1200菜籽说明书学士学位论文.doc

毕业设计说明书武汉工业学院毕业设计说明书设计题目：1200吨/日菜籽预处理及压榨车间工艺设计（预处理车间）姓 名 谢 乐 一学 院 食 品 学 院专 业 食品科学与工程 学 号 02011308 指导教师 罗 质2006年6月10日目 录一、 绪论二、 工艺设计说明三、 工艺设计计算四、 附录五、 参考文献六、 设计小结一、绪 论1 设计背景油脂是人们生活的必需品，是供给人们最基本的三大营养素之一。我国的油脂工业经过半个多世纪的发展，发生了翻天覆地的变化，取得了巨大成就。特别是改革开放以来，我国的油脂工业与科学技术发生了巨大的变化。先后依靠自主创新和研究开发，借鉴国外先进管理经验和消化吸收引进的先进技术装备，中国的油料加工能力、生产过程的机械化、自动化程度大大提高，植物油脂产品花色品种琳琅满目，质量不断提高。我国的油脂加工设备产品门类品种齐全。我国的油脂加工设备包括了从大豆、油菜籽、花生、棉籽、葵花籽、米糠、玉米胚芽等各种不同油料作物收获后的干燥、清理、分选、储藏及输送，油料的预处理、预榨、浸出、精炼、包装与副产品的精深加工等全过程各个单元操作所需的各种专用设备和通用设备油菜籽是世界四大油料作物中重要的油料作物，也是我国主要油料品种，其产品菜籽油也是我国广大消费者主要的膳食需求用油，其品质质量关系着国人的身体健康，也反映我国油脂工业的加工水平。特别是双低油菜籽从“六五”开始，进行了多年的品种育种攻关，使我国的“双低”油菜籽的科研和生产取得了重大成效。 油菜籽系十字花科作物的种子，它是一种适应性强、用途广、经济价值高、发展潜力大的油料作物。在世界油料作物中，无论是面积，还是总产量，都仅次于大豆，位居第二。作为油料作物，油菜籽的含油率比大豆高得多。油菜的果实为角果，角果由果啄、果身、果柄三部分组成。角果成熟后，由于果瓣失水收缩，能自动开裂，种子呈圆球形或卵圆形，由种皮、胚及胚乳遗迹三部分组成。种子的化学成分，一般含氮3.9%-5.2%,蛋白质24.6%-32.4%,纤维素5.7%-9.6%,灰分4.1%-5.3%,油脂37.5%-46.3%.油菜籽属高含油分的油料，传统的制油工艺是预榨浸出，其预处理工艺为：清理软化轧胚蒸炒预榨为满足浸出的要求，软化的温度控制在5060 ，水分9左右，胚片在减少粉末度的前提下，越薄越好，一般控制在0.2mm。蒸炒后水分为58，温度以105l10 为宜。目前，我国油菜籽加工均采用预榨浸出工艺。菜籽中含有14 20的种皮，种皮含油脂和蛋白较少，但含有菜籽中绝大部分的粗纤维、色素、单宁、芥子碱、植酸等抗营养因子，带皮加工降低了菜籽饼粕的蛋白含量和营养效价，饼粕色泽深，饲用适口性差。预榨浸出工艺中的高温长时不仅使蛋白质有效氨基酸破坏严重，降低了菜籽饼粕的利用价值，而且使毛油品质下降，增加了炼耗和加工成本。因此，菜籽脱皮和冷榨加工已经成为菜籽加工技术的重要研究方向。菜籽脱皮后，仁中含油上升到45左右，粗纤维含量大幅减少至3 5 ，用现行的ZXI8型或ZY24型单螺旋榨油机加工时出现不出油、饼不成型等现象，主要是由于菜籽脱皮后含油量高、粗纤维少，摩擦力小，在榨膛内难以建立压力而引起的。预处理工段是油脂加工的起点，是保证油料浸出、油脂精炼工艺指标的基础，其重要性不言而喻。油菜籽中含有一定量的芥酸,会影响油菜籽及菜籽油的质量。油菜籽中还含有一定量的芥子碱、单宁等化学物质,都有一定的毒性,故菜籽饼需去毒后才能作饲料。油菜籽的一般成分见表一。表一：油菜籽的一般成分(以干基%计)成 分 含 量成 分 含 量水分6.510.5磷脂1.021.2蛋白质19.031粗纤维4.611.2油 脂 3748碳水化合物 16.638.6灰 分 3.37.5二、工艺设计说明1、工艺流程示意图 经过查阅大量资料，在认真研究、反复斟酌的基础上，这次设计我选用的工艺流程为： 四联刹克龙 风机 布袋除尘器 埋刮板输送机 水平刮板输送机 埋刮板输送机菜籽 振动筛 永磁滚筒 水平刮板输送机 水平刮板输送机 埋刮板输送机斗式提升机 比重去石机 轧坯机 风机 四联刹克龙斗式提升机 至压榨车间 2、工艺流程说明A 菜籽经振动筛、永磁滚筒、比重去石机清理后的含杂率小于0.5%；B 菜籽经清理后直接轧坯，料坯厚度小于0.35mm；C 轧坯后的菜籽经刮板进入蒸炒锅。投料前要求缓慢开启蒸汽阀门，预热，将参层自动料门处于关闭状态投料，投料速度要均匀。3、工艺流程及设备说明A 本设计选择的工艺适用于菜籽，处理量为1200吨/天；B 本工艺设计简明，设备使用效果好，使用率高，少浪费固定资源；C 菜籽油料的清理一般流程为:油料筛选 取石打泥净料油料应先用筛选设备,风选设备或风筛结合设备除去其中的轻型,大型和小型杂质及磁性金属夹杂物.如果油料中含有并肩泥，可采用牙板剥壳机、铁锟筒碾米机等设备加以清除；如含有并肩石，可以利用比重不同分选的筛选设备、风选设备、风筛结合的设备或淘洗加以清楚； 经过清理后的油料必须符合规定的要求，方可进入下一道工序；不符合要求的应回机重新处理。清理出的下脚中油料含量超出标准时，应另行整理。本次设计所用的清理设备及其特点如下：a、 TQLZ100振动筛：TQLZ100振动筛是在借鉴和吸收国外先进技术基础上，综合我国各种振动筛的优点设计而成的新产品。该机可广泛用于大米、面粉、饲料、油脂和食品等加工厂。一般设置在清理工序，用来清楚大、中、小和轻杂质；通过配备不同规格的筛孔，能将物料按粒度大小来分级，可得到不同粒度的产品。该机具有除杂效率高、性能稳定、运转平稳、耗能低、噪音小、密封性好、装拆维修方便等优点。其主要规格和技术参数如下：项 目规 格处理量（吨/小时）吸风量（M/min）振动频率（r/min）振幅（mm）配备动力（KW）振动角（deg）筛面倾角（deg）筛面长度（mm）筛面宽度（mm）筛体重量(kg)整机重量(kg)62060709209502.55.50.4204501220001000400700b、 TCXT30永磁滚筒 TCXT30永磁滚筒，是饲料设备引进消化吸收之产品，主要用于分离原料中的磁性金属杂质，适用于各种规模的饲料厂，粮油加工厂，以及溶剂厂，酿造厂等。本机的磁芯采用最新研制的稀土永磁材料制成，磁感应强度可达200380MT（目前国内一般的除铁设备在100MT左右），寿命可达68年，指标超过引进样机水平，永磁体外筒采用不锈钢板焊接而成，具有造型美观，结构合理，除铁效率高，不占场地，无须动力等优点。主要规格和技术参数如下：项 目规 格处理量永磁体直径（mm）外筒直径（mm）永磁体表面磁场强度除铁效率外型尺寸（高直径）全机毛重（kg）（面粉）r=0.5 45（小麦）r=0.75 70300480200GS99%906450170c、 TQSX120比重去石机TQSX120主要用于大豆，小麦，菜籽等的去石，其主要特点是处理量大，工作平稳，效率高，去石效果好。主要规格和技术参数如下：项 目规 格处理量（吨/小时）配备动力（KW）外型尺寸（mm）机重（kg）吸风量（m/min）6150.32158015161875600130D 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,有利于油脂的吸取,也有利于提高蒸炒效果.对轧坯的要求是料坯薄而均匀,粉末度小不露油.所以和轧坯设备在轧坯工序中起到了很中要的作用.本设计选用YYPY2*80*150液压轧坯机。 YYPY2*80*150液压轧坯机日产量大，工作平稳，液压系统压力稳定可靠，轧辊之间还设有缓冲装置，减小轧辊之间的碰撞，提高了轧辊的使用寿命。主要规格和技术参数如下：项 目规 格处理量（吨/天）配备动力（KW）轧辊规格（mm）轧机转速（r/min）轧制料坯厚度（mm）喂料辊电机功率（KW）喂料辊电机转速（r/min）油泵电机功率（KW）液压系统工作压力（Mpa）缓冲缸工作压力（Mpa）外型尺寸（长高宽）整机重量（吨）25030045280015002400.250.350.75961.144.544.5291017602632mm14E 其他设备a、TGSS系列埋刮板输送机 TGSS系列埋刮板输送机是吸收国内外先进技术而设计的输送机械，其规格型式、主要技术参数和性能指标均符合GB10596国家标准。设备采用高强度刮板输送链，UHMW耐磨道轨，配有防堵和断链停车装置，具有整机寿命高，运行平稳，结构尺寸小，输送量大，耗能低，物料破损率低等特点，广泛适用于粮仓及粮油、饲料和散装物料等行业和部门。b、TDTG系列高效斗式提升机 TDTG系列高效斗式提升机适用于垂直输送颗粒，粉状物料及散装物料，具有输送量大，效率高，体积小，轻型，密封性能好，提升高度可达70米等特点。c、LSS螺旋输送机 LSS螺旋输送机具有结构简单，密封性能好，操作安全方便，可以中间多点进料和卸料等特点。4、车间布置概述车间布置设计就是按照工艺流程把经过计算和选型后所确定的生产设备，合理地布置在生产车间内。这是油厂工艺设计中一项十分重要的工作，它对投产后该车间的生产操作是否安全，物料流动方向是否紊乱，输送物料所消耗动力的大小以及设备的管理维修等都有很大的影响。4.1设备布置的原则在车间内布置设备时应注意下列问题A 在布置设备时，必须保证工艺流程的畅通。做到上下左右贯通，也就是保证工艺流程在水平方向和垂直方向的连续性。B 每个设备都要考虑到一定的地位。包括设备本身所占地位，设备附属装置所占地位，操作地位，设备检修拆卸地位，设备与设备之间，设备与建筑物之间的安全距离等。C 相同的设备或操作有关的设备，应尽可能布置在一起。这样可以集中管理，统一操作，节省劳力。D 在设备布置时，要考虑到设备间的管线应尽可能缩短，管线和物料的输送尽量避免交错。同时管道应尽量沿墙敷设。E 设备要排列整齐，避免过挤过松。设备间的距离要充分考虑工人操作的便利。原料。成品及排出物要有适当的地位和必要的运输通道。在传动装置部位还应该考虑设置安全防护罩的位置。F 设备与设备之间，设备与建筑物之间的安全距离可参考下表。设备间，设备与建筑物之间的安全距离项目安全距离（m）往复运动机械，其运动部分离墙回转机械与墙之间的距离回转机械之间距离升运机头外罩离天花板泵的间距通道，操作平台通行部分的最小净空高度不常通行的地方，净空高度1.50. 81.00.81.20.81.21.02.01.94.2车间布置说明A 以物料流向布置设备，留出相应的操作面和走道，车间分为两层楼，轧坯机和永磁滚筒布置在一楼，振动筛和比重去石机布置在二楼，主要操作面通道较宽，设备之间留有足够的空间便于管理，利于安全生产。B 设计采用3米的开间，跨度为9米，车间高度为10米。车间总共有10个开间，车间总长为30米。C 车间门窗军均为外开式，开有一扇大门，大门的规格为35002200。D 一楼、二楼布置设备，露面与水泥混泥土现浇，按工艺布置基础图示预留安装洞孔和吊物洞孔。E 车间地面，待设备安装后，室内地面和窗户以下采用地板砖铺垫。F 车间外墙用水刷不护面。G 车间照明和动力电线采用预埋穿线管暗缚。三、工艺设计计算1、物料衡算1.1已知条件1.1.1原料成分表二：原料成分成分杂质油水含量6%38%11%1.1.2工艺指标清理后的含杂指标 0.3%辅助蒸炒锅第一层湿润水分 18%辅助蒸炒锅出料口料坏中水分 6%入榨水分 6% 压榨后干饼残油 12% 1.2组分物料衡算A、油含油120038%456 t/dB、水分含水120011%132 t/dC、杂质含杂12006%72t/d表三： 组分物料衡算表组分油水杂质含量(t/d)456132721.3按工序进行物料衡算1.3.1工序物料衡算示意图 E1 E2 E3 N N1 N2 N3 N4 N5原料菜籽清理轧坯辅助蒸炒调整蒸炒压榨 E3 E4 E51.3.2各工序物料衡算A. 清理设清理后净籽中含杂量为X，由物料衡算关系可以列出下列方程式：X/(X+1200-72) 100%=0.3% 解得 X3.4 t/d 故得 E1723.468.6 t/d N1120068.61131.4 t/dB. 轧坯N2N11131.4 t/dC. 辅助蒸炒经过清理后的菜籽中的含水率=120011%/1131.4100%=11.7（E3N111.7%）/（E3N1）100%18%解得 E387.4 t/d 又有 （ E3N111.7%E3 ）/（E3N1E3）100%6% 解得 E2155.6 t/d 故 N3E3N2E31131.487.4155.61063.2 t/d D. 调整蒸炒（N36%E4）/ （N3E4）100%5% 解得 E411.2 t/d N4285.213282.21 t/d E. 压 榨N4中水分10525%52.6 t/dN4中含油456 t/dN4中固形物105252.6456543.4 t/d设预榨饼N5中含油X，则X/ （X N4中固形物）100%12% 解得 X74.1 t/d 故 N574.1543.452.6670.1 t/d E5381.9t/d1.4 物料衡算表工序物料衡算表工序输入输出清理菜籽N 1200 t/d杂质E168.6 t/d净籽N11131.4 t/d轧坯净籽N11131.4 t/d生坯N21131.4t/d辅助蒸炒生坯N21131.4 t/d润湿吃水E387.4 t/d半熟坯N31063.2 t/d脱水E3155.6 t/d调整蒸炒半熟坯N31063.2 t/d熟坯N41052 t/d 脱水E411.2 t/d 压榨熟坯N41052t/d预榨饼N5381.9 t/d毛油E5670.1 t/d总物料衡算表原料产品菜籽N 1200 t/d出去杂质68.6t/d脱水79.4 t/d预榨饼670.1 t/d毛油381.9 t/d小计 1200 t/d2、除尘风网的设计计算 本设计采用两套独立的风网，一套为比重去石机配用的独立风网（每台去石机一套），另外一套为振动筛配用的独立风网（每两台使用一套）。下面分别的介绍两组风网的设计计算。2.1比重去石机配用的风网计算 A 参照本设计绘制的风网图，根据各管段的风量，即各机器设备的吸风量和选择的风速，利用附表三（通风除尘与气力输送）查得动压力V2/2，风管外径D和/d，再接各风管的长度L ，计算摩擦力压损/d（V2/2），把以上数字填入表,表中，第1-9栏，机器设备的压损H机填入第12栏。B 根据各管段上局部管件的种类和特征，结合上述已得出的数据利用附表四确定其局部压损系数和局部压力损失，按其计算先后填入标，表的第五栏中。各管段上局部管件的压损系数详列于表，表中，以便查对。C 对并联管件的节点处进行压损平衡，其相对误差不应大于10%，如大于10%应采用适当的方法调整。D 根据主阻管件及风量选择风机并配用电动机。设备名称或编号Qm/hVM/sLMv/2mmDmm/dPfPjmmH2oPf+PjmmH2oH说 明串联支路1234567891011121314比重去石机7800120管路1780014121.38812.014500.03755.40516.6722.075142.075刹克龙780068200.051管路278001370.5210.354700.03582.5945.3827.976150.051 局 部 管 件管 路 编 号说 明12弯头=900R=1.5D0.210.42+0.2120.212渐扩管管路10.8/d=1，=50天圆地方0.11.3880.52四联刹克龙的处理量为Q=7800m/h，选风速为14m/s,则可选用四联刹克龙的型号为下旋55型，其单个直径为650，所能提供的Q=21004=8400 m/h，H=68mmH2O。通过除尘风网的总阻力为H=H吸+H压=200.051mmH2O，考虑到计算，施工以及风机性能的允许误差，对计算值附加15%的安全系数，于是此风网附加所提供的压力为： P=H（1+0.15）9.8=200.0511.159.8=2254.6Pa通风除尘网路一般都不可能十分严密，因此实际中应考虑必需的漏风量，其值约为吸风量的10%，于是此风网提供风量为：Q风机=7800（1+0.1）=8580m3/h 按照风机所提供的压力及吸风量选择风机，4-72型NO.4.5A，转速为2900r/min，轴功率6.10kw，电功功率7.5kw，前压2029Pa，流量9200m3/h 2.2振动筛配用的风网的计算设备名称编号Qm/hVM/sLMv/2mmDmm/dPfPjmmH2oPf+PjmmH2oH说 明串联支路1234567891011121314振动筛420024管路14200134.50.6610.353400.05322.486.839.3133.3振动筛420024管路5420014.52.50.33412.883200.05691.8324.3026.13430.134管路28400143.150.3112.014700.03611.3663.7235.08938.389刹克龙840068106.389管路38400146.50.5212.014700.03612.816.2459.05547.44脉冲除尘8400122182.542管路4840014100.7312.014700.03614.348.76713.10760.542局 部 管 件管 路 编 号说 明15234弯头=900R=1.5D0.210.230.80.210.2120.213三通管路1和50.450.15A3/A1=（320/470）2=0.46A2/A1=（340/470）2=0.52Q3/Q1=4200/8400=0.5天圆地方0.10.10.10.660.3340.310.520.73刹克龙的处理量为8400 m/h，选风速为14m/s，则可选四联刹克龙的型号为下旋55型，其单个直径D=800MM，处理量为3200*4=12800 m/h,H=68mmH2O.对并联管路节点处进行压损平衡计算：节点为管路1与管路5的交点，经计算其终点压损分别为33.3，30.134 mmH2O其相对误差为：（33.3-30.134）/33.3100%=9.5%10%所以阻力平衡设计可行。通过上表酸出除尘风网的总阻力为182.542 mmH2O则此风网风机提供的压力应该为：P风=182.542（1+0.15）=209.923 mmH2O=2057.25Pa。 风网提供的风量为Q=8400（1+0.15）=9660 m/h 按照风机提供的压力和吸风量选择风机的型号为：4-72型NO.5A，转速为2900r/min，轴功率9.44kw，电功功率13kw，前压3067.4Pa，流量9880m3/h 2.3简易布袋除尘器的计算由于简易布袋除尘器结构简单，且制作方便，负荷较低，且一般用于二次净化，因此本设计中风网设计宜采用简易布袋除尘器。布袋除尘器的参数确定如下：A.布袋过滤风速为V=0.5m/min;B.布袋直径D=150mm；C.布袋间距b=60mm;D.布袋长度L=5M;E.进口箱高度h=300mm.F.计算如下：G.布袋总面积F布=8400/600.5=280mH.布袋数n=F布/DL=280/3.140.155=120个可以做成610，610共两组计120个布袋数的长方形式。进风箱尺寸：A.高度h=0.3mB.宽度=110.15+0.06（11+1）=2.37mC.长度=110.15+0.0611+0.5=2.81mD.灰斗高度：保证灰斗壁斜度不小于50。四、附 录1设备清单序号设备名称型号及规格数量1振动筛TQLZ10042比重去石机TQSX12043永磁滚筒TCXT3044轧坯机YYPY28015045埋刮板输送机TGSS32 96螺旋输送机LSS5027斗式提升机TDTG63/2338风机4-72(NO.5A)4-72(NO4.5A)249四连刹克龙80046504242图纸目录 名称图号备注序号工艺流程图预处理车间1平面布置图预处理车间2,3立面布置图预处理车间4车间基础图预处理车间5,6风网图预处理车间7五、参考文献1.刘玉兰，油脂制取与加工工艺学，北京：科学出版社，20032.倪培德，油脂加工技术，北京：化学工业出版社，2002.123.何东平，油脂工厂设计手册，湖北科学技术出版社，1990.44.郑州粮食学院，油脂工厂工艺设计，1988.95.武汉粮食工业学院，油脂工厂设计原理，19846.武汉粮食工业学院，油脂工厂建筑概论，1991.17.刘启觉，通风除尘与气力输送，武汉工业学院，1999.118.过祥鳌，油脂工厂工艺设计，中国商业出版社，1989.129.蔡育之，粮食工业建筑，知识出版社，1983.610.吴志泉，化工工艺计算 ，华东化工院出版社，1992年10月11.张承翼，李春英 ，化工工程制图，化学工业出版社，1994年5月12.华东化工院机械制图教研组 ，化工制图，人民教育出版社，1980年3月13.中央广播电视大学化工（含轻工）类毕业设计指导书编写组 ，化工（含轻工）类毕业设计指导书 ，中央广播电视大学出版社，1986年5月14.姚玉英等，化工原理（上），天津科学技术出版社，1992年11月15.姚玉英等 ，化工原理（下），天津科学技术出版社，1992年11月16.卓震，化工容器及设备 ，中国石化出版社，1998年六、设计小结1结果分析经计算，以上设备均满足生产需要，本着经济、合理的基本原则适合用于生产。2心得体会 在这次设计过程中，我遇到了很多意想不到的困难，但是事在人为，天下无难事，只怕有心人。通过自己的不懈努力和勤于思考，在老师孜孜不倦的指导下，我良好的完成了设计任务。 首先，在这次设计过程中，我严谨认真，勤于思考，通过上网和去图书馆查阅了大量的资料，为良好的完成设计任务铺好了道路。同时固了所学的专业知识，使自己的专业水平有了极大的提高，真正做到了融会贯通，学以致用，使理论与实际紧密的结合起来。第二，在设计过程中遇到困难，我会通过自己查阅专业资料、认真思考来解决问题，大大提高了解决问题的能力。第三，这次设计帮助我复习和巩固了计算机办公软件的操作，为以后工作打下了基础。 本次设计所参考的用书几乎都是八十年代的老书，故所参考的数据都有待更新。同时所选设备也有待更新。