◎ 朱金秋，陈劲松，梁旭波

（1.郑州顺安机电设备有限公司，河南 郑州 450000；2.河南机建建设工程有限公司，河南 郑州 450000）

1 粮油行业中清理设备的现状

粮食是国家的根本，是国家的战略物资，是人民生活的必需品，对一个国家的发展起着至关重要的作用。随着我国居民生活水平的日益提高和居民消费观念的不断转变，人们对生活品质的要求也越来越高，同时，新发展阶段对保障粮食品质也提出了更高的要求。在粮食加工过程中，存在消耗高、粮食清洁率低等问题，严重影响粮食的品质和安全。为了减少粮食资源浪费、保障粮食的高效利用和粮食安全，需要在粮食成熟收获后至储藏、加工前，进行高质量的清理。清理粮食中的杂质是粮食能储藏好的前提，因而粮食清理这道工序至关重要。由于目前国内配套清理筛的筛分率普遍不高，粮食中的杂质不能被充分筛分出来，导致粮食储存中出现粮食虫、霉变和污染的问题，造成粮食浪费。基于这种状况，选择一种满足要求的清理设备尤为重要。

受客观条件的限制，我国使用的粮食清理设备产量小、性能差，清理、分类效果不能有效保证。近年，为了改变粮食流通设施落后的现状，国家拨出专项资金，分期、分批地进行了规模大、自动化程度高的国家粮食储备库的建设。由于大型粮食储备仓库的不断建设，粮食四散化（散装、散运、散卸、散存一体化）技术的大力推广和应用，大中型粮油加工和储运企业亟须性能高、处理量大、效率高的粮食装卸、输送和清理设备。

鉴于目前的状况，特别是在精细管理保储粮安全的管理理念指导下，关于粮食的清理问题也需要不断改革创新。

目前，粮油行业广泛使用的主流清理设备主要有振动清理筛、圆筒清理筛、平面回转筛及清理分级机，这几种清理设备各有各的特点（如表1）[1-4]。

表1 主流清理设备优缺点表

2 清理分级机的原理和结构

2.1 清理分级机的原理

清理分级机是一种常见的筛选机械，它的原理是通过多层筛网，将物料按照不同的粒度进行筛选，从而达到分离不同粒度物料的目的[5]。

清理分级机的结构一般由多个筛网组成，每个筛网的孔径大小不同，可以根据需要进行调整。物料从上方进入筛网，经过第一层筛网的筛选后，较大的颗粒会被挡住，只有较小的颗粒能够通过筛网进入下一层筛网。这样，物料就会逐层筛选，直到最后一层筛网，将最细小的颗粒筛选出来。

清理分级机的优点在于可以根据需要进行多次筛选，从而达到更高的筛选精度。同时，清理分级机的结构简单，易于维护和清洁，可以有效提高筛选分离效率和质量。

将清理分级机广泛应用于化工、食品、医药、冶金等行业中，特别是在粉体物料的筛选和分离方面，具有重要的应用价值。随着科技的不断发展，清理分级机的结构和性能也在不断地改进和完善，为各行各业的生产提供了更加高效、精确的筛选技术。

2.2 清理分级机的结构

清理分级机是一种常见的清理设备，它主要由多个筛层组成，目前的结构形式有粗筛2层、细筛4～8层；粗筛4层，细筛4层。粗筛筛路长度1.8 m、2.4 m；细筛长度1.2 m、1.8 m、2.4 m等。入口配置风选机构，可以分别筛分出轻杂、细杂和大杂。每个筛层都有不同的孔径大小，可以过滤不同粒度的物料。这种结构的优点是可以有效地分离杂质和不同粒度的物料，提高生产效率和产品质量。

清理分级机的结构通常由上下2个部分组成，上部是进料口，下部是出料口。物料从进料口进入第一层筛网，经过筛网的过滤后，较大的颗粒会被挡住，而较小的颗粒则通过筛网进入下一层筛网。这样，物料会逐层过滤，最终达到所需的粒度要求。

清理分级机的结构还可以根据需要进行调整，例如，增加或减少筛层数量、改变筛网孔径大小等。这样可以适应不同的生产需求，提高生产效率和产品质量。

总之，清理分级机的结构是一种非常实用的过滤设备，它可以有效地分离杂质和不同粒度的物料，提高生产效率和产品质量。在未来的生产中，清理分级机的结构将会得到更广泛的应用（如图1）。

图1 清理分级机结构图

2.3 清理筛的核心机构——筛面

为增大有效筛理面积，最直接有效的方法就是加宽或者加长筛面的尺寸，或者采用多层筛面并行的方法，抑或是把上述方法组合起来使用。

2.3.1 加宽筛面尺寸

筛面的宽度能决定筛分效率，适当加宽筛面尺寸确实可以提高筛分处理量，但是筛面加宽的同时，会伴随筛面刚度的降低。如果想要在筛面加宽的同时，保证筛面的刚度，那么就必须增加制作筛面材料的使用量，这就会造成整个筛体的体积变大、重量变重；同时，为保证筛体运转的平衡，还必须增加偏心配重的重量，这样整个筛体的重量会进一步增加，能耗也会更多。

2.3.2 加长筛面尺寸

筛面长度是决定筛分精度的，适当加长筛面尺寸可以提高筛分处理量，但同时也会产生跟加宽筛面一样的影响。

2.3.3 多层筛面并行可提高有效筛面面积

多层筛面并行，即采用多层分级筛的筛面配置结构。用多层筛面进行多层分级，可以分散单层筛面的物流量，进而达到提高处理量的目的。但对于原粮来说，由于其相对粒度差异不大，采用这种方法进行清理效果不佳。

多层筛面并行是通过分料机构把物料尽可能平均分配后，再喂入上、下2层或多层筛面的方法。与单层筛面相比，每增加一层筛面，处理量就会相应增加1倍，筛体的刚度也能得到保证，这应该是提高筛分处理量的较佳选择。但是，由于增加了筛面数量，分料喂料处，还有物料、大杂和小杂出筛归集处的设计、安装就显得比较困难。

采用一层粗筛面清理大杂，配以并行双层细筛面清理细杂，从而使筛分处理量翻一番的设计方案，容易实现分料、喂料和出料配置，现已得到成功应用。

3 清理分级机的应用

下文就中储粮某基地清理改造的效果进行分析。

3.1 改造前后工艺流程对比

3.1.1 改造前相关工艺流程

改造前具体工艺流程为：

具体工艺流程图详见图2。

图2 改造前相关工艺流程图

3.1.2 改造后相关工艺流程

改造后具体工艺流程为：

具体工艺流程图详见图3。

图3 改造后相关工艺流程图

3.2 改造前后使用效果

根据甲方提供数据，来粮含杂率大约为2.8%～2.9%，清理后需将杂质含量降至2%以下。杂质主要为树枝、豆皮及大量粉末性杂质。

3.2.1 改造前使用效果

改造前，筛理设备为一台网带式初清筛，该设备主要用来清理来粮中的大杂，没有细杂清理功能，为后续的粮食清理及深加工带来了较重的负担。

此外，当绳索、谷须等纤维状杂质过多，会造成对筛网的缠绕，造成粮食堆堵或者清理不及时，还有可能糊住大杂筛面，使有效筛理面积减小，造成部分粮粒流至大杂出口，严重影响设备产量和清理效果，也会造成杂质中粮食含量较高、清理分级不够精细，直接导致清理产量的下降。

3.2.2 改造后使用效果

清理分级机系列产品处理能力为50～500 t/h，本产品采用多通道并联结构，在同样占地面积情况下，有效提 高了筛理面积。本次改造选用型号为150*6*2，产量为500 t/h，同时具有轻杂、细杂及大杂处理分类功能（如表2）。

表2 改造前后使用效果对比表

本次改造清理分级机上游设备皮带输送机、提升机产量为800 t/h，下游设备散料秤、提升机产量均为800 t/h，而本次配备清理分级机产量为500 t/h，满负荷作业情况下，800 t/h的原料需要平均分配到2台清理分级机上，那么每台清理分级机的产量为400 t/h。因此，需要测试清理分级机能否达到500 t/h的产量，经过对工艺流程的分析，采取如下操作实现产量及清理效果的测试。

2台清理分级机是通过上方的分料三通来供料的，正常运行时，物料通过分料三通后平均分配到2台清理分级机喂料机构上，在其中一路溜管安装1台手动闸门，通过手动关闭该手动闸板，就可以使全部物料都进入其中1台清理分级机，那么上游设备只需要提供500 t/h的产量就可以了。

做好一切准备工作后开始测试，测试过程是通过逐步增加产量的方式进行，先是所有设备按流程启动，全部启动正常后开始放料，开始的产量开到200 t/h，然后稳定运行10 min后增加产量，每次增加100 t/h的产量。以此类推，每次增加产量后均需待系统运行平稳10 min后再增加产量，直至产量增加到500 t/h，维持该产量运行30 min，各系统运行正常，测试结束。

测试结果说明，通过本次把初清筛更换成清理分级机的改造，解决了清理设备产量受限的现状，并且经过清理后，杂质含量也能控制在预期的范围内，可满足业主方的使用需求。

3.3 清理分级机的其他应用

清理分级机在粮食清理中的应用非常广泛。首先，它可以有效地去除粮食中的杂质，如石子、土块、树枝等，这些杂质不仅会影响粮食的品质，还会损坏加工设备，甚至对人体健康造成威胁。通过清理分级机的清理，可以保证粮食的质量和安全性。

其次，清理分级机可以对粮食进行分级。不同的粮食品种和用途需要的粒度大小不同，通过清理分级机的分级，可以将粮食按照不同的粒度大小进行分类，满足不同的需求。同时，清理分级机还可以对杂质进行分类处理，使几种杂质可以分开储存，利于杂质的回收再利用。

最后，除了粮食清理外，清理分级机还可以应用于其他领域。例如，可以用于矿物粉末的筛分、化工原料的分离、医药中间体的精细筛分等。在这些领域中，多层筛同样具有高效、精准、可靠的特点。

总之，清理分级机作为一种高效的粮食清理设备，已经成为粮食加工行业中不可或缺的一部分。它的应用不仅可以提高粮食的品质和安全性，还可以提高生产效率和经济效益。随着科技的不断进步，相信多层筛在未来的发展中还会有更广泛的应用。

4 结语

清理分级机作为粮食工艺中主要的粮食清理设备，经过国储粮库、港口物流运输、地方粮库等多个项目的实际推广应用，技术已经比较成熟，也能满足当前大处理量的要求。然而，清理分级机的自动化、智能化生产有待提高，今后需相关学者进一步研究、改进，以达到更理想的使用要求。