□ 唐文韜　廣西洋浦南華糖業(yè)集體股份有限公司

紅糖輸送設(shè)備淺析

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前言

紅糖是甘蔗汁濃縮后得到的帶蜜的甘蔗成品糖。紅糖的原料是甘蔗，甘蔗砍收后經(jīng)過切碎、壓榨得到含有雜質(zhì)甘蔗汁，甘蔗汁再經(jīng)過澄清過濾后進行加熱濃縮，濃縮到一定的濃度后出鍋冷卻制成粉狀紅糖或者澆鑄成塊紅糖。紅糖的主要成分為蔗糖（85%以上）、糖蜜（葡萄糖、果糖等）和水分（3%～4%），還含有維生素和微量元素，如鐵、鋅、錳、鉻等。因而紅糖是一種粘性很大的混合物。并且由于糖蜜和水分的存在，粉狀紅糖的顆粒很不均勻，3 mm以下的顆粒約占70%，3～10 mm的顆粒約占20%，10mm以上的顆粒約占10%。

目前，國內(nèi)紅糖產(chǎn)量每年月15萬噸，其中手工小作坊生產(chǎn)約12萬噸，正規(guī)紅糖企業(yè)規(guī)模生產(chǎn)約3萬噸。手工小作坊生產(chǎn)規(guī)模一般為每天工作12~16小時，日產(chǎn)紅糖0.5~3噸，各工序之間的銜接全靠人工搬運。作為一種傳統(tǒng)的食品生產(chǎn)方法，手工小作坊具有投資小、生產(chǎn)靈活、周邊市場信任等特點，但是由于生產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生條件差，人工勞動強度大，隨著國家對紅糖行業(yè)的規(guī)范化，這種生產(chǎn)方式將會越來越少。正規(guī)紅糖企業(yè)根據(jù)紅糖的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，采用機械設(shè)備代替人工勞動，既降低了勞動強度、增大了生產(chǎn)規(guī)模，又保留了紅糖的獨特韻味，并且由于對生產(chǎn)過程的嚴(yán)格控制，保證了紅糖質(zhì)量的穩(wěn)定性和安全性。隨著紅糖市場的發(fā)展和成熟，正規(guī)紅糖企業(yè)必將逐漸增加，規(guī)模逐漸增大，紅糖的輸送也將越來越受關(guān)注。但是由于正規(guī)紅糖企業(yè)中糖分抽取率、紅糖中糖蜜的含量相對手工小作坊較高，紅糖粘性更大，輸送也更加困難。

常用固體物料輸送設(shè)備

固體物料的形態(tài)多樣，包括粉末狀、顆粒狀、大粒狀、塊狀，等等，對于不同形態(tài)的固體物料應(yīng)采用不同的輸送方式及設(shè)備。工業(yè)上常用的輸送設(shè)備有斗式提升機、刮板輸送機、氣力輸送機、帶式輸送機、螺旋輸送機與振動輸送機。

斗式提升機適用于垂直輸送粉狀、顆粒及小塊的物料，具有密封性好、結(jié)構(gòu)緊湊、提升量大、提升度高（可達30 m）等優(yōu)點，但是斗式提升機料斗多，提升粘性物料時容易粘斗，輸送量會迅速減少，清理困難。

刮板輸送機工作時其刮板鏈條埋于物料之中，結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、體積小、可單點和多點進、出料，常用于輸送顆粒狀、小塊狀和粉狀物料，能在0°～30°范圍內(nèi)作傾斜和垂直輸送。但是不適用于懸浮性大、塊度大、磨損性大、粘性大及易碎的物料。

氣力輸送機是指在管道中借空氣的動能或靜壓能使物料按指定路線進行輸送的方式。氣力輸送的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高，設(shè)備構(gòu)造簡單，使用、管理和維護方便，自動化程度高，環(huán)境污染小等。缺點是動力消耗較大，物料易于破碎或粘附管道，管壁已磨損，物料尺寸需小于30 mm?？伤?、垂直或傾斜輸送。

常用的帶式輸送機有移動升降式和固定式之分。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、動作平穩(wěn)、輸送能力較高、各部分摩擦阻力較小、動力消耗較低，在輸送過程中物料的破損較少，而且安裝維修方便。帶式輸送機既可輸送細散的物料，又可成包輸送。粘性物料在輸送帶底部和刮板處易掉落和堆積，帶式輸送機不適用于溫度過高物料。

螺旋輸送機俗稱絞龍，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、橫截面尺寸小、密封性能好、可以中間多點加料和卸料、操作安全方便以及制造成本低等。但存在機件磨損較嚴(yán)重、輸送量較低、消耗功率大、物料在運輸過程中易破碎等缺點。不適宜輸送易變質(zhì)的、磨損性大、粘性大的易結(jié)塊的物料。

振動輸送機采用電動機作為優(yōu)質(zhì)振動源，使物料被拋起的同時向前運動，達到輸送的目的。振動輸送機輸送面結(jié)構(gòu)簡單，易于清理，且具有良好的散熱特性。但振動輸送機振動大，對基礎(chǔ)要求高，且不宜放置在樓面，否則會影響廠房的結(jié)構(gòu)強度和其他設(shè)備的精度。廣泛用于冶金、煤炭、建材、化工、食品等行業(yè)中粉狀及顆粒狀物料水平輸送。

從上述常用輸送設(shè)備的特點可以看出，真正適用于紅糖輸送的設(shè)備很少。

紅糖輸送設(shè)備現(xiàn)狀

粘性物料的輸送是工業(yè)輸送中的一個難點，而紅糖作為粘性食品，它的輸送過程中既要保證不結(jié)塊不粘附又要保證散熱和衛(wèi)生安全，它的輸送設(shè)備要求更加嚴(yán)格。

目前，工業(yè)上粘性物料輸送使用較多的是螺旋輸送機，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、能調(diào)節(jié)輸送速度，但不可避免地存在粘附、結(jié)塊現(xiàn)象，明顯不適用于成品紅糖的輸送。

目前，國內(nèi)的正規(guī)紅糖企業(yè)僅4家，且生產(chǎn)歷史均在10年以上，設(shè)備比較老。由于過去紅糖產(chǎn)業(yè)不受重視，紅糖設(shè)備基本沒有開發(fā)改進，因而紅糖輸送使用的是傳統(tǒng)的、沒有新技術(shù)改造的設(shè)備。隨著近年來人們對于生態(tài)食品、傳統(tǒng)保健食品的追求，紅糖市場不斷升溫和擴大，紅糖價格不斷提升，使紅糖企業(yè)進入盈利時期，能夠有資金進行技術(shù)更新和規(guī)模擴大，同時也對紅糖輸送設(shè)備提出了更高的要求。

現(xiàn)在紅糖企業(yè)使用的成品紅糖輸送設(shè)備有兩種：振動輸送機（如圖1所示）和電動葫蘆提升機。

圖1　紅糖振動輸送機

振動輸送機主要用于成品紅糖的水平運送和分類篩選。紅糖振動輸送機為彈性連桿式，紅糖從糖粉機落入振動輸送機，被振槽帶動以70°～75°向上向前拋起，并不斷翻動，從而使物料均勻分布并向前運動，同時由于翻動時與空氣交換熱量，降低了紅糖的溫度，增加了紅糖包裝后的穩(wěn)定性，減少了存儲后結(jié)塊現(xiàn)象。為了減少紅糖自身和對設(shè)備的磨損，通常采用較低的振動頻率，一般為4～6Hz。

振動輸送機振槽使用304不銹鋼制造，槽內(nèi)應(yīng)打磨光滑，并在轉(zhuǎn)角處使用圓角，以減少紅糖的粘附。但是由于紅糖自身的粘性，輸送一段時間后，振槽內(nèi)會粘附有比較多的紅糖，需要定時清理，否則容易滋生細菌，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

生產(chǎn)線中后部振動輸送機通常會安裝分類篩，以分篩出顆粒過大的糖頭，合格的顆粒輸送至大包裝秤包裝。而糖頭則進入到儲箱中，通過電動葫蘆提升機提升到重熔設(shè)備重熔利用。由于目前紅糖沒有合適的連續(xù)提升和分配設(shè)備，大包裝秤通常在振動輸送機尾部直接進行包裝，這就造成振動輸送機振槽安裝位置必須提高，才能滿足包裝秤的安裝要求。一臺振動輸送機通常對應(yīng)1～2臺大包裝秤，包裝秤數(shù)量再增加時物料不容易分配，并且振動輸送機運行時振動大，包裝秤精度容易受到影響。為了減少對包裝秤及廠房結(jié)構(gòu)的影響，振動輸送機通常安裝在地面，并且需要制作牢固的設(shè)備基礎(chǔ)。由于紅糖的粘性，紅糖大包裝秤的包裝速度較慢，一般為80~130包/小時（25 kg包裝），那么每條輸送線產(chǎn)能僅為4～6.5t/h，不利于生產(chǎn)規(guī)模的擴大。

振動輸送機設(shè)備體積大，僅能水平輸送，振動大，物料不易分配，已不能滿足紅糖生產(chǎn)日益提高的要求。而電動葫蘆提升機僅能間歇提升，并且不能密閉運行，也已經(jīng)不能滿足自動化生產(chǎn)和食品衛(wèi)生安全的要求。

紅糖輸送設(shè)備的開發(fā)方向

根據(jù)現(xiàn)有常用工業(yè)輸送設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合食品輸送的特殊要求，以及新技術(shù)新材料的應(yīng)用，借鑒國外食品設(shè)備的優(yōu)點，食品行業(yè)出現(xiàn)了一些新型輸送設(shè)備。結(jié)合紅糖的特性，對這些設(shè)備進行適當(dāng)?shù)母倪M，可以試驗開發(fā)出合適的輸送設(shè)備。

傾斜式多斗提升機

如圖2所示，此設(shè)備由斗式提升機改進而成，斗數(shù)量較少，比較容易清理，提升高度3～6 m，輸送能力1～8 m3/H。一般采用塑料或不銹鋼斗，如果在斗內(nèi)表面增加聚四氟乙烯涂層，則可以盡可能地減少紅糖粘附的可能性，再配合定時清理的裝置，可以滿足紅糖的大部分提升要求。

圖2　傾斜多斗提升機

Z型提升機

Z型提升機同樣由斗式提升機改進而成，斗數(shù)量較多，可以同時水平和垂直輸送，并可以同時開多個出料口，提升高度3～15 m，輸送能力6～15 m3/H。此設(shè)備也可以通過增加斗內(nèi)聚四氟乙烯涂層和定時清理的裝置滿足紅糖大高度提升要求。

食品級帶式輸送機

食品級帶式輸送機采用食品級PVC膠帶、不銹鋼滾筒和支架，即能水平輸送，又能傾斜提升。此設(shè)備可以在膠帶面增加聚四氟乙烯涂層，將頭部清理刮板改為氣吹清理，并在輸送帶底部配備托盤和定時清理裝置，減少粘附和細菌感染。

平衡式振動輸送機

完全平衡式振動輸送機采用獨特的彈性支撐型式，使輸送槽體與平衡體組成一個質(zhì)量完全平衡的雙質(zhì)體共振系統(tǒng)，輸送槽在激振器的作用下，與平衡體形成一個共振系統(tǒng)，該共振系統(tǒng)產(chǎn)生的慣性振動力在系統(tǒng)內(nèi)基本抵消；設(shè)備支撐底架通過彈簧隔震系統(tǒng)與安裝基礎(chǔ)聯(lián)接，可再次消減振動，因此基礎(chǔ)受到的設(shè)備動載荷非常小，可以安裝在高樓層。輸送槽內(nèi)增加聚四氟乙烯涂層也可以極大地較少粘附。

快退慢進式水平輸送機

快退慢進式水平輸送機是一種新型的輸送設(shè)備，它提供一個清潔、柔和的產(chǎn)品輸送環(huán)境，結(jié)構(gòu)簡單易維修，可以實現(xiàn)多點物料分配。它的工作原理是：物料在輸送槽隨著槽體緩慢前進以小段距離，然后槽體迅速后退，由于槽體與物料的摩擦較小，物料慣性的作用懸停在之前的位置，這樣完成了一個循環(huán)；下一個循環(huán)物料再隨槽體前進。輸送機輸送能力1～12 m3/H。

另外，紅糖廠原來采用的振動輸送機和電動葫蘆提升機也可以經(jīng)過改進后使用。振動輸送機可以通過在槽內(nèi)增加聚四氟乙烯涂層減少粘附。電動葫蘆提升機可以改為酒店傳菜機式的設(shè)備，包裝衛(wèi)生安全。

結(jié)語

紅糖粘性大，其輸送設(shè)備要求結(jié)構(gòu)簡單、粘附少、易清理、不擠壓物料，并且安全衛(wèi)生。通過對現(xiàn)有食品輸送設(shè)備和現(xiàn)用紅糖輸送設(shè)備的技術(shù)改造，進行試驗開發(fā)，可以滿足紅糖輸送的需要。