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第一章 物料处理设备 第一节 固体物料的筛选除杂设备 生物工程生产厂所用的许多原料（如酒精厂用的地瓜干、玉米等，啤酒厂用的大麦、大米等）在收集、运输和贮藏过程中混入了泥土、砂石、沙子、碎木块、麻绳、草籽、草屑、螺丝钉、铁钉、铁丝等各种杂物。这些杂物大体上可分为3大类：一是纤维较长的物质，如麻绳、草屑、庄稼秸秆等；二是颗粒状的物质，如沙子、碎石块、泥土块、碎木块等；三是铁磁性物质，如螺丝钉、铁钉、铁丝等。 在进行产品的加工之前，必须对这些杂物进行清理，否则将会影响成品质量、损害人体健康，并且对后序加工设备造成不利影响。 一、磁铁分离器 目的是除去夹在原料中的铁磁性杂质。 磁铁分离器的主要工作部件是磁体，每个磁体都有两个磁极，其周围存在磁场。磁体分为电磁式和永磁式两种型式。电磁式磁铁分离器磁力稳定，性能可靠，但必须保证一定的电流强度；永磁式磁铁分离器结构简单，使用维护方便，不耗电能，但磁力较弱，使用方法不当或时间过长磁性会退化。 磁选设备有永磁溜管、永磁滚筒等。 如图是使用平板式除铁机的永磁安装的结构示意图。 磁铁可安装一排或多排。原料通过倾角为30°－40°的倾斜面时，铁杂被磁极吸住。当设备停止使用时，被吸住的铁杂人工取下，再用铁板将两个磁极盖住，以保存磁性。 如图为旋转式永磁除铁机，主要是由半圆形磁铁芯与旋转滚筒组成，磁芯与滚筒的间隙小于2mm。当物料落在由非磁性材料（1Cr18Ni9Ti）制成的滚筒上时，物料随滚筒一起转动，而后自由排出，而夹杂在食品原料中的铁杂被吸附在滚筒表面，当滚筒转至磁场作用之外时，自动落入盛铁盒。 2.永磁滚筒 如图所示，永磁滚筒除铁机主要由进料装置、滚筒、磁芯、机壳和传动装置等部分组成。磁芯由锶钙铁、氧体永久磁铁和铁隔板按一定顺序排列成170°的圆弧形，安装在固定的轴上，形成多极头开放磁路。磁芯圆弧表面与滚筒内表面间隙小而均匀(一般小于2mm)，滚筒由非磁性材料制成，外表面敷有无毒而耐磨的聚氨酯涂料作保护层，以延长使用寿命。滚筒通过蜗轮蜗杆机构由电动机带动旋转。磁芯固定不动，滚筒重量轻，转动惯量小。永磁滚筒能自动地排除磁性杂质，除杂效率高(98％以上)，特别适合于除去粒状物料中的磁性杂质。 为了有效地保障安全生产和产品质量，在原料的粮食等物料加工的全过程中，凡是高速运转的机器的前部应装有磁选设备。 为了保证磁选效果，物料通过磁极面的速度不宜过快，永磁溜管的物料速度一般为0.15～0.25m／s，永磁滚筒的圆周速度一般为0.6m/s左右。 二、筛选除杂设备 筛选除杂设备广泛应用于食品、发酵、制药等加工企业，多用于清理含有大杂、小杂及轻杂的颗粒状原料。 ⑶摆动筛 摆动筛又称摇动筛，在工厂中常称为振动筛。从物料在筛面上受力来看，摆动筛与振动筛是不一样的。摆动筛是以往复运动为主，而以振动为辅，摆动次数在600次／min以下。振动筛在选矿和粮食筛选中，常是一次筛分产品，物料在筛面上是剧烈跳动的，是以振动为主，其振动次数为800～1 500次／min。 摆动筛结构特点:摆动筛通常采用曲柄连杆机构传动，电动机通过皮带传动使偏心轮回转，偏心轮带动曲柄连杆使机体（上有筛架）沿着一定方向作往复运动。由于机体的摆动，使筛面上的物料以一定的速度向筛架的倾斜端移动。筛架上装有多层活动筛网，小于第一层筛孔的物料从第一层筛子落到第二层筛子，而大于第一层筛孔的物料则从第一层筛子的倾斜端排出收集为一个级别，其它级别依此类推。 摆动筛的机体运动方向垂直于支杆或悬杆的中心线，机体向出料方向有一倾斜角度，由于机体摆动和倾角存在而使筛面上的物料以一定的速度向前运动，物料是在运动过程中进行分级。 摆动筛的优点，摆动筛的筛面是平的，因而全部筛面都在工作，制造和安装都比较容易，结构简单、调换筛面十分方便，适用于多种物料的分级。缺点是动力平衡较差，运行时连杆机构易损坏，噪音较大等。 摆动筛主要技术参数 筛子:筛子是主要的工作部分，直接影响分级效果。筛子主要有3种型式：一种为钢条制成的；一种是金属丝或丝线编织的；一种是冲（钻）孔的薄金属板。工厂常用最后一种型式。为了减少筛孔堵塞，筛孔做成圆锥形，孔由上向下逐渐增大，其圆锥角以7°为合适。 筛孔的形状有圆形、正方形和长方形，圆形的比较常用，亦有长方形与圆形混合使用。 筛孔的尺寸：应稍大于物料所需分级的尺寸。圆孔－为物料尺寸的1.2～1.3倍；正方形孔－为物料尺寸的1.0～1.2倍；长方形孔－为物料尺寸的1.1倍。 生产率:摆动筛的生产能力G为：G = Bq 式中 G：生产能力，