红糖输送设备浅析

2016-09-15唐文韬广西洋浦南华糖业集体股份有限公司

食品安全导刊 2016年21期

□ 唐文韬　广西洋浦南华糖业集体股份有限公司

红糖输送设备浅析

□ 唐文韬广西洋浦南华糖业集体股份有限公司

前言

红糖是甘蔗汁浓缩后得到的带蜜的甘蔗成品糖。红糖的原料是甘蔗，甘蔗砍收后经过切碎、压榨得到含有杂质甘蔗汁，甘蔗汁再经过澄清过滤后进行加热浓缩，浓缩到一定的浓度后出锅冷却制成粉状红糖或者浇铸成块红糖。红糖的主要成分为蔗糖（85%以上）、糖蜜（葡萄糖、果糖等）和水分（3%～4%），还含有维生素和微量元素，如铁、锌、锰、铬等。因而红糖是一种粘性很大的混合物。并且由于糖蜜和水分的存在，粉状红糖的颗粒很不均匀，3 mm以下的颗粒约占70%，3～10 mm的颗粒约占20%，10mm以上的颗粒约占10%。

目前，国内红糖产量每年月15万吨，其中手工小作坊生产约12万吨，正规红糖企业规模生产约3万吨。手工小作坊生产规模一般为每天工作12~16小时，日产红糖0.5~3吨，各工序之间的衔接全靠人工搬运。作为一种传统的食品生产方法，手工小作坊具有投资小、生产灵活、周边市场信任等特点，但是由于生产环境卫生条件差，人工劳动强度大，随着国家对红糖行业的规范化，这种生产方式将会越来越少。正规红糖企业根据红糖的传统生产工艺，采用机械设备代替人工劳动，既降低了劳动强度、增大了生产规模，又保留了红糖的独特韵味，并且由于对生产过程的严格控制，保证了红糖质量的稳定性和安全性。随着红糖市场的发展和成熟，正规红糖企业必将逐渐增加，规模逐渐增大，红糖的输送也将越来越受关注。但是由于正规红糖企业中糖分抽取率、红糖中糖蜜的含量相对手工小作坊较高，红糖粘性更大，输送也更加困难。

常用固体物料输送设备

固体物料的形态多样，包括粉末状、颗粒状、大粒状、块状，等等，对于不同形态的固体物料应采用不同的输送方式及设备。工业上常用的输送设备有斗式提升机、刮板输送机、气力输送机、带式输送机、螺旋输送机与振动输送机。

斗式提升机适用于垂直输送粉状、颗粒及小块的物料，具有密封性好、结构紧凑、提升量大、提升度高（可达30 m）等优点，但是斗式提升机料斗多，提升粘性物料时容易粘斗，输送量会迅速减少，清理困难。

刮板输送机工作时其刮板链条埋于物料之中，结构简单、质量小、体积小、可单点和多点进、出料，常用于输送颗粒状、小块状和粉状物料，能在0°～30°范围内作倾斜和垂直输送。但是不适用于悬浮性大、块度大、磨损性大、粘性大及易碎的物料。

气力输送机是指在管道中借空气的动能或静压能使物料按指定路线进行输送的方式。气力输送的优点是生产效率高，设备构造简单，使用、管理和维护方便，自动化程度高，环境污染小等。缺点是动力消耗较大，物料易于破碎或粘附管道，管壁已磨损，物料尺寸需小于30 mm。可水平、垂直或倾斜输送。

常用的带式输送机有移动升降式和固定式之分。它的优点是结构紧凑、操作方便、动作平稳、输送能力较高、各部分摩擦阻力较小、动力消耗较低，在输送过程中物料的破损较少，而且安装维修方便。带式输送机既可输送细散的物料，又可成包输送。粘性物料在输送带底部和刮板处易掉落和堆积，带式输送机不适用于温度过高物料。

螺旋输送机俗称绞龙，其特点是结构简单、横截面尺寸小、密封性能好、可以中间多点加料和卸料、操作安全方便以及制造成本低等。但存在机件磨损较严重、输送量较低、消耗功率大、物料在运输过程中易破碎等缺点。不适宜输送易变质的、磨损性大、粘性大的易结块的物料。

振动输送机采用电动机作为优质振动源，使物料被抛起的同时向前运动，达到输送的目的。振动输送机输送面结构简单，易于清理，且具有良好的散热特性。但振动输送机振动大，对基础要求高，且不宜放置在楼面，否则会影响厂房的结构强度和其他设备的精度。广泛用于冶金、煤炭、建材、化工、食品等行业中粉状及颗粒状物料水平输送。

从上述常用输送设备的特点可以看出，真正适用于红糖输送的设备很少。

红糖输送设备现状

粘性物料的输送是工业输送中的一个难点，而红糖作为粘性食品，它的输送过程中既要保证不结块不粘附又要保证散热和卫生安全，它的输送设备要求更加严格。

目前，工业上粘性物料输送使用较多的是螺旋输送机，结构简单、操作方便、能调节输送速度，但不可避免地存在粘附、结块现象，明显不适用于成品红糖的输送。

目前，国内的正规红糖企业仅4家，且生产历史均在10年以上，设备比较老。由于过去红糖产业不受重视，红糖设备基本没有开发改进，因而红糖输送使用的是传统的、没有新技术改造的设备。随着近年来人们对于生态食品、传统保健食品的追求，红糖市场不断升温和扩大，红糖价格不断提升，使红糖企业进入盈利时期，能够有资金进行技术更新和规模扩大，同时也对红糖输送设备提出了更高的要求。

现在红糖企业使用的成品红糖输送设备有两种：振动输送机（如图1所示）和电动葫芦提升机。

图1　红糖振动输送机

振动输送机主要用于成品红糖的水平运送和分类筛选。红糖振动输送机为弹性连杆式，红糖从糖粉机落入振动输送机，被振槽带动以70°～75°向上向前抛起，并不断翻动，从而使物料均匀分布并向前运动，同时由于翻动时与空气交换热量，降低了红糖的温度，增加了红糖包装后的稳定性，减少了存储后结块现象。为了减少红糖自身和对设备的磨损，通常采用较低的振动频率，一般为4～6Hz。

振动输送机振槽使用304不锈钢制造，槽内应打磨光滑，并在转角处使用圆角，以减少红糖的粘附。但是由于红糖自身的粘性，输送一段时间后，振槽内会粘附有比较多的红糖，需要定时清理，否则容易滋生细菌，影响产品质量。

生产线中后部振动输送机通常会安装分类筛，以分筛出颗粒过大的糖头，合格的颗粒输送至大包装秤包装。而糖头则进入到储箱中，通过电动葫芦提升机提升到重熔设备重熔利用。由于目前红糖没有合适的连续提升和分配设备，大包装秤通常在振动输送机尾部直接进行包装，这就造成振动输送机振槽安装位置必须提高，才能满足包装秤的安装要求。一台振动输送机通常对应1～2台大包装秤，包装秤数量再增加时物料不容易分配，并且振动输送机运行时振动大，包装秤精度容易受到影响。为了减少对包装秤及厂房结构的影响，振动输送机通常安装在地面，并且需要制作牢固的设备基础。由于红糖的粘性，红糖大包装秤的包装速度较慢，一般为80~130包/小时（25 kg包装），那么每条输送线产能仅为4～6.5t/h，不利于生产规模的扩大。

振动输送机设备体积大，仅能水平输送，振动大，物料不易分配，已不能满足红糖生产日益提高的要求。而电动葫芦提升机仅能间歇提升，并且不能密闭运行，也已经不能满足自动化生产和食品卫生安全的要求。

红糖输送设备的开发方向

根据现有常用工业输送设备的结构特点，结合食品输送的特殊要求，以及新技术新材料的应用，借鉴国外食品设备的优点，食品行业出现了一些新型输送设备。结合红糖的特性，对这些设备进行适当的改进，可以试验开发出合适的输送设备。

倾斜式多斗提升机

如图2所示，此设备由斗式提升机改进而成，斗数量较少，比较容易清理，提升高度3～6 m，输送能力1～8 m³/H。一般采用塑料或不锈钢斗，如果在斗内表面增加聚四氟乙烯涂层，则可以尽可能地减少红糖粘附的可能性，再配合定时清理的装置，可以满足红糖的大部分提升要求。

图2　倾斜多斗提升机

Z型提升机

Z型提升机同样由斗式提升机改进而成，斗数量较多，可以同时水平和垂直输送，并可以同时开多个出料口，提升高度3～15 m，输送能力6～15 m³/H。此设备也可以通过增加斗内聚四氟乙烯涂层和定时清理的装置满足红糖大高度提升要求。

食品级带式输送机

食品级带式输送机采用食品级PVC胶带、不锈钢滚筒和支架，即能水平输送，又能倾斜提升。此设备可以在胶带面增加聚四氟乙烯涂层，将头部清理刮板改为气吹清理，并在输送带底部配备托盘和定时清理装置，减少粘附和细菌感染。

平衡式振动输送机

完全平衡式振动输送机采用独特的弹性支撑型式，使输送槽体与平衡体组成一个质量完全平衡的双质体共振系统，输送槽在激振器的作用下，与平衡体形成一个共振系统，该共振系统产生的惯性振动力在系统内基本抵消；设备支撑底架通过弹簧隔震系统与安装基础联接，可再次消减振动，因此基础受到的设备动载荷非常小，可以安装在高楼层。输送槽内增加聚四氟乙烯涂层也可以极大地较少粘附。

快退慢进式水平输送机

快退慢进式水平输送机是一种新型的输送设备，它提供一个清洁、柔和的产品输送环境，结构简单易维修，可以实现多点物料分配。它的工作原理是：物料在输送槽随着槽体缓慢前进以小段距离，然后槽体迅速后退，由于槽体与物料的摩擦较小，物料惯性的作用悬停在之前的位置，这样完成了一个循环；下一个循环物料再随槽体前进。输送机输送能力1～12 m³/H。

另外，红糖厂原来采用的振动输送机和电动葫芦提升机也可以经过改进后使用。振动输送机可以通过在槽内增加聚四氟乙烯涂层减少粘附。电动葫芦提升机可以改为酒店传菜机式的设备，包装卫生安全。