荷藕清洗机设计及试验研究——清洗机喷淋结构设计及清洗试验研究设计.doc

1、摘要由于蔬菜原料自身特性差异很大,选择清洗工艺和配套的清洗设备时会受到很大的限制,所以各种蔬菜原料的清洗设备有显著差别。荷藕属生鲜食品,是根茎类蔬菜，其主要成分是水和有机物, 在一定条件下能保持生物活性, 同时也是一类很易受外界物理、化学影响的脆弱物质。清洗蔬菜既要保持其品质不受损害, 又要去除附着其上的杂质, 使之达到卫生标准的要求。荷藕是一种外形很不规则的蔬菜，整根藕一般由3节组成，每节藕的不同部位尺寸均不同，因此在设计荷藕清洗机时对荷藕几何尺寸进行统计分析是十分必要的。 按照设计要求参考相关资料，初步确定清洗机的各项参数。荷藕清洗机采用了喷淋式清洗，喷嘴采用全方位均布的方式，较好的解决了

2、荷藕清洗洗净率的问题。但是该机型仍存在最优解的问题，可以通过试验，对新型喷淋式莲藕清洗机进行了结构参数优化，对改进后的莲藕清洗机进行了清洗加工试验，得出：清洗效率有了明显的提高，更能满足设计的要求。关键词:清洗方式；莲藕清洗；荷藕的特性；清洗试验9 Abstract on account of the great differences of the vegetables identity,it will restrict a lot when to choose the cleanout technics and matched cleanout equipment,so there are

3、 great differences in cleanout equipments of the vegetable material. lotus root , raw and delicious ,belongs to the genus rhizome and its basis is water and organism,which can keep the organisms living in some conditions but also is vulnerable substance in the physical and chemical influence. when c

4、leaning the vegetable , the impurity with it should be clear up and its character should not be damaged so that it will come up to the standard. lotus root is a kind of the vegetable with a anomalistic externality, generally making up of three nodes that have different sizes in different parts. Acco

5、rdingly,it is necessary to make statistical analysis in designing the lotus root cleanout machine. according to the design request and related information, the parameter is preliminarily made out. In the cleaning machine of vibration spray type, the nozzles are fixed in an omnidirectional mode so th

6、at it solves the problem of the extent of cleaning out. But the problem of the prior resolvent still exists in this kind of machine. So we optimize the structure parameter in the cleaning machine of vibration spray type and perform experiments on the improved machine. We can get the conclusion from

7、the experiments that the extent of cleaning is improved obviously and it is absolutely meet the demand.KEY WORDS: Cleaning methods, Lotus Cleaning; Lotus Roots features; cleaning test目 录第一章 绪 论11.1 引言11.2 国内外研究现状11.3 莲藕几何形状分析与研究41.4 莲藕清洗机的介绍71.5 主要设计内容9第二章 莲藕清洗机的设计112.1 喷嘴的设计计算112.1.1 喷嘴参数的拟定112.1.2

8、 喷嘴参数的校核122.2 水泵的选择132.3 参数的校正132.4 喷嘴的安装布置142.4.1 上下面的喷嘴的布置参数152.4.2 侧面的喷嘴的布置参数182.5 其它部分182.6 本章小结20第三章 莲藕清洗机的试验研究213.1 莲藕清洗机理论样机213.2 试验物料213.3 主要术指标213.4 试验方法223.5 清洗试验过程223.6 试验结果分析243.7 本章小结25第四章 总结264.1 总结264.2 展望26致 谢28参考文献29绪论第一章 绪 论1.1 引言 我国是莲藕生产大国，具有悠久的莲藕种植历史，莲藕产量、加工量、出口量均居世界前列。随着我国加入WTO，

9、莲藕制品的出口量也大幅增长。日本、韩国、新加坡以及美国等国家纷纷从我国进口大量的水煮藕、脱水藕片等产品，但是根据调查，我国大多数的莲藕的清洗主要以人工清洗为主，这种生产方式劳动强度大、功效低，难以满足实际生产的需要，因此莲藕清洗机的研制具有重要的现实意义。1.2 国内外研究现状蔬菜的清洗通常有清水清洗和果蔬专用清洗剂清洗两大类型。用清水清洗的方法可以方便地将泥土及附着的动、植物夹杂物去除干净, 但要把油性污垢和附着在清洗对象表面的寄生虫卵和微生物完全去除干净是困难的, 必须在清洗水中加入果蔬专用清洗剂才可彻底清洗干净。用清水清洗蔬菜一般需要借助物理作用的配合, 食品工业中常用的方法有喷射方法、

10、摩擦力清洗方法、搅拌和研磨的方法、鼓风式清洗方法等。喷射方法是利用高压水喷射直接作用到清洗原料上, 清洗原料在旋转的金属网内或者在辊式输送带上可以上下翻滚,通过喷射水流对原料的冲刷作用进行清洗, 其缺点是可能造成清洗对象外表的损伤。摩擦力清洗方法是先将原料浸泡, 然后通过一个带有旋转的软质橡胶圆盘的通道, 利用圆盘与原料的摩擦作用使附着污垢被清除, 再用清水对原料进行冲洗。搅拌和研磨的方法是利用强力搅拌和研磨的作用对原料进行脱皮和清洗, 通常用于马铃薯、甜菜的清洗。鼓风式清洗的原理是利用鼓风机向清洗槽中送进空气, 使清洗水产生剧烈的翻动, 水中的原料也产生翻滚运动, 加速污物从原料上洗去。淹没

11、水射流方式清洗的工作原理是: 具有一定速度的水从射水口射入, 使得洗菜槽中的水进行涡旋似的流动 ,当蔬菜放入到洗菜槽后, 随水一起进行运动, 使得蔬菜在水中处于搅动状态, 促使蔬菜与水以及蔬菜与蔬菜之间产生摩擦和碰撞, 将蔬菜表面的泥土清洗掉。现有的蔬菜清洗机有振动喷淋式和滚筒式两种。振动喷淋式蔬菜清洗机有两个清洗池, 蔬菜先在振动清洗池中作往复运动, 进行初步清洗, 然后进入喷淋池中用清水喷淋, 完成整个清洗过程。该清洗机耗水量大, 对叶类蔬菜有较大的损伤。滚筒式清洗机的主体是一个倾斜的金属网状圆柱形旋转体, 在圆柱的中心轴部位装有许多喷嘴的喷射水管, 蔬菜随圆柱不停转动的同时受到喷射水流的

12、冲刷作用, 达到清洗的目的。该清洗机只能完成土豆、山芋等根茎类蔬菜的清洗, 且清洗时对蔬菜损伤较大, 不能应用于叶类蔬菜的清洗。 由于蔬菜原料自身特性差异很大,选择清洗工艺和配套的清洗设备时会受到很大的限制,所以各种蔬菜原料的清洗设备有显著差别。荷藕属生鲜食品,是根茎类蔬菜，其主要成分是水和有机物, 在一定条件下能保持生物活性, 同时也是一类很易受外界物理、化学影响的脆弱物质。清洗蔬菜既要保持其品质不受损害, 又要去除附着其上的杂质, 使之达到卫生标准的要求。 近年来，为了满足我国藕制半成品国内消费和对外出口的需求，降低人工的劳动强度，我国科研单位和企业针对莲藕清洗技术难题，也开展了对莲藕清洗

13、机的研究和开发： 长江大学机械工程学院的彭三河研制一种喷淋式的荷藕清洗机，如图2.1所示。该清洗机的清洗原理为：将上耦板均匀地放置到移动的网链上，具有一定压力的水通过上下喷水管的孔口按规律分布形成射流，作用到从中通过的莲藕上，将荷藕上的污泥去掉。图2.1 莲藕清洗装置示意图1-送耦板 2-上喷水管 3-供水管 4-链网5-链轮 6-下喷水管 7-射流 8-荷藕该荷藕清洗机的优点是清洗速度快，生产率高，水的利用较高，节约用水，缺点是清洗的洗净率不高。分析其原因是由于该荷藕清洗机的清洗只是一次性的过程，没有进行反复清洗，在节省水源的同时，却造成了清洗效率的下降。 哈尔滨东北林业大学的方迪研制了一种

14、滚筒式清洗机，该清洗机也适用于荷藕的清洗，如图2.2所示。该清洗机的主要部件是清洗滚筒，清洗滚筒由很多根沿水平方向直径10mm的圆钢绕滚筒直径方向焊接而成，它被图示中的两个支座支撑在水池上，滚筒式清洗机的动力来自如图所示的电机，传动可以采用链轮或电机直联机构。滚筒式清洗机的工作原理借鉴了滚筒式洗衣机的洗衣原理。滚筒洗衣机的工作原理是洗衣桶的底部有水，衣服被提到滚筒的高处，在重力作用下降到水面，以此洗净衣物。其优点是：1，省水。滚筒洗衣机是使衣物落下与水拍打，需要水量较小。2，滚筒则是采用浸泡、敲打、摔打、喷淋等多种方式，将磨损程度降到最低。滚筒式清洗机的工作过程是将被清洗物在清洗沟槽中被水浸泡

15、后，附着在表面的相当一部分大块泥土脱落，经传送带送入滚筒式清洗机入口。随着滚筒的转动被清洗物在滚筒中上下翻滚, 被清洗物之间、被清洗物与水之间产生相互摩擦, 使被清洗物的表面得到清洗。同时随着滚筒的转动, 被清洗物被滚筒内表面焊有的螺带向出口方向运送, 在靠近出口的滚筒内表面焊有提升装置, 将被清洗物从螺带中提升出来。至此完成了整个清洗过程, 被清洗物沿出口被送入下一道工序。图2.2 滚筒式清洗机结构该滚筒式清洗机的优点是清洗速度快，生产率较高，对水的进行了充分的利用，节约用水，但仍然存在清洗的洗净率不高、损伤率较高等缺点。分析其原因是由于该滚筒式清洗机由于反复清洗会有淤泥沉积在滚筒底部，需要经常清洗，造成使用的不方便，且清洗水直接与轴承接触，容易污染水源，同时由于滚筒的构造存在锐角，造成了被清洗物的破损率上升。 国外引进成套设备中清洗工艺采用2 台或3 台板式清洗机串联。板式清洗机主要的优点是, 能满足设计要求, 清洗效果较好, 清洗后, 可以进行连续生产; 板式清洗机主要的缺点是, 整台设备尺寸较大, 结构较复杂, 功率较大, 耗水量较大, 被清洗物的破损率较大。从现有资料分析