日处理400吨水稻米厂毕业设计说明书

武汉轻工大学毕业设计设计题目：日处理400吨稻谷米厂工艺设计 （2）稻谷清理工艺设计姓 名： 贺 兴 亚 学 号： 100107313 院 系： 食品科学与工程 专 业： 粮食工程 指导老师： 2014年5月20日目 录摘 要2前 言31. 设计指导思想和设计依据41.1指导思想41.2设计依据52.工艺流程设计与分析62.1工艺流程62.2清理工艺流程设计与分析63.设备选择与计算103.1生产能力的计算103.2清理工段仓容计算103.3设备选择114. 厂房结构的确定与分析134.1厂房设计总体方案134.2厂房长度、宽度及开间尺寸的确定134.3厂房立面设计144.4平台设计154.5楼梯和吊物洞154.6中央控制室的设计154.7厂房的结构设计155. 设备布置的论证分析165.1设备主操作面165.2设备布置形式论证165.3设备布置位置论证176. 风网设计186.1确定风网形式186.2风网数量186.3风网计算196.4风网计算19总结20参考文献21附表一：风网压损平衡计算表附表三：设备清单附表二：管网联系表附图一：总平面图附图二：工艺流程图附图三：设备布置图附图四：风网示意图附图五：自制设备小样图日处理400吨稻谷米厂工艺设计（2）稻谷清理工艺设计摘要：本说明书主要介绍了日处理400吨稻谷米厂清理工艺的设计。主要包括：工艺流程设计、设备选择、流量计算、设备布置、厂房结构和风网设计等内容。稻谷经清理、砻谷、碾米、成品整理等工序后制成大米。其中稻谷清理是除去稻谷中的杂质，保证后序加工效果和成品纯度。清理工序就是利用合适的设备，通过适当的工艺流程和妥善的操作方法，将混入稻谷中的各类杂质除去，以提高大米成品的质量，同时利用磁铁除去稻谷中的铁钉、铁屑等，以保证生产安全。清理工序重点采用了新型的去石机以及独立的风网来保证去石效果。为防止在加工过程中粉尘的产生，保障车间环境和人员身体健康，车间设置除尘风网。并进行车间厂房结构的设计，以保证物料自流、设备承重。核算物料自流角，绘制总平面图、工艺流程图、平面图、剖面图和风网示意图等。关键词：稻谷 工艺设计 清理 风网Abstract: ：This manual describes the daily processing 400 tons of paddy rice mill cleanup process design. Include: process design, equipment selection, flow calculation , equipment layout , plant design, construction and wind net content . Rice after cleaning, hulling , milling , product finishing processes made rice. Rice paddy where cleanup is to remove impurities in order to ensure that the processing effect and finished purity. Clean-up process is the use of appropriate equipment , through appropriate process and proper methods of operation, the rice mixed with various types of impurities are removed in order to improve the quality of the finished rice , rice while using a magnet to remove the nails, iron , etc. to ensure production safety. Clean-up process to focus on using a new type of stone as well as a separate network to ensure stoner wind effect . To prevent dust generated in the process , protect the environment and human health of the workshop , the workshop set up dust wind net. And factory workshop structure designed to ensure that the material gravity , load-bearing equipment . Accounting material gravity angle , draw general layout , process flow diagrams , plans, sections and wind network diagrams and other .Keywords: Rice Process design Cleaning Wind network前 言稻米是我国三大主要粮食品种之一，从2012年开始，稻谷播种面积和产量均由全国第一位退居第二位。现阶段我国稻谷年产量约为2.0亿吨左右，折合大米产量1.4亿吨左右，约占全国粮食总产量的40%和世界稻谷总产的30%左右；其中粳稻占1/3；全国有60%的人口以大米为主食，年消费量1.4亿吨。稻米的发展变化情况直接关系到我国的农业生产、农民增收、人民生活和国家粮食安全。稻谷加工后所得的大米，营养价值高。与其他谷物相比较，大米所含的粗纤维最少，各种营养成分的消化率和吸收率高。大米的蛋白质含量虽然较低，但其生物价值可与大豆相媲美，在以大米为主食的人们所摄取的蛋白质中，有2535%来自大米。大米既是我国2/3人口的主要食粮，又是食品工业最主要的基础原料。此外，稻谷加工后得到的副产品有着广泛的用途。稻壳可以加工成饲料、作能源、提取化工原料、建筑材料等。米糠可以榨油、制取药品、制造饮料及米糠食品等。副产品的综合利用，对稻谷的增值，提高企业经济效益，调整农业产业结构，也会起到重要的作用。而今，我国的稻谷加工工艺已经相当成熟，小型米厂都已使用成套碾米设备，而且设计院、高校、粮机厂家、大型企业都具备了米厂设计能力，为我们这次米厂设计提供了很好的基础条件。同时，大米加工技术的研究也在不断探索之中，如原粮低温储藏技术、稻壳提粮器的应用、砻谷工序技术创新、糙米调制技术、多机轻碾加工技术、冷米抛光技术、色选技术创新、混合米的配制技术、气调储藏技术等新工艺层出不穷。稻谷清理主要是为了确保加工后成品和副产品的质量。谷物中的杂质如不清除，必然会混入成品和副产品中，从而降低产品纯度，影响产品质量，降低产品的食用价值和商品价值，影响食品安全及在加工性能。保护后续设备安全，确保后续设备发挥正常的工艺效果。在谷物加工工艺中，必然使用大量的各种各样的机械设备，包括一些机械作用大、运转速度快的设备。谷物中的杂质会影响这些设备的工艺效果、使用性能和工作稳定性，严重时，造成设备破坏和损伤，影响其使用寿命。保护生产环境，确保工人身心健康。例如，谷物中含有轻杂和灰尘，如不及时清除，在加工过程中就会造成粉尘飞扬，污染生产车间环境，危害工人身体健康。稻谷清理要求以最经济、最合理的工艺流程，清除稻谷中各种杂质，以达到砻谷前净谷质量标准。所以，清理工艺设计过程中，工艺合理与否，设备选择先进与否都将对后面砻谷和碾米产生巨大影响。因此，稻谷清理对于整个米厂工艺有着不可替代的作用，是工艺设计的重要组成部分。1. 设计指导思想和设计依据1.1指导思想布置的总平面一定要流畅、合理，设计的工艺一定要先进、灵活，选用的设备一定要先进、合适，使整套工艺达到国家先进水平，满足生产需要。1.1.1总平面设计原则（1）必须满足生产管理要求；（2）必须满足建筑方面要求；（3）必须满足生活管理要求；（4）必须满足防火和卫生要求。1.1.2主厂房各车间配置设计原则 （1）应该根据生产规模、产品等级和工艺流程合理对各个车间进行配置设计； （2）设计时应确保生产管理和操作； （3）在确保生产和管理的前提下，尽可能配置紧凑，减少使用面积； （4）确保各个车间有良好的采光； （5）对一些特殊设备如噪音大的应尽可能设立独立房间； （6）确保各个车间有合适的长宽比，比值越小，车间面积越大；（7）应根据各个车间的大小合理确定楼梯的个数。1.1.3工艺设计原则 （1）根据原粮的质量和成品要求，积极采用成熟的先进技术、先进设备，使生产过程连续化、机械化。 （2）充分利用原粮，保证合理加工，提高产品纯度，提高产品出率。 （3）遵循同质合并、减少回路、尽量避免恶性循环的原则，在保证产品质量的前提下，简化工艺流程，发挥各工序最大效率。 （4）优先选用国家定型的、生产效率高的设备，以发挥最大的加工效能，冲减少动力消耗降低生产成本。在投资较为充足的条件下，也可适当引进国外某些关键性主机设备。 （5）组合流程应有一定的灵活性，以适应原料的变化。 （6）为了保证车间及周围环境的卫生，清理流程应考虑各种设备的吸风除尘，组成合理的风网。（7） 在保证工艺过程连续性的前提下，尽量减少风运和机械输送设备。1.1.4设备选取原则（1）设备性能必须稳定，保证产品性质均一；（2）设备能耗相对低，减少设备运行成本；（3）设备要先进，减少操作难度和人员；（4）设备要通用，零部件在市场上容易买到。1.1.5风网设计原则1.1.5.1确定单独风网形式的原则 具有下列条件之一的机器或吸点适宜采用单独风网 （1）吸出的含尘空气必须作单独处理； （2）吸风量要求准确而必须经常调节； （3）需要风量较大的； （4）机器本身自带通风机； （5）附近无其它需要吸风或可合并吸风的机器或吸点。1.1.5.2集中风网的组合原则在把几部机器或吸点组合成一个集中风网时，应该照顾到下面四个原则：（1）吸出物品质相似；（2）工作时间相同；（3）风管设置简单、合理；（4）通风机后置。1.1.6副产品处理原则（1）副产品要及时分离出来；（2）保障副产品纯度；（3）提高其综合利用价值；（4）提高产品综合得率。1.2设计依据设计题目：日处理400吨稻谷米厂工艺设计（2）稻谷清理工艺设计设计依据与要求：生产规模：日处理稻谷400吨；原料工艺品质：品种：籼稻，水份：14.0，总杂含量：2.0 其中含石10粒/公斤，不完善粒5%；含稗100粒/公斤；成品要求：大米（二级或三级米）；出米率：出糙率：75%；糙出白率：90%；物料提升方式：升运。预期目标：完成日加工稻谷400吨稻谷米厂工艺设计中的清理工艺设计。课题内容：1设计工艺流程；2. 选择设备； 3. 设计厂房；4. 布置设备； 5. 组合风网。课题任务要求：1 收集、分析资料；2 确定工艺流程、并进行论证和分析；3 设备选择与计算，厂房结构形式的确定及分析；4 厂房内设备的布置和分析，风网的组合、分析及其设备的选择计算及布置。5 绘制全套工艺图纸（工艺流程图、立面图、侧面图、各层平面及洞孔图、风网图、自制设备大样图等）；6 编写说明书（目录、设计的依据、工艺流程的论证分析、设备选择与计算、设备布置的论证分析、风网组合的论证分析、设备清单）；7 专业外文翻译。2.工艺流程设计与分析2.1工艺流程 根据所给的任务书以及设计的要求，设计如下的工艺流程：稻谷原粮接收（下粮坑）圆筒初清筛缓冲仓振动筛流量秤筒仓烘干塔毛谷仓流量秤振动筛去石机磁选净谷仓砻谷机重力谷糙分离机厚度机净糙仓磁选器米机仓两砂两铁米机白米分级筛凉米仓抛光色选抛光白米分级筛滚筒精选机色选成品仓打包秤。为了使本次设计能够灵活和实用，设置了两条单独的生产线，每条200t的日处理稻谷能力。相比于一条生产线，在有时候生产量不多时，两条生产线可以只开一条，大幅度降低生产成本；还可以实现两条生产线同时生产不同品种的稻谷，甚至还可以进行不同品种大米的配米，增加生产米的类型，有非常高的使用性。相比于三条线，其一，由于不同产量的设备价格相差不大，而增加设备数量会导致成本大幅上升，那么增加一条线就会增加相当多的成本投入；其二，增加一条线，车间占地面积增大很多，成本上升；其三，原料的品种不是非常多，两条线足以满足生产需要。综合看来，两条生产线是比较适合的。2.2清理工艺流程设计与分析2.2.1清理工艺说明 送往谷物加工厂的稻谷，由于选种、收割、脱粒、堆晒、干燥、运输和储藏等原因，难免会混入各种各样的杂质，如石头、土块、麻绳、异种粮粒、砖头等。稻谷中的杂质分为大杂、中杂和小杂质（大杂：5.0mm；中杂：2.0mm杂质5.0mm；小杂：2.0mm）。按化学性质分为有机杂质（杂草籽、虫卵等）、无机杂质（砂石、金属）。稻谷中的杂质，不仅影响稻谷的安全储藏，更重要的是给稻谷加工带来很大的危害。 清理工段的主要目的是：以最经济、最合理的工艺流程，清除稻谷中各种杂质，以达到砻谷前净谷质量的要求。同时，被清除的各种杂质中，杂质含量不允许超过有关的规定指标。清理的基本要求是：清理后的稻谷，其含杂总量不应超过0.6%，其中含砂石不应超过1粒/kg，含稗不应超过130粒/kg。下脚（杂质）含粮必须达到允许指标，筛选设备下脚含粮不超过1%，去石机下脚含粮不应超过80粒/kg。待杂质都清理出去以后，所得的净粮经磁选和称量后进入净谷仓 。2.2.2清理形式的确定2.2.2.1筛选筛选起除去稻谷中的杂质，保证后序加工效果和成品纯度的作用。目前国内的稻谷中主要杂质有灰尘、杂草、稻穗、砂石、麻绳等。设计工艺清理能力强、适应性广、清理效果好，可以清除各类杂质，为保证大米成品质量和纯度提供了保证。因此，筛选是清理工艺中不可或缺的。2.2.2.2风选风选广泛应用与稻谷加工中，不仅可以用于谷物中轻杂和不完善粒的清理，还可以用于中间制品分离和成品、副产品的整理。由于稻谷加工中有很多的轻杂，其他的方法并不能够很好的去除，所以风选起着清除稻谷中轻杂的关键作用。2.2.2.3计量秤在本工序中的主要作用是作为计量工具，用来统计一个工作日或一段时间里加工的谷物的总量，用来较核谷物的品质，同时用来核算经济效益。由于原粮中可能含有大杂，如未经初清酒直接进入称重设备，将会影响计量的准确性和计量设备的安全，严重时将使计量设备无法正常工作。因此，最好把秤放在初清后，每班初清出的杂质应集中称重，并计算到原粮中，以便正确的反映出原粮的使用量，供计算出米率使用。对进入大米生产线的原粮进行计量，便于生产管理和成本核算（可控制整个生产线的产量）。但其本身不影响生产，可以根据需要进行流量计量。2.2.2.4去石目前我国由于条件所限，所以原粮中含石普遍较多。去石是谷物加工过程中必备的清理手段，通常用在清理流程的中后段，清除其他方法不能清除或不能全部清除的无机杂质，如砂石、泥块等，现在先进的去石机甚至还可以除去比重较大的杂粮。这些杂质与谷物粒度相近，难以用筛分的方法清除。去石效果的好坏对于整个工艺的顺利完成有着很大影响，如果去石不净，会对高速运转（砻谷机、米机等）的设备有着巨大威胁，可能损坏设备；石中含粮也会导致得率下降，造成经济损失。因此，去石是清理工艺不可或缺的。2.2.2.5磁选本道磁选是进净谷仓之前必须有的工序，保障没有各种磁性物质进入后路的砻谷等工序，不仅影响加工效果，还有可能损坏设备，在此选用的是磁钢，即在圆型溜管中加入磁体，其基本原理是根据磁性的不同，利用磁选设备的主要工作元件磁体吸走混在谷物（非磁性）中的磁性杂质，以达到磁性杂质与谷物有效的分离。 磁选的目的是清除稻谷中的磁性杂质，如铁钉、螺丝帽等软件。磁选安排在初清之后，摩擦或打击作用较强的设备之前。一方面，可使比稻谷大的或小的磁性杂质先通过筛选除去，以减轻磁选设备的负担；另一方面，可避免损坏摩擦作用将强的设备，也可避免因打击起火而引起火灾。为了保证生产中的流量稳定和安全生产，在砻谷工序之前，必须设置一定容量的仓和磁选设备。物料在碾米过程及成品打包之前，均需经过磁选设备。2.2.3清理设备确定清理一般包括筛选、风选、除裨、去石、磁选等步骤。根据原粮品质和生产要求，含稗量符合要求，不需要进行除稗处理。因此，在清理工段使用了筛选、风选、去石、磁选等步骤。2.2.3.1风选设备风选法用于除去密度明显小于谷物的杂质。风选法是利用谷物与杂质在空气动力学特性上的差异，通过一定形式的气流，使谷物与杂质以不同方向运动或飞向不同区域，使之分离，从而达到清理的目的。风选设备有三种气流形式：（1）垂直上升气流；（2）水平气流；（3）倾斜气流。根据三种气流形式的分离原理，研究出了很多对应的风选设备，典型的有：（1）使用垂直上升气流的垂直吸风道；（2）使用倾斜气流的循环风选器；（3）使用水平气流的卧式吸风分离器。经过资料对比分析和工厂实际使用情况，垂直吸风道具有性能稳定、分离效果好等优势，是目前工厂普遍使用的风选设备。因此，决定选用垂直吸风道作为风选设备。2.2.3.2筛选设备筛选法用于除去粒度明显小于或大于谷物的杂质（大杂和小杂）。筛选法是利用谷物与杂质在粒度和粒形上的差异，通过运动适宜、筛孔形状和大小合理的筛面，使谷物和杂质分别成为筛上物和筛下物，使之分离，从而达到清理的目的。常用筛选有振动筛、高速振动筛、圆筒筛、平面回转筛、溜筛等。由于稻谷进入车间前，在工作塔中进行了两次筛选，所以进入车间的稻谷杂质含量不高，那么选用筛选设备时，可以适当减少筛选次数。经过资料对比分析和工厂实际使用情况，圆筒初清筛和振动清理筛性能稳定、清理效果好、价格便宜，在工厂中广泛使用，是主要的考虑对象。因为稻谷在工作塔中进行过筛选，为节约投资成本，在车间中不进行初清，只需要经过一次振动清理筛即可满足清理要求。2.2.3.3去石设备去石设备用于除去密度大于谷物而粒度与谷物无明显差异的各种杂质。去石设备是利用谷物和杂质在密度和流体动力学特性上的差异，通过筛面或其它形式的袋孔、凸台或凸孔（鱼鳞孔）工作面，并辅之以气流，首先促使谷物和杂质在运动中分层，再迫使它们往不同的方向运动，使之分离，从而达到清理的目的。比重去石有干法和湿法之分，湿法即水洗比重分选法，因其存在耗水量大、污水难处理等问题，现已极少使用。按照气流形式又可以分为吸式比重去石机和吹式比重去石机，由于吹式比重去石机易出现灰尘外扬的现象，导致车间环境恶劣，所以选用吸式比重去石机。2.2.3.4磁选设备磁选设备用于除去谷物中含有的磁性杂质。磁选法清理的原理是利用谷物和杂质在导磁性上的差异，通过永久磁铁或电磁铁构成的磁场构件吸住磁性杂质，而谷物自由通过，使之分离，从而达到清理的目的。常用的磁选设备有平板磁选器、磁选筒、永磁滚筒、电磁滚筒、磁栅等。经过资料对比分析和工厂实际使用情况，永磁筒是目前使用最广泛的磁选器，其磁选效果好、价格便宜，且能够嵌在溜管中间，布置方便。因此，决定选用永磁筒作为磁选设备。2.2.3.5计量设备 电子流量秤主要分为两个形式，一种为连续计量，另一种为间歇计量。前一种形式的流量秤在实际中使用发现其计量误差较大，现在已很少使用，后一种计量秤为现在工厂所普遍使用。因此，选择间歇计量的电子流量秤作为计量设备。2.2.4清理工段工序确定2.2.4.1清理工段工序设置清理按照“先大后小，先易后难”的原则设置工序。为保证车间设备运行稳定，车间的稻谷流量必须要稳定，所以在进入车间后要设置较大的毛谷仓来稳定流量。计量设备若放于毛谷仓前，由于稻谷中含有不少大杂，可能出现计量设备堵塞的情况，就会影响车间正常生产，所以计量设备要放于毛谷仓后，为了计量总的稻谷使用量，计量设备应放于清理设备前。除杂是通过筛选和风选设备除去杂质的，是比较简单的除杂方法，应放在清理工序前段。石子是比较难出去的杂质，其大小与稻谷相近，用筛选设备无法除去，要用到比重分选才能去除石子，因此去石设备应放于除杂设备之后。由于各设备均为金属制成，在加工过程中会产生新的磁性杂质，因磁性杂质对高速转动设备危害很大，为保障设备安全，在其他清理工序完成后，进行砻谷前进行磁选才能保证磁性杂质对砻谷机的危害减到最小。因此清理工序应为毛谷仓称重除杂去石磁选。2.2.4.2清理工段工序示意清理工段工序示意图3.设备选择与计算 以设计任务书及加工标准为主要计算依据，设备选型均参照最新设备参数，过程中兼顾实用性、经济性及合理性。3.1生产能力的计算生产任务为日处理稻谷400t，生产时间为24小时连续生成。在设计中考虑乘以系数1.2，所以Gcs=1.2400t/24h =20t/h。（流量均近似为整数）因为原粮的含杂总量X=2.0%，所以清理后的净稻流量Gls=201（2.0%0.25%）=19.75t/h设定稻谷的出糙率为75%，故砻谷段糙米流量为：G1=19.7575%=14.81t/h糙出白率为90%白米流量：G2=14.8190%=13.33 t/h三道碾米，根据糙出白率为90%，则去皮达10%，故由三道碾米去皮比为5:3:2可以得到各米机流量计算如下：第一道碾米：G3= G1=14.81t/h第二道碾米：G3= G1（1-10%50%）=14.07t/h第三道碾米：G3= G1（1-10%80%）=13.63 t/h出米率60%成品流量G4=2060%=12t/h脱壳率80%-90%，取85%回砻谷流量G5=19.75（1-85%）=2.956t/h3.2清理工段仓容计算在清理前需要设一个仓容较大的毛谷仓，保障后续设备的稳定生产以及防止出现因原粮供应不稳定而导致停机的情况出现。毛谷仓仓容计算：来料流量：20t/h，存储时间：30min，容重0.55t/m3，仓满系数：0.8所需仓容：（201/2）/0.55=18.18m3（两个仓，一个为9.09m3）仓型选择：长方体型（下面有仓斗） 仓截面尺寸：2m2m 高度H=2m仓斗：仓斗侧面为45倾角，仓斗容量为1/3221=1.33m3仓实际容量：222+1.33=9.33m39.09m33.3设备选择3.3.1流量秤选择原料经电子秤计量，计量精确高，故障率低，可以控制和稳定生产流量，随时了解生产动态情况，并作为车间生产计量的基准，作为生产管理数据。经实际使用情况证明和同行推荐，天凯华尊的流量秤性能稳定、故障率低。决定选用其DCS-50L的流量秤2台，两条线分开使用。其设备主要参数见表1。表1 LCS-50L型电子流量称主要技术参数名称参数名称参数产量（t/h）10称重范围(Kg)5-50动力（kw）0.07外形尺寸（mm）115283027723.3.2振动清理筛选择目前，市场上的振动清理筛的使用效果相差不大，但国产设备和国外设备价格相差较大，所以选用国产振动清理筛。经调查，南通粮机的振动清理筛具有性能稳定、价格便宜的优势，性价比高。因此，选用其TGLZ125型振动清理筛2台。其设备主要参数见表2。表2 TGLZ125型振动筛主要技术参数名称参数名称参数产量（t/h）10-25机重（Kg）940动力（kw）0.752外形尺寸（mm）288922361820振 幅 （mm）2.5-5.5吸风量（m3/h）500055003.3.2去石机选择经市场调查，国外设备在重杂物去除效果、性能稳定和使用寿命等方面都优于国产设备，选用佐竹SGA15B型去石机。其特点：（1）吸式初选和吹式复选结构。经过初选筛面上排出的石子中会有一部分稻谷，这部分稻谷与石子的混合物在二次选的筛面进行复选。复选筛面设有内置风机吹风，使石子和稻谷完全分离，石子集中起来由排石口排出；（2）维护费用低。该机结构坚固，无需加润滑油，筛面为不锈钢板冲制且筛体易于抽出清理或更换，因此维护费用低；（3）结构设计紧凑。新式去石机结构设计紧凑，占地面积小。该机的振动装置取消了带轮、皮带、偏心轴承等；（4）与传统的筛分方法相比较，佐竹公司新型去石机能更有效地从谷物中分离出石子和重杂物。采用较厚钢板和坚固的支座结构，确保了机器经久耐用。因此，选用2台SGA15B型去石机。其设备主要参数见表3。表3 SGA型去石机主要技术参数3.3.3磁选器选择选用TCXT25型磁选器4台，其主要技术参数见表4。表4 TCXT型磁选器主要技术参数名称参数名称参数产量（t/h）10磁体直径（mm）250表面磁选强度2000外型尺寸（mm）4007503.3.4提升机选择由于在使用过程中，国产斗式提升机出现设备强度不够、使用寿命短的现象，因此本次设计选用进口设备。选用佐竹SCE7S型斗式提升机其特点：（1） 运行中破碎率极低。皮带线速度为超低速的30m/min，从上出口卸料时离心力小，保证米粒无损伤；（2）机内清扫装置。斗的边缘装有清扫片，充分清扫提升机内侧，去除落入底部的米粒；（3）防碎装置。下部皮带轮作成鼠笼式，还装有防止提升机米粒进入皮带轮的防护板。即使遇上回流米进入皮带与皮带轮的间隙中也不会产生碎米；（4）圆弧底设计，保证残留最少。提升机底部为圆弧形，使底部与料斗之间的间隙最小，残留物最少；（5）自动皮带张紧装置。装于提升机上部的皮带张紧装置可保证皮带始终处于最佳张紧状态，即使皮带被拉伸也无须调节张紧装置；（5）易去除残留物。底部圆弧盖装卸简单，遇到短暂的停机时间，就可将内部的残留物很容易排出。（7）带溜槽的畚斗。畚斗的特殊溜槽设计是保证提升机低速运行能够卸料的原因。其主要技术参数见表5。表5 SEC型斗式提升机主要技术参数4. 厂房结构的确定与分析4.1厂房设计总体方案 根据工艺流程和设备布置的需要厂房设计要求结构紧凑、合理、美观、节约投资，预期目标达到国际先进水平。粮食加工厂一般采用垂直运输路线，即利用物料的自重，垂直布置的方式自上而下逐层布置各层楼面流程进行生产，根据工艺流程的特点，厂房分为清理间，砻谷间，成品整理间，副产品整理间。因此，厂房不需要太高的楼层，太复杂的工序，根据这些方案来确定厂房平面尺寸、楼层数及楼层的高度。我们的厂房结构是三层楼房式结构，车间的主梁、柱采用钢筋混凝土支撑。主车间，其跨度9.6米，车间长度为45米，高度17.34米，占地面积486平方米。副产品加工车间主要存放碎米、米糠等，位于主车间后侧6米的位置。在主车间的前面6米位置为成品库，主要存放在主车间打包成成品包装的大米。风网间设在主车间左后侧，距主车间6米。4.2厂房长度、宽度及开间尺寸的确定根据生产规模、工艺流程及设备数量来确定车间尺寸以及跨度、开间大小。4.2.1跨度确定跨度主要取决于设备的摆放形式，同时还要考虑到的跨度的取值方式和范围（跨度超过10m需要做双跨，做单跨建筑费用很高）。根据设计的设备摆放形式，跨度取为9.6m（大6模），既可以保证设备能够布置下、主操作道有足够距离，还可以使车间设备看上去整齐划一。根据设计的车间布置形式，车间的总宽度还需要加上楼梯间的宽度4.5m，其总长度为14.1m。因此，车间跨度为9.6m；车间总宽度为14.1m。4.2.2开间确定开间主要取决于设备尺寸和设备布置间距，同时还要考虑到的开间的取值方式和范围（开间过大建筑费用很高）。根据设计的设备方式，开间取6m可以满足布置要求，同时为了使车间外形美观，在两头设有4.5m的开间，具有对称美。那么，车间的总长度就为45m。因此，车间开间为6m和4.5m，共8个开间；车间总长度为45m。4.3厂房立面设计 平面与立面面是从水平与垂直两个方面反映出建筑的长，宽，高的三度空间形状。一般平面设计侧重水平方向的问题，涉及生产使用方面较多，在平面组合过程中，必然会对剖面上的一些问题进行考虑与安排，如设备高度、溜管的自流角、层高、垂直交通的安排等等，立面设计则是侧重垂直方向的问题。4.3.1车间形式确定车间形式主要分为平台式和楼层式两种。平台式的优点在于能都在一楼就可以看到整个车间设备布置的全貌，易于巡查设备，但其只能建为两层（第二层上搭建平台），且车间总体贯通，不能有效的将各工段分开，车间环境难以保证，且产量有限。楼层式的优点在于，可以建多层，减小占地面积，能够将各工段隔开，车间环境良好，但其建造费用较高，操作较为麻烦。由于400吨每天的稻谷处理量属于较大规模的厂，平台式满足不了生产要求，所以设计为楼层式车间。比较三层和四层两个楼层式布置方式（楼层过高会导致消防费用剧烈上升，不合算），我认为三层较四层具有车间空间利用率高、建筑费用低、需要操作人员少等优势。因此，确定车间形式为三层楼层式。4.3.2车间高度的确定 确定楼层高度的依据： （1）车间内最高的设备尺寸加上操作距离； （2）要考虑输粮管道的自流角，使物料能顺利地到达下层设备； （3）有利于采光通风；（4）确定室内高度还要考虑梁的高度，如果设备刚巧安排在梁下面，则房屋的层高为设备高加安装操作距离，再加梁高。第一层高度：综合考虑溜管角度和包装秤的高度，取高度为4.2m；第二层高度：综合考虑溜管角度和最高设备高度，取高度为5m；第三层高度：综合考虑溜管角度、最高设备高度和斗提检修平台，取高度为6m（清理工段取8.14m，高于其他部分2140mm，便于配制斗提机筒）。由于佐竹的斗提机筒不能定制，只能选择已有的610mm、910mm和1830mm进行配制，配制为6个1830mm机筒、1个910mm机筒和2个610mm机筒，配制后斗提机头离顶344mm。4.4平台设计 检修斗提的平台采用钢平台，钢平台具有建造简单、成本低等优势，是目前大部分厂的采用形式。平台上全程设护栏，保障操作安全。平台设有一个主楼梯和两处铁爬梯，方便上到检修平台。平台距离楼顶2m，距离斗提机头1.5m左右，保障人员行走和方便检修斗提机头。4.5楼梯和吊物洞经过楼梯放置不同位置的合理性比较，楼梯放于车间两头会导致车间长度很大，不美观，决定将楼梯放于车间中间（凸出两个开间，吊物洞放于楼梯中间，控制室放在旁边）。这样可以保证楼梯到车间各个位置都比较近，操作人员行走距离短，运设备方便。同时，出于方便性和消防安全性考虑，在车间两头设置两个外梯。将吊物洞与楼梯结合，设置三跑楼梯，吊物洞放于中间。但由于楼梯进入方向问题，如果都设为三跑，人员和设备需要绕道车间才能上楼，不方便吊设备到楼上。所以将一层到二层设为双跑楼梯，二层到三层设为三跑楼梯。楼梯踏步高度取值范围：150180mm；楼梯踏步宽取值范围：240300mm。根据楼层高度、楼梯长度、设计角度等参数，楼梯设计如下：双跑楼梯尺寸参数：踏步宽300mm，踏步高175mm，楼梯宽1500mm，踏步数23（14+9），吊物洞尺寸42602760mm；三跑跑楼梯尺寸参数：踏步宽300mm，踏步高175mm，楼梯宽1500mm，踏步数29（10+9+10），吊物洞尺寸27602760mm。4.6中央控制室的设计为了随时能够观察到设备工作情况，在二楼设立一个控制室，与检验室一起尺寸大小为6000mm4500mm，由于车间整体厂房长度不能过大，且控制室应放置在米机附近，所以在整个车间建筑上凸出两个开间作为控制室和楼梯空间。4.7厂房的结构设计4.7.1基础 采用柱下条形基础，埋置深度，根据基地土层冻结深度以及底下水层来确定。4.7.2墙与柱采用非承重墙，墙厚：240mm，外墙内面与柱橼重合。车间主柱为390390mm（240mm柱400mm，且为3的倍数）的钢筋混凝柱。4.7.3梁主梁高度（包括楼板）=1/81/12梁长（粮食加工厂常用420630mm）；主梁宽度=1/21/3梁高（粮食加工厂常用240420mm）；次梁高度=1/141/18梁长（240、270mm常用）；次梁宽度=1/21/3次梁高（150180mm常用）。根据以上计算方法，设计主梁高度600mm（含楼板），主梁宽度220mm，次梁高度270mm，次梁宽度160mm。4.7.4楼板 楼板为钢筋混凝土楼板厚100mm，提升机平台楼板为3mm厚钢板。4.7.5门窗的设计4.7.5.1门的设计 在平面设计中，各车间门的布置与操作工人的活动、生产管理、内部联系、原料和成品的出入以及安全的疏散等方面，关系十分密切。因此，要选择好门的宽度、数量、门的位置、开启方式等。 车间主大门尺寸：宽3m，高3.5m；一楼另设有两侧门，其尺寸是:宽2.5m，高3m。方便成品运出去；二楼车间两头设有两扇门，尺寸都为：宽900mm，高2.1m。4.7.5.2窗的设计 为使室内有足够的日照和良好的通风条件，必须注意窗的布置，包括窗的大小、窗的位置以及它与房间的平面、剖面、立面上的比例关系。 窗的面积的大小。原则上安采光系数来计算车间内的照度（采光系数=窗口面积/地板面积）。房间的使用性质不同，要求的采光系数也不一样。 窗的位置与形状。考虑到混合结构窗间墙的受力关系，窗户一般居于开间的中间。这样，光线均匀，也便于设备布置，但有时也结合窗户在立面上的处理，在结构允许的条件下适当地调整窗户的位置和尺寸，使其成为和谐而有节奏的组合。因此，设计窗宽为3600mm（四扇），高度为2600mm，窗台高度为900mm。5. 设备布置的论证分析5.1设备主操作面 各个设备都有一个主操作面，用于换筛、操作和更换零部件，由于筛长不同、操作不同、零部件大小不同，所需要的操作距离也是不一样的。设备主操作面所必须的距离是设计设备布置方式的主要影响因素。清理工段各设备的主操作面要求距离：流量秤：主操作面要求距离800mm；振动筛：主操作面要求距离1500mm；去石机：主操作面要求距离1400mm；其它设备无操作距离要求，留出人的操作距离800mm即可。5.2设备布置形式论证5.2.1有主操作道各设备主操作面都朝向操作道，这个操作道称为主操作道。这样布置，由于设备所留间距最大的主操作面都朝向了同一个方向，所以设备布置特点明显：（1） 布置整齐划一，比较美观；（2）设备操作方便，全部在主操作道上操作即可；（3）空间利用率高；（4）安装简单。这样布置的优点明显，在各个工厂使用较多。5.2.2无主操作道各个设备的主操作面都有不同朝向，没有一个整体的操作道。但这种布置常设有一条较大的参观走道，平常为主走道，而且同种设备的朝向是相同的，便于检修。其特点为：(1) 走道与车间设备分隔开，中间设有警戒线；(2) 副走道较多；(3) 操作较为麻烦。这样布置能够将走道与设备分隔开，甚至在中间设有玻璃墙，可以严格控制车间环境，保障食品安全。5.2.3设备布置综合考虑两种布置方式，我认为设置主操作道的布置方式不仅操作、检修和更换设备方便，而且车间设备摆放整齐、美观。因此，采用有主操作道的布置方式，作为本次设计的基本布置形式，且每个工段都设有副走道。由于设置的是两条生产线，有主操作道的布置方式分为“面对面”和“背对背”两种。“面对面”即两条生产线的设备的主操作面朝向同一条操作道，只需要在中间设一条操作道即可，在这条操作道上就可以检修、巡查和操作所有设备，非常方便。“背对背”即两条生产线的主操作面朝向相反的方向，“背对背”布置方式存在问题：（1）车间占地面积大；（2）设备巡查、检修和操作较为麻烦，尤其在检修时使用较大工具的时候；（3）车间布置不美观。综合来看，采用“面对面”的布置方式更为合理。5.3设备布置位置论证根据各设备的主操作面要求距离，设置主操作道的宽度为2.2m，能够满足操作要求。为保证流量秤计量准确，应该将其放置在振动小的楼层，而振动较大的去石机需要放置在控制室所在楼层，即二楼。则布置情况就应为流量秤布置在三楼，振动筛和去石机这两个振动大的设备应放置在二楼。磁选器放置在净谷仓的上面即可。振动筛的一个侧面是靠近墙的，且人员行走较为频繁，应该留有足够的操作或行走间距。因此，设置振动筛离墙1200mm，能够满足需要。振动筛和去石间只需要留出人的工作距离（800mm）即可，但留出800mm后发现，去石机的下粮洞孔穿过了主梁，这是不允许的，将去石机移出了穿梁的位置后与振动筛的间距为1000mm，满足要求。去石机与厚度之间的间距也只需要留出人的工作距离（800mm）即可，但这样会导致进入厚度机的溜管角度不在允许的角度范围（4070）内，调整厚度机位置，溜管角度符合要求后，与去石机间距为1000mm，能够满足操作要求。毛谷仓与砻谷机间需要留出人的工作距离（800mm）。1号斗提由于有两面靠墙，宽面距离墙500mm，窄面距离墙200mm，其他提升机只有一面靠墙，即窄面离墙200mm即可。斗提布置时，尽量靠近梁附近，且斗提靠在一起布置，放止或减少斗提遮挡窗户。6. 风网设计由于我国稻谷的生产模式零散，原粮在收割、晾晒、储藏、运送过程中，混入大量灰尘，并且在加工过程中也会产生粉尘。所以，要对粉尘进行控制，保证车间环境和人体健康。此外，一些加工设备（如去石机、米机、抛光机等）的正常工作是需要风作为工作源的，稻壳的输送为气力输送。因此，风网设计是米厂设计中不可或缺。根据环境要求和工艺要求配制风网，在清理工段设风网，起到除去轻杂、除去灰尘形成负压保障生产环境、辅助去石的作用。6.1确定风网形式每台去石机所需风量超过了10000m3/h，且去石机是以风为工作源的，为保证去石和除尘效果，根据风网设计原则，需要风量较大的设备要采用单独风网。因为清理工段各设备（提升机、振动筛等）工作时间相同、吸出物性质相似，所以根据风网设计原则，清理风网设置为集中风网。清理工段粉尘较多，为保证处理后的气体达到排放要求，所以要进行二次除尘，二次除尘设备选择为脉冲布筒除尘器。因为清理风网中含有一些大颗粒轻杂，所以沙克龙采用不易堵的单联沙克龙，多联沙克龙易堵不适用。6.2风网数量 确定风网数量。根据工艺和生产要求，在清理工段设4组风网。为了使设计的两条生产线能够相互独立生产，风网设计时，两条线的风网组合应该相对独立，这样既能保证风量稳定，还可以减少运行成本。因为每条生产线清理工段（除去石机）的总吸风量接近10000m3/h但不超过10000m3/h，所以设置两组集中除尘风网，分别对应两条生产线。2组除尘风网，在提升机和缓冲仓处设吸尘点，吸收由于稻谷运动产生的灰尘，并形成负压，防止跑灰，在各个清理设备上设吸风口，在初清和振动筛上起吸尘作用，在吸风道上起除去轻杂作用。一组除尘风网为A线的1到5号斗式提升机、毛谷仓、两台砻谷机、厚度机、谷糙筛、砻谷机缓冲仓和谷糙筛缓冲仓的组合风网，另一组为B线相应吸尘点。2组去石风网，辅助去石机去石。6.3风网计算通风网路计算的主要内容包括以下几项：（1） 确定机器或吸风点所需的吸风量和空气阻力；（2） 确定风管中的风速；（3） 计算风管中各段风管的尺寸；（4） 选定除尘器的形式、规格，并计算阻力；（5） 计算各段风管的阻力和风网的全部阻力，并对并联管路进行阻力平衡；（6） 确定通风机的型号、转速和功率消耗，并确定电动机规格。6.4风网计算 计算过程见附表一。总结本次设计，将我大学四年所学的专业知识都结合了起来，是一次非常好的提升自己的机会。虽然，我对于本次设计所需的基础知识、基本能力都已掌握和具备，而且去工厂实习了一个月，但是感觉那都还是一个一个的知识点，没办法将它们很好结合起来使用。经过刘老师的悉心指导，我明白了各个知识点间的联系，都与我的本次设计有着什么样的联系。当我一步步理清楚我应该先做什么后做什么的时候，我想后面应该像走楼梯一样，一步一步就走上去了。其实不然，各个步骤是相互联系相互影响的，一个地方错了，不能只是改这个地方就完了，还要考虑到会不会对其他地方产生影响。如，进入某台设备设备的溜管角度不符合要求，我可以有三种解决办法水平移动设备位置提高或降低楼层高度加水平输送设备，第一种方法是最简单、最省事的，但仍然要考虑到设备移动后与其他设备的间距是否符合要求，是否会导致下料洞孔穿梁，进入下道设备溜管角度是否合适等问题。我在米厂实习了一个月，跟着进行倒班生产，碰到了一些实际问题，检修过设备。在做设计的过程中，我就能够很清楚的知道各个设备的操作面是哪边，需要操作距离是多少，需要对设备进行哪些操作。虽然在做设计的过程中，我可以说是加班加点，中午基本不休息，晚上9点才回寝室，但我觉得这是非常值得的，时间有限，只有我多做、快点做，才能让老师给我多指导，修改次数越多学到的东西越多。计算风网的时候，我才发现以前所学得风网知识太少，根本不够用，而且很多东西隐藏在风网课本中，以前都没有发现，使我对风网计算的理解又提升了一步。经过几次修改，我的设计基本成型，但其中还是存在一些问题的。虽然老师说，并没有一个最完美的设计，只有最适合的，但我还是希望能够解决这些问题，可是时间却不允许了。现将问题列下：（1） 检验室前面有斗提遮挡，斗提没有合适位置可以挪动；（2） 打包间三楼空出了较大地方，打包秤放于二楼会导致成品仓仓容降低。参考文献1刘英，谷物加工工程，化学工业出版社，北京，2005.92李岳云，中国粮食波动论，中国农业出版社，2001.073朱永义，稻谷加工工程，四川科学技术出版社，1988.104张声俭，大米的历史、生产、消费及文化，粮食与饲料工业，2011（5）：8-105刘四麟，粮食工程设计手册，郑州大学出版社，郑州，2002.116刘启觉，通风除尘与气力输送，武汉大学出版社，1999.117李维强，大米加工技术及其开发应用，粮油食品科技，2011（4）：8-108董海洲，粮食使用加工技术,金盾出版社，1999.099孙武亮，粮食工厂设计手册，武汉工业学院出版社，1998.0610吴良美，碾米工艺与设备，西南交通大学出版社，2005.0911游修龄，中国稻谷学，中国农业出版社，1995.0312李新华，粮油加工工艺学，成都科技大学出版社，1996,1013欧文生，一种新型的全自动气压胶辊砻谷机，粮食与饲料工业，2010（9）： 8-1014Sun J LPaddy process by sprayJ.Journal of South China University of Technology,2001，16(4)：4850.15ZhouYBDiscuss the new way of increased the head rice yield【J】Grain and Feed Industry 1999(12)：3541.