雙通道獨立調節核桃風選機的研制

劉 佳，楊莉玲，朱占江，崔寬波，沈曉賀

（ 新疆農業科學院農業機械化研究所，新疆 烏魯木齊830091）

0 引言

核桃又稱胡桃，是世界著名的“四大干果”之一[1]。中國核桃栽培歷史悠久，已有2000 多年歷史，是核桃的原產地之一[2-3]。 據農業部數據統計分析，截止2018 年，中國核桃年產量達到了326.87 萬t，新疆核桃產量達到了83.67 萬t[4]。 然而核桃空癟率高的問題嚴重制約了核桃原料的銷售價格，影響了核桃的商品性以及企業、農戶的信譽[5]。 目前新疆核桃種植基本上還處在小農個體經營，而甘肅、陜西、四川、云南以及山西、河北、遼寧等地的核桃幾乎都種在山上，田間管理粗放不規范，由于核桃種植過程中營養、水分供應不足，另外農戶為了能盡快將核桃采收后賣掉，往往提前對核桃進行采摘，不能嚴格按照核桃成熟時間進行采摘，使得核桃不成熟、核桃仁不飽滿，空癟核桃較多。 經過脫青皮、清洗、烘干后的核桃中不僅含有空癟核桃，還含有一部分破碎的核桃殼，這些雜質嚴重影響了核桃的商品性。 目前，針對去空癟核桃的設備未見報道， 實際生產中多以人工挑選為主，靠視覺及手感，準確率不高，效率低[6]。因此， 利用飽滿核桃與空癟核桃在空氣動力特性上的顯著差異，研制了雙通道獨立調節風選機。 該設備生產率高、風選精度高，既適合合作社、企業規模化生產又適合農戶產地加工。

1 主要結構及工作原理

1.1 主要結構

如圖1，該機主要由機架、正壓風機、電磁振動給料機、風選通道、沉淀箱、除雜裝置組成。機架下部安裝有正壓風機， 風選通道下端與正壓風機的出口連接。機架上部安裝有電磁振動給料機以及進料斗。機架的中間為沉淀箱， 沉淀箱通過彎頭與風選管道連接，沉淀箱下部連接有二次風選剔除物出料斗和一次風選剔除物出料口。 機架的右側設置有除塵裝置，與沉淀箱的上端連接，除塵裝置由吸風罩、吸風管道、負壓風機、集塵管道和收集布袋組成。

風選通道被隔板分成兩個獨立的風選通道，兩個獨立的風選通道內均設置有風選溜板，以及能獨立調節風量的風選翻板旋鈕拉線調節裝置，兩個風選溜板上分別設有數顯風速測速儀。

1.2 工作原理

核桃混合物經電磁振動給料機從風選通道上方的進料斗喂入。由正壓風機在通道下方吹風，形成正壓氣流，風選通道中產生的氣流將風選溜板上的混合物料中比重較輕的物料（空癟核桃及其他雜質）吹入沉淀箱中。當物料進入沉淀箱時，由于沉淀箱的面積突然擴大，風速迅速降低，再加上沉淀箱隔板上部為弧形的作用，使氣流迅速轉向，核桃殼依靠自身的重力與氣流分離開，落在各自的沉淀箱相應部分內，通過二次風選剔除物出料斗和一次風選剔除物出料口排出機體外， 核桃隨著重力的作用由出料斗滑出機體外。灰塵由負壓風機經吸風管道吸出，至收集布袋收集。

2 主要技術參數

3 設備特點

3.1 設備風量可以獨立調節，分選效果好

設備可實現一個正壓風機獨立控制兩個風選通道，對物料進行兩次連續分選，將原果核桃及空癟核桃一次分離，提高了分選效率。分選處出的雜物也相應分開，方便后續處理。

3.2 設備風量可以精確調節，適應性強

配合數顯風速探測儀，通過調節翻板各自的旋鈕拉線調節裝置，可實現各自風選通道無級調節風量（腔體內風速調節范圍0～40 m/s）的大小，因此，適應性強，只要調整氣流大小，即可適應不同種類的物料的風選。

3.3 設備不會造成粉塵污染

采用真空（負壓風機）狀態下清除物料中粉塵和碎屑，物料、雜物、灰塵不會外揚，可保持車間環境衛生。

4 試驗情況

選用冷庫放置半年的新新2 核桃進行空癟核桃風選試驗，人工挑選3 組核桃，每組100 個，其中空癟核桃20 個，利用雙通道獨立調節風選機風選試驗，調節風速在15～22 m/s 的條件下，試驗結果見表1。試驗結果表明，空癟核桃風選率≥90%。

表1 風選試驗結果

5 結束語

根據豐滿核桃與空癟核桃以及空殼雜質等在空氣動力特性方面的顯著差異，研制的雙通道獨立調節風選機，不僅可以獨立控制兩個風選通道，對物料進行兩次連續分選，而且通過數顯風速探測儀可以精確調節風量，可以有效去除核桃中混有的空癟殼核桃。 通過應用，生產率可以達到2 t/h，是人工挑選的100 倍（人工挑選≤20 kg/h），風選率≥90%，加工成本不足人工成本的2%，大大降低了勞動強度和生產成本，提高了核桃品質，為核桃產業的發展提供了支撐。