發(fā)芽糙米機(jī)混合機(jī)理及裝備設(shè)計(jì).pdf

1、傳統(tǒng)的發(fā)芽糙米工藝是將糙米浸泡后發(fā)芽，浸泡過程會有爆腰率的增加以及營養(yǎng)物質(zhì)流失等問題，從而導(dǎo)致發(fā)芽糙米食用品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)下降。針對上述問題，提出一種基于持續(xù)變量加濕的發(fā)芽糙米生產(chǎn)新工藝，與傳統(tǒng)方法相比，該工藝能夠獲得更高營養(yǎng)和食用品質(zhì)的發(fā)芽糙米，減少污水排放，降低后期干燥成本。然而，目前國內(nèi)尚無專用的持續(xù)變量加濕的發(fā)芽糙米生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)備的技術(shù)和工藝參數(shù)對混合均勻的影響規(guī)律也未作研究。糙米加濕時(shí)需要攪拌，攪拌是一種實(shí)現(xiàn)混合的過程，混合越均

2、勻，加濕均勻性越好，加濕均勻性直接關(guān)系到發(fā)芽糙米的品質(zhì)，因此本文在持續(xù)變量加濕發(fā)芽糙米工藝的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)出能夠混合均勻的發(fā)芽糙米機(jī)，對發(fā)芽糙米的產(chǎn)業(yè)化具有理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　目前國內(nèi)外主要通過試驗(yàn)方法來預(yù)測和評價(jià)混合過程，但試驗(yàn)方法無法描述具體的混合過程，很多參數(shù)信息難以獲得，而現(xiàn)代三維仿真技術(shù)可以解決上述問題。本文基于離散元法分析發(fā)芽糙米機(jī)內(nèi)顆粒徑向混合過程以及混合機(jī)理，研究工藝參數(shù)轉(zhuǎn)速和填充率對混合程度的影響規(guī)律，定量分析不

3、同工藝參數(shù)下軸旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與分離指數(shù)的關(guān)系，分析轉(zhuǎn)速和填充率對能耗的影響規(guī)律;在以上研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，對發(fā)芽糙米機(jī)改進(jìn)為雙軸槳葉式發(fā)芽糙米機(jī)，研究機(jī)內(nèi)軸向混合過程和混合機(jī)理，定量分析軸旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與變異系數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系，分析轉(zhuǎn)速對能耗的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)其軸向混合性能良好。在此基礎(chǔ)上提取了發(fā)芽糙米機(jī)設(shè)計(jì)所需的工藝參數(shù)，完成發(fā)芽糙米機(jī)設(shè)計(jì)。
　　研究的主要結(jié)論如下:
　　(1)研究發(fā)現(xiàn)U型發(fā)芽糙米機(jī)內(nèi)分層顆粒的徑向混合是在對流混合及四個局部

4、混合共同作用下實(shí)現(xiàn)的;在轉(zhuǎn)速參數(shù)范圍內(nèi)，分層顆粒的混合度與攪拌軸的轉(zhuǎn)速無關(guān)，而與攪拌軸旋轉(zhuǎn)圈數(shù)直接相關(guān)，采用指數(shù)增長模型表征混合度與旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的關(guān)系，該模型可以指導(dǎo)混合工藝在實(shí)踐上的應(yīng)用;在填充率參數(shù)范圍內(nèi)，填充率為44.2％時(shí)混合速度最快、混合效果最好;綜合考慮混合度和能量消耗，確定混合最優(yōu)工藝參數(shù):轉(zhuǎn)速為30r/min，填充率為44.2％，混合時(shí)間為26s;U型發(fā)芽糙米機(jī)內(nèi)徑向混合良好，軸向混合較差，不利于加濕均勻，但研究結(jié)果可為發(fā)芽

5、糙米機(jī)的改進(jìn)及操作控制提供依據(jù)和參考。
　　(2)研究發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的雙軸槳葉式發(fā)芽糙米機(jī)內(nèi)的分層顆粒是在對流、剪切、擴(kuò)散混合作用下完成的混合均勻，其軸向混合性能良好，可作為發(fā)芽糙米生產(chǎn)設(shè)備;在轉(zhuǎn)速參數(shù)范圍內(nèi)，分層顆粒的混合度與攪拌軸的轉(zhuǎn)速無關(guān)，而與攪拌軸旋轉(zhuǎn)圈數(shù)直接相關(guān);混合度與旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的關(guān)系符合指數(shù)增長模型，該模型也可以指導(dǎo)混合工藝在實(shí)踐上的應(yīng)用;確定最優(yōu)轉(zhuǎn)速為60r/min;
　　(3)在以上研究理論指導(dǎo)下，提取了功率、轉(zhuǎn)