1 第二章 清洗和原料预处理机械 第一节 清洗机械 一、空灌清洗机（镀锡薄钢板） 1、工作过程：清洗圆盘由连杆 3 调整固定至天花板。空罐从二楼 仓库或摩擦式生送机送到进灌槽 1，再进入到星形轮 10 中（逆时 针旋转），热水通过星形轮的中心轴借八个分配管把水送入喷嘴， 喷出的热水对空灌内部进行冲洗，10 转过 315o 空灌进入第二星 形轮，由此轮轴的喷嘴喷出的蒸汽进行消毒，再转过 225o 进入第 三个星形轮 5，排往下罐坑道进入装罐工段，喷嘴与轴一起旋转， 空罐在清洗机中回转时应有一些倾斜，以便使罐内水流出，生产 能力与清洗时间和星形轮的齿数有关，还与罐的污染程度有关。 2、特点 结构简单，生产能力较大，占地面积小，易于调节操作，用 水和蒸汽较少而清洗率高，缺点：多罐型生产时适应性较差。 3、生产能力计算 2. 生产能力计算 若以 n 表示星型轮 10 的转数，z 表示齿数，则生产能力 M 为： M=nz (罐/分) 则空罐在星型轮 10 中只转过 角后就进入星型轮 4 中 ， 因此空罐的实际清洗时间为： t = 360 60 n (秒) 则 n= 360t 60 = 6t （转/分） 将公式 2-2 带入公式 2-1 中得 M = t z 6 (罐/分) 二.全自动洗瓶机（用于玻璃瓶及回收瓶）
1 第二章 清洗和原料预处理机械 第一节 清洗机械 一、空灌清洗机（镀锡薄钢板） 1、工作过程：清洗圆盘由连杆 3 调整固定至天花板。空罐从二楼 仓库或摩擦式生送机送到进灌槽 1，再进入到星形轮 10 中（逆时 针旋转），热水通过星形轮的中心轴借八个分配管把水送入喷嘴， 喷出的热水对空灌内部进行冲洗，10 转过 315o 空灌进入第二星 形轮，由此轮轴的喷嘴喷出的蒸汽进行消毒，再转过 225o 进入第 三个星形轮 5，排往下罐坑道进入装罐工段，喷嘴与轴一起旋转， 空罐在清洗机中回转时应有一些倾斜，以便使罐内水流出，生产 能力与清洗时间和星形轮的齿数有关，还与罐的污染程度有关。 2、特点 结构简单，生产能力较大，占地面积小，易于调节操作，用 水和蒸汽较少而清洗率高，缺点：多罐型生产时适应性较差。 3、生产能力计算 2. 生产能力计算 若以 n 表示星型轮 10 的转数，z 表示齿数，则生产能力 M 为： M=nz (罐/分) 则空罐在星型轮 10 中只转过 角后就进入星型轮 4 中 ， 因此空罐的实际清洗时间为： t = 360 60 n (秒) 则 n= 360t 60 = 6t （转/分） 将公式 2-2 带入公式 2-1 中得 M = t z 6 (罐/分) 二.全自动洗瓶机（用于玻璃瓶及回收瓶）
2 1、分类：单端：进、出瓶口在一侧 双端：进、出瓶口在两侧 2、优缺点：双端易组成连续生产流水线。单端空间利用率高，但 易污染清洗后的瓶子两种结构的工作原理相同。 3、简单工艺过程 输送带上的瓶子→进瓶装置→瓶托→预泡槽（35～40℃）→ 蒸汽雾 45℃→碱水池（碱液浓度视浸泡时间、温度有关，温度一 般为 70～75℃）→碱液上下喷淋，喷出内部杂质→碱液二次浸泡 →热水喷射55℃上下洗掉碱液→温水喷射→冷水喷射至常温→清 水再次清洗→出口。 4、总体结构： （1）去掉残余物与预热部分 瓶子在此预热消毒，去掉瓶子上大部分的松散杂质，使后面浸 泡槽洗液吸附的杂质尽量减少，瓶子得到充分预热，温度 30～ 40℃。 （2）洗液浸泡部分 瓶子洗涤效果主要取决于瓶子在这里停留的时间和洗液的温 度，杂质须溶解，脂肪必须乳化。在 9 位置瓶子倒过来，排出污 物，10 处喷头对瓶子进行大面积的喷洗温度 70～75℃。 （3）洗液喷射 75℃冲洗浸泡出来的杂质，压力在 2.5 大气压， 压力过大会产生大量泡沫，影响清洗效果。 （4）热水喷射部分 去掉瓶子上的洗涤液，同时瓶温降低或 浸泡在热水中。 （5）温水喷射 对瓶子内外进行喷射，将瓶温进一步降低 35～ 40℃ （6）冷水喷射部分 进一步降低室温，冷水应进行氯化处理， 以防再污染已清洗好的瓶子。 5.有关参数
2 1、分类：单端：进、出瓶口在一侧 双端：进、出瓶口在两侧 2、优缺点：双端易组成连续生产流水线。单端空间利用率高，但 易污染清洗后的瓶子两种结构的工作原理相同。 3、简单工艺过程 输送带上的瓶子→进瓶装置→瓶托→预泡槽（35～40℃）→ 蒸汽雾 45℃→碱水池（碱液浓度视浸泡时间、温度有关，温度一 般为 70～75℃）→碱液上下喷淋，喷出内部杂质→碱液二次浸泡 →热水喷射55℃上下洗掉碱液→温水喷射→冷水喷射至常温→清 水再次清洗→出口。 4、总体结构： （1）去掉残余物与预热部分 瓶子在此预热消毒，去掉瓶子上大部分的松散杂质，使后面浸 泡槽洗液吸附的杂质尽量减少，瓶子得到充分预热，温度 30～ 40℃。 （2）洗液浸泡部分 瓶子洗涤效果主要取决于瓶子在这里停留的时间和洗液的温 度，杂质须溶解，脂肪必须乳化。在 9 位置瓶子倒过来，排出污 物，10 处喷头对瓶子进行大面积的喷洗温度 70～75℃。 （3）洗液喷射 75℃冲洗浸泡出来的杂质，压力在 2.5 大气压， 压力过大会产生大量泡沫，影响清洗效果。 （4）热水喷射部分 去掉瓶子上的洗涤液，同时瓶温降低或 浸泡在热水中。 （5）温水喷射 对瓶子内外进行喷射，将瓶温进一步降低 35～ 40℃ （6）冷水喷射部分 进一步降低室温，冷水应进行氯化处理， 以防再污染已清洗好的瓶子。 5.有关参数
3 （1）温度 （2）水流 水的用量较大，水必须回用，应尽量减少各个槽中流出的水 量，可通过延长放水时间和在机器上部各个喷射区之间装设良好 的分离隔板等办法来达到。 水在瓶子中的流动是这样进行的：新鲜水→冷水池 3→温水池 5→热水池 6→预泡槽 1→排水沟 （3）洗液 一般用碱液（NaOH）浓度与温度和清洗时间有关，最低标 准：浓度 1.0～1.5%温度 70～80 接触时间 5～8 分钟。 （4）泡沫 泡沫的影响：a.在浸泡时使洗液不能充满瓶子。 b.泵输送洗液时，输送的空气比流液过多。 c.残留物都聚集在泡沫上，由瓶套及链条带走，使热水带、温 水带及冷水带造成污染， d.微生物在泡沫层中被保护起来， e.益处的泡沫会影响机器表面涂料的使用寿命 f.溢出的泡沫从槽内把洗液带出造成损失 泡沫形成原因： a.机械所致 泵：密封不良，泵引入空气 洗液的喷射冲洗：采用高压喷射法 洗标喷射器：泡松的商标以喷射法除下后从瓶套落到洗液液 面上，使洗液形成泡沫。 b.外界物质影响所致： 商标：每个贴过商标的瓶子，会给洗液带来 100～500 克胶 质，这些胶质会使洗液产生泡沫 轨道的润滑剂：每千个瓶有约 5～10 克润滑剂带入洗液槽中， 形成泡沫 产品残余物：残余物中糖、淀粉、蛋白质、果胶等会促使泡
3 （1）温度 （2）水流 水的用量较大，水必须回用，应尽量减少各个槽中流出的水 量，可通过延长放水时间和在机器上部各个喷射区之间装设良好 的分离隔板等办法来达到。 水在瓶子中的流动是这样进行的：新鲜水→冷水池 3→温水池 5→热水池 6→预泡槽 1→排水沟 （3）洗液 一般用碱液（NaOH）浓度与温度和清洗时间有关，最低标 准：浓度 1.0～1.5%温度 70～80 接触时间 5～8 分钟。 （4）泡沫 泡沫的影响：a.在浸泡时使洗液不能充满瓶子。 b.泵输送洗液时，输送的空气比流液过多。 c.残留物都聚集在泡沫上，由瓶套及链条带走，使热水带、温 水带及冷水带造成污染， d.微生物在泡沫层中被保护起来， e.益处的泡沫会影响机器表面涂料的使用寿命 f.溢出的泡沫从槽内把洗液带出造成损失 泡沫形成原因： a.机械所致 泵：密封不良，泵引入空气 洗液的喷射冲洗：采用高压喷射法 洗标喷射器：泡松的商标以喷射法除下后从瓶套落到洗液液 面上，使洗液形成泡沫。 b.外界物质影响所致： 商标：每个贴过商标的瓶子，会给洗液带来 100～500 克胶 质，这些胶质会使洗液产生泡沫 轨道的润滑剂：每千个瓶有约 5～10 克润滑剂带入洗液槽中， 形成泡沫 产品残余物：残余物中糖、淀粉、蛋白质、果胶等会促使泡
4 沫的形成 c.洗涤剂影响所致 洗涤剂常包含表面活性剂，过多时会减少液体的表面张力而 形成泡沫 第二节 清理、分级分选机械与设备 一、滚筒式分级机 物料在滚筒内滚转和移动，在这个过程中分级 （一）结构及传送系统 1.结构 滚筒上为圆型筛孔，分为几组，组数为分级数减 1，每组孔径 不同，同组中孔径一样，物料进口至出口，后组比前组的孔径大， 滚筒用厚为 1.5～2.0mm 的不锈钢板冲孔卷成圆柱形筒状筛，整 个分成几节筒筛，之间用角钢连接，作为加强圈，用摩擦轮传动， 又作为传动的滚圈，由托轮支承在机架上，收集料斗在滚筒下面， 料斗数与分级数相同，不一定与筒节数相同，可以由两节筛筒组 成同一个级别，两节筛筒共用一个料斗。 2.转动系统 方式：（1）电动机通过皮带轮、变速箱、链轮及一对齿轮传动， 制造麻烦，转动不平稳，污染物料，已被淘汰。 （2）中间轴式传动 滚筒的中心线上设有传动轴，用支臂与滚筒相连，由中心轴 带动滚筒转动，结构简单，滚筒较长，中心轴长，在滚筒中间很 难设置中间轴承，中轴刚度差，运转不平稳，物料与中心轴及支 臂碰撞产生机械伤，目前使用较少。 （3）摩擦轮传动 摩擦轮装在一根长轴上，滚筒两边均有摩擦轮并且互相对称， 其夹角为 90℃，长轴一端（主动轴）与传动系统相连；另一端装
4 沫的形成 c.洗涤剂影响所致 洗涤剂常包含表面活性剂，过多时会减少液体的表面张力而 形成泡沫 第二节 清理、分级分选机械与设备 一、滚筒式分级机 物料在滚筒内滚转和移动，在这个过程中分级 （一）结构及传送系统 1.结构 滚筒上为圆型筛孔，分为几组，组数为分级数减 1，每组孔径 不同，同组中孔径一样，物料进口至出口，后组比前组的孔径大， 滚筒用厚为 1.5～2.0mm 的不锈钢板冲孔卷成圆柱形筒状筛，整 个分成几节筒筛，之间用角钢连接，作为加强圈，用摩擦轮传动， 又作为传动的滚圈，由托轮支承在机架上，收集料斗在滚筒下面， 料斗数与分级数相同，不一定与筒节数相同，可以由两节筛筒组 成同一个级别，两节筛筒共用一个料斗。 2.转动系统 方式：（1）电动机通过皮带轮、变速箱、链轮及一对齿轮传动， 制造麻烦，转动不平稳，污染物料，已被淘汰。 （2）中间轴式传动 滚筒的中心线上设有传动轴，用支臂与滚筒相连，由中心轴 带动滚筒转动，结构简单，滚筒较长，中心轴长，在滚筒中间很 难设置中间轴承，中轴刚度差，运转不平稳，物料与中心轴及支 臂碰撞产生机械伤，目前使用较少。 （3）摩擦轮传动 摩擦轮装在一根长轴上，滚筒两边均有摩擦轮并且互相对称， 其夹角为 90℃，长轴一端（主动轴）与传动系统相连；另一端装
5 有托轮，不与传动系统相连，主动轴带动其上摩擦轮转动，摩擦 轮紧贴滚圈 3，滚圈固接在转筒上，由两者产生的摩擦力驱动滚筒 转动，传动方式简单，运转平稳，使用广泛。 3、使用注意事项 物料在滚筒内向出口处的运动靠滚筒内装置螺旋卷带或使滚 筒有一倾斜角度来达到。若物料为圆形或近似圆形时，采用后者 为宜。物料滚动性差的，可采用前一种方法。 滚筒上的小孔易被原料堵塞影响分级，常在滚筒外壁装置木 制滚轴，平行于滚筒中心轴线，用弹簧压紧滚筒外壁，由于挤压， 把堵塞在小孔中的原料挤进滚筒——清筛装置。 （二）工艺设计计算 1.设计参数的确定 （１）滚筒的倾斜角度取３～５ｏ （２）滚筒直径与长度之比为１：４～６（用于校核） （３）滚筒上的筛孔排列用正三角形排列 （４）滚筒的转速 10～15 转／分，一般不超过 30 转／分，过大 料碰撞亦破碎，物粉分级受到影响。 （５）滚筒筛孔直径根据原料情况和分级要求而定。 ２．生产能力计算 生产能力 G 可由下式计算： G= 1000 1000 3600 z m （吨/时） 式中 Z——滚筒上孔眼总数 ——在同一秒内从筛孔中掉下物料的系数；与分级机型 式和物料性质不同而异，滚筒式可取 1.0～2.5％； 青豆取大些，蘑菇取小些 ｍ——只物料平均质量（克）
5 有托轮，不与传动系统相连，主动轴带动其上摩擦轮转动，摩擦 轮紧贴滚圈 3，滚圈固接在转筒上，由两者产生的摩擦力驱动滚筒 转动，传动方式简单，运转平稳，使用广泛。 3、使用注意事项 物料在滚筒内向出口处的运动靠滚筒内装置螺旋卷带或使滚 筒有一倾斜角度来达到。若物料为圆形或近似圆形时，采用后者 为宜。物料滚动性差的，可采用前一种方法。 滚筒上的小孔易被原料堵塞影响分级，常在滚筒外壁装置木 制滚轴，平行于滚筒中心轴线，用弹簧压紧滚筒外壁，由于挤压， 把堵塞在小孔中的原料挤进滚筒——清筛装置。 （二）工艺设计计算 1.设计参数的确定 （１）滚筒的倾斜角度取３～５ｏ （２）滚筒直径与长度之比为１：４～６（用于校核） （３）滚筒上的筛孔排列用正三角形排列 （４）滚筒的转速 10～15 转／分，一般不超过 30 转／分，过大 料碰撞亦破碎，物粉分级受到影响。 （５）滚筒筛孔直径根据原料情况和分级要求而定。 ２．生产能力计算 生产能力 G 可由下式计算： G= 1000 1000 3600 z m （吨/时） 式中 Z——滚筒上孔眼总数 ——在同一秒内从筛孔中掉下物料的系数；与分级机型 式和物料性质不同而异，滚筒式可取 1.0～2.5％； 青豆取大些，蘑菇取小些 ｍ——只物料平均质量（克）
6 ３．尺寸设计 Ｇ与 Z、 和 m 成正比，Ｇ由厂方任务书规定，物料一般为 已知，可得，再由上式求出 得滚筒上所需的总孔数，由于筛孔 孔经不同但滚筒直径相同，因此总孔数不能平均分配在各个极中。 应根据工艺要求决定分成不同直径的多少级别，再依据级数及每 级排数，确定同一级中每排筛孔数，若把滚筒展开平面，则 每级孔数 = 排数 × 每排孔数 每级长度 =（每级筛孔直径×每排孔数）+（筛孔间 隙×各排孔数） 滚筒的圆周长度=（排数×各级孔径）+（排数×孔径） 滚筒的直径大小即可求得 装配时，各节的圆周长度进行调整，一般取滚筒中直径最大 的一级作为整个滚筒的直径，其他各级直径增大，可多些筛孔或 把孔距离适当放大。 校核： 初步确定滚筒的直径和长度后，用直径比长度 1：4～6 进行 校核，若不在这范围内，应重新调整每级排数或孔数，达到此比 例范围内为止，若长度大于 6 倍直径，则可适当增加排数，减少 每排孔数；若长度小于 4 倍直径，则增加每排孔数和减少排数。 4、滚筒转数的确定 滚筒转数直接影响生产能力和分级效率，与直径有密切关系。 当物料与滚筒一起回转时，其受力情况如图 图 2-8 对物料 B,受到重力 G 和离心力 C 的作用。把 G 分解成 Gsinβ和 Gcosβ两个分力，前者分力要推动物料从筛面向下滑动，后者则 把物料朝筛面上压紧而在物料运动时和离心力一起产生摩擦力 T, T = f。(Gcosβ+C) (牛) 式中 f。——物料对筛面的摩擦系数 由于 T 的存在使物料沿筛面向上运动
6 ３．尺寸设计 Ｇ与 Z、 和 m 成正比，Ｇ由厂方任务书规定，物料一般为 已知，可得，再由上式求出 得滚筒上所需的总孔数，由于筛孔 孔经不同但滚筒直径相同，因此总孔数不能平均分配在各个极中。 应根据工艺要求决定分成不同直径的多少级别，再依据级数及每 级排数，确定同一级中每排筛孔数，若把滚筒展开平面，则 每级孔数 = 排数 × 每排孔数 每级长度 =（每级筛孔直径×每排孔数）+（筛孔间 隙×各排孔数） 滚筒的圆周长度=（排数×各级孔径）+（排数×孔径） 滚筒的直径大小即可求得 装配时，各节的圆周长度进行调整，一般取滚筒中直径最大 的一级作为整个滚筒的直径，其他各级直径增大，可多些筛孔或 把孔距离适当放大。 校核： 初步确定滚筒的直径和长度后，用直径比长度 1：4～6 进行 校核，若不在这范围内，应重新调整每级排数或孔数，达到此比 例范围内为止，若长度大于 6 倍直径，则可适当增加排数，减少 每排孔数；若长度小于 4 倍直径，则增加每排孔数和减少排数。 4、滚筒转数的确定 滚筒转数直接影响生产能力和分级效率，与直径有密切关系。 当物料与滚筒一起回转时，其受力情况如图 图 2-8 对物料 B,受到重力 G 和离心力 C 的作用。把 G 分解成 Gsinβ和 Gcosβ两个分力，前者分力要推动物料从筛面向下滑动，后者则 把物料朝筛面上压紧而在物料运动时和离心力一起产生摩擦力 T, T = f。(Gcosβ+C) (牛) 式中 f。——物料对筛面的摩擦系数 由于 T 的存在使物料沿筛面向上运动
7 物料受到的离心力 C 为： C= R mv 2 = gR Gv 2 (牛) 式中 m——物料 B 的质量（公斤） G——物料 B 的重力（牛） g——重力加速度（米／秒²） v——物料 B 运动的线速度（米/秒） v= 60 2Rn = 30 Rn (米/秒) 式中 n——滚筒转数（转/分） 将公式中 2-7 代入 2-6 中得 C= R Rn g G 2 ) 30 ( = g G Rn 900 2 2 = 900 2 GRn （牛） 当物料 B 沿滚筒切线方向的重力分力 Gsinβ等于或大于摩擦力 T 时，即开始向下滑动，此时亦即物料 B 处于滚筒内表面的最高 点。 即：Gsinβ— f。（Gcosβ+C）=0 时，物料 B 处于最高点。 f。= tg （ 为摩擦角） 将公式 2-8 和 f。= tg 代入简化后得 sin(β— )= 900 sin 2 n R 据资料介绍，β角应大于物料对筛面的摩擦角 5～10°才能正常 运转，即β— =5～10°，对蘑菇和青豆 f。=0.7，则 tg =0.7， =35° 那么，β=40～45°。（此为物料升高的最大角度）。 将β和 值代入公式 2-9 并简化得 考虑到滚筒实际上有一倾角，故通常取 n= R 8 ～ R 14 （转/分） 由此可知，n 与 R 成反比，一般情况下，滚筒直径越大
7 物料受到的离心力 C 为： C= R mv 2 = gR Gv 2 (牛) 式中 m——物料 B 的质量（公斤） G——物料 B 的重力（牛） g——重力加速度（米／秒²） v——物料 B 运动的线速度（米/秒） v= 60 2Rn = 30 Rn (米/秒) 式中 n——滚筒转数（转/分） 将公式中 2-7 代入 2-6 中得 C= R Rn g G 2 ) 30 ( = g G Rn 900 2 2 = 900 2 GRn （牛） 当物料 B 沿滚筒切线方向的重力分力 Gsinβ等于或大于摩擦力 T 时，即开始向下滑动，此时亦即物料 B 处于滚筒内表面的最高 点。 即：Gsinβ— f。（Gcosβ+C）=0 时，物料 B 处于最高点。 f。= tg （ 为摩擦角） 将公式 2-8 和 f。= tg 代入简化后得 sin(β— )= 900 sin 2 n R 据资料介绍，β角应大于物料对筛面的摩擦角 5～10°才能正常 运转，即β— =5～10°，对蘑菇和青豆 f。=0.7，则 tg =0.7， =35° 那么，β=40～45°。（此为物料升高的最大角度）。 将β和 值代入公式 2-9 并简化得 考虑到滚筒实际上有一倾角，故通常取 n= R 8 ～ R 14 （转/分） 由此可知，n 与 R 成反比，一般情况下，滚筒直径越大
8 其转速越小就是这个道理。 5 功率计算 由于传动方式不同，功率计算方法也不同。对于中间轴式的 传动， 其 功 率 N 为 ： N= (瓦) 式中 n—滚筒转 速 （转/分） M—驱动滚筒转动所需之力矩 （牛•米） M= (牛•米) 式中 D—滚筒直径（米） G—滚筒本身重量 G 1 与滚筒内原料重量 G 2 之和（牛） G 1 = F (牛) 式中 F—滚筒表面积（米²） — 滚筒材料厚度（米） — 滚筒材料重度（牛/米²） G 2 = 1 2 R L (牛) 式中 R—滚筒内半径（米） L—滚筒长度（米） 1—物料重度（牛/米²） —物料在滚筒中的充填系数（0.05～0.10） —传动效率（0.6～0.7） 对于摩擦轮传动，其功率 N 可用下式计算 N= 60 ( 13 ) Rn G1 + G2 (瓦) 式中符号与前相同 （三）滚筒式分级机讨论 （1）摩擦轮传动产生的铁屑直接污染产品 （2）滚筒上的滚圈或连接圈的椭圆度存在影响分级效率 （3）滚筒内物料升角不高，筛面利用率低 （4）工作平稳，筛孔易堵塞 2 GD 60 Mn
8 其转速越小就是这个道理。 5 功率计算 由于传动方式不同，功率计算方法也不同。对于中间轴式的 传动， 其 功 率 N 为 ： N= (瓦) 式中 n—滚筒转 速 （转/分） M—驱动滚筒转动所需之力矩 （牛•米） M= (牛•米) 式中 D—滚筒直径（米） G—滚筒本身重量 G 1 与滚筒内原料重量 G 2 之和（牛） G 1 = F (牛) 式中 F—滚筒表面积（米²） — 滚筒材料厚度（米） — 滚筒材料重度（牛/米²） G 2 = 1 2 R L (牛) 式中 R—滚筒内半径（米） L—滚筒长度（米） 1—物料重度（牛/米²） —物料在滚筒中的充填系数（0.05～0.10） —传动效率（0.6～0.7） 对于摩擦轮传动，其功率 N 可用下式计算 N= 60 ( 13 ) Rn G1 + G2 (瓦) 式中符号与前相同 （三）滚筒式分级机讨论 （1）摩擦轮传动产生的铁屑直接污染产品 （2）滚筒上的滚圈或连接圈的椭圆度存在影响分级效率 （3）滚筒内物料升角不高，筛面利用率低 （4）工作平稳，筛孔易堵塞 2 GD 60 Mn
9 二、气流清选 根据谷物与杂质的空气动力学特性的不同，利用气流进行清 选。 （一）垂直、水平、倾斜气流 在气流清选设备中，按气体的运动方向，分为垂直上升气流， 水平气流和倾斜气流三种形式。如：采用垂直气流风选，可以除去稻谷 中的泥灰、瘪谷、稻芒、带芒瘪子等轻杂质；采用水平、倾斜气流风选，能 够分离轻杂，还可以分离稻谷中并肩石等重型杂质。 （1）垂直上升式气流 在重力场中，当质量为 m 的物料处于垂直上升的稳定气流中， 将受其自身重力 G，空气作用力 P 及物料排出同体积空气的浮力 P'的作用（P'很小，可忽略）而运动，其运动方程式： G-P= m dt dV 当 P＜G dt dV >0 物料向下运动 当 P＞G dt dV <0 物料向上运动 当 P=G =0 物料在气流中既不上升也不下降而呈悬浮 状态，这是的气流速度 V 为该物料的悬浮速度。 由于谷粒与杂质的密度，大小和阻力系数不同，其悬浮速度 也不同，因此，只要控制气流速度大于轻杂质的悬浮速度，而小 于谷粒的悬浮速度，则可将二者分离。 （2）水平气流 物料在稳定水平气流中，受重力 G 及气流作用力 P 的作用而 朝着合力 R 的方向运动，轨迹为抛物线，合力与重力的夹角 α 越 大，物料被气流带走的距离越远，反之就越近。 dt dV
9 二、气流清选 根据谷物与杂质的空气动力学特性的不同，利用气流进行清 选。 （一）垂直、水平、倾斜气流 在气流清选设备中，按气体的运动方向，分为垂直上升气流， 水平气流和倾斜气流三种形式。如：采用垂直气流风选，可以除去稻谷 中的泥灰、瘪谷、稻芒、带芒瘪子等轻杂质；采用水平、倾斜气流风选，能 够分离轻杂，还可以分离稻谷中并肩石等重型杂质。 （1）垂直上升式气流 在重力场中，当质量为 m 的物料处于垂直上升的稳定气流中， 将受其自身重力 G，空气作用力 P 及物料排出同体积空气的浮力 P'的作用（P'很小，可忽略）而运动，其运动方程式： G-P= m dt dV 当 P＜G dt dV >0 物料向下运动 当 P＞G dt dV <0 物料向上运动 当 P=G =0 物料在气流中既不上升也不下降而呈悬浮 状态，这是的气流速度 V 为该物料的悬浮速度。 由于谷粒与杂质的密度，大小和阻力系数不同，其悬浮速度 也不同，因此，只要控制气流速度大于轻杂质的悬浮速度，而小 于谷粒的悬浮速度，则可将二者分离。 （2）水平气流 物料在稳定水平气流中，受重力 G 及气流作用力 P 的作用而 朝着合力 R 的方向运动，轨迹为抛物线，合力与重力的夹角 α 越 大，物料被气流带走的距离越远，反之就越近。 dt dV
10 如果用水平气流作用力与重力的比值表示，则 tg = G P = G K F V V 2 0 ( ) − tg 称作物为飞行系数，它表征物料在水平气流中的空气动 力学特性的，由于谷粒和杂质的飞行系数不同，它们在水平气流 作用下沿着各自不同的轨迹运动而分离。 （3）倾斜气流 倾斜气流与水平气流的分离原理基本相同，只是同样的物料 在水平成β角（通常β=300）的倾斜气流中，其飞行系数比在水平 气流中大，因此，分离效果也较水平气流好，气流的作用力与重 力的比值为： tg ´= y x G P P − = sin cos G P P − （二）气流清选设备 气流清选设备除作为单机使用外，在一般情况下都是与其他 清选设备组合使用。 （1）扬场机 结构见图。将谷粒混合物以一定速度倾斜抛入空中，依空气 对各种物质的阻力的不同，抛掷的距离亦不相同，轻的杂质抛得 近，谷粒抛得远，从而进行分离。（相对论） （2）吸式风选机 圆筒形吸式风选机主要用于小麦和玉米加工中分离皮壳，物 料经圆锥形分配器均匀落入筒的环形空间，被由进气口进入的空 气清理，轻杂被气流吸至连接于通风系统的吸风管，清理过的物 料由出料管排出，手轮用来调节分配器下面锥体与集料斗之间的 间隙，以控制气流速度，阻止杂质重新落入谷粒流中箱形吸式风 选器
10 如果用水平气流作用力与重力的比值表示，则 tg = G P = G K F V V 2 0 ( ) − tg 称作物为飞行系数，它表征物料在水平气流中的空气动 力学特性的，由于谷粒和杂质的飞行系数不同，它们在水平气流 作用下沿着各自不同的轨迹运动而分离。 （3）倾斜气流 倾斜气流与水平气流的分离原理基本相同，只是同样的物料 在水平成β角（通常β=300）的倾斜气流中，其飞行系数比在水平 气流中大，因此，分离效果也较水平气流好，气流的作用力与重 力的比值为： tg ´= y x G P P − = sin cos G P P − （二）气流清选设备 气流清选设备除作为单机使用外，在一般情况下都是与其他 清选设备组合使用。 （1）扬场机 结构见图。将谷粒混合物以一定速度倾斜抛入空中，依空气 对各种物质的阻力的不同，抛掷的距离亦不相同，轻的杂质抛得 近，谷粒抛得远，从而进行分离。（相对论） （2）吸式风选机 圆筒形吸式风选机主要用于小麦和玉米加工中分离皮壳，物 料经圆锥形分配器均匀落入筒的环形空间，被由进气口进入的空 气清理，轻杂被气流吸至连接于通风系统的吸风管，清理过的物 料由出料管排出，手轮用来调节分配器下面锥体与集料斗之间的 间隙，以控制气流速度，阻止杂质重新落入谷粒流中箱形吸式风 选器