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Niro Soavi均质机概貌均质机概貌 从工艺角度讲从工艺角度讲 均质使脂肪球破裂成比原来小得多的脂肪球，因此，均质使脂肪球破裂成比原来小得多的脂肪球，因此， 它就可以减少脂肪上浮，减小脂肪成团或聚结的倾向它就可以减少脂肪上浮，减小脂肪成团或聚结的倾向。 所有的均质乳基本上是通过机械的方法来生产的。牛所有的均质乳基本上是通过机械的方法来生产的。牛 乳以很高的速度（乳以很高的速度（- -m/s)m/s)被强制通过一被强制通过一 个窄缝（大约个窄缝（大约0.10.1mm)mm)。通过几个决定因素，如湍流和通过几个决定因素，如湍流和 气穴的联合作用来实现最初的脂肪球破裂。气穴的联合作用来实现最初的脂肪球破裂。 均质结果均质结果 作用的最终结果使脂肪球的直径减小到大约作用的最终结果使脂肪球的直径减小到大约1 1mm， 同时脂肪同时脂肪/ / 浆液的表面积增加了浆液的表面积增加了4 4- -6 6倍，新生成的倍，新生成的 脂肪球不再全被原来的膜覆盖，取代它们是从浆液脂肪球不再全被原来的膜覆盖，取代它们是从浆液 相中吸附的蛋白质（主要指酪蛋白）的混合物。酪相中吸附的蛋白质（主要指酪蛋白）的混合物。酪 蛋白胶粒在通过均质阀的瞬间非常活跃，极易与脂蛋白胶粒在通过均质阀的瞬间非常活跃，极易与脂 相发生作用。相发生作用。 加工要求加工要求 在均质时，脂肪相的物理状态和浓度影响到脂肪球的在均质时，脂肪相的物理状态和浓度影响到脂肪球的 大小及其随后的分散，对冷牛乳均质是无效的。大小及其随后的分散，对冷牛乳均质是无效的。 冷牛乳中脂肪是固化的。在乳脂肪凝固点（冷牛乳中脂肪是固化的。在乳脂肪凝固点（3030- -3535） 的分界温度下加工会使脂肪不能完全分散。的分界温度下加工会使脂肪不能完全分散。 只有当脂肪相呈液体状态且像正常牛乳的浓度时，均只有当脂肪相呈液体状态且像正常牛乳的浓度时，均 质才是最有效的。质才是最有效的。 高压高压均质可以形成小的脂肪球，脂相的均质可以形成小的脂肪球，脂相的分散分散随着均随着均 质温度的升高而增加，也随着牛乳在高温下粘度的减少质温度的升高而增加，也随着牛乳在高温下粘度的减少 而等量地增加而等量地增加。 均质温度通常采用均质温度通常采用55558080， 均质压力介于均质压力介于10102525MpaMpa( (100100250bar250bar) )之间，其大之间，其大 小决定于产品种类。小决定于产品种类。 一般不选用脂肪含量超过一般不选用脂肪含量超过1%的稀奶油，因为脂肪的稀奶油，因为脂肪 含量高的产品很可能有脂肪结团的倾向，特别是当浆液含量高的产品很可能有脂肪结团的倾向，特别是当浆液 蛋白的浓度蛋白的浓度相对于相对于脂肪含量低的时候，更易产生这一现脂肪含量低的时候，更易产生这一现 象。因为膜物质（象。因为膜物质（酪蛋白酪蛋白）的缺乏而会导致脂肪再度聚）的缺乏而会导致脂肪再度聚 结。结。 流动特性流动特性 当当液体通过窄缝时，液流速度增加，速度将不液体通过窄缝时，液流速度增加，速度将不 断增加直至静压低到液体开始沸腾为止。断增加直至静压低到液体开始沸腾为止。最大速度最大速度主主 要取决于入口的压力，当液体离开窄缝时，速度降低，要取决于入口的压力，当液体离开窄缝时，速度降低， 而压力升高，液体停止沸腾而蒸汽汽泡破裂。而压力升高，液体停止沸腾而蒸汽汽泡破裂。 均质理论均质理论 湍流涡流（湍流涡流（“微旋涡微旋涡”):):高速运动的液流中产生大量的小高速运动的液流中产生大量的小 旋涡。速度愈高，产生的漩涡越多微旋涡撞击到同等大小旋涡。速度愈高，产生的漩涡越多微旋涡撞击到同等大小 的油滴，油滴就会破裂。的油滴，油滴就会破裂。 空穴空穴: :当蒸汽爆裂时产生冲击波，从而分裂脂肪球，根据这当蒸汽爆裂时产生冲击波，从而分裂脂肪球，根据这 个理论，均质是在液体离开缝隙时产生的。个理论，均质是在液体离开缝隙时产生的。 影响均质效果的因素影响均质效果的因素 随着均质压力的增加而增加（速度的增加随着均质压力的增加而增加（速度的增加） 均质时能够产生空穴的背压的有无（均质时能够产生空穴的背压的有无（没有空穴，也能没有空穴，也能 均质，只是均质效率会降低。）均质，只是均质效率会降低。） 均质效果均质效果 脂肪球变小不会导致形成奶油层。脂肪球变小不会导致形成奶油层。 颜色更白，更易引起食欲。颜色更白，更易引起食欲。 降低了脂肪氧化的敏感性。降低了脂肪氧化的敏感性。 更强的整体风味，更好的口感。更强的整体风味，更好的口感。 均质给牛乳带来的缺点：均质给牛乳带来的缺点： 均质乳不能再被有效分离均质乳不能再被有效分离 降低了热稳定性降低了热稳定性 不能再用于生产半硬或硬质干酪，不能再用于生产半硬或硬质干酪，因为凝块很软，因为凝块很软， 以致难于脱水。以致难于脱水。 从硬件结构角度讲从硬件结构角度讲 高压泵：柱塞泵由一个大功率的电机高压泵：柱塞泵由一个大功率的电机驱动驱动，通过曲轴，通过曲轴 和连杆机构将电机的旋转运动转换成泵柱塞的往复运和连杆机构将电机的旋转运动转换成泵柱塞的往复运 动。动。柱塞（相当于离心泵的叶轮）柱塞（相当于离心泵的叶轮）在高压泵体的圆柱在高压泵体的圆柱 腔中运动。它们由高强度的材料制成。机器装有两个腔中运动。它们由高强度的材料制成。机器装有两个 柱塞密封。软水进入两个密封之间冷却柱塞。柱塞密封。软水进入两个密封之间冷却柱塞。 均质装置：。柱塞泵将牛乳的压力从入口压力根据产均质装置：。柱塞泵将牛乳的压力从入口压力根据产 品种类提高到均质压力品种类提高到均质压力1010- -2525MpaMpa。到第一级均质装置到第一级均质装置 之前的入口压力（均质压力）自动保持恒值。汽缸柱之前的入口压力（均质压力）自动保持恒值。汽缸柱 塞上的气压与均质头上的均质压力相平衡。塞上的气压与均质头上的均质压力相平衡。 驱动终端驱动终端 驱动终端是指封装在不锈钢面板箱里的机器的动力部分驱动终端是指封装在不锈钢面板箱里的机器的动力部分 包括曲柄轴箱包括曲柄轴箱,传动皮带传动皮带, 齿轮箱齿轮箱 (不是所有型号的机型都不是所有型号的机型都 有有), 主电机主电机, 润滑单元和辅助设备电路润滑单元和辅助设备电路. 所有部件都有一定的所有部件都有一定的 参数选择裕度且构造参数选择裕度且构造 可信持久耐用可信持久耐用,减少维减少维 护维修到最低程度护维修到最低程度. 驱动终端名细驱动终端名细 润滑单元润滑单元 齿轮箱齿轮箱 曲柄轴箱曲柄轴箱 电机电机 传动皮带传动皮带 注注:一些部件及其位置根据型号不同有所变化一些部件及其位置根据型号不同有所变化 曲柄轴箱曲柄轴箱 由由铸铁制成的重型曲轴箱铸铁制成的重型曲轴箱, 作为形成柱塞泵往复运动作为形成柱塞泵往复运动 的动力端部分的机架的动力端部分的机架. 曲柄轴用固体钢制造而成，靠末端曲柄轴用固体钢制造而成，靠末端 的滚动轴承和每个曲柄销之间的套筒轴承支撑的滚动轴承和每个曲柄销之间的套筒轴承支撑. 曲柄轴曲柄轴 连连 杆杆 十字头活塞十字头活塞 润滑单元润滑单元 不同不同机型配备不同的润滑系统，主要有可调容量机型配备不同的润滑系统，主要有可调容量 喷溅式和由泵及低油压开关控制式。喷溅式和由泵及低油压开关控制式。 用用带变速驱动装置带变速驱动装置 的电气马达驱动油齿轮的电气马达驱动油齿轮 泵给曲柄机械平稳低速泵给曲柄机械平稳低速 地供油来润滑其轴承地供油来润滑其轴承. 润滑油冷却器 润滑油泵 油压开关 电气特征电气特征 /自动控制自动控制 机器机器的电气分配板包括电源部分的电气分配板包括电源部分,电气保护以及机械安全功能设施电气保护以及机械安全功能设施. 机器机器控制板上的电气设备控制板上的电气设备 (马达除外马达除外) 用电线与保护外套内的接线用电线与保护外套内的接线 盒盒相连相连通过一整套完整的自动控制系通过一整套完整的自动控制系 机器的前控制面板机器的前控制面板 统统机器可预置多种选项，再安装适当机器可预置多种选项，再安装适当 的设施可实现机器的远程控制的设施可实现机器的远程控制. 铸造泵体横截面铸造泵体横截面 柱柱 塞塞 环形密封环形密封 泵体单向阀泵体单向阀 可移动的顶部法兰可移动的顶部法兰 均质机高压阀均质机高压阀 均质机高压阀是均质过程的核心部件均质机高压阀是均质过程的核心部件. 流体产品通过均质压力可调的高压流体产品通过均质压力可调的高压 阀产生各种效应能量聚集于一起的结果阀产生各种效应能量聚集于一起的结果: 流体紊流流体紊流 局部气穴现象局部气穴现象 剪切应力剪切应力 高速撞击高速撞击 结果是：通过连续动态条件下的高压形成均匀尺寸的微粒结果是：通过连续动态条件下的高压形成均匀尺寸的微粒分布分布 均质机高压阀均质机高压阀(2) 为了为了造压造压, 有必要施加有必要施加 一个外力“一个外力“F”来关闭一部分流体通过高来关闭一部分流体通过高 压均质阀时的通道压均质阀时的通道. 外力外力 “F” 产品出产品出 产品进产品进 阀间隙阀间隙 阀阀并不是完全关闭并不是完全关闭, 始终留有一个缝允许流始终留有一个缝允许流 体通过体通过: 压力越高，同样压力越高，同样 流动条件下的间隙越小流动条件下的间隙越小. 气动压力调节气动压力调节 气动均质压力调节是从气动均质压力调节是从 NS3015型号开始的一种标准型号开始的一种标准: 是一个清洁简单的系统是一个清洁简单的系统 采用水润滑系统来平稳由柱塞往复运动引起的震动是该系统的特点采用水润滑系统来平稳由柱塞往复运动引起的震动是该系统的特点 通过电磁感应和比例调节阀的可用选项很容易支持远程控制通过电磁感应和比例调节阀的可用选项很容易支持远程控制 允许快速压力允许快速压力释放释放 NS3110 - INSTANT FLOW RATE vs. NOMINAL 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 crank angle rad Flow rate l/h 由于由于柱塞的往复运动，柱塞的往复运动， 实际的流量不是恒定的实际的流量不是恒定的 (参看右图参看右图) 气动压力控气动压力控 制和水润滑系统可缓解这制和水润滑系统可缓解这 种扰动。种扰动。 均质机高压阀执行元件均质机高压阀执行元件 用来关小均质阀的外力用来关小均质阀的外力“F”由以下元件产生由以下元件产生: 手轮执行元件手轮执行元件 (典型的到典型的到NS3011型号的小机型型号的小机型) 气动执行元件气动执行元件 气动元件气动元件 手手 轮轮 均质机高压阀气缸的气门组件均质机高压阀气缸的气门组件: 在在执行元件应用压缩空气造压来关执行元件应用压缩空气造压来关 小均质阀从而增进机器的均质压力小均质阀从而增进机器的均质压力 : 毫微阀毫微阀 The NanoValve是由是由Niro Soavi开发的利于提高均质效果改开发的利于提高均质效果改 善产品质量的申请专利的高效均质阀善产品质量的申请专利的高效均质阀. The NanoValve只所以能改善效率主要根据只所以能改善效率主要根据:通过精确的流通过精确的流 体动力学分析来最优阀设计以便达到在尽量低的压力下达到尽量好体动力学分析来最优阀设计以便达到在尽量低的压力下达到尽量好 的效果的效果; 这个理论已经过大规模的生产实验得到验证这个理论已经过大规模的生产实验得到验证. 毫微阀概念毫微阀概念 The NanoValve 的概念源于以下两个关键的特征而得以发展的概念源于以下两个关键的特征而得以发展: 小的阀间隙小的阀间隙 阀体具有锋利的阀体具有锋利的边缘同等边缘同等流量条件下流量条件下, the NanoValve 的尺寸要的尺寸要 比标准均质阀的尺寸大得多比标准均质阀的尺寸大得多 d H D h 在这儿在这儿 Dd (阀直径阀直径) 且且 hH (阀间隙阀间隙). 刃口刃口 (刀刃刀刃) 边缘轮廓是阀通道头的关键设计特征边缘轮廓是阀通道头的关键设计特征. 通道头通道头(H3) 冲击头冲击头(H1) 冲击环冲击环(H2) 当产品以非常高的速度通过当产品以非常高的速度通过H1与与H3的相对面之间时，的相对面之间时， 受到外部均质环的冲击发生了完全的均质受到外部均质环的冲击发生了完全的均质。 毫微阀概念毫微阀概念 (2) The NanoValve 的刃口边缘轮廓形式既适合低压的刃口边缘轮廓形式既适合低压/高流速的高流速的 大径阀也适合用来破裂细胞和极度微细化的高压阀大径阀也适合用来破裂细胞和极度微细化的高压阀 (NanoValve RNS). 低压低压 NanoValve的特征是设计的特征是设计 了一个专用的冲击头来减少有效了一个专用的冲击头来减少有效 压力承载面积压力承载面积,作作了从圆形了从圆形 (标准标准 阀阀)到到环形环形 (毫微阀毫微阀)的改造设计的改造设计. 为了利用同等大小的气动执行元为了利用同等大小的气动执行元 件来获得均质压力而采用同等大件来获得均质压力而采用同等大 小的横截面积小的横截面积(冲击头冲击头).利用下利用下 游的弹性垫片（液压系统）来平游的弹性垫片（液压系统）来平 衡这个压力衡这个压力. 参看资料参看资料 随机附带的使用维护指令手册随机附带的使用维护指令手册,包括维修指南和设备清单包括维修指南和设备清单. 如果需要的话如果需要的话, 随机还可提供关于随机还可提供关于GMP认证证书手册认证证书手册(制药学的制药学的)与产与产 品接触材料的证书品接触材料的证书. Niro Soavi S.p.A. Item DescriptionDescriptionQty Part Code 1TESTATACOMPRESSION HEAD10129113-18 2TESTATACOMPRESSION HEAD1113524 3GRUPPO VALVOLAVALVEGROUP2DRW.29112-2 4GRUPPO VALVOLAVALVEGROUP2DRW.29112-2 5PRIGIONIEROSTUD40133515 6DADONUT4760011 7GUARNIZIONEGASKET2140045 8FLANGIAFLANGE10133840 9FLANGIAFLANGE10133841 10PRIGIONIEROSTUD20133514 11DADONUT2760011 12RONDELLAWASHER20133535 13CODICE NON PRESENTENOT EXISTING CODE- 14PRIGIONIERO STUD20133516 15DADONUT2760006 16PRIGIONIEROSTUD40133515 17DADONUT4760011 18FLANGIAFLANGE20133526 19GUARNIZIONEGASKET2140250 20DISTANZIERESPACER20133531 21PACCHETTOPACKING241511CX302 22CODICE NON PRESENTENOT EXISTING CODE- 23RONDELLAWASHER20133533 24CODICE NON PRESENTENOT EXISTING CODE- 25CBLOCCHETTOBLOCK10133517 26PPRIGIONIERO STUD40134067 27DADONUT4760006 28COLLET