探究大米加工车间工艺布局及设备选型

◎ 沈良波，张青峰，万小进，肖雄雄，蒋俊浩

（杭州市粮食收储有限公司义桥分公司，浙江 杭州 311112）

经过近半年的考察调研，整个筹建工程工艺流程可采用PLC 自动（智能）控制，可实现远程操控，可根据来粮大小智能调节，可设置常用记忆模式，可设置过载智能保护，实现故障自动报警停机等，此外还能进行原料和成品进出车间数量核算，本工艺可实现色选工段的检化验数据、每小时产量、班产量、批次产量以及在线实时抄送电耗等，生产管理需要的数据都能在电脑中显示出来[1]。在确保设备加工质量的前提下[2]，提高出米率、提高产量，减少电耗和物耗，降低成本，达到经济适用、高效安全、节能环保的要求，运用新工艺、新设备降低加工过程中的增碎；实现副产品（碎米、米糠、杂质）集中收集，减少人员配备，降低操作难度和电耗，并采取除尘设备杜绝环境污染。

1 大米加工设备工艺

1.1 初清工段

卸粮坑→圆筒初清筛→旋振筛→刮板机→稻谷仓→原粮接收采用散卸自溜式卸粮坑，原粮接收产量60 t·h-1以上。初清工艺采用一道（两台）圆筒初清筛及一道（两台）旋振清理筛，每小时产量60 t 以上，设置两组除尘风网，保证卸粮部位干净整洁。原粮仓设置15 个稻谷仓，3 个砻糠仓。初清工艺入仓和出仓均采用刮板机，出仓产量15 ～25 t·h-1，经刮板输送机和提升机送至大米生产主车间。原粮仓下粮溜管放料采用气动闸门的方式，溜管底部采用手轮闸门。

1.2 清理砻谷工段

清理后的净谷进入砻谷机脱壳，稻壳提粮器风选出稻壳及瘪谷，再到重力谷糙分离筛中选出糙米，糙米经糙米精选机（厚度分级机）；除去糙粞和未熟粒后的纯糙米。可根据加工需要，灵活决定工艺走向。精选后的糙米进入碾白工段。砻谷选糙米工艺质量要求工艺设备增碎在1%以下，回砻含糙10%以下，含好粮10 粒/100 kg 以下，要求砻谷机脱壳率达到85%～90%[3]。清理工艺流程为刮板机→计量秤→磁选→振动筛→去石机→砻谷机→谷糙分离筛→厚度分级筛→采用稻谷→流量秤→磁选→振动筛→去石机的清理工艺，设置两组清理风网，去石机为独立风网，详见图1。

图1 清理工艺流程图

1.3 碾米工段

碾米工段的工艺为配置三砂两铁三色选三抛光。油糠和白糠收集打包处理（分合两用）。经米机后增碎1.5%以下，碾白后的大米进入白米分级筛，除去中小碎米后，进入凉米仓凉米。凉米仓单独设置吸风装置，经凉米后进一次抛光处理，进入色选机（二台）处理，处理异色粒和腹白粒及碎米。经色选后的大米进入二次抛光机进一步抛光处理。经最后一道（红外）色选机，再抛光和白米分级后进成品打包。

可根据加工需要，灵活决定加工走向，需满足以下碾白工艺为3 砂2 铁、1 砂2 铁、2 砂2 铁、2 砂1 铁、3 砂1 铁和3 砂等，走向由刮板机多点卸料的方式实现，替代原先用溜管连接。碾米工段的加工工艺流程为立式砂辊米机（三台）→立式铁辊米机（二台）→白米分级筛→凉米仓，见图2。

图2 碾米工艺流程图

1.4 色选抛光工段

根据加工需要自由转变加工走向，需满足以下3色选3 抛光、3 色选2 抛光、3 色选1 抛光、2 色选2抛光、2 色选1 抛光、1 色选3 抛光、1 色选2 抛光、1 色选1 抛光、3 色选、2 色选、1 色选等。走向由刮板机多点卸料的方式实现[4-5]。色选抛光工段的工艺流程为抛光机→色选机→抛光机→色选机→抛光机→白米分级筛，详见图3。

图3 色选抛光工艺流程图

1.5 成品整理工段

成品整理工段的流程主要为自动（半自动）打包→输送设备→全自动码垛机器人→成品库。成品整理打包分为3 组，由半自动打包、全自动打包和真空打包组成，并由码垛机器人实现码垛，提高工作效率，降低人员劳动力，实现全自动无人打包。

2 设备布置

车间平面布置主要指设备和设施按选定的生产工艺流程确定平面位置，平面布置的合理与否对于设备生产能力的发挥、工人操作安全、生产周期的长短及生产率的高低有很大的影响，在平面布置时应当从实际出发合理布置，车间平面布置的原则如下。①初清设备布置在工作塔内，尽量把稻谷清理干净，满足后序工艺的顺利进行。国内现在常采用圆筒筛和旋振筛相结合的方式。布局两台圆筒初清筛和旋振筛，有效解决原粮在进料过程中造成的堵塞问题。②主生产车间把主要加工设备布置在一个操作平面，方便工人操作。各辅助设备如脉冲、风机等放置在隔音密闭室内，减少风机产生的噪音。③设备布置要按流水线作业要求，减少半成品的往返。④各个主机设备要合理安排，但必须满足检修空间，每个设备间隙需大于50 cm。⑤原料入口布置在工作塔中，成品打包布置在打包车间，以便形成一个整体，减少交叉感染。

3 设备选型

设备选型要符合工艺的要求，并适量留超产过载余地，经过多方调研考察，筹建工程采用国产和合资相结合的方式，设备选型时要注意以下几点。①根据筹建工程的设计需要，每台设备的生产能力需满足要求，后道工序的生产能力要略大于前道，避免生产能力不够，导致物料积压，防止不必要的能耗浪费。②除满足实际生产所需的关键设备外，还应考虑备用设备，如增加一台外来米去石机，确保大米中不存在石头等杂物。③根据投资规模，选用合资品牌，如米机、谷糙筛等，设备稳定性好，能提质增效。米机布置按现有国内方式，大多米厂采用多机轻碾的工艺，可减少碎米率。④在色选布置选型中，经过多方调研，国产色选机的性能已经和合资进口品牌色选机相差不大，因此采用2 台普通型和1 台红外带检化验功能，确保大米品质。⑤自动打包布置手（自动）包装机组，为减轻工人劳动强度，选用国内最先进的打包生产厂家，采用覆膜、不覆膜相结合的包装方式，通过皮带及螺旋输送机和自动码垛机器人，实现打包部分自动化生产。