搅拌式窝眼滚筒筛内白米筛分特性

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碾后白米中整米和碎米混杂,整米和碎米的高效筛分是稻谷加工中不可或缺的环节,其精确筛分可以丰富大米产品结构,提高经济效益。窝眼滚筒筛是可以将整碎米精确筛分的重要设备,但米粒在窝眼滚筒筛底部混合的同时,会出现碎米聚集在中心,完整米粒包裹在周围的离析现象,阻碍碎米进入窝眼袋孔,导致筛分效率低下。因此,提出在窝眼滚筒筛的混合区域增设搅拌器,在明晰搅拌器对混合区域米粒混合机制影响的基础上,研究搅拌式窝眼滚筒筛的筛分特性,对进一步提高窝眼滚筒筛的筛分效率具有重要的工程意义,也为窝眼滚筒筛的优化设计提供指导。
  本文采用试验与离散元仿真相结合的方式,首先探究有无搅拌器的窝眼滚筒筛中混合区域整碎米粒分布及运动情况差异;其次探究搅拌器的叶片长度、搅拌器转速以及搅拌器叶片数量对混合区域碎米入孔率和碎米均衡比例的影响规律,并以筛分效率和损失率评价筛分效果;最后通过试验明晰搅拌器各参数对筛分效率和损失率的影响规律,进行参数优化。本文研究的主要结论如下:(1)搅拌式窝眼滚筒筛改善了碎米聚集在混合区域中心的离析现象,混合区域米粒单一的大环形运动形式改变为单个小窝心或两个小窝心的周期性运动,促进窝心碎米运动,增加了碎米与袋孔的接触概率。
  (2)随着叶片长度的增加,筛分效率呈现先上下波动再急剧下降的趋势,损失率则先上下波动再急剧上升;随着搅拌器转速的增加,筛分效率和损失率有相似的变化趋势,均是先增大再减小再增大;随着搅拌器叶片数量的增加,筛分效率和损失率均是先增大再减小。
  (3)各因素对筛分效率和损失率的影响的重要性依次为:搅拌器叶片长度、搅拌器转速、叶片数量,各交互项对筛分效率和损失率的影响均不显著。搅拌器的最佳参数为叶片长度0.51h(h为混合区域的颗粒层厚度),转速0.72ns(ns为窝眼滚筒筛的转速),叶片数量1。
  
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