紫菜干燥設(shè)備零部件設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)改進(jìn)

韓二豹

摘要：紫菜加工工藝中干燥是很重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)我國(guó)國(guó)情研制的紫菜干燥裝置，對(duì)零部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，改造了干燥裝置的結(jié)構(gòu)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了衛(wèi)生條件，并降低了干燥成本，在實(shí)際生產(chǎn)中有很高的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：紫菜 干燥 裝置 結(jié)構(gòu)改進(jìn)

國(guó)內(nèi)外對(duì)于紫菜設(shè)備的開(kāi)發(fā)比較少，我國(guó)現(xiàn)在處于比較落后的情況，2006年中國(guó)發(fā)明了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一臺(tái)紫菜收割機(jī)，陜西科技大學(xué)與寧波企業(yè)聯(lián)合研制了連續(xù)成形紫菜加工設(shè)備，紫菜的成型和烘干設(shè)備國(guó)內(nèi)研究也比較少，主要是使用離心設(shè)備、紫菜薄片連續(xù)干燥方法、節(jié)能型干燥設(shè)備等。國(guó)內(nèi)此設(shè)備成型和干燥利用造紙機(jī)設(shè)備和離心力原理的設(shè)備還沒(méi)有。該產(chǎn)品對(duì)于打破紫菜加工領(lǐng)域內(nèi)日本、韓國(guó)獨(dú)霸的局面，家庭現(xiàn)代化的國(guó)內(nèi)紫菜加工有著深遠(yuǎn)意義。

1 紫菜干燥設(shè)備研究現(xiàn)狀

1.1 工作原理

利用造紙機(jī)械設(shè)備和離心機(jī)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)食品、紫菜干燥脫水的項(xiàng)目研究現(xiàn)在還很少，本設(shè)計(jì)主要的有網(wǎng)帶式紫菜干燥機(jī)的布料方法及設(shè)備。實(shí)現(xiàn)脫水機(jī)干燥通過(guò)以下流程來(lái)實(shí)現(xiàn)：紫菜洗滌-切段-形成懸浮液-布漿-自然濾水-真空吸水-多級(jí)離心脫水-熱風(fēng)干燥-剝離-干網(wǎng)加工。

1.2 傳統(tǒng)加工存在問(wèn)題

傳統(tǒng)的紫菜加工，就目前中國(guó)的情況而言，主要有兩種：一種是采用連續(xù)壓力的方法使紫菜脫水，一種是采用離心機(jī)脫水。就這兩種機(jī)械而言，連續(xù)的壓制自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高，需求人員少，人力成本低，但由于采用壓制工藝，使得紫菜口感硬，品質(zhì)差。純粹采用離心機(jī)脫水的設(shè)備，要靠大量的人力進(jìn)行擺盤，容易出現(xiàn)問(wèn)題，而且人員需求大，生產(chǎn)效率低，利潤(rùn)小。

2 紫菜干燥設(shè)備零部件設(shè)計(jì)

2.1 干燥系統(tǒng)啟動(dòng)電機(jī)的選擇

電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)啟動(dòng)方式有自耦減壓Y/△減壓、延邊△減壓及串電抗器減壓（磁控式），控制線路簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不可調(diào)并有二次沖擊電流，對(duì)負(fù)載有沖擊轉(zhuǎn)矩。本設(shè)計(jì)的啟動(dòng)器采用先進(jìn)的軟啟動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、軟停車、多功能保護(hù)等。主電路圖見(jiàn)圖1，軟啟動(dòng)與軟停車的電壓曲線見(jiàn)圖2，圖3。

設(shè)計(jì)可采用一拖二辦法，用一臺(tái)軟啟動(dòng)器控制兩臺(tái)電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)順次啟動(dòng)，停止兩臺(tái)電機(jī)。改方案主要優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約軟啟動(dòng)器，減少投資，性價(jià)比高。

2.2 輥?zhàn)踊境叽绾徒Y(jié)構(gòu)

為保證輥筒剛度，我們選擇鑄造結(jié)構(gòu)的輥筒，材料為鑄鐵（HT200），空心結(jié)構(gòu)，壁厚50mm。其結(jié)構(gòu)如圖4所示，現(xiàn)根據(jù)排列順序部分對(duì)的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)如下：

輥?zhàn)?為例，類型為驅(qū)動(dòng)輥，外徑300mm，厚度50mm，長(zhǎng)800mm。三個(gè)類型輥?zhàn)拥馁|(zhì)量M、重量Q。分別計(jì)算如下：下標(biāo)1代表直徑為300mm，下標(biāo)2代表直徑為200mm，下標(biāo)3代表直徑為250mm。M1=168.9KG，M2=183.6KG，M3=137.1KG。QI=1656N，Q2=1800.16N，Q3=1344N。

2.3 真空吸水箱

真空吸水箱的脫水過(guò)程一般有三個(gè)階段，最初，濕紫菜含水量很高，水分是在真空壓差的作用下過(guò)濾而排出，為自由脫水階段。隨后，濕紫菜在壓差作用下被壓縮，發(fā)生壓縮脫水，最后，空氣開(kāi)始穿透紫菜纖維間的一部分隨氣流帶入吸水箱內(nèi)，成為動(dòng)力脫水。實(shí)際的脫水效率，一般是自由脫水的壓縮脫水，選擇合適的真空度，使各個(gè)真空吸水箱上濕紫菜的脫水速度都接近于紫菜的最大排水速度，從而提高脫水效果。

3 紫菜干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)分析

該裝置結(jié)構(gòu)圖如圖5所示，工作流程是：首先將新鮮紫菜洗滌干凈后，用機(jī)器切成長(zhǎng)度小于12cm的段，加入清水，將混合液送入到流漿箱，流漿箱將其均勻地分布在成形網(wǎng)上，經(jīng)過(guò)多次濾水，再經(jīng)過(guò)真空吸水箱脫水后，紫菜進(jìn)入到上網(wǎng)與成形網(wǎng)的夾縫中，接著隨著多級(jí)離心脫水后，紫菜被導(dǎo)氣流先后從上網(wǎng)和成形網(wǎng)上剝離，并被拋灑堆積在低速移動(dòng)的干網(wǎng)上，厚度不超過(guò)10cm。同時(shí)由網(wǎng)下向上噴出的熱風(fēng)對(duì)紫菜進(jìn)行進(jìn)一步的脫水干燥，并通過(guò)阻力使紫菜已合適的速度落于干網(wǎng)，設(shè)計(jì)成形網(wǎng)與干網(wǎng)的速比在1：20之間。隨后進(jìn)入后續(xù)加工。

實(shí)現(xiàn)該方法的布料設(shè)備由左端輥（1）、胸輥（2）、一組離心輥、成型網(wǎng)驅(qū)動(dòng)輥（14）順序排列，在左端輥（1）的上方設(shè)置流漿箱（23），在胸輥（2）與下驅(qū)輥（14）之間設(shè)置的一組離心輥，第一個(gè)離心輥（3）位于胸輥（2）的右下方，第二個(gè)離心輥（19）位于第一個(gè)離心輥（3）的右上方。第三個(gè)離心輥（7）位于第二個(gè)離心輥（19）的右下方，其余離心輥依次排列，離心輥的直徑逐個(gè)減小，最小離心輥（8）靠近下驅(qū)動(dòng)輥（14）。在下驅(qū)動(dòng)輥（14）的左上方設(shè)置驅(qū)動(dòng)輥（15），左下方設(shè)置糾輥（9），在左端輥（1）與下糾偏輥（9）之間設(shè)置張緊輥（4）和導(dǎo)輥（6），無(wú)端的成型網(wǎng)（5）依次繞過(guò)胸輥（2），所有離心輥、下驅(qū)動(dòng)輥（14）、下糾偏輥（9）、下張緊輥（4）、導(dǎo)輥（6）、左端輥（1）、構(gòu)成成型網(wǎng)（5）回路，吸水箱（22）位于左端輥（1）與胸輥（2）之間的成型網(wǎng)（5）的下方，下噴嘴（10）位于最小離心輥（8）與下驅(qū)動(dòng)輥（14）之間的成型網(wǎng)（5）下面，靠近下驅(qū)動(dòng)輥（14），從下噴嘴（14）噴出的氣流將紫菜從成型網(wǎng)（5）剝離。

在下驅(qū)動(dòng)輥（14）的右下方設(shè)置干網(wǎng)回頭輥（11），干網(wǎng)（13）從此處掉頭向干燥箱移動(dòng)，位于干網(wǎng)回頭輥（11）右偏上的熱風(fēng)噴嘴（12），噴出的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)干網(wǎng)（13）后，對(duì)紫菜進(jìn)一步的脫水并減緩紫菜在干網(wǎng)（13）上的著落速度。

在離心輥上設(shè)置上張緊輥（17），在胸輥（2）的左偏上方設(shè)置回頭輥（21），無(wú)端的上網(wǎng)（20）依次繞過(guò)胸輥（2），所有離心輥、上驅(qū)動(dòng)輥（15）、上張緊輥（17）、上回頭輥（21）、構(gòu)成成型上網(wǎng)（20）回路，在直徑最小離心輥（8）與上驅(qū)動(dòng)輥（15）之間的上網(wǎng)（20）靠近最小離心輥（8）處設(shè)置上噴嘴（16），從上噴嘴（16）中噴出的氣流將紫菜從上網(wǎng)剝離。

1-左端輥；2-胸輥；3-第一離心輥；4-下張緊輥；5-成形網(wǎng)；6-導(dǎo)輥；7-第三離心輥；8-最小離心輥；9-下糾偏輥；10-下噴嘴；11-干網(wǎng)回頭輥；12-熱風(fēng)噴嘴；13-干網(wǎng)；14-下驅(qū)動(dòng)輥；15-上驅(qū)動(dòng)輥；16-上噴嘴；17-上張緊輥；18-第四離心輥；19-第二離心輥；20-上網(wǎng)；21-上回頭輥；22-吸水箱；23-流漿箱

4 結(jié)論

使用裝置實(shí)現(xiàn)了紫菜在干網(wǎng)上均勻分布，紫菜經(jīng)過(guò)脫水后，紫菜口感好，人工成本降低，機(jī)械化程度提高，生產(chǎn)效率大大提高，人工參與少，符合食品生產(chǎn)衛(wèi)生要求，適應(yīng)于大批量生產(chǎn)，提高了紫菜生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳海峰，喬麗潔等.網(wǎng)帶式紫菜干燥機(jī)的布料方法及設(shè)備.中國(guó)專利陜西科技大學(xué)，2009.05.

[2]姚雪弟，葉勁草，朱杰.一種造紙機(jī)胸輥軸承裝置.蘇州工業(yè)園區(qū)太得隆機(jī)械有限公司，2013.08.

[3]林財(cái)武.一種紫菜烘干裝置.福建東山縣海之星水產(chǎn)食品有限公司，2013.11.

[4]曹敏燕.連云港市紫菜加工業(yè)發(fā)展探析[J].統(tǒng)計(jì)科學(xué)與實(shí)踐，2013.10.

[5]溫從漲，蔡青敏等.壓縮壇紫菜加工技術(shù)初步研究[J].現(xiàn)代漁業(yè)信息，2011.07.endprint

摘要：紫菜加工工藝中干燥是很重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)我國(guó)國(guó)情研制的紫菜干燥裝置，對(duì)零部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，改造了干燥裝置的結(jié)構(gòu)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了衛(wèi)生條件，并降低了干燥成本，在實(shí)際生產(chǎn)中有很高的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：紫菜 干燥 裝置 結(jié)構(gòu)改進(jìn)

國(guó)內(nèi)外對(duì)于紫菜設(shè)備的開(kāi)發(fā)比較少，我國(guó)現(xiàn)在處于比較落后的情況，2006年中國(guó)發(fā)明了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一臺(tái)紫菜收割機(jī)，陜西科技大學(xué)與寧波企業(yè)聯(lián)合研制了連續(xù)成形紫菜加工設(shè)備，紫菜的成型和烘干設(shè)備國(guó)內(nèi)研究也比較少，主要是使用離心設(shè)備、紫菜薄片連續(xù)干燥方法、節(jié)能型干燥設(shè)備等。國(guó)內(nèi)此設(shè)備成型和干燥利用造紙機(jī)設(shè)備和離心力原理的設(shè)備還沒(méi)有。該產(chǎn)品對(duì)于打破紫菜加工領(lǐng)域內(nèi)日本、韓國(guó)獨(dú)霸的局面，家庭現(xiàn)代化的國(guó)內(nèi)紫菜加工有著深遠(yuǎn)意義。

1 紫菜干燥設(shè)備研究現(xiàn)狀

1.1 工作原理

利用造紙機(jī)械設(shè)備和離心機(jī)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)食品、紫菜干燥脫水的項(xiàng)目研究現(xiàn)在還很少，本設(shè)計(jì)主要的有網(wǎng)帶式紫菜干燥機(jī)的布料方法及設(shè)備。實(shí)現(xiàn)脫水機(jī)干燥通過(guò)以下流程來(lái)實(shí)現(xiàn)：紫菜洗滌-切段-形成懸浮液-布漿-自然濾水-真空吸水-多級(jí)離心脫水-熱風(fēng)干燥-剝離-干網(wǎng)加工。

1.2 傳統(tǒng)加工存在問(wèn)題

傳統(tǒng)的紫菜加工，就目前中國(guó)的情況而言，主要有兩種：一種是采用連續(xù)壓力的方法使紫菜脫水，一種是采用離心機(jī)脫水。就這兩種機(jī)械而言，連續(xù)的壓制自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高，需求人員少，人力成本低，但由于采用壓制工藝，使得紫菜口感硬，品質(zhì)差。純粹采用離心機(jī)脫水的設(shè)備，要靠大量的人力進(jìn)行擺盤，容易出現(xiàn)問(wèn)題，而且人員需求大，生產(chǎn)效率低，利潤(rùn)小。

2 紫菜干燥設(shè)備零部件設(shè)計(jì)

2.1 干燥系統(tǒng)啟動(dòng)電機(jī)的選擇

電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)啟動(dòng)方式有自耦減壓Y/△減壓、延邊△減壓及串電抗器減壓（磁控式），控制線路簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不可調(diào)并有二次沖擊電流，對(duì)負(fù)載有沖擊轉(zhuǎn)矩。本設(shè)計(jì)的啟動(dòng)器采用先進(jìn)的軟啟動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、軟停車、多功能保護(hù)等。主電路圖見(jiàn)圖1，軟啟動(dòng)與軟停車的電壓曲線見(jiàn)圖2，圖3。

設(shè)計(jì)可采用一拖二辦法，用一臺(tái)軟啟動(dòng)器控制兩臺(tái)電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)順次啟動(dòng)，停止兩臺(tái)電機(jī)。改方案主要優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約軟啟動(dòng)器，減少投資，性價(jià)比高。

2.2 輥?zhàn)踊境叽绾徒Y(jié)構(gòu)

為保證輥筒剛度，我們選擇鑄造結(jié)構(gòu)的輥筒，材料為鑄鐵（HT200），空心結(jié)構(gòu)，壁厚50mm。其結(jié)構(gòu)如圖4所示，現(xiàn)根據(jù)排列順序部分對(duì)的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)如下：

輥?zhàn)?為例，類型為驅(qū)動(dòng)輥，外徑300mm，厚度50mm，長(zhǎng)800mm。三個(gè)類型輥?zhàn)拥馁|(zhì)量M、重量Q。分別計(jì)算如下：下標(biāo)1代表直徑為300mm，下標(biāo)2代表直徑為200mm，下標(biāo)3代表直徑為250mm。M1=168.9KG，M2=183.6KG，M3=137.1KG。QI=1656N，Q2=1800.16N，Q3=1344N。

2.3 真空吸水箱

真空吸水箱的脫水過(guò)程一般有三個(gè)階段，最初，濕紫菜含水量很高，水分是在真空壓差的作用下過(guò)濾而排出，為自由脫水階段。隨后，濕紫菜在壓差作用下被壓縮，發(fā)生壓縮脫水，最后，空氣開(kāi)始穿透紫菜纖維間的一部分隨氣流帶入吸水箱內(nèi)，成為動(dòng)力脫水。實(shí)際的脫水效率，一般是自由脫水的壓縮脫水，選擇合適的真空度，使各個(gè)真空吸水箱上濕紫菜的脫水速度都接近于紫菜的最大排水速度，從而提高脫水效果。

3 紫菜干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)分析

該裝置結(jié)構(gòu)圖如圖5所示，工作流程是：首先將新鮮紫菜洗滌干凈后，用機(jī)器切成長(zhǎng)度小于12cm的段，加入清水，將混合液送入到流漿箱，流漿箱將其均勻地分布在成形網(wǎng)上，經(jīng)過(guò)多次濾水，再經(jīng)過(guò)真空吸水箱脫水后，紫菜進(jìn)入到上網(wǎng)與成形網(wǎng)的夾縫中，接著隨著多級(jí)離心脫水后，紫菜被導(dǎo)氣流先后從上網(wǎng)和成形網(wǎng)上剝離，并被拋灑堆積在低速移動(dòng)的干網(wǎng)上，厚度不超過(guò)10cm。同時(shí)由網(wǎng)下向上噴出的熱風(fēng)對(duì)紫菜進(jìn)行進(jìn)一步的脫水干燥，并通過(guò)阻力使紫菜已合適的速度落于干網(wǎng)，設(shè)計(jì)成形網(wǎng)與干網(wǎng)的速比在1：20之間。隨后進(jìn)入后續(xù)加工。

實(shí)現(xiàn)該方法的布料設(shè)備由左端輥（1）、胸輥（2）、一組離心輥、成型網(wǎng)驅(qū)動(dòng)輥（14）順序排列，在左端輥（1）的上方設(shè)置流漿箱（23），在胸輥（2）與下驅(qū)輥（14）之間設(shè)置的一組離心輥，第一個(gè)離心輥（3）位于胸輥（2）的右下方，第二個(gè)離心輥（19）位于第一個(gè)離心輥（3）的右上方。第三個(gè)離心輥（7）位于第二個(gè)離心輥（19）的右下方，其余離心輥依次排列，離心輥的直徑逐個(gè)減小，最小離心輥（8）靠近下驅(qū)動(dòng)輥（14）。在下驅(qū)動(dòng)輥（14）的左上方設(shè)置驅(qū)動(dòng)輥（15），左下方設(shè)置糾輥（9），在左端輥（1）與下糾偏輥（9）之間設(shè)置張緊輥（4）和導(dǎo)輥（6），無(wú)端的成型網(wǎng)（5）依次繞過(guò)胸輥（2），所有離心輥、下驅(qū)動(dòng)輥（14）、下糾偏輥（9）、下張緊輥（4）、導(dǎo)輥（6）、左端輥（1）、構(gòu)成成型網(wǎng)（5）回路，吸水箱（22）位于左端輥（1）與胸輥（2）之間的成型網(wǎng)（5）的下方，下噴嘴（10）位于最小離心輥（8）與下驅(qū)動(dòng)輥（14）之間的成型網(wǎng)（5）下面，靠近下驅(qū)動(dòng)輥（14），從下噴嘴（14）噴出的氣流將紫菜從成型網(wǎng)（5）剝離。

在下驅(qū)動(dòng)輥（14）的右下方設(shè)置干網(wǎng)回頭輥（11），干網(wǎng)（13）從此處掉頭向干燥箱移動(dòng)，位于干網(wǎng)回頭輥（11）右偏上的熱風(fēng)噴嘴（12），噴出的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)干網(wǎng)（13）后，對(duì)紫菜進(jìn)一步的脫水并減緩紫菜在干網(wǎng)（13）上的著落速度。

在離心輥上設(shè)置上張緊輥（17），在胸輥（2）的左偏上方設(shè)置回頭輥（21），無(wú)端的上網(wǎng)（20）依次繞過(guò)胸輥（2），所有離心輥、上驅(qū)動(dòng)輥（15）、上張緊輥（17）、上回頭輥（21）、構(gòu)成成型上網(wǎng)（20）回路，在直徑最小離心輥（8）與上驅(qū)動(dòng)輥（15）之間的上網(wǎng)（20）靠近最小離心輥（8）處設(shè)置上噴嘴（16），從上噴嘴（16）中噴出的氣流將紫菜從上網(wǎng)剝離。

1-左端輥；2-胸輥；3-第一離心輥；4-下張緊輥；5-成形網(wǎng)；6-導(dǎo)輥；7-第三離心輥；8-最小離心輥；9-下糾偏輥；10-下噴嘴；11-干網(wǎng)回頭輥；12-熱風(fēng)噴嘴；13-干網(wǎng)；14-下驅(qū)動(dòng)輥；15-上驅(qū)動(dòng)輥；16-上噴嘴；17-上張緊輥；18-第四離心輥；19-第二離心輥；20-上網(wǎng)；21-上回頭輥；22-吸水箱；23-流漿箱

4 結(jié)論

使用裝置實(shí)現(xiàn)了紫菜在干網(wǎng)上均勻分布，紫菜經(jīng)過(guò)脫水后，紫菜口感好，人工成本降低，機(jī)械化程度提高，生產(chǎn)效率大大提高，人工參與少，符合食品生產(chǎn)衛(wèi)生要求，適應(yīng)于大批量生產(chǎn)，提高了紫菜生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳海峰，喬麗潔等.網(wǎng)帶式紫菜干燥機(jī)的布料方法及設(shè)備.中國(guó)專利陜西科技大學(xué)，2009.05.

[2]姚雪弟，葉勁草，朱杰.一種造紙機(jī)胸輥軸承裝置.蘇州工業(yè)園區(qū)太得隆機(jī)械有限公司，2013.08.

[3]林財(cái)武.一種紫菜烘干裝置.福建東山縣海之星水產(chǎn)食品有限公司，2013.11.

[4]曹敏燕.連云港市紫菜加工業(yè)發(fā)展探析[J].統(tǒng)計(jì)科學(xué)與實(shí)踐，2013.10.

[5]溫從漲，蔡青敏等.壓縮壇紫菜加工技術(shù)初步研究[J].現(xiàn)代漁業(yè)信息，2011.07.endprint

摘要：紫菜加工工藝中干燥是很重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)我國(guó)國(guó)情研制的紫菜干燥裝置，對(duì)零部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，改造了干燥裝置的結(jié)構(gòu)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了衛(wèi)生條件，并降低了干燥成本，在實(shí)際生產(chǎn)中有很高的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：紫菜 干燥 裝置 結(jié)構(gòu)改進(jìn)

國(guó)內(nèi)外對(duì)于紫菜設(shè)備的開(kāi)發(fā)比較少，我國(guó)現(xiàn)在處于比較落后的情況，2006年中國(guó)發(fā)明了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一臺(tái)紫菜收割機(jī)，陜西科技大學(xué)與寧波企業(yè)聯(lián)合研制了連續(xù)成形紫菜加工設(shè)備，紫菜的成型和烘干設(shè)備國(guó)內(nèi)研究也比較少，主要是使用離心設(shè)備、紫菜薄片連續(xù)干燥方法、節(jié)能型干燥設(shè)備等。國(guó)內(nèi)此設(shè)備成型和干燥利用造紙機(jī)設(shè)備和離心力原理的設(shè)備還沒(méi)有。該產(chǎn)品對(duì)于打破紫菜加工領(lǐng)域內(nèi)日本、韓國(guó)獨(dú)霸的局面，家庭現(xiàn)代化的國(guó)內(nèi)紫菜加工有著深遠(yuǎn)意義。

1 紫菜干燥設(shè)備研究現(xiàn)狀

1.1 工作原理

利用造紙機(jī)械設(shè)備和離心機(jī)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)食品、紫菜干燥脫水的項(xiàng)目研究現(xiàn)在還很少，本設(shè)計(jì)主要的有網(wǎng)帶式紫菜干燥機(jī)的布料方法及設(shè)備。實(shí)現(xiàn)脫水機(jī)干燥通過(guò)以下流程來(lái)實(shí)現(xiàn)：紫菜洗滌-切段-形成懸浮液-布漿-自然濾水-真空吸水-多級(jí)離心脫水-熱風(fēng)干燥-剝離-干網(wǎng)加工。

1.2 傳統(tǒng)加工存在問(wèn)題

傳統(tǒng)的紫菜加工，就目前中國(guó)的情況而言，主要有兩種：一種是采用連續(xù)壓力的方法使紫菜脫水，一種是采用離心機(jī)脫水。就這兩種機(jī)械而言，連續(xù)的壓制自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高，需求人員少，人力成本低，但由于采用壓制工藝，使得紫菜口感硬，品質(zhì)差。純粹采用離心機(jī)脫水的設(shè)備，要靠大量的人力進(jìn)行擺盤，容易出現(xiàn)問(wèn)題，而且人員需求大，生產(chǎn)效率低，利潤(rùn)小。

2 紫菜干燥設(shè)備零部件設(shè)計(jì)

2.1 干燥系統(tǒng)啟動(dòng)電機(jī)的選擇

電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)啟動(dòng)方式有自耦減壓Y/△減壓、延邊△減壓及串電抗器減壓（磁控式），控制線路簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不可調(diào)并有二次沖擊電流，對(duì)負(fù)載有沖擊轉(zhuǎn)矩。本設(shè)計(jì)的啟動(dòng)器采用先進(jìn)的軟啟動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、軟停車、多功能保護(hù)等。主電路圖見(jiàn)圖1，軟啟動(dòng)與軟停車的電壓曲線見(jiàn)圖2，圖3。

設(shè)計(jì)可采用一拖二辦法，用一臺(tái)軟啟動(dòng)器控制兩臺(tái)電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)順次啟動(dòng)，停止兩臺(tái)電機(jī)。改方案主要優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約軟啟動(dòng)器，減少投資，性價(jià)比高。

2.2 輥?zhàn)踊境叽绾徒Y(jié)構(gòu)

為保證輥筒剛度，我們選擇鑄造結(jié)構(gòu)的輥筒，材料為鑄鐵（HT200），空心結(jié)構(gòu)，壁厚50mm。其結(jié)構(gòu)如圖4所示，現(xiàn)根據(jù)排列順序部分對(duì)的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)如下：

輥?zhàn)?為例，類型為驅(qū)動(dòng)輥，外徑300mm，厚度50mm，長(zhǎng)800mm。三個(gè)類型輥?zhàn)拥馁|(zhì)量M、重量Q。分別計(jì)算如下：下標(biāo)1代表直徑為300mm，下標(biāo)2代表直徑為200mm，下標(biāo)3代表直徑為250mm。M1=168.9KG，M2=183.6KG，M3=137.1KG。QI=1656N，Q2=1800.16N，Q3=1344N。

2.3 真空吸水箱

真空吸水箱的脫水過(guò)程一般有三個(gè)階段，最初，濕紫菜含水量很高，水分是在真空壓差的作用下過(guò)濾而排出，為自由脫水階段。隨后，濕紫菜在壓差作用下被壓縮，發(fā)生壓縮脫水，最后，空氣開(kāi)始穿透紫菜纖維間的一部分隨氣流帶入吸水箱內(nèi)，成為動(dòng)力脫水。實(shí)際的脫水效率，一般是自由脫水的壓縮脫水，選擇合適的真空度，使各個(gè)真空吸水箱上濕紫菜的脫水速度都接近于紫菜的最大排水速度，從而提高脫水效果。

3 紫菜干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)分析

該裝置結(jié)構(gòu)圖如圖5所示，工作流程是：首先將新鮮紫菜洗滌干凈后，用機(jī)器切成長(zhǎng)度小于12cm的段，加入清水，將混合液送入到流漿箱，流漿箱將其均勻地分布在成形網(wǎng)上，經(jīng)過(guò)多次濾水，再經(jīng)過(guò)真空吸水箱脫水后，紫菜進(jìn)入到上網(wǎng)與成形網(wǎng)的夾縫中，接著隨著多級(jí)離心脫水后，紫菜被導(dǎo)氣流先后從上網(wǎng)和成形網(wǎng)上剝離，并被拋灑堆積在低速移動(dòng)的干網(wǎng)上，厚度不超過(guò)10cm。同時(shí)由網(wǎng)下向上噴出的熱風(fēng)對(duì)紫菜進(jìn)行進(jìn)一步的脫水干燥，并通過(guò)阻力使紫菜已合適的速度落于干網(wǎng)，設(shè)計(jì)成形網(wǎng)與干網(wǎng)的速比在1：20之間。隨后進(jìn)入后續(xù)加工。

實(shí)現(xiàn)該方法的布料設(shè)備由左端輥（1）、胸輥（2）、一組離心輥、成型網(wǎng)驅(qū)動(dòng)輥（14）順序排列，在左端輥（1）的上方設(shè)置流漿箱（23），在胸輥（2）與下驅(qū)輥（14）之間設(shè)置的一組離心輥，第一個(gè)離心輥（3）位于胸輥（2）的右下方，第二個(gè)離心輥（19）位于第一個(gè)離心輥（3）的右上方。第三個(gè)離心輥（7）位于第二個(gè)離心輥（19）的右下方，其余離心輥依次排列，離心輥的直徑逐個(gè)減小，最小離心輥（8）靠近下驅(qū)動(dòng)輥（14）。在下驅(qū)動(dòng)輥（14）的左上方設(shè)置驅(qū)動(dòng)輥（15），左下方設(shè)置糾輥（9），在左端輥（1）與下糾偏輥（9）之間設(shè)置張緊輥（4）和導(dǎo)輥（6），無(wú)端的成型網(wǎng)（5）依次繞過(guò)胸輥（2），所有離心輥、下驅(qū)動(dòng)輥（14）、下糾偏輥（9）、下張緊輥（4）、導(dǎo)輥（6）、左端輥（1）、構(gòu)成成型網(wǎng)（5）回路，吸水箱（22）位于左端輥（1）與胸輥（2）之間的成型網(wǎng)（5）的下方，下噴嘴（10）位于最小離心輥（8）與下驅(qū)動(dòng)輥（14）之間的成型網(wǎng)（5）下面，靠近下驅(qū)動(dòng)輥（14），從下噴嘴（14）噴出的氣流將紫菜從成型網(wǎng)（5）剝離。

在下驅(qū)動(dòng)輥（14）的右下方設(shè)置干網(wǎng)回頭輥（11），干網(wǎng)（13）從此處掉頭向干燥箱移動(dòng)，位于干網(wǎng)回頭輥（11）右偏上的熱風(fēng)噴嘴（12），噴出的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)干網(wǎng)（13）后，對(duì)紫菜進(jìn)一步的脫水并減緩紫菜在干網(wǎng)（13）上的著落速度。

在離心輥上設(shè)置上張緊輥（17），在胸輥（2）的左偏上方設(shè)置回頭輥（21），無(wú)端的上網(wǎng)（20）依次繞過(guò)胸輥（2），所有離心輥、上驅(qū)動(dòng)輥（15）、上張緊輥（17）、上回頭輥（21）、構(gòu)成成型上網(wǎng)（20）回路，在直徑最小離心輥（8）與上驅(qū)動(dòng)輥（15）之間的上網(wǎng)（20）靠近最小離心輥（8）處設(shè)置上噴嘴（16），從上噴嘴（16）中噴出的氣流將紫菜從上網(wǎng)剝離。

1-左端輥；2-胸輥；3-第一離心輥；4-下張緊輥；5-成形網(wǎng)；6-導(dǎo)輥；7-第三離心輥；8-最小離心輥；9-下糾偏輥；10-下噴嘴；11-干網(wǎng)回頭輥；12-熱風(fēng)噴嘴；13-干網(wǎng)；14-下驅(qū)動(dòng)輥；15-上驅(qū)動(dòng)輥；16-上噴嘴；17-上張緊輥；18-第四離心輥；19-第二離心輥；20-上網(wǎng)；21-上回頭輥；22-吸水箱；23-流漿箱

4 結(jié)論

使用裝置實(shí)現(xiàn)了紫菜在干網(wǎng)上均勻分布，紫菜經(jīng)過(guò)脫水后，紫菜口感好，人工成本降低，機(jī)械化程度提高，生產(chǎn)效率大大提高，人工參與少，符合食品生產(chǎn)衛(wèi)生要求，適應(yīng)于大批量生產(chǎn)，提高了紫菜生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

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