分级分选设备：滚筒式和磁选设备详解

（一）滚筒式分级机

滚筒式分级机主要由滚筒、支承装置、收集料斗、传动装置、清筛装置组成。滚筒通常用厚度为1.5～2.0mm的不锈钢板冲孔后卷成圆柱筛。根据制造工艺的需要，一般把滚筒先分几段制造，然后焊角钢连接以增强筒体的刚度。滚筒上按分级的需要而设计成几段（组），各段孔径不同而同一段的孔径一样。进口端的孔径最小，出口端最大。每段之下有一漏斗装置。原料通过料斗由进口端流入到滚筒，随筒身的转动而在其间滚转和移动、前进，并在此过程中从各段相应的孔下落到漏斗中卸出，以达到分级目的。

滚筒式分级机结构简单，分级效率高，工作平稳，不存在动力不平衡现象。但机器的占地面积大，筛面利用率低；由于筛筒调整困难，对原料的适应性差。

（二）摆动筛

从物料在筛面上受力来看，摆动筛与振动筛是不一样的。振动分选一般是通过机械的振动（或其他形式的运动）将原料通过一层或数层带孔的筛而使物料按宽度或厚度分成若干个粒度级别的过程。摆动筛以往复运动为主，以振动为辅，摆动次数在600次/min以下。摆动筛通常采用曲柄连杆机构传动，电动机通过皮带传动使偏心轮回转，偏心轮带动曲柄连杆使机体（上有筛架）沿着一定方向做往复运动。摆动筛的机体运动方向垂直于支杆或悬杆的中心线，机体向出料方向有一倾斜角度，由于机体摆动和倾角存在而使筛面上的物料以一定的速度向筛架的倾斜端移动，物料是在运动过程中进行分级的。筛架上装有多层活动筛网，小于第一层筛孔的物料从第一层筛子落到第二层筛子，而大于第一层筛孔的物料则从第一层筛子的倾斜端排出收集为一个级别，其他级别依此类推。

物料在摆动的筛面上主要有两种运动，沿筛面倾斜方向向下正向移动或沿筛面倾斜方向向上反向移动。一般正向运动大于反向运动，才能使物料不断向出料口移动。物料正向移动速度快，物料层较薄，增加过筛机会，但料层太薄会导致物料在筛面上跳动过大，影响过筛机会。因此，必须有一定的反向移动，才能使物料有更多机会通过筛孔。

摆动筛结构简单，易于制造和安装，筛面调换方便，适用于多种物料的分级。但动力平衡较差，振动产生噪声，并影响零部件的寿命。为了防止发生剧烈的振动，除了在制造、安装中保证其精度外，通常采取平衡重平衡，即在偏心装置上加设平衡重物，或对称平衡，即采取双筛体的方法平衡。

（三）比重除石机

除石机用于去除原料中的砂石，常用筛选法和比重法等。筛选法除石机是利用砂石的形状、体积大小与加工原料的不同，利用筛孔形状和大小的不同除去砂石。比重（密度）除石机是利用砂石与原料密度不同，在不断振动或外力（如风力、水力、离心力等）作用下，除去砂石。

比重除石机专用于清除物料中密度比原料大的并肩石（石子大小类似粮料）等重杂质。该装备主要由进料、筛体、排石装置、吹风装置、偏心传动机构等部分组成。筛体是其主要工作部件，筛孔仅作通风用，筛孔大小、凸起高度不同，出风的角度就会不同，从而影响到物料的悬浮状态和除石效率。当颗粒物料从机台顶部进料斗进入除石筛面中段后，由于物料各成分的密度不同，在适当的振动和气流作用下，密度较小的物料颗粒浮在上层，密度较大的石子沉入底层与筛面接触，产生分层。自下而上穿过料层的气流作用于物料，使其间隙度增大，料层间的正压力和摩擦力减少，物料处于松散漂浮流化状态，促进了物料自动分层。因除石筛面前方略微向下倾斜，上层物料在重力、惯性力和连续进料的推力作用下，逐渐向出口下滑而排出机外。与此同时，砂石等重杂质逐渐从物料颗粒中分出进入下层，在振动及气流作用下沿筛面向上爬行，从上端流出。在出口处，采用一段反向鱼鳞孔的筛板，使气流反向吹出，少量物料颗粒又被吹回，石子等重物则从排石口排出。

（四）转筒式除石机

转筒式除石机用于去除块根类加工原料中的石块泥砂。由于砂石与原料的密度差较大，从而利用它们在水中沉降速度的不同进行分离。

转筒式除石机由两段组成，前段为扬送轮，后段为转鼓。扬送轮外安装有小斗，作除砂用；内有大斗，作去石用。转鼓上有筛孔，转鼓的内外壁上都有螺旋带。当料水混合物由流送槽进入转鼓后，原料继续向前流送，而夹杂在原料中的砂石因密度较大而沉降到转鼓内螺旋带上，随着螺旋带旋转向料水混合物相反的方向移动，落入扬送轮的大斗内，被提升后由砂石出口排出。通过筛孔的泥砂由转鼓外壁的螺旋带推至前段，经扬送轮外小斗撮起，在转动中滑入轮内大斗与石块一起排除。

（五）除铁机

除铁机又称磁力除铁机，利用磁力作用去除夹杂在生产原料中的铁质杂物，如铁片、铁钉、螺丝等。其主要工作部件是磁体，分为电磁式和永磁式两种形式。电磁式除铁机磁力稳定，性能可靠，但必须保证一定的电流。永磁式除铁机结构简单，使用维护方便，不耗电能，但使用方法不当或时间过长磁性会退化。

常用磁选设备有永磁溜管和永磁滚筒等。(www.xing528.com)

1.永磁溜管

将永久磁铁装在溜管上边的盖板上，一般在溜管上设置2～3个盖板，每个盖板上装有两组前后错开的磁铁。工作时，原料从溜管端流下，磁性物体被磁铁吸住。工作一段时间后进行清理，可依次交替地取下盖板，除去磁性杂质，溜管可连续进行磁选。这种设备结构简单，不占地方。为提高分离率，应使通过溜管的物料层薄而速度不宜过快。

2.永磁滚筒

永磁滚筒除铁机主要由进料装置、滚筒、磁芯、机壳和传动装置等部分组成。磁芯由锶钙铁氧体永久磁铁和铁隔板按一定顺序排列成圆弧形，安装在固定的轴上，形成多极头开放磁路。滚筒由非磁性材料制成，外表面敷有无毒耐磨的聚氨酯涂料作保护层。由电动机通过蜗轮蜗杆机构带动滚筒旋转，磁芯固定不动。永磁滚筒能自动地排除磁性杂质，除杂效率在98%以上，特别适于去除粒状物料中的磁性杂质。

（六）光电分选分级机械与设备

物料是由许多微小的内部中间层组成的，对投射到其表面上的光会产生反射、吸收、透射、漫射，或受光照后激发出其他波长的光。不同物料的物质种类、组成不同，从而具有不同的光学特性，根据物料的吸收和反射光谱可以鉴定物质的性质。

作为调味品生产主要原料的农产品是在自然条件下生长的，它们的叶、茎、秆、果实等形成了各自固有的颜色。这些颜色受到辐照、营养、水分、生长环境、病虫害、损伤、成熟程度等诸因素的影响，会偏离或改变其固有的颜色。人们可以通过农产品的颜色变化，识别、评价它们的品质（包括内部的成分含量，如糖度、酸度、淀粉、蛋白质等成分含量）特性。此外，调味品生产原料在加工、贮藏、流通等过程中难免会出现缺陷，例如含有异种异色颗粒、变霉变质粒、机械损伤等，在工业生产中必须对其进行检测和分选。常规手段无法对颜色变化进行有效分选，依靠眼手配合的人工分选法生产率低、劳动力费用高、容易受主观因素的干扰、精确度低。

光电检测和分选技术是一种利用紫外、可见、红外等光线和物体的相互作用而产生的折射、反射和吸收等现象，对物料进行非接触式、非破坏性检测的方法。这种方法既能检测表面品质，又能检测内部品质，经过检测和分选的产品可以直接出售或进行后续工序的处理。与人工法相比，排除了主观因素的影响，可对产品进行全数检测；自动化程度高，可在线检测；机械的适应能力强，通过调节背景光或比色板，即可以处理不同的物料，生产能力大，适应了日益发展的商品市场的需要和工厂化加工的要求。

光电色选机是利用光电原理，从大量散装产品中将颜色不正常或感染病虫害的个体（球状、块状或颗粒状）以及外来杂质检测分离的设备。光电色选机主要由供料系统、检测系统、信号处理与控制电路、剔除系统四部分组成。贮料斗中的物料由振动喂料器送入通道成单行排列，依次落入光电检测室，从电子视镜与比色板之间通过。被选颗粒对光的反射及比色板的反射在电子视镜中相比较，颜色的差异使电子视镜内部的电压改变，并经放大。如果信号差别超过自动控制水平的预置值，即被存贮延时，随即驱动气阀，高速喷射气流将物料吹送入旁路通道。而合格品流经光电检测室时，检测信号与标准信号差别微小，信号经处理判断为正常，气流喷嘴不动作，物料进入合格品通道。

（七）金属及异杂物识别机械

食品加工过程中，不可避免地会受到金属或其他异物的污染。为此，在食品生产线中（尤其是自动化和大规模生产过程中），由于产品安全、设备防护、法规或（客户）合同要求等原因，往往需要安装金属探测器或异物探测器。

1.金属探测器

用于去除物料中混入的金属或受金属污染的产品。金属探测器的工作环境通常要求有一个无金属区，装置周围一定空间范围内不能有任何金属结构物（如滚轮和支承性物）。相对于探测器，一般要求紧固结构件的距离约为探测器高度的1.5倍，而对于运动金属件（如剔除装置或滚筒），需要2倍于此高度的距离。此环境下可检出物料中的铁性和非铁性金属，探测性能与物体磁穿透性能和电导率有关，可探测出直径＞2mm的球形非磁性金属和直径＞1.5mm的球形磁性金属颗粒，另外，金属颗粒的大小、形状和（相对于线圈的）取向非常重要，金属探测器的灵敏度设置要考虑这些因素。

2.X射线异物探测器

X射线是短波长高能射线，在穿透（可见光无法穿透的）生物组织和其他材料时，X射线能量会发生衰减。物体不同，X射线衰减程度亦不同。将检测到的经X射线处理的二维图像与标准图像比较，可判断被测物料中是否含有异常物体。X射线异物探测器可用于检测金属、玻璃、石块和骨头等物质，用于含有高水分或盐分的食品以及一些能降低金属检测器敏感度的产品的检测；检视包装遗留或不足、产品放置不当及损坏的产品。