食品机械与设备课件.ppt

1、华中农业大学工程部、内容讲座2、1、技术经济指标概念及其要素、技术经济指标：旨在以最低成本制造最实用的机械设备，用这些机械设备制造最符合要求的各种食品(成品或半成品)。 5个指标：单位生产能力：消费系数：设备性能价格比：管理费用：生产总成本： 3，2，食品生产特点和材料选择原则；(1)食品生产特点湿度大、温差大、压力大、磨损大；(2)材料选择原则：机械性能、物理性能、耐腐蚀性能、制造技术性、对食品无害或无损坏材料介质；4，3 常用金属材料：不锈钢和耐酸钢、碳钢和铸铁有色金属：铜和铜合金、铝和铝合金常用非金属材料：非合成材料：搪瓷、金刚砂、玻璃钢、木材合成材料：尼龙、聚烯烃、聚碳酸酯、氟树脂、有机硅、5、4、 食品输送机械的种类及其特点带式挠性牵引刮板式无挠性牵引螺杆式有动力系统空气输送离心泵、螺杆泵液体齿轮泵真空吸引装置无动力系统：依赖于材料的自重，6、5，离心泵的工作原理和主要结构，工作原理：在启动前充满泵壳内输送的液体。 启动后，泵轴旋转叶轮，叶片之间的液体与叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿叶片之间的通道从叶轮的中心入口投入叶轮周围，以较高的速度流入泵壳，液体流入蜗杆通道后，截面逐渐扩大，动能的大部分变为静压能叶片间的液体在高压力下从排出口进入排出管，被输送到需要的场所。 离心泵的主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置三种形式叶轮的结构特点和适用对象。 p25、7、6，带式输送机由哪些部分构成？有哪些优点和缺点？常用的防止跑步的方法是什么？ 由输送带、支承轮、传动轮、传动装置及张紧装置等构成。 特点：优点：运输平稳、噪音小、运输中不损伤材料的连续运输能力强、动力消耗小、运输效率高、运输距离长、动作速度范围宽的倾斜和可水平运输的结构简单、工作可靠、维护方便的机体任何地方都可取放材料。 缺点：运输不密封，运输轻质粉状材料时容易飞扬的设备成本高，即使采用传送带容易磨损的网带，也不适合倾斜角过大的情况。 防止蛇行的常用方法：设置槽型调芯辊组。 倾斜安装支撑辊。 8、7、斗式电梯有多少种材料和材料排放方式适用于哪些形式的榻榻米？ 斗式提升装置方式有吸引装置(即挖掘法)、直接装置(撒入法)和混合法。 铲斗式提升机根据铲斗的提升速度，有重力式、离心式、混合式3种排出方式。 (注意极位置)深斗前臂倾斜小，斗口与后壁角度大(65 )，斗深大，适于输送散射性好的粒状材料。 浅斗前臂倾斜大，斗口与后壁角度小(45 )，斗浅小，适于输送湿气或散射性差的粉体。 无底榻榻米斗-常用于高效升降机，榻榻米斗5-10是一组连续排列，最后是无底榻榻米斗。 圆形席斗-新型席斗，容量大，制造方便，9、8，筛选概念及其作用，筛选方法是什么？概念：根据原料尺寸、形状、成熟度、密度、结构和颜色等方面的不同分级确定。 方法筛选、风选、水流筛选、光电色选、比重法筛选、磁选、静电感应、嗅觉检测(电子鼻)等方法。 作用： 1、保证产品规格和质量指标2、降低加工过程原料损耗率、提高原料利用率、降低产品成本3、提高劳动生产率、改善工作环境4、有利于生产连续化和自动化5、有利于降低产品成本。十九、比重去石机工作？ 粒料从机台前端的料斗落到筛面的中段时，在筛面的振动作用下，比重大的石头下沉到下层，材料粒子浮游到上层，产生分层现象。 从下到上的气流进一步促进了自动分级的形成，使砂砾沉入下层，与筛面紧密接触，原料从筛面游离，成为浮游状态。 随着材料的不断进入，上层材料由于进口材料的混杂和倾斜筛面的振动而逐渐下降并排出机外。 与筛面密切接触的砂砾等重物在筛面顺时针移动时，由于鱼鳞状筛孔的突出边缘的妨碍和筛孔下的气流的喷射，难以越过筛孔边缘下降，在筛面逆时针移动时，砂砾上升，从上端流出。 筛面的组合有哪三种常见的筛体运动方式：筛面、板筛面、金属丝织筛面、绢筛面的组合：筛物法(先提取细粒后提取粗粒)、筛物法(先提取细粒后提取细粒)、混合法筛体的运动方式：静止筛面往复振动筛面、高速振动筛面、旋转筛面、旋转筛面等12、11，筛面开孔率和筛面分级效率的概念，筛面的开孔率(也称为筛面利用系数或筛孔系数):指整个筛面的通常开孔率优选为50%-60%。 分级效率：筛分重量与原材料中可筛分重量的比率。 13、12、筛体的平衡配重平衡与双筛体平衡。 平衡配重装置的方位必须与筛体的运动方向平行，当曲柄连杆机构转动到水平位置时，平衡配重产生的离心惯性力在与筛体产生的惯性力正好相反的方向上发挥平衡作用。 但是，垂直方向旋转时，反而会产生不平衡的惯性力。 在实际生产和理论上，为了不在垂直方向上产生过大的负荷，没有必要消除所有的水平惯性力，只要使其60-70%平衡即可。 14、13、滚筒式分级机的工作原理、工作原理：材料从料斗流入滚筒，通过滚筒旋转，材料一边在滚筒内旋转，一边以滚筒内壁的螺旋带或一定的倾斜度向前方移动(3-5)，在此过程中通过滚筒上不同等级的孔流入收集料斗达到分级清筛装置种类机械式：木制滚筒、橡胶轴喷水式：刷毛式：颗粒状、粉粒体、15、14，什么是粉碎？ 粉碎有什么基本的方法？ 概念：利用外力的作用，克服材料分子间的凝聚力，使其分裂的加工过程。 (教材上：粉碎是指用机械力克服固体材料的内部凝聚力使其破碎的单元操作。 干式粉碎(含水量不超过4% )和湿式粉碎(含水量超过50% )材料粉碎的基本方法是破碎(压缩应力达到其压缩强度极限)、破碎(拉伸应力达到或超过材料的拉伸强度极限)、破碎(弯曲应力达到材料的弯曲强度极限)、粉碎(剪切应力达到材料的剪切强度极限) 16、15、锤式粉碎机的粉碎机理和锤的排列方式？ 粉碎机理：材料从供给口进入机械室后，立即受到高速旋转的锤击而破碎，破碎后的材料被扔到冲击破碎基板上再次粉碎，材料在机械室内多次碰撞，粒度小于能够通过下面的筛面的筛孔时，进入底室，用鼓风机叶片的旋转产生的负压吸出材料排列原则：锤子运动轨迹沿粉碎室宽度方向均匀分布，材料不向一侧按压，有利于转子的动平衡。 有四种排列方式。 螺旋排列对称排列；锯齿平衡排列；对称锯齿排列。 17、16、茎杆类材料碎片、切刀要求：夹材料，保证切割耗电小，切割阻力矩均匀。 刀具形状：直边、边、边和边的多功能刀具结构及其主要结构功能。18、16、螺杆式连续榨汁机螺杆在结构和运动上有什么特点？ 冲压螺杆一般分为两段： a进料螺杆：直径不变，螺距逐渐变小，输送材料，初步冲压螺杆：根径带锥形，螺距逐渐变小，冲压程度增加，两段螺旋转速相同，相反，材料一段注意： a段和b段螺旋之间的旋转速度相同，方向相反，旋转方向相反。 19、17 .分离的方法和分类，1 .扩散式分离方法：蒸发、蒸馏、干燥等(因挥发度和气化点而异)。 结晶(凝固点不同)吸收、提取、沥青采集等(溶解度不同)沉淀(化学反应生成沉淀物的选择性)吸附(吸附电位不同)离子交换(离子交换树脂)等电位聚焦(等电位Ph不同)气体交换、热扩散、透析、超滤， 反渗透等(根据扩散速度差)2.机械分离方法：过滤、压榨(根据阻断性和流动性)沉降(根据密度和粒度差)。 沉降分离分为重力沉降和离心沉降分离。 后者包括离心分离和流分离，分离设备分别为离心机和流分离器。 磁分离(基于磁差)静电除尘、静电凝聚(基于电特性)超声波分离(基于波的反映特性)。 在上述分离方法中，过滤、离心分离和流动分离被称为食品分离的三大主要机械分离方法。 二十、十八、过滤分离工作过程、过滤工作过程一般包括过滤、清洗、干燥和排放4个过程。 过滤：悬浮液通过推进力克服过滤介质的阻力进行固液分离的清洗：停止过滤后，滤饼的毛细孔中含有大量滤液，用清水或其他液体清洗，得到纯固粒制品或尽可能多的滤液的干燥：用压缩空气吹或真空抽吸， 排出蛋糕毛细管中残留的清洗液，得到含水量低的蛋糕的过滤材料：从过滤材料中取出过滤材料，清洗过滤材料，准备重新开始过滤。 21、19、板框过滤器的主要结构、作业过程等。 22、20、滚筒真空过滤机的结构、原理、工作过程。 滚筒、分配头、过滤槽、搅拌机、叶片、清洗装置、各种阀室、真空系统、压缩空气机、传动系统。 过滤第一次吸水洗涤第二次吸水放下面包滤布的再生等操作工序同时在滚筒的不同场所进行，滚筒每旋转一周就完成操作循环，自动连续完成作业。 23，21 .离心机中分离系数的概念及其分类、分离系数* :材料受到的离心力与重力之比，等于离心加速度与重力加速度之比。 是测定离心机分离性能的主要性能指标。 常速离心机： Kc3000，主要用于颗粒少的悬浮液和材料脱水的高速离心机： 3000Kc50000，主要用于乳状和细颗粒悬浮液分离的超高速离心机： KC 50000，24，22 .离心分离的方式：过滤式离心机：滚筒上有孔，过滤分离、分离系数小，容易过滤的结晶悬浮液和大的沉降式过滤机：滚筒无孔，沉降分离、分离因子适用于分离难以过滤的悬浊液。 分离式离心机：转筒无孔，转速高，分离系数大，用于乳浊液的分离和悬浊液的浓缩和澄清。 25、23 .搅拌、均质、混合的概念、搅拌混合的目的、搅拌：是指通过流动中的2种以上的材料相互分散的操作。 作用：实现材料均匀混合，促进溶解和气体吸收，增强热交换等物理和化学变化。 对象：主要是流体。 均质：通过流动中产生的剪切力细分材料，破碎脂肪球的操作。 作用：将食品原料桨叶、汁液细分、混合、均质化，提高食品质量和等级。混合：将两种或两种以上不同材料从不均匀状态搅拌或其他手段制成比较均匀状态的过程。 搅拌混合的目的：混合后最终产品(混合的材料即使是食品和饲料工业的最终产品，也可以作为实现某种工艺操作的必要组合在工艺中)，采用搅拌混合方法实现吸附、浸出、溶解、结晶化、防止浮游物沉淀、加热和冷却等工艺。 26、24 .搅拌混合的机理、对流混合(对于相互不溶成分，通过搅拌装置的运动部件和重力使材料的各部分相对运动):主要依赖于运动状况进行扩散混合(对于相互不溶成分的混合，以扩散为主) 也存在对流过程的这种混合称为扩散混合：主要依赖于分散尺度的剪切混合(剪切混合主要依赖于剪切力的作用):主要依赖于混合材料的粘度习惯，通常以液相为主的人称为搅拌设备，以粉粒材料为主的人称为混合设备，以粘稠的团块材料为主的人称为混炼设备或调合设备。 27、25 .混合器的类型和安装方式，混合器的作用：通过自己的运动使搅拌容器中的材料以某种特定的方式运动来实现某个过程的要求。 这种特定方式的流程(流型)是测量搅拌装置性能的最直观的重要指标。 两种类型： (1)小面积叶片高速运动的混合器，属于该类型的混合器有涡轮式、螺旋桨式等，多用于低粘度材料；(2)大面积叶片低速运动的混合器，该类型的混合器有框式、垂直螺旋式等，多用于高粘度材料安装型立式中心搅拌安装型偏心式搅拌安装型倾斜式搅拌安装型底部搅拌安装型旁通式搅拌安装型，28、26 .各搅拌叶片流动型、直叶片和流动型：放射状流动型叶片在低速运转时环状流动，当转速变大时液体的径向流动逐渐变大。 螺旋面叶片和流型：推进式叶片在叶片旋转时，该类叶片产生的流动状态不仅有水平回流、放射状流，还有轴向流动，其中轴向流量最大。 这样的刀片被称为轴流式刀片。 垂直螺旋叶片和流模：螺旋面可视为许多折叶的组合，这些折叶的角度逐渐变化。 因此，该类型的螺旋面叶片产生水平环向流、放射状流、轴向流，其中轴向流量最大。 根据以上几种叶片结构的流型比较，根据主要排液方向，叶片排液的流动特性可以分为流出型和轴流型。 直叶式、涡轮式为流出型，螺旋面叶片螺旋式、螺旋桨式为轴流型，挡板叶片在两者之间，挡板式接近轴流型。 29、27 .各形式混合器的特点和重要参数，框架式和锚式混合器：发挥搅拌作用的框架扩大搅拌范围，带走容器壁面的残留材料液层。 (局部剪切效果有限)涡轮式混合机：叶片周围产生高的乱动剪切效果，剪切效果强的螺旋桨式混合机：流型为轴流型，高速强力剪切液体使其迅速流动，引起强烈的乱动行星式混合机：引起强涡流， 产生良好搅拌效果的平桨式混合机：螺旋式和螺旋式混合机：参照教材p156-157表、30、28 .混合机的选择，一般在选择混合机时主要是介质粘度的高低(随着粘度变高，各混合机的选择顺序为螺旋桨式、涡轮式、桨式、安低粘度均匀相的液液混合、搅拌难度小，螺旋桨式循环能力强，动力消耗少，最适宜。 平桨式结构简单，成本低，适合小容量液相混合。 综合考虑涡轮式动力消耗大、增加费用)、容器大小、转速范围、动力消耗和结构特征等几个因素。也可以通过小型试验进行选择，但通常采用与经验类似的方法，可以参考某机型中实际使用的机型，在接近的动作条件下进行类似选择。 31、29、容器固定和容器旋转式混合机混合机构。 容器旋转式混合机：通过混合容器的旋转形成垂直方向的运动，混合材料受器壁和容器内的固定抄板的阻碍，引起上下滚动和横向运动，不断扩散，达到混合目的的容器固定式混合机：容器固定式混合机的特征是容器固定，通过旋转式混合机使材料上下左右滚动，以对流混合为主，主要是物理性质