谷子清选装置的设计与试验
发布时间：2021-08-04 06:05
谷子是属传统的优势杂粮作物,营养价值极高,富含多种人体所需的多种维生素与氨基酸,且对多种疾病有食疗作用。谷子清选是谷子收获工作中的关键环节,谷子清选装置性能的好坏直接影响到谷子清选的效率和产量。目前谷子清选装置存在籽粒含杂率高、清选损失率高等问题,由于谷子初脱后物料中残留较多谷码,且谷子与谷码的连接力强,分离较为困难,导致谷子清选装置清选性能明显下降,因此,谷子初脱后物料中残留谷码是导致谷子清选性能较低的重要原因之一。为了通过实现先脱谷码后清选的功能,降低谷子清选的籽粒含杂率和清选损失率,本文研究分析了谷子初脱后各成分生物学及力学性质,设计并验证了一种新的谷子清选装置。主要内容如下:1.确定了谷子清选的技术方案。主要进行了国内外技术资料的搜集、实地调研和相关理论分析,得出了初脱物料各成分的悬浮速度,各成分形态参数,依据谷子初脱物料各成分的差异和谷子初脱物料的特点,确定了相应的技术方案。2.为了提高清选性能,设计开发了一种先分离谷码后清选的新型谷子清选装置,阐述了工作原理以及工艺流程,进行了整体装置结构和关键部件的设计,确定了谷码辊搓装置和圆筒筛装置等主要工作部件的结构和性能参数。3.进...
【文章来源】：河南科技大学河南省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
谷子籽粒三轴尺寸示意图
基于以上对谷子等小籽粒脱出物共性与特性的分析，发现谷子等小籽粒脱出物含水率普遍较高，粘结现象明显，且谷子等小籽粒脱出物各成分摩擦角、休止角不同等，可依据其脱出物各成分对相同筛板材料的摩擦角、休止角和各自三轴尺寸等机械物理特性的差异，进行籽粒与杂质的筛分，同时，谷子等小籽粒各有有其独立性特点，就谷子初脱物料而言，受到谷子等小籽粒脱粒装置脱净率所限，其脱出物中含有大量未分离干净的残留谷码。1.2.2 谷子等小籽粒清选技术研究现状国内外研究人员在提高谷子等小籽粒清选技术性能方面做了大量研究。Elsayed K 等（2014）借助 CFD 模拟和构建数学模型的方法，优化了旋风分离装置的参数，提高了清选性能[19]。B.BELLOCP 等（2017）基于适用于湿度较大的小颗粒物料粒度分离的旋转筛筒,采用矩阵分析方法，证明了旋转筛的筛选效率范围在 89％到 96％之间，得出旋转筛对谷子等粒状具有湿软团聚现象的物料筛分效率较高[20]，如图 1-3。
IVANOV 等（2017）研究谷子籽粒在筛面上的分离过程，获得圆筒筛孔中颗运动的微分方程并且得到籽粒透过筛孔的条件[24]。LAWINSKA.K 等（2017）筛孔堵塞的机理层面，使用振动装置和具有锥形筛的旋转筛鼓筛进行筛孔间歇筛查、连续筛查的堵塞识别[25]。Yuko UEKA 等（2012）运用粒子图像测速仪激光多普勒测速仪测量气流的湍流特性，如图 1-4，发现颗粒初脱物中分离秸的推送影响了气流场的分布，并分析得出，壁面摩擦和压力随形状的变化而化，以及影响气流场清洁能量损失的是脱出物颗粒间的摩擦损失，因此，得出入量是影响清选效果的主要因素之一[26]。Zhao 等（2017）利用离散元方法模透筛运动状态，且借助软件 EDEM 仿真了筛选分离过程，仿真结果能够最大度的与实际筛选分离过程相契合，可为筛选分离装备的设计和优化提供依[27]。Glushkov, A.L 等（2018）对适用于高粱的 MPO-30R“VELES”机器第二个体分离通道（PSK）进行了研究，发现在通道下部存在偏转杆降低了空气流的均速度，增加了分离区中速度场的不均匀性，导致了清洁质量下降，因此，得分离通道的下部应该是直线型的[28]。
本文编号：3321151
【文章来源】：河南科技大学河南省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
谷子籽粒三轴尺寸示意图
基于以上对谷子等小籽粒脱出物共性与特性的分析，发现谷子等小籽粒脱出物含水率普遍较高，粘结现象明显，且谷子等小籽粒脱出物各成分摩擦角、休止角不同等，可依据其脱出物各成分对相同筛板材料的摩擦角、休止角和各自三轴尺寸等机械物理特性的差异，进行籽粒与杂质的筛分，同时，谷子等小籽粒各有有其独立性特点，就谷子初脱物料而言，受到谷子等小籽粒脱粒装置脱净率所限，其脱出物中含有大量未分离干净的残留谷码。1.2.2 谷子等小籽粒清选技术研究现状国内外研究人员在提高谷子等小籽粒清选技术性能方面做了大量研究。Elsayed K 等（2014）借助 CFD 模拟和构建数学模型的方法，优化了旋风分离装置的参数，提高了清选性能[19]。B.BELLOCP 等（2017）基于适用于湿度较大的小颗粒物料粒度分离的旋转筛筒,采用矩阵分析方法，证明了旋转筛的筛选效率范围在 89％到 96％之间，得出旋转筛对谷子等粒状具有湿软团聚现象的物料筛分效率较高[20]，如图 1-3。
IVANOV 等（2017）研究谷子籽粒在筛面上的分离过程，获得圆筒筛孔中颗运动的微分方程并且得到籽粒透过筛孔的条件[24]。LAWINSKA.K 等（2017）筛孔堵塞的机理层面，使用振动装置和具有锥形筛的旋转筛鼓筛进行筛孔间歇筛查、连续筛查的堵塞识别[25]。Yuko UEKA 等（2012）运用粒子图像测速仪激光多普勒测速仪测量气流的湍流特性，如图 1-4，发现颗粒初脱物中分离秸的推送影响了气流场的分布，并分析得出，壁面摩擦和压力随形状的变化而化，以及影响气流场清洁能量损失的是脱出物颗粒间的摩擦损失，因此，得出入量是影响清选效果的主要因素之一[26]。Zhao 等（2017）利用离散元方法模透筛运动状态，且借助软件 EDEM 仿真了筛选分离过程，仿真结果能够最大度的与实际筛选分离过程相契合，可为筛选分离装备的设计和优化提供依[27]。Glushkov, A.L 等（2018）对适用于高粱的 MPO-30R“VELES”机器第二个体分离通道（PSK）进行了研究，发现在通道下部存在偏转杆降低了空气流的均速度，增加了分离区中速度场的不均匀性，导致了清洁质量下降，因此，得分离通道的下部应该是直线型的[28]。
本文编号：3321151
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