压榨条件的影响:除榨料自身结构条件以外,压榨条件如压力、时间、温度、料层厚度、排油阻力等是提高出油效果的决定因素;(c)榨油设备的影响:榨油设备的类型和结构在一定程度上影响到工艺条件的确定,要求压榨设备在结构设计上应该尽可能满足多方面的要求。
此外,压榨取油的必要条件:
榨料里面的通道中的油脂的液压愈大愈好
一般说,压榨时传导于油脂的压力愈大,油脂的液压也就愈大。在料子一定的机构性质下,为提高油脂上的压力,就必须提高施于料子的压力(要使克服凝胶骨架阻力的压力所占的比重降低, 必须改变料子的结构—机械性质)。但如前所述,压力过度易使流油通道封闭和收缩,影响出油效率。
压榨过程中流油毛细管直径愈大、数量愈多愈好(即多孔性愈大愈好)
榨料的多孔性是直接影响排油速度的重要因素。要求榨料(或饼)的多孔性在压榨过程中,随着变形仍能保持到终了,以保证油脂流出至最小值。
流油毛细管的长度愈短愈好
流油毛细管长度短(即榨料层薄)而暴露的表面积大,则排油速度快。
压榨时间在一定限度内要尽量长些
- 11 -
压榨过程中应有足够的时间,保证榨料内油脂的充分排出,但是时间太长,则因流油通道变狭甚至闭塞而奏效甚微。
受压油脂的粘度愈低愈好
粘度愈低,油在榨料内运动的阻力愈小,愈有利于出油。因此,生产中是通过蒸炒来提高榨料的温度,使油脂粘度降低。
2.5 油渣分离
毛油中悬浮杂质的存在,对毛油的输送、暂存及油脂精炼都产生不良影响。对毛油中悬浮杂质的分离,通常采用沉降和过滤的方法。在实际生产中,一般将压榨毛油中悬浮杂质的分离工艺分为油-渣分离(粗分离)和悬浮物分离(细分离)两个步骤。因此,在压榨毛油粗分离后,还必须进一步对毛油中悬浮物进行细分离,要求经过细分离后毛油中悬浮杂质含量控制在0.1%以下。一般要求压榨过程的排渣量需控制在10%以下,而实际上有时可高达15%以上。
若仅利用澄油箱进行重力沉降,可以使分离后的毛油含杂量由10%-15%降至1%左右,而采用重力沉降和过滤机结合的方法,可使分离后毛油含杂量降至0.1%-0.3%。采用通常的分离工艺和设备,分离出的饼渣含油率一般为20%-50%。对于含渣量高的压榨毛油,最好采用沉降和过滤两步分离的方法,第一步在澄油箱内将大而重的固体饼渣分离,第二步用板框压滤机和叶片式过滤机分离细小的饼屑。
- 12 -
第三章 工艺计算
3.1 物料衡算
输入某一设备的原料重量 = 生产后所得产品重量+ 生产过程中的物料损失重量。
3.1.1 已知条件
原料成分: 全籽含仁:92% 全籽含皮:8% 全籽含杂:6% 全籽含油:40%
全籽含水:8%—10%(取10%) 皮中含油:18%
工艺参数:
清洗后净籽含杂:0.5% 脱皮后皮中含仁:0.5% 仁中含水:6%—10%(取8%)
辅助蒸炒锅第一层润湿水分:14-18%(取16%) 辅助蒸炒锅出料口料胚水分:5-8%(取6 %) 入榨水分:4.5-6.5%(取5%) 压榨后干饼残油:15%
为了简化计算,假设杂质中不含油、水;脱皮后剩余杂质随壳排出。另外,毛油中含水和饼屑沉淀物都不计;原料和油份在生产中的无形损失不计算。
3.1.2 原料组分衡算 3.1.2.1 仁、壳、杂含量计算
全籽含仁:1000×92%×(1-6%)=864.8 t/d 全籽含皮:1000×8%×(1-6%)=75.2 t/d 全籽含杂:1000×6%=60 t/d 全籽无杂净重:1000-60=940 t/d 净重含仁率:864.8/940=92%
- 13 -
3.1.2.2 油分
全籽含油:1000×40%=400 t/d 皮中含油:75.2×18%=13.536 t/d 仁中含油:400-13.536=386.464 t/d 仁中含油率:386.464/864.8=44.7%
3.1.2.3 水分
全籽含水:1000×10%=100 t/d 仁中含水:864.8×8%=77.84 t/d 皮中含水:100-77.84=22.16 t/d
3.1.3按工序进行物料衡算 3.1.3.1 物料衡算示意图
N1 净籽 生胚 熟胚
原料菜籽 → 清理 →软化 → 轧坯 → 蒸炒 → 压榨 →预榨饼N6 ↓ N2 ↓ N3 N4 ↓ N5 ↓
杂质E1 E2 E3 毛油E4
图中:N1 —原料菜籽量
N2 —经过清理后的物料量 N3 —经过软化后的物料量 N4 —经过轧坯后的物料量 N5 —经过蒸炒后的物料量 N6 —压榨后饼的量
E1 —清理去除杂质量和清理损耗量 E2 —脱皮量 E3 —蒸炒脱水量 E4 —毛油量
3.1.3.2 各工序物料计算
清理
已知:原料菜籽处理量:1000 t/d,原料含杂率:6% ,清选后含杂率0.5%,清理损耗1.50%
- 14 -
设清理后物料含杂质的量为X,则:
X/(X+全籽无杂净籽重)×100%=清选后净籽中的含杂率% 即X/(X+940)×100%=0.5% 即X=4.72 t/d
清洗过程除去的杂质:E1=全籽含杂量-X=60-4.72=55.28 t/d 清选后得净籽:N2= N1-E1=1000-55.28=944.72 t/d
软化
已知:原料菜籽水分:8%—10%取含水量为10%,则无需软化操作: N3= N2=944.72 t/d,E2=0
轧胚
已知:物料量不发生变化 N4= N3=944.72 t/d
蒸炒阶段
已知:原料含水分:8%—10%(取10%),且蒸炒后水分为6%。 根据前面计算可列如下方程:
蒸出来的水分 E3= N4- N5
E3= 77.841-6%×N5
即 E3=944.72- N5
E3=77.841-6%×N5
解得:E3=22.52 t/d
N5=922.2 t/d
蒸炒后熟料N5中水的含量为:6%×N5=0.06×922.2 =55.32 t/d; 蒸炒后熟料N5中油的重量(%):386.464/922.2=41.9%。
压榨阶段
已知:压榨后N6含油15%。
则有: E4=N5- N6 E4=386.464- N6×15%
E4=922.2- N6 E4=386.464- N6×15%
解得:E4=291.919 t/d N6=630.281 t/d
- 15 -
饼中含水量为 55.32/630.281=8.8%;
饼中含油量为 15%×N6=0.15×630.281=94.545 t/d 物料衡算表格:
菜籽各组分含量
序
名称 含量( %) 号
1 杂质 6 2 仁 92 ×94 3 皮 8×94 合计 100
重量
(t/d) 60 864.8 75.2 1000
序号 1 2 3 4
输 入
类 别
物料名称 含量 (%) 菜籽
合 计
油
菜籽
40 10
重量(t/d) 100 100 400 400
输 出
物料名称 皮中含水 蒸炒失水 N5中含水 合 计 皮中含油 压榨毛油E4 压榨饼中含油 合 计 去杂质E1 脱皮E2 蒸炒除水E3 压榨毛油 预榨饼N6 合 计
重量 (t/d) 22.16 22.52 55.32 100 13.536 291.919 94.545 400 55.28 0 22.52 291.919 630.281 1000
菜籽中各成分含量 名称 杂质 水 油 惰性固体 合计
含量( %) 6
10 40 44 100
重量(t/d) 60 100 400 440 1000
表1物料衡算
水
合 计
总 物 料
菜籽
合 计
3.2热量恒算
100 1000
1000
表2物料衡算总表
热量恒算是在油脂工厂中经常碰到的导热量恒算,热量恒算的结果可以确定输入与输出的热量,从而求出加热剂或者冷却剂的消耗量,求出准备传热面积的大小,能量恒算标准往往又为一些设备设计提供计算依据。本设计热量衡算省略。
- 16 -
第四章 设备选型
4.1 输送设备
4.1.1水平刮板输送机 选用GSS32型输送机 性能参数: 处理量 60-100t/h
输送距离 4.5-58m
输送线速度
0.3-0.63m/s(0.5m/s)
槽体宽 320mm
取处理量为80 t/h,则所需要的台数为: n=1000/(80×24)=0.52 取n=1
4.1.2斗式提升机: 选用DTG63/28型斗式提升机 性能参数: 处理量 100t/h
4.1.3埋刮板输送机
埋刮板输送机主要由封闭的矩形断面机槽,刮板链条、进料口、卸料口、驱动装置和张紧装置等部件组成,主要用于粮仓、饲料、油脂工业的散装物料的水平、倾斜或垂直输送。
TGSS型埋刮板输送机主要技术参数:
项目\\型号 理量(t/h)
TGSS16 16
TGSS28 28
TGSS36 36
TGSS62 62
TGSS85 85
TGSS120 120
畚斗带线速 3.7m/s
提升高度 11-44m
配备动力 5.5-22kw
所需的台数为:1
TGSS85型埋刮板输送机的理论产量=85×24=2040 t/d
根据工艺要求有四处用到了此设备,应选用TGSS85型埋刮板输送机4台 4.2 清理设备 4.2.1 筛选设备
查取资料,可用TQLM90×2型平面回转筛(4台),其相关参数如下:
- 17 -
处理量 15-18t/h
动力 1.5 kw
外形尺寸
1940×2310×1366mm
机重 1000kg
处理量取16t/h,则所需用的台数为: n=1000/(16×24)=2.6 取n=3
4.2.2 磁选设备
磁选器:选用TCXY40型永磁滚筒 性能参数:
处理量
20t/h
外形尺寸 955×620×680mm
所需要的台数为:
n=1000/(20×24)=2.08 取n=3
4.2.3 并肩泥清选设备
去并肩泥设备:选用MLGT51胶辊砻谷机去并肩泥设备 技术参数: 外形尺寸
1344×1400×2252mm
所需要的台数:
n=1000/(5×24)=8.3 取n=9 4.3 轧坯设备
设备型号 FRFM32in/84in 技术参数: 处理量
外形尺寸
胚片厚度 0.25-0.35 mm
轧辊压力 35t
电机功率 160kw
处理量 4-5 t/h
动力 11kw
机重 1400kg
机重 220kg
滚筒(长度×直径) 磁钢尺寸(长宽高)
400×300mm
78×66×18
500 t/d 4690×3860×2150 mm
所需要的台数:n=1000/500=2 取n=2
- 18 -
4.4蒸炒设备
可选择YZCL400×7型号层式蒸炒锅(3台) 日处理量为370—420 t/d 锅体直径φ=4000mm 层数n=7
4.5螺旋榨油机的选择
可选择ZY43型螺旋榨油机(3台) 日处理量为450-500t 干饼残油率18-20% 配备动力160+2.2kw 外形尺寸5560×940×3423mm 净重15000Kg
此外,ZY43螺旋榨油机是目前国内最大的连续预榨设备,通过ISO9001-2000质量体系认证,适用于棉籽、菜籽、蓖麻、葵花子、花生等高含油料的压榨制油。具有处理量大、动力消耗小、运行费用低、榨出饼结构松而不碎、易于溶剂渗透、残油率低等特点,是大型油厂理想的榨油设备。
4.6油渣分离设备
选用YCYG60×250型澄油箱
- 19 -
第五章 设备清单
设备名称 设备型号 处理量 台数
水平刮板输送机 GSS32型 1920 t/d 1
斗式提升机 DTG63/28型 2400 t/d 1
埋刮板输送机 TGSS85型 2040 t/d 4
平面回转筛 TQLM90×2型 384 t/d 3
永磁滚筒 TCXY40型 480 t/d 3
去并肩泥设备 MLGT51胶辊砻谷机 120 t/d 9
轧坯机 FRFM32in/84in型 500 t/d 2
层式蒸炒锅 YZCL400×7型 370—420 t/d 3
螺旋榨油机 ZY43型 450-500 t/d 3
刮板澄油箱
YCYG60×250型 220 t/d 5
- 20 -
第六章 设计心得
通过本次的菜籽榨车间设计,培养了我综合运用所学基础理论和专业知识的能力、分析和解决油脂工厂工艺设计中一般工程技术问题的能力;提高了我的绘图能力和计算机运用能力;增加和拓展了我的专业技能;通过课程设计,深化了我对设计思想、设计方法、设计规范的理解,培养了良好的学习方法,为毕业设计打下了良好的基础。
我每次都会挺享受做小结时候的感觉,或许是可以梳理一下多天做设计的思路,或许是终于做完了设计,亦或是因为看到自己的劳动成果而感到兴奋,毕竟是自己奋斗了多天的结果。
其实仔细分析后,这个课程设计并不难,但是我还是碰到了不少的问题。比如说设备的选型,由于1000 t/d的处理量相对较大,虽然我在图书馆查阅了不少资料,但是选择的设备还是有很多不太合适,后来又上网查阅了有关资料,经过总结以后终于列出了设备清单,相对而言,这是一项比较耗时的工程。
在工艺流程设计时,我对以前学过的一般油料的流程进行了适当的修改:因考虑到菜籽自身的特点,所以没有“脱皮”这一项;还有考虑到软化水分是8-9%,而已知工艺中水分达10%,所以没有设置“软化”一项。
对于CAD制图,尽管很久以前做过类似的课程设计,但是这个问题还蛮大的。中途不知怎么进入了一个参照编辑状态,后来一直都删除不了在参照编辑状态时所画的块和线段。因为在该状态下进行不了建块和复制等很多功能,所以无疑给我的工作带来了很大的阻碍。为此我询问了一些同学,但是都没有碰到过这种情况,所以问题一直没有解决,面对着已经快画完的流程图,我告诉自己要冷静下来,自己不会重新画的,既然知道了问题出在哪里,就一定会解决的。终于,我在网上找到了解决的方法,问题迎刃而解,我感到很开心。不仅仅是因为找到了解决方法,更是因为我能在很慌张的情况下,及时调整自己的情绪,冷静的对待问题。
经通过这次设计,我意识到了耐心的重要性。最后我想说的是,虽然我没有很强的工程思维,但是我还是以最积极、最努力的态度完成了本次课程设计。
- 21 -
参考文献
[1] 何东平.油脂制取及加工技术[M].武汉:湖北科学技术出版社1998. [2] 赵红梅,于志玲.中国植物油加工业的现状及发展前景,粮食流通技术,2000(6):39-40
[3] 刘大川.中国油菜籽加工业的现状[J].中国油脂,2004,29(5):5—9 [4] 刘玉兰,汪学德,马传国.油脂制取与加工工艺学[M].北京:科学出版社,2OO3.450—456.
[5] 马传国,张永太,梁少华.油脂深加工与制品[M].北京:中国商业出版社,2002.190—191.
[6] 汤柳堤等.化工制图[M].武汉:湖北科学技术出版社,1988.
[7] 江苏省粮食厅.粮油机械产品样本[M].江苏:江苏省粮食出版社,1980.
- 22 -
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容