机械小结(复习资料,要背).doc

These contents include materials transport, separation system, heat transfer, evaporator, dehyddration system,Aseptic processing and packaging system.物料运输、分离系统、换热器、蒸发器、脱水系统、杀毒设备、包装系统Format 使格式化 curriculum总课程 food processing line 食品生产线 Teach the principles and structures of food machinary and equipment used in food enterprise.Homogenize 使同类，使均质 thermal由热造成的 sterilization杀菌，绝育 compression压缩食品加工设备与机械分为：通用食品机械和专用食品机械输送 固体物料输送机 物料输送包括：固体输送（输送机械、固体流态化输送系统）、液体输送、气体输送。输送机：带式输送机带式输送机：分类：水平式、倾斜式原理：利用一条带子，把物料从一处运送到另一处。结构：由环状带，驱动滚筒、张紧装置、上托下托棍、进料机构等组成。环状带环状带要求；强度大；挠性好；耐磨性好；重量轻；延伸率小；耐腐蚀；均匀性好。带的种类 ：橡胶带、钢丝带、布带、活板带、钢板带。橡胶带： 结构 ：纤维织品和橡胶构成的复合结构。 表面有平面和花纹两种，后者适用于摩擦力较小的光滑颗粒物料的输送。 连接方法 ：卡子连接法、缝线硫化法钢丝带: 特点 ：透水性好、强度高、耐高温，应用于一边输送一边清洗。 “ 井“字编织 “人”字编织布带： 特点 挠性好、抗冲击性好。 冲头 应用 ：用于饼干冲压成型机械中。活板带 : 用于输送瓶子或灌装生产线中。钢板带 ：厚度小于1mm，用于温度高场合。橡胶带连接方法:a)卡子连接法：强度低，只有原来的35%40%。b)缝线硫化法：接缝强度可达带本身强度的90%。c)皮线缝纽法d)胶液冷粘缝纽法：接头强度可接近带自身的强度传动装置：包括电动机、减速器、驱动滚筒（主要部件）、（倾斜式有制动装置）。驱动轮：直径：大于300mm；形状 ：一般呈微腰鼓形从动轮： 直径、形状都与驱动轮相同。 张紧装置:分类：重锤式、螺杆式作用：补偿环状带的伸长。重锤式 张紧装置：回程 重锤式 从动轮 重锤式 特点 ： 用于L大于50M的输送机，结构简单，可靠，张紧力恒定，但外形尺寸大。螺杆式 张紧装置：压力螺杆式、拉力螺杆式特点： 用于L小于50M的输送机，结构紧凑，外形尺寸小，但调节行程有限，张紧力不能保持恒定。托辊装置：作用：承载输送带及物料，避免带产生过大的挠曲变形。分类：上托辊（承载段托辊）、下托辊（空载段托辊）。装、卸料装置带式输送机计算带速: 在1.01.3（m/s）选择，窄带取小值，宽带取大值。生产能力:螺旋式输送机工作原理：在一个圆形或半圆形槽里有一螺旋，利用螺旋的挤压力，把物料从一端输送到另一端。结构:主要由螺旋、轴与轴承、螺旋槽、进出料装置等组成。螺旋 种类与特点：实体螺旋：多用于输送干燥流动性好的粉、粒状物料。带状螺旋：输送块状或粘滞性物料。叶片式螺旋：输送有随动性或可压缩物料，完成混合或搅拌等工艺操作。 齿形螺旋：与叶片式螺旋功能一样，但可以成片滚压成型。螺旋可以变距，多用于产生积压力。轴、轴承与螺旋槽轴：与常压的轴不同，为 空心轴 。轴承：采用滑动轴承，轴较长时可用中间轴承。螺旋槽：一般用不锈钢做，槽底多为圆型。螺旋式输送机计算转速：若转速太大，物料就受离心力作用，被甩到槽壁。原则：在满足生产率的条件下，尽量减少转速。生产能力： 倾斜系数 斗式输送机工作原理：物料放入料斗里，斗与环形带相连，环状带做运动时，带动料斗从一个地方输送到另一个地方。特点：占地面积小，可把物料提升到较高位置，生产能力为3160（m3/h）；多用于定量、垂直输送；过载敏感性强，必须连续均匀地供料。结构：料斗承载构件，料斗后壁固接在牵引带或链条上。 深斗 斗口成65度，深度较大，适于干燥，流动性好，易倾出的粒状和小块状物料，呈疏散式排列，斗距为2.33倍斗深。浅斗 斗口成45度，深度较浅，适于潮湿，流动性差的粒状和小块状物料，呈疏散式排列，斗距为2.33倍斗深。尖底斗 适于粘稠性大而沉重的块状物料；采用密集排列，斗间不留间隔。牵引件胶带 适用于中小生产率及中等提升高度，体积和相对密度小的粉状、小颗粒物料。链条 适用于高生产率、升送高度大和较重物料的输送。 常用的是板片或衬套链条及套筒滚子链条。装料方式：挖取式 粉末状、散粒状，输送速度高，可达2米 ，间隔排列； 撒入式 适用于大块和磨损性较大的物料，输送速度小于1米，密接排列。卸料方式：离心式，重力-离心式，重力式固体流态化输送系统 将大量固体颗粒悬浮于运动的流体中，使颗粒具有类似于流体的某种特性，这种流固接触状态称为固体流态化。原理：在输送管道中，以介质的高速流动，借助介质的动能，使固体物料在介质流中被悬浮输送。流态化的条件：S+F=G ，F为浮力，G为重力。物料悬浮于介质中的条件：水力输送装置流送槽：水槽、水泵、喷嘴。适用于果蔬品从原料堆放场送人厂内。可将清洗、冷却、杀虫等工艺结合。真空吸料装置：适用于果酱或带有固体颗粒的料液。利用压力差气流输送流程与装置 P15原理：以空气为动力，物料在空气动力作用下悬浮后被输送。多用于输送干物料，如玉米、大豆、大米等。典型流态化输送流程种类：吸送式、压送式、吸压送式流程比较：三种典型气力输送流程: 吸送式、压送式、吸压送式1. 吸送式:特点：系统处于负压状态，粉尘不会飞扬； 适宜于物料从几处向一处集中输送；适用于堆积面积广或存放在低、深处物料的输送(如仓库、货船等散粮的输送)。喂料(即供料)方式简单要求在气密条件下排料，对卸料器和除尘器的密闭性要求高；输送量和输送距离受限制，动力消耗高。2. 压送气流输送流程与特点: 特点：适合于大流量、长距离输送； 卸料方式简单； 能够防止杂质进入系统； 易造成粉尘外扬，输送条件受限制 3. 吸压送气流输送流程与特点:特点：兼有吸送式和压送式的特点，可多处吸料和压送至较高、较远的地方；排入大气的含尘空气少，能减少物料损失和大气污染；可减少尾气净化设备；需将物料从压力较低的吸送段转入压力较高的压送段，使得装置结构复杂；风机工作条件差。道。适合。虑。气流输送时应注意问题。 流体输送机械 流体分为牛顿与非牛顿流体，食品工厂大部分属粘稠性大的非牛顿流体。卫生离心泵用于粘性小的液体输送。选择泵的注意事项：据泵的特性曲线，是所选泵最高效率点在泵的工作点附件。 可拆卸、结构合理性。容积泵依靠做往复运动或旋转运动部件挤压作用对流体作用。输送粘稠性中间制品、半成品。往复运动部件：活塞泵、柱塞泵；旋转运动部件：齿轮泵、转子泵、滑片泵。 往复泵特点：压头高，流量大，需复杂的曲柄连接机构和传动机构。与离心泵的区别：A有自吸作用；B流量固定，流量与压头之间无关。 齿轮泵 齿合齿轮逐渐分开-容积增大-真空吸料，齿轮推出出料口不能输送带有颗粒的物料，噪音大。 转子泵（万用输送泵） 结构原理 叶瓣形转子，主动轴、被动轴 叶瓣转动，改变泵内的工作容积。特点：适于粘度高，长距离、高阻力、定量；结够简单易拆洗，转速较低成本高，流量可精确控制。 气体输送机械 原理与液体输送基本相同，但密度较小，具有压缩性。离心通风机、离心鼓风机原理和离心机相同。轴流式通风机叶轮，扭曲状叶片；一般不装导管和气道，以减少阻力。罗茨鼓风机稳定风量，不随阻力而变。但压力高时泄漏量大，磨损严重，噪音大。 加工加工机械 分：清洗：原料清洗、包装容器清洗、设备清洗分级分选：大小、形状、颜色分离：同相分离（固固、液液）、异相分离（固液、汽液） 合：搅拌、均质 成：粉状或小块原料成形为大块原料，大块原料成形为粉状或小块原料 清 洗 清洗原理：浸润、增溶（乳化）、扩散、卷离l 强化清洗效果的方法物理：提高温度、冲刷、加入能量化学：洗涤剂、表面活性剂滚筒式清洗机工作原理: 卷离作用包括：a) 物料与木条摩擦；b)物料上升到一定高度下落，物料间摩擦。鼓风式清洗机工作原理与特点 带式输送机+水箱 浸洗卷离清水喷洗 卷离作用是通过鼓风机把压缩空气送入洗槽，空气搅拌。就地清洗洗涤程序： 水洗碱洗水洗酸洗水洗水洗：当物料行将结束，即用水清洗，以排除残余物料，当设备中流出的水变清，水洗结束。碱洗：在碱液槽中配成2%NaOH，加热至80C，循环约30min。目的是溶解蛋白质和乳化脂 肪。水洗：排除碱液后用水冲洗约15min。酸洗：在酸液槽中配成2%HNO3，加热至80C，循环约30min。水洗：排除酸液后用水冲洗约15min。大米色选机原理：室内有24条狭长的滑槽，通道口处装有高稳定光源。当物料经由振动喂料器均匀地通过倾斜滑道，各滑道内物料呈单粒顺序通过分选区域时，光电传感器测得反射光和投射光的光量，并与基准色板放射光量相比较，将其差值信号放大处理，当信号大于预定值时，迅速启动压缩空气喷嘴，使异色米粒脱离原运动轨迹，进入异色米收集料斗，而正常色泽的米粒沿原轨迹继续下滑，进入合格品收集料斗。爪杯式(In-line)柑桔的果汁榨取工作原理:爪杯式柑橘榨汁机采用整体压榨工艺，利用瞬时分离原理，将柑橘皮等残渣尽快分开，防止橘皮及子粒中所含的苦味成分进入果汁，损害柑橘汁的风味及贮藏期间引起果汁变质和褐变。液力活塞型压榨过程：活塞推动动压盘作往复运动，同时相对压榨筒做往复转动，使物料受挤压的同时又受尼龙过滤导液绳的拧绞作用而被压榨。螺旋式压榨式结构： 主要由螺旋轴、榨笼、出饼装置组成。螺旋轴：它类似螺旋输送机的螺旋，但沿物料流动方向，螺旋轴与榨笼之间的体积逐渐减少，产生挤压物料的力。榨笼： 用螺栓把上、下两半圆筒联接组成，圆筒上开有许多小孔，孔径0.30.8mm。为了增加圆筒强度，在圆筒上需焊上多条加强筋。螺杆：分为两段结构:第一段为喂料螺杆,其直径不变而螺距逐渐变小,主要用于输送物料和对物料进行初步挤压；第二段为压榨螺杆，其直径沿轴向变化，螺距逐渐变小，从而不断增加对物料的挤压程度。离心方法：离心机：分类：过滤离心机、沉降离心机、分离离心机。三足式离心机：P150图沉降式离心机：工作原理： 以离心力做推动力的沉降机。电动机带动转鼓旋转，螺旋输送器旋转是通过行星齿轮减速带动，使螺旋输送器的转速与转鼓转速有1%的差值。 物料由加料管进入到转鼓中部，液体沿螺旋圆周移动到溢流口排出，而由螺旋输送器与转鼓的转速差把沉积在转鼓上的固体推向卸料口排出。 豆奶与豆渣分离可采用此类设备。碟片式离心机分离原理：当悬浮液在动压头的作用下，经中心管流入高速旋转的碟片之间的间隙时，便产生了惯性离心力，其中密度较大的固体颗粒在离心力作用下向上层碟片的下表面运动，而后在离心力作用下被向外甩出沿碟片下表面向转子外围下滑，而密度小的液体，则在后续液体的推动下沿着碟片的隙道向转子中心 流动然后沿中心轴上升，从套管中排出，达到分离的目的。工作过程：当具有一定压力和流速的两种不同重度液体的混合液（或两种互不相溶的液体的混合液）进入离心分离机，因碟片组的高速旋转，混合液通过碟片上圆孔形成的垂直通道进入碟片间的隙道后，也被带着高速旋转，产生离心力，此时两种不同重度液体所获得的离心沉降速度也不同。使得重度大的液体获得的离心沉降速度大于后续液体的流速，有向外运动的趋势，从碟片间的隙道内向外运动，并连续向鼓壁沉降；重度小的液体获得的离心沉降速度小于后续液体的流速，则在后续液体的推动下被迫反方向向轴心方向流动，移动至转鼓中心的进液管周围，并连续被排出。这样，两种不同重度液体就在碟片间的隙道流动的过程中被分开。为什么要用碟片？使液体在碟片间呈薄层状流动而分离，减少液体扰动，缩短了沉降路径，增加了沉降面积，大大提高分离效率和生产能力。标准化操作:原理：依靠重力实现沉降；增加板片以增加沉降面积，改善分离效果。种类：结构有差异构造和分离机制相似离心分离机与离心澄清机的区别：离心分离机的每只碟片在离开轴线一定距离的圆周上开有几只对称分布的圆孔，许多这样的碟片叠置起来时，对应的圆孔就形成垂直的通道。离心澄清机自动排渣过程l 气、液分离机械:脱气机：作用：果汁加工中，减轻果汁中色素、维生素C等的氧化；减少微颗粒上浮和马口铁罐腐蚀。原理：真空脱气，根据气体在液体内的溶解度与该气体在液面上的分压成正比。结构：脱臭机：作用：牛奶、羊奶、豆奶脱腥味；原理：加热真空脱气 混合机械 混合目的：获得均匀的混合料、强化热交换过程、增强物理和化学反应。混合原理 对流混合：对互不相容组分，依靠搅拌作用使物料各部分做相对运动而混合。 剪切混合：因对流形成剪切面的滑移，物料中的粒子在剪切面上的冲撞和嵌入作用而引起的局部混合。 扩散混合：对互溶组分，在混合过程中，以分子扩散形式向四周做无规则运动，从而增加两个组分间的接触面积，缩短了扩散平均自由程，达到均匀分布状态。l 固液混合机械：搅拌器类型(1)桨叶式搅拌器平板型：用于阻抗小的低黏度液体。多段型：用于油脂的脱酸、脱色、脱臭，效果甚佳。锚型：用于促进热交换和搅动容器内的沉淀物。栅格型：用于高黏度液体的搅拌。对向型：具有集中的剪切力，可提高容器侧壁和半球形容器底部物料的搅拌效果。马蹄型：适用于黏度为110Pa.s的液体，用在调味汁、果酱、冰淇淋中。 浆叶式搅拌器的特点： 结构简单、易于制造、适用性广，但混合效果差、局剪切作用弱、不易发生乳化作用。(2)涡轮式搅拌器 特点：混合生产能力较高，搅拌效率高；有较高的局部剪切效应，排出性能好，容易清洗；常用于制备低粘度的乳浊液、悬浮液和固体溶液。在食品工业中用得较多。(3) 旋浆式搅拌器 旋浆式搅拌器叶轮呈螺旋桨结构，叶片呈纽曲状。 旋浆叶片直径为容器直径的1/31/4； 生产能力较高，适合低粘度和中等粘度液体的搅拌，对制备悬浮液和乳浊液较理想。均质机械食品均质目的 a)防止料液中的微粒或脂肪球上浮与沉降。 b)对冰淇淋，可使组织细腻，形体润滑松软，增强稳定性和持久性。 c) 能促进果汁中果肉果胶的渗出，使果胶与果汁亲和、均匀而稳定分散在果汁中。均质机械的作用机理 剪切作用：当高速流体突然收缩，流体中微粒上、下端存在速度梯度，流体对粒子作用拖曳力，粒子首先在拖曳力作用下拉长，后被高速流体冲断。 碰撞作用：高速运动物料在碰撞过程中，动能、动量变化，产生物料分散。 空穴作用：液滴因内部汽化膨胀使得液膜产生拉应力而破碎并分散.为什么要进行二级乳化作用: 一级均质阀起破碎作用;二级乳化阀的作用主要是使已经细化的颗粒分布得更加均匀一些。 均质机的均质阀门做成二级，第一级是完成从200atm到35atm过程，主要是破碎微粒或脂肪球；第二级完成从35atm到1atm过程，主要是把已破碎微粒或脂肪球均匀分散到液体中。胶体磨结构 胶体磨主要由固定磨和旋转磨组成，两磨有配合锥度，间隙可通过升降固定磨来调节。两磨表面各分三段，分别开有与其轴线成一定角度的矩形槽。三段区域中，下一段的槽尺寸比上一段的槽小。固定磨和旋转磨上的槽的倾斜方向一般相反。胶体磨工作原理 物料在重力作用下，通过间隙。由于动盘磨高速回转，附在动盘磨表面的物料速度最大，而附在静盘磨的物料速度为零，其间产生急剧的速度梯度，从而，物料受到强烈的剪力、摩擦、挤压和湍流骚扰，进行破碎、分散、混合和乳化均质。适用范围：中等粘度料液，体积小，拆洗方便，占地小；容易产生泡沫。 成型机械 打浆机工作原理物料受高速回转的打板的打击而成浆状，浆汁穿过圆筒筛进入收集槽，而果渣皮及果核则从出渣口排出。导程角与物料打浆时间关系：导程角是可调节，从上式看出：a越大，物料在机器中的停留时间就越短，反之亦然。不同的物料，对应有最佳的导程角。但由于筛网圆筒的限制，导程角一般在0a7调整。影响物料打碎程度的因素(打浆机)：物料的成熟度。成熟度越高，易打碎。轴的转速即刮转速，转速快，则物料打碎的时间短。筛孔直径，直径大，打碎的程度差。有效面积系数。系数大，物料打碎的时间短。导程角大小。导程角大，物料在设备中停留的时间亦短。刮板与筛筒内壁之间的距离。距离大，打碎的程度差。 食品热加工设备 u 热处理设备、蒸发浓缩设备、食品干燥设备、罐头排气杀菌设备热处理设备目的：灭酶、灭菌、方便其他工序。分类：图l 液体食品热处理设备要求：设备传热系数大；热利用率高、操作方便、结构紧凑、符合食品卫生要求、易清洗。三种杀菌方式：1片式杀菌流程（HTST或UHT）工作过程：用奶泵将牛奶送到热回收段，使5的牛奶与杀菌后的奶进行热交换而被预热到60左右。杀菌后的奶被冷却。经热交换而得到预热的牛奶，通过过滤器，进入加热杀菌段，由蒸汽或热水加热到杀菌温度85。杀菌后的牛奶经保温约1516秒，然后流到分流阀，其作用是控制杀菌牛奶是否达到杀菌温度85。如到85，则分流阀会自动将杀菌后牛奶送至热回收段，如未到85，则分流阀也会自动将奶送回平衡槽。杀菌后奶经热回收段后，温度降低到2025左右，再经冷水冷却段，温度降至10左右，再经冰水冷却，使温度进一步降至5左右，作为消毒牛奶流出。 2环形套管式UHT 超高温瞬时杀菌流程:(1) 间接加热超高温短时杀菌流程分成预热、第一加热段、高温筒、冷却段。其中预热、第一加热段是利用已杀菌的达到135C的物料进行热交换达到的。在预热段与第一加热段间加入均质机，物料加热后进行均质可以使微颗粒软化，提高均质效果。3直接加热超高温短时杀菌流程 杀菌原理：把预热后的物料，送入利用文丘管原理制成的蒸汽喷射器，蒸汽与物料在喷射器中直接混合，在1s内将物料提升到140C，通过保持器保温34s，送入真空室。 加热后采用真空室的目的：a)排除蒸汽冷凝后，物料所增加的水份；b)去除异臭。物料预热目的：直接加热不需考虑热阻影响传热效率的问题，但需对物料预热，避免发生空穴现象。三种夹层锅结构：1固定式夹层锅2可倾式夹层锅 内壁是一个半球形与圆柱形壳体焊接而成的容器，外壁是半球形壳体，用普通钢板制成。内外壁用焊接法焊成，以防漏汽。因加热室要承受0.4Mpa的压力，故其焊缝应有足够的强度。3带搅拌器的夹层锅 当锅的容积大于500L或用作加热粘稠性物料时，这种夹层锅常带有搅拌器，搅拌器的叶片有浆式和锚式等，转速一般为1020r/min。夹层锅外层壁厚计算： 球状外层强度计算：圆筒状外层强度计算：其中：s外壁材料许用拉伸强度（kgf/mm2)； s= s/(45)， s 外壁材料拉伸强度（kgf/mm2)； P蒸汽工作压力（表压）（大气压）；R球体 平均半径（mm)；D圆筒平均直径（mm)；C补强系数（mm) (当上述公式第一项的值大于5mm时，C取3mm；当上述公式第一项的值小于5mm时, C取2mm)。中央循环管式(P362)结构：由下部加热室、上部分离室组成。加热室是由沸腾管、中央循环管、上下管板所组成，加热室内表面与管外空间为蒸汽室。沸腾管的总表面积大。中央循环管是一根直径远大于沸腾管，中央循环管的加热面积比所有沸腾管的总表面积小。原理：一定量溶液在中央循环管内所受的热量比沸腾管内所受的热量要小，根据热流体密度比冷流体密度小的规律（热流体向上运动，冷流体向下运动），可知中央循环管内溶液为向下运动，沸腾管内溶液为向上运动。溶液在设备中不断地作自然循环，溶液水分以二次蒸汽形式逸出。 适用范围： 对粘度大、热敏物料不适宜。升膜式真空蒸发器 升膜形成：1开始加热，在管壁的液体受热温度升高，密度下降，而管中心的液体温度较低，使液体在管内产生自然对流运动。如图(a)。2当物料到了相应沸腾温度，产生蒸汽气泡分散在物料中。如图(b)。物料温度不断上升，汽泡大量增加，小汽泡相互碰撞形成大汽泡，如图（c）所示。3当汽泡继续增大形成柱状，占据管子中部的大部分空间，二次蒸气以较大速度上升，而液体受重力作用沿汽泡边缘下滑。如图（d）。4当液体下降较多时，大个柱状气泡截断。如图（e）。5但若液体温度能达到一定值，滑流下来液体很快蒸发，未蒸发的液体也被高速气流拖带，二次蒸气占据整个管子中间空间，液体分布于管壁，形成液膜。如图（e）。升膜条件：升膜式蒸发设备原理：原料由加热室底部进入管内，管外壁与壳体构成的空间通入蒸气，液体加热蒸发拉成液膜。浓缩液与二次蒸汽一并上升，从管子的上端切线进入分离器，分离器把浓缩液与二次蒸汽分离。升膜式蒸发设备特点：1 蒸发时间短，适用于热敏性料液；2 高速二次蒸汽具有良好的破沫作用，故尤其适用于易起泡沫的料液；3 静压效应引起沸点升高，故最好控制接近沸点进料；4 温差损失大（由于溶液的沸点升高、液层静压效应、蒸汽流动中热损失引起）, 二次蒸汽温度低，热利用较难。 5 产品浓缩度较低。一般组成双效或多效流程使用；6 不适用于高粘度的料液；7 加热蒸汽与料液呈逆流。降膜式真空蒸发设备液体分配器形式1分配板式：在管顶部装有一张多孔筛板，孔的中心对应于两管的中心距中点。2螺纹槽塞式：管子上有一个开有螺旋槽的塞，液体在螺旋槽中旋转，在惯性作用下液体在管中旋转打圈布管。3 喇叭嘴式：把实心塞子做成底部为凹形，呈喇叭状，底部的塞边与管壁有一定均匀间距，液体在此环形间隙中流入管内周边。4 锯齿形溢流管式：在上方管口周边做成锯齿形，以增加液体的溢流周边。当液面稍高于管口时，则可以沿周边均匀地溢流而布膜。板式真空蒸发器 板式真空蒸发器以成型加热板形成液膜而不是用二次蒸汽与分配器形成液膜。 工作时，加热蒸汽通入端板与蒸汽板以及蒸汽板与升膜板之间，因折流棱作用巡回通过板间，料液由泵强制送入加热器内，从蒸汽板与升膜板之间上升，然后从蒸汽板和降膜板之间下降。 特点：料液流程短，受热时间短，适于热敏产品的浓缩； 液膜分布均匀，不易结垢； 传热效率高，为长管式蒸发器的35倍； 料液强制循环，流速高，几乎不产生结焦现象，可处理较高浓度的料液； 结构紧凑，加热面积大； 蒸发可用于牛奶、果汁、糖液、豆、蛋等多种食品的浓缩。板式蒸发器 特点：传热系数高，物料停留时间短（数秒），适用于热敏物料； 体积小，加热面积可随意调整；密封垫片易老化而泄漏，压力有限。刮板式真空蒸发器特点：适用于较高粘度料液，生产能力小，设备加工精度要求高。结构：夹层外套、蒸发器内的旋转组件，上装有若干刮板原理：液膜用机械刮板作用形成。离心薄膜式真空蒸发设备 原理：物料注入旋转碟片下表面，料液注入后，很快展成0.1mm厚的液膜，并在1秒内沿穿热面流过，水分很快汽化。 特点：传热系数大，特别适用于浓缩热敏物料真空蒸发器附属设备：搜集器：浓缩装置顶部或侧面，防止二次蒸汽夹带料液污染管道。惯性型、表面型。蒸汽冷凝器：将经搜集器过来的二次蒸汽进行冷凝，是二次蒸汽中不凝结其他分离，减轻正控系统容积负荷。 间壁式冷凝器、混合式冷凝器、喷射式冷凝器真空装置：作用：抽取不凝结气体，保证整个浓缩装置处于真空状态。湿式真空泵(冷却水也抽出)、干式真空泵 干燥设备 喷雾干燥设备喷雾干燥是液体通过喷雾器喷洒成极细小的雾状液滴，并依靠干燥介质（热空气、烟道风）与液滴均匀混合，进行热质交换，使水分汽化。喷雾干燥设备的主要构成 喷雾干燥设备包括原料供给系统、干燥系统、空气加热系统、气固分离系统及控制系统。 喷雾干燥系统主要由喷雾器、干燥室、热风分配器、加热器、抽风机、鼓风机、分离器、进风过滤器等组成。三种喷雾器：1压力喷雾器（俗称压力喷嘴） 工作原理：经过高压泵加压后料液以一定的速度沿切线方向进入喷嘴的旋转室，或通过具有螺旋槽的喷嘴心进入旋转室。此时，液体的部分压力能转化为动能，形成液体的旋转运动，旋转速度与旋涡半径成反比（自由旋涡动量矩守恒定律）。因此在回转中心处，液体压力能很小，结果在喷嘴中央形成一股压力等于大气压的空气旋流，而液体则绕空气心已环状液膜旋转地从喷嘴喷出。液膜再受喷嘴外的空气摩擦作用下，形成细小液滴。2 离心喷雾器 工作原理：液体送入高速旋转的转盘（转盘线速度为75150m/s），在离心力作用下，液体在盘边缘以薄膜状甩出。液膜再受喷嘴外的空气摩擦作用下，形成细小液滴。3气流式雾化器又称二流体喷雾 原理：利用蒸汽或压缩空气的高速运动(一般为200300m/s)使料液在喷嘴出口处相遇而产生液膜分裂而雾化。 雾滴大小： 取决于相对速度和料液粘度，相对速度愈高，雾滴愈细，粘度愈大，雾滴愈大。 增加气液比重，可得到均匀雾滴； 一定范围内，液体出口愈大，雾滴也愈细； 液滴直径还随气体粘度的减小或气体重度的增加而减小。三种雾化器性能比较：参数压力式离心式气流式处理量调节小大小料液粘度低可变范围大可变范围大流向并、逆、垂直下降混流下降并，垂直下降混水平并、上升逆、下降并干燥室形式立、卧立立塔高塔径高小低大较低小产品粒度较细较粗微粒粘壁现象可防止易粘附小直径时易发生动力最小小最大保养喷咀易磨损，高压泵需维护保养转动装置精度高，保养难容易压力式与离心式喷雾干燥的比较比 较 内 容 压力喷雾干燥 离心喷雾干燥 设备结 构 高压泵为主机，加工精度、材料强度等要求严格，不易加工，造价也高。 离心盘为高速旋转设备(400015000RPM)，心须进行动、静平衡校验，但结构简单，造价便宜。 生产率的调节 生产率是以喷嘴面积和压力来决定，不能通过调节阀门来改变生产率，否则压力很快降低，影响分散度。调节办法，可调换喷嘴尺寸，或增减喷嘴数。 对同一个离心转盘，可以在生产率25%范围内改变，并能得到均匀的喷雾。办法简单，只能调节进料量。 均质作用 稍有均质作用 无 提高喷雾干燥热利用率措施a)当外界空气温度一定时，应尽量提高干燥室的进风温度T1。b)降低排风温度T2，再用二次干燥方法，把因降低排风温度所引起物料水分升高去除。c)排风热能的再利用冷冻升华干燥原理由水的相平衡图可知，三相点的压力为610Pa、温度0.01,也存在一条升华线。只要压力在三相点压力之下,物料中的冰则可不经过液相而直接升华为水汽.根据这个原理,就可以先将原料冻结至冰点之下,使原料中的水分变为固态冰,然后在较高的真空度下,冰因直接升华为蒸汽而除去,物料即补干燥.冷凝系统： 升华出的水汽必须不断迅速排除，用真空泵水汽体积变很大冷阱作用：排除升华水分，降低真空泵负荷。 罐头杀菌设备 间歇式杀菌锅 立式杀菌锅结构：受压容器、加热系统、冷却水系统、压缩空气系统、锅身与锅盖密封部件、给排水系统组成。 受压容器：需配设压力表、安全阀、排气阀、疏水 阀、温度计。在锅盖另一端 加一定重量的配重，以方便 开盖。容器的强度（壁厚） 计算可用夹层锅外层强度计 算公式进行。给排水系统：为了保持锅 内有一定的水位和杀菌后排 水，在锅体上连接有进水管、 排水管及溢流管。加热系统：在锅内的底 部，装有 “ 十 ” 形的蒸汽管，管上所开的孔一般分 布在管的两侧和底部，避 免蒸汽直吹罐头。冷却系统：在锅盖内， 装有开孔的盘管，盘管在 锅盖回转点处与冷却水相 连。当到了冷却工序，打 开冷却水开关，冷却水从 盘管的小孔喷淋到锅内， 冷却罐头。锅身与锅盖密封部件立式加压杀菌设备 的锅身与锅盖密封有 二种方法：法兰法： 在锅身与锅盖间有环形橡胶垫，通过螺栓把锅身、 锅盖压紧，并使橡胶 垫变形，达到密封。 螺栓数量多，工作劳 动强度大。快开盖法：在锅身、锅盖边上有相对应的楔合块，当 锅身与锅盖相对运动，锅身的楔合块与锅盖 楔合块相楔，压紧锅身与锅盖间的密封胶圈。锅身与锅盖相对运动的助力方法：锅身与锅盖相对运 动由转动环代替。反压杀菌法：杀菌时，当锅内温度升至杀菌温度后，若锅内 压力小于罐内压力时，就应向锅内补加压缩空气， 使锅内压力与罐内压力保持相等或稍高于罐内压 力，防止罐头容器变形或产生跳盖、破裂等现象。 反压冷却法反压杀菌结束后，进入冷却时，由于冷却水通 入锅内，会使锅内蒸汽大量冷凝，导致锅内压力显 著下降，使罐内压力高于锅内压力，同样会发生跳 盖、破瓶等事故。所以，也需要向锅内补加压缩空 气，使锅内压力提高到比杀菌温度时相应饱和蒸汽 的压力高 0.020.03Mpa ，然后缓慢地加入冷水。 罐头回转的卧式杀菌锅罐头静置加热杀菌，热量通常以 热传导 方式从罐壁向罐中心传递。对有一定顶隙固 液比适当的罐头回转加热杀菌，热量将以 对流 传导结合 的方式进行传递， 提高传热速度。罐头回转的卧式杀菌锅是在卧式杀菌锅上增设回转网篮，网篮装满罐头并压紧后， 网篮回转，使罐头在杀菌时作上、下翻动。适用于易拉罐装、瓶装、蒸煮袋装等食品的高温杀菌。网篮回转速度应调节适当，使液体的重量在 径向分力和离心力相等，这样罐的顶隙能保 持在中心部位，对内容物进行搅拌，获得较 快的传热传质效果。回转式杀菌锅可 为罐装食品进行蒸煮、杀菌、冷却 一次性完成全部工作过程的设备，特别适用于包装 中固体物比重大（如易拉罐、八宝粥、花生牛奶等） 以及各种浓度不同的粘性罐装食品，在保质期内不 分层，不沉淀。连续热力加压杀菌设备要连续式加压杀菌生产，设备上应考虑：a) 输送实现； b) 密封实现，输送与密封相互配合。鼓形轮式利用回转密封阀将回转式预热锅、高压杀菌锅和冷却锅连接而成，适于大规模生产。输送实现： 在固定的耐压圆筒体内，装有一 个旋转筒，转筒表面有放置罐头用的分格， 固定圆筒体内壁有螺旋导轨。 落入转筒装罐 格的罐头，一方面随转筒转动向前运动直至 出罐处；另一方面与导轨搓动，自身回转。 密封实现： 进、出罐处采用气封旋转阀（鼓形轮）。特点： a ）连续生产，节省劳力； b) 初期投 入大，加热容器利用率较低； c) 适用一种规静水压式静水压式加压杀菌设备 = 带式输送 机 + 三条连通柱管 +蒸汽管。输送实现：由带式输送机完成。可 在循环带与罐头之 间安装搓板，使罐 头在向前输送同时，产生搓转，提 高传热速度。密封实现： 利用水柱 高度的静水压进行密 封。加热杀菌室的蒸汽压由大于 10.033m的升温水柱、降温水 柱进行平衡。特点： a) 温度、压力变化梯度较缓，不会产生涨罐现象； b) 设备高大，用于规模大的罐头食品厂。包 装 金属容器封罐机原理：以橡胶或树脂材料作充填料，将罐体与罐盖叠合后，通过两个不同性状沟槽的滚轮（头道与二道卷封滚轮）滚动运动，先后顺些地使罐体或盖的边缘弯曲变形、钩合压紧，形成密封的罐边。实现二重卷边必须有相对运动与径向运动 相对运动的实现：罐头回转；罐头不动，滚轮绕罐体回转。 径向推进的实现：差动凸轮法；差动偏心轴法； 两卷边沟槽形状：头道窄而深，使罐盖罐身边缘弯曲成一定形状；二道宽而浅，是头道卷边形状压紧，保证卷边达到要求的形状。1 2 封罐质量检验：封罐机维修或搬动，从一种罐型转封另一种罐型、封罐机长时间没运行要恢复运行、罐盖底菌数厚度或软硬变化等情况下都应进行二重卷边检验。外观缺陷：锐边、快口、打滑、假封、大塌边、卷边不均、垂唇、铁舌、跳封、卷边碎裂、双线。卷边结构内部密封性技术指标：卷边叠接率OL、紧密度TR、接缝盖钩完整率JR卷边叠接率OL=实际叠接长度/理论叠接长度 OL% TR% JR% 越大，卷边密封性越好，为保证卷边质量，要求OL% TR% JR%均大于50%软包装设备 P479纸匹供给式无菌包装机（ SA 系列）：纸 匹 供 给 式 无 菌 包 装 机 （ SA 系 列 ） 是 国际纸业（ International Paper ）制造。可包装高酸性与低酸性的 产品 , 如牛奶、 果蔬汁、饮料、 浓缩原汁、茶、 食用油、乳制 品以及番茄制 品。纸 匹 供 给 式 无 菌 包 装 机