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2021年度江苏省粮油学会科学成果奖一等奖 梗米适度加工技术与柔性自动控制关键装备研发及产业化示范 | |||
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本成果属于粮食加工领域。 本课题“粳米适度加工技术与智能化、自动化关键装备研发及产业化示范”来源于国家重点研发计划“大宗米制品适度加工关键技术装备研发及示范”项目,编号:2017YFD0401101-05。针对我国稻米加工精度控制手段落后,造成过度加工导致营养流失、成品损耗多、能耗高、自动化技术落后等突出问题,研究加工精度及特定关键品质指标的节能减损技术以及智能化、自动化系统控制技术,构建节能减损加工技术和智能化装备体系,并进行生产示范线的应用推广。 我们开发了3项先进的节能减损加工技术与智能化装备,获得专利2项,参与制定团体标准1项,发表论文3篇,查新报告1份,检测报告1份,科技成果评价证书1份(见附件),技术成果超额完成课题任务书的各项考核指标。在江苏佳盛源食品科技有限公司年加工10万吨稻谷生产线上建立全套技术集成应用示范线。经国家级专业检测中心测试,成品出米率提高3.3%,吨米电耗降低15.48%。2021年通过中国农业机械工业协会组织的专家验收,鉴定结论:该成果在粳米适度加工技术与基于主机电流测控的全自动调压碾米机组、实时流量智能控制抛光机方面,填补了国内空白,成果整体达到国内领先水平。目前示范线已稳定运行9个月,关键技术可靠、装备运行稳定、自动化程度高、物联网和VNC技术实现远程控制,节粮减损、节能减排效果显著。 取得的技术成果如下: 1、新工艺技术:节能降碎抛光工艺 2、关键装备:全自动调压碾米机 3、关键装备:实时流量智能控制大米抛光机 节能降碎抛光工艺可实现双辊串接,减少1台抛光机和1组抛光风网,投资、占地大幅降低;装机容量减小68kw,吨米电耗降低8.5%。 全自动调压碾米机和实时流量智能控制抛光机改变了目前同类设备靠人工操作的方式,通过PLC控制器、传感器、执行系统和开发软件实现全自动无人化操作和远程控制。每班可节省操作工一名,降低设备运行成本;流量稳定,压力平稳,有效提高成品出米率,大幅降低产线电耗,给大米加工企业带来显著的经济效益。
(1)新工艺技术:节能降碎抛光工艺 节能降碎抛光工艺将常规三台单辊抛光机逐道抛光的三抛工艺升级为二台双辊抛光机组合成的二抛工艺,具有如下特点:①双辊串接,抛光路径长,投资、占地大幅降低;②米温低、增碎低、电耗大幅降低。 新工艺减少1台抛光机和1组抛光风网,装机容量可减小68kw,吨米电耗降 低8.5%。 (2)关键装备:全自动调压碾米机 由PLC控制器、触摸屏、电控柜、传感器和开发软件组成。改变了目前人工操作的方式,可在线智能控制碾米精度和流量,实现全自动无人化操作,物联网和VNC技术实现远程控制;每班节省操作工一名,大幅降低碾米机运行成本;数据采集准确,精度控制稳定,压力调节平稳;碎米率可降低5%、吨米电耗降低5.9%。 (3)关键装备:实时流量智能控制大米抛光机 本机通过PLC系统智能化控制进抛光机的流量,改变了目前人工操作的方式,实现全自动无人化操作,物联网和VNC技术可远程控制;每班节省操作工一名,大幅降低设备运行成本;抛光精度均匀,流量控制稳定;碎米率可降低3.6%,吨米电耗降低4%。 (4)参与制定团体标准1项——“大米适度加工技术规范”。 2021年经过中国农业机械工业协会组织的专家验收结论:以上成果填补了国内空白,整体达到国内领先水平。
目前国内外碾米机和抛光机主要是靠人工进行操作,存在以下问题: (1)碾米和抛光精度、成品出米率和吨米电耗等主要经济技术指标与操作工的经验、水平密切相关,因人而异导致指标差别大,不利于生产过程的管控,增加产线运行成本; (2)更换品种或水分不同时,主要指标都会变化,操作工需重新摸索经验,不利于生产管理和成品品质的稳定性; (3)即使是熟练工也无法与电脑智能化控制相比,因为电脑采集的实时数据精确,动作迅捷,压力和流量调节平稳,避免人工操作受经验、情绪等人为因素干扰。 全自动碾米机和实时流量智能控制抛光机通过PLC系统智能化控制进机流量和工作室压力,实现全自动无人化操作,每班可节省操作工一名,大幅降低设备运行成本;VNC技术实现远程控制;流量控制稳定,压力调节平稳,有效提高成品出米率,大幅降低吨米电耗,节粮减排效果显著,给大米加工企业带来显著的经济效益。
2021年中国农业机械工业协会组织专家进行项目验收和科技成果评价会。专 家组一致形成意见如下: (1)提供的文件资料齐全、规范,符合评价要求。 (2)研究揭示了碾米精度、抛光精度与其主机电流成一定的正相关线性关系,创新了双辊串联节能降碎抛光工艺技术,研发了基于主机电流测控的全自动调压碾米机组、实时流量智能控制大米抛光机。 (3)成套技术在示范线应用,实现碾米和抛光工段无人化操作,减少了抛光工段设备数量,提高出米率3.3个百分点、吨米电耗降低15.48%,同时降低了加工过程的米温、碎米率,具有良好的推广应用前景。 (4)获得实用新型专利2件,参与制定团体标准1项,发表论文2篇。专家组一致认为,该成果在粳米适度加工技术与基于主机电流测控的全自动调压碾米机组、实时流量智能控制大米抛光机方面,填补了国内空白,成果整体达到国内领先水平。
2020年12月,我们在江苏佳盛源食品科技有限公司年加工10万吨稻谷生产线上建立“粳米适度加工技术与智能化、自动化关键装备”成果应用示范线。经产线的连续测试,节能减损加工技术与智能化装备在示范线的集成协同运用,成品米率从原来的61.52%提升至64.82%,提升3.3%,吨米电耗降低15.48%,超过预期的目标。目前示范线已稳定运行了9个月,关键技术可靠、装备运行稳定、自动化程度高,VNC技术实现远程控制,节粮减损、节能减排效果显著。 根据江苏佳盛源食品科技有限公司生产数据统计,从2021年1月至2021年6月共六个月时间,通过示范线(日加工稻谷150t)生产大米13699t,成品米增加452t,每吨成品米增值2000元计,共增加利润904000元,同时节省电费159,045kw•h,峰谷电价平均0.8元/kw•h计,电费节省127236元,半年时间共增加利润103.1万元,全年可增加利润200万元以上。 粳米适度加工技术与智能化、自动化关键装备的开发,可以在各种规模的稻谷加工厂推广应用,极大地提高稻米加工厂的智能化、自动化水平和远程控制技术,降低产线生产成本,显著增加企业的经济效益。综合应用以上成套技术和装备,可以在碾米和抛光工段实现智能无人化操作,同时减少抛光工段设备数量,更方便生产过程的管理和控制,米温、碎米率降低明显,较好地提高大米出品率,大幅降低产线电耗和运行成本。 无锡中粮工程科技有限公司为鼓励技术成果和专利产品的推广使用以产生更多的经济和社会效益,利用自身在粮食行业的品牌、知名度和技术、人员等综合优势,在所涉及的EPC总承包工程中,积极推广应用上述科学技术成果。公司不同部门的相互配合,可有效提高市场覆盖范围。 联系人:黄海军 电话:18921398771 |
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