均质机的结构、工作原理相关定义培训PPT.ppt

NiroSoavi均质机概貌 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 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 牛乳以很高的速度 m s 被强制通过一个窄缝 大约0 1mm 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 均质结果 作用的最终结果使脂肪球的直径减小到大约1 m 同时脂肪 浆液的表面积增加了4 6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 极易与脂相发生作用 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 30 35 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 均质才是最有效的 高压均质可以形成小的脂肪球 脂相的分散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而等量地增加 均质温度通常采用55 80 均质压力介于10 25Mpa 100 250bar 之间 其大小决定于产品种类 一般不选用脂肪含量超过1 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 特别是当浆液蛋白的浓度相对于脂肪含量低的时候 更易产生这一现象 因为膜物质 酪蛋白 的缺乏而会导致脂肪再度聚结 流动特性 当液体通过窄缝时 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 最大速度主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 均质理论 湍流涡流 微旋涡 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的油滴 油滴就会破裂 空穴 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 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 均质时能够产生空穴的背压的有无 没有空穴 也能均质 只是均质效率会降低 均质效果 脂肪球变小不会导致形成奶油层 颜色更白 更易引起食欲 降低了脂肪氧化的敏感性 更强的整体风味 更好的口感 均质给牛乳带来的缺点 均质乳不能再被有效分离 降低了热稳定性 不能再用于生产半硬或硬质干酪 因为凝块很软 以致难于脱水 从硬件结构角度讲 高压泵 柱塞泵由一个大功率的电机驱动 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动 柱塞 相当于离心泵的叶轮 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品种类提高到均质压力10 25Mpa 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 传动皮带 齿轮箱 不是所有型号的机型都有 主电机 润滑单元和辅助设备电路 所有部件都有一定的参数选择裕度且构造可信持久耐用 减少维护维修到最低程度 驱动终端名细 润滑单元 齿轮箱 曲柄轴箱 电机 传动皮带 注 一些部件及其位置根据型号不同有所变化 曲柄轴箱 由铸铁制成的重型曲轴箱 作为形成柱塞泵往复运动的动力端部分的机架 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 曲柄轴 连杆 十字头活塞 润滑单元 不同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 用带变速驱动装置的电气马达驱动油齿轮泵给曲柄机械平稳低速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 自动控制 机器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 机器控制板上的电气设备 马达除外 用电线与保护外套内的接线盒相连 机器的前控制面板 通过一整套完整的自动控制系统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 铸造泵体横截面 柱塞 环形密封 泵体单向阀 可移动的顶部法兰 均质机高压阀 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阀产生各种效应能量聚集于一起的结果 流体紊流局部气穴现象剪切应力高速撞击结果是 通过连续动态条件下的高压形成均匀尺寸的微粒分布 均质机高压阀 2 为了造压 有必要施加一个外力 F 来关闭一部分流体通过高压均质阀时的通道 外力 F 产品出 产品进 阀间隙 阀并不是完全关闭 始终留有一个缝允许流体通过 压力越高 同样流动条件下的间隙越小 气动压力调节 气动均质压力调节是从NS3015型号开始的一种标准 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释放 由于柱塞的往复运动 实际的流量不是恒定的 参看右图 气动压力控制和水润滑系统可缓解这种扰动 均质机高压阀执行元件 用来关小均质阀的外力 F 由以下元件产生 手轮执行元件 典型的到NS3011型号的小机型 气动执行元件 气动元件 手轮 均质机高压阀气缸的气门组件 在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 毫微阀 TheNanoValve 是由NiroSoavi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 TheNanoValve 只所以能改善效率主要根据 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的效果 这个理论已经过大规模的生产实验得到验证 毫微阀概念 TheNanoValve 的概念源于以下两个关键的特征而得以发展 小的阀间隙阀体具有锋利的边缘同等流量条件下 theNanoValve 的尺寸要比标准均质阀的尺寸大得多 d H D h 在这儿D d 阀直径 且h H 阀间隙 刃口 刀刃 边缘轮廓是阀通道头的关键设计特征 通道头 H3 冲击头 H1 冲击环 H2 当产品以非常高的速度通过H1与H3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 毫微阀概念 2 TheNanoValve 的刃口边缘轮廓形式既适合低压 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 NanoValve RNS 低压NanoValve 的特征是设计了一个专用的冲击头来减少有效压力承载面积 作了从圆形 标准阀 到环形 毫微阀 的改造设计 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小的横截面积 冲击头 利用下游的弹性垫片 液压系统 来平衡这个压力 参看资料 随机附带的使用维护指令手册 包括维修指南和设备清单 如果需要的话 随机还可提供关于GMP认证证书手册 制药学的 与产品接触材料的证书 能量消耗及对温度的影响 二级为第一级提供一个恒定的 可控制的背压 经验表明 当P2 P1为0 2时 可以获得最好的效