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随着国民消费水平和观念的改变,方便食品的需求量在食品行业中的比例持续增大。方便米饭作为一种新型方便食品,在其生产线上,灌装是一个重要的环节,进而灌装装置也是必要的设备。本文在分析了国内外高黏度灌装装置的基础上,为了适应市场需求,改善方便米饭的灌装质量,提高灌装精度,对带有一定颗粒体积分数的高黏度物料灌装装置进行研究,并对方便米饭的产业化生产线中的其他设备进行探究。课题主要从以下几个方面进行研究:(1)分析研究了方便米饭的物料特性,通过实验,以变性淀粉与水的比例为1:16、1:18、1:20混合成淀粉溶液,糊化得到的淀粉糊,与米按照1:1.6的比例混合,进行物料粘度的测定,并对实验结果进行分析,得出淀粉与水的最佳比例为1:16,物料的最佳灌装温度段[20°C,30°C]和时间段[20min,40min]。(2)为了提高物料的灌装精度及灌装速度,课题设计中采用了压力法灌装,定量方式为定容式,以正弦泵作为整个灌装系统的进料装置,并根据实际生产需求,设计和优化了相关参数。同时对灌装装置中的关键结构——灌装阀和活塞泵进行了优化设计,并对灌装阀的口径大小进行了优化和计算。(3)针对物料的不同特性参数,理论分析了流体在灌装过程中的运动状况,并在FLUENT中对流场进行了模拟,得出压力场、速度场及湍流强度的分布情况,得出在设定参数下的最佳物料灌装参数为颗粒大小为3mm、灌装量为16.8L/min、颗粒体积分数为35%、进口压力设定为1MPa。(4)对于灌装装置的控制系统分析研究,采用气动控制,分析了物料在灌装过程中的主要构件的强度分析和灌装原理和工作循环图。在灌装精度的问题上,对控制机构的精度问题进行了分析与计算,并提出改进的措施。为了保证物料在灌装过程中,因温度波动引起物料的其它参数的变化,影响灌装精度,因此课题设计中加入了恒温控制装置——DSl620温控器作为核心构件,保证了物料的最佳灌装温度区间,提高了灌装精度。随着方便米饭等黏稠带硬颗粒物料种类的不断增加,通过本课题对其灌装装置的研究开发,对食品工业生产具有一定的现实意义。