食品工厂机械与设备第四章03

1、食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备第三节 过滤设备l 过滤是利用多孔介质将悬浮液中的固体微粒截留而使液体自由通过，以使固液分离的操作。l 食品工业在生产饮料、果汁、糖浆、酒类等类产品时，常用过滤方式除去其中的固形物微粒，以提高产品的澄清度，防止制品日后随保存时间延长发生沉淀。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备第三节 过滤设备一、过滤过程及设备类型二、加压式过滤机三、真空过滤机食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备一、过滤过程及设备类型（一）过滤过程l过滤操作过程术语:n滤浆：被过滤处理的悬浮液;n滤渣：滤浆中被截留下来的固体微粒；n滤饼：积聚在过滤介质上的滤渣层；n滤

2、液：透过滤饼和过滤介质的液体。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备一、过滤过程及设备类型（一）过滤过程l工业上常用的过滤介质有三类：粒状介质，如细砂、石砾、炭等；织物介质，如金属或非金属丝编织的网、布或无纺织类的纤维纸；多孔性固体介质，如多孔陶、多孔塑料等。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备一、过滤过程及设备类型（二）过滤机类型l按过滤推动力：重力过滤机、加压过滤机和真空过滤机。l按过滤介质性质：粒状介质过滤机、滤布介质过滤机、多孔陶瓷介质过滤机和半透膜介质过滤机等。l按操作方法：间歇式和连续式过滤机等。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备一、过滤过程及设备类型（二）

3、过滤机类型l间歇式过滤机n这类过滤机的过滤、洗涤、干燥、卸料四个操作工序在不同时间内，在过滤机同一部分上依次进行。n结构简单，但生产能力较低，劳动强度较大。n一般加压过滤机多为间歇式过滤机。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备一、过滤过程及设备类型（二）过滤机类型l连续式过滤机n连续式过滤机的四个操作工序是在同一时间内，在过滤机的不同部位上进行。n生产能力较高，劳动强度较小，但结构复杂。n一般真空过滤机为连续式过滤机。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机l 一般情形n 装置过滤介质或滤饼一侧的压力大气压的压力，在另一侧为常压或略高于常压，由两侧压力差作为过滤推动

4、力的。n 提供压力的装置：柱塞泵、隔膜泵、螺杆泵、离心泵、压缩气体以及来自压力反应器的物料本身。n 操作压力一般不低于0.3MPa，常用0.30.5MPa，最高3.5MPa。n 多为间歇操作n 包括：板框式压滤机、箱式压滤机和叶滤机等。n 发展方向：自动化、大型化。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机l 特点：n 过滤压力较高，过滤速率较大；n 结构紧凑，造价较低；n 操作性能可靠，适用范围广。n 操作劳动强度较大。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机l结构（图4.32)n由机架与板框组成。n机架由固定端板、螺旋(或液压)压紧装

5、置及一对平行的导轨组成。n活动端板固定端板食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机l滤框和滤板（图4.33)（1)过滤板（1)滤框（1)洗涤板l料料通道l洗液通道滤液或洗液出口洗液出口食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机l进料方式n 底部进料能够快速排除滤室中的空气，对于一般的固体颗粒能形成厚度均匀的滤饼。n 顶部进料，可得到最多的滤液和湿含量最少的滤饼，适用于含有大量固体颗粒，有堵塞底部进料口趋势的物料。n 大型的压滤机则采用底部和顶部同时进料方式。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一

6、）板框式压滤机l滤液排出方式暗流方式n 由滤板、滤框上的排液孔道形成贯通压滤机整个工作长度的滤液密封通道，n 滤液经滤板上的排液口流向滤液通道，再从固定端板的排液管道流向滤液贮罐。n 用于滤液是易挥发的或要求清洁卫生避免染菌的物料的过滤。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机l滤液排出方式明流方式n 通过每块滤板排液口各自直接流到压滤机下部的敞口集液槽n 可以观察到每块滤板流出的滤液流是否澄清；n 若滤布破损，滤液混浊，可关闭此滤板的排液阀，而整个过滤过程仍可继续进行。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机l操作图

7、4. 34明流式板框压滤机流程（）过滤流程n板框压滤机的操作可分为过滤和洗涤两个流程。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机l操作图4. 34明流式板框压滤机流程（）洗涤流程食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机l板框尺寸100mm100 mm 1550 mm1800 mm,厚30200mm;l操作压力范围在0.11MPa之间，通常0.7MPa。l滤速滤饼湿含量取决于:n 物料性质n 滤框有效厚度n 操作压力食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机l特点n 优点：过滤面积大、占

8、地小、构造简单、制造方便、过滤推动力大、对物料适应性好。n 缺点：装拆动强度大、间歇操作、滤布消耗量大。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机l 主要由耐压的密闭圆筒形罐体及安装在罐体内的多片滤叶组成。立式叶滤机卧式叶滤机n罐体取向l 结构形式n滤叶安装取向u垂直型u水平型食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机l 滤叶滤叶的形状有矩形、圆形等，有固定的和可转动的。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机l 滤叶剖面如图4.35所示。由金属筛网框架或带沟槽的滤板组成。框架或板可覆盖滤布，或预涂硅藻

9、土后再进行正常过滤操作。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机l 滤叶取向n垂直滤叶两面均能形成滤饼，n水平滤叶只能在上表面形成滤饼。在同样条件下，水平滤叶的过滤面积为垂直滤叶的1/2，但水平滤叶形成的滤饼不易脱落，操作性能比垂直滤叶好。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机l 垂直滤叶型叶滤机（图.35)食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机l 水平滤叶型叶滤机（图.36)食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机l 过滤和洗涤n 过滤时，将滤叶置于密闭槽中，滤

10、浆处于滤叶外围，借滤叶外部的加压或内部的真空进行过滤，滤液在滤叶内汇集后排出，固体粒子则积于滤布上成为滤饼（厚535mm）。滤饼可用不同方式清除。n 洗涤时，以洗液代替滤浆，洗液的路径与滤液相同，经过的面积也相等。如果洗液黏度与滤液黏度大致相等，压差也不变，则洗涤速率与过滤终了速率相等。此为叶滤机的特点之一。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机l 特点n 优点：灵活性大，人力使用经济，单位体积生产能力较大，而且单位体积具有很大的过滤面积。另外洗涤速率较一般压滤机快，而且洗涤效果较好。n 缺点：构造复杂，成本高，滤饼不如压滤机干燥，可能造成滤饼不均匀的现象，使

11、用的压差通常不超过400kPa。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机l 应用n 利于取得滤液, 适用于过滤周期长、滤浆特性恒定的过滤操作。n 在食品工业中，加压叶滤机大多作为硅藻土预涂层过滤机使用。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机l 一套带硅藻土预涂罐的叶滤机装置食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备三、真空过滤机l 真空过滤机-过滤介质上游为常压，下游为真空，由上下游两侧的压力差形成过滤推动力而进行固、液分离的设备。l 常用真空度0.050.08MPa，也有低于0.09MPa的。l 有间歇式和连续式（更广泛应用

12、）两种型式。l 连续式转鼓式和转盘式。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备三、真空过滤机l主要优点：u 可以连续操作；u 劳动强度小；u 能直接观察到过滤情况，及时发现问题，便于检查；。l主要缺点：u 不能过滤低沸点滤液的物料：u 不能过滤会形成可压缩滤饼的难过滤物料；u 真空系统需经常维护；u 如进料固体颗粒浓度和粒度分布变动大，则过滤效果差。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备三、真空过滤机（一）转筒式真空过滤机l外形食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备三、真空过滤机（一）转筒式真空过滤机l结构（图4.37)0.34.5 m36 m若干个扇形格室吸管与空心轴内的孔道

13、相通位于空心轴端的转动盘多孔板或特殊的排水构件组成，上面覆滤布过滤面积一般为过滤面积一般为540m2, 最大可达最大可达50m2。分配头至滤液槽至滤液槽转筒至洗液槽至洗液槽喷洗管压缩空气压缩空气压缩空气压缩空气滤浆槽l工作原理工作原理(图图4.38)滤布再生区至滤液槽至滤液槽吹松卸料区至洗液槽至洗液槽洗涤区过滤区洗后吸干区吸干工区l工作原理工作原理(图图4.38)食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备三、真空过滤机（一）转筒式真空过滤机l分配头（图4.39)n 转动盘与固定盘紧密配合，构成一个特殊的旋转阀，称为分配头，如下图所示。n 固定盘分成若干个弧形空隙，分别与减压管、洗液贮槽及压缩

14、空气管路相通。 （1）转动盘 （2）固定盘食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备三、真空过滤机（一）转筒式真空过滤机l优点n可连续生产，机械化程度较高；n可以根据料液性质、工艺要求，采用不同材料制造成各种类型，以满足不同的过滤要求(通常，对于悬浮液中颗粒粒度中等、黏度不太大的物料，转筒真空过滤机均适用)；n可通过调节转鼓转速来控制滤饼厚度和洗涤效果；n滤布损耗要比其它类型过滤机为小。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备三、真空过滤机（一）转筒式真空过滤机l缺点n 过滤推动力小，仅利用真空作为推动力。由于管路阻力损失，最大不超过80kPa，一般为267667kPa。因此，不易抽干，滤饼的终湿度一般在20以上；n 设备加工制造复杂，主设备及辅助真空设备投资昂贵，消耗于抽真空的电能高，同时过滤面积愈大制造愈加困难。食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备三、真空过滤机（二）转盘式真空过滤机l结构(图4.40)n 由一组安装在水平转轴上并随轴旋转的滤盘（或转盘)所构成。n 结构和操作原理与转筒真空过滤机相类似。盘的每个扇形格各有其出口管道通向中