机械设备总复习(已排版)

1、第一章 绪 论 第一节 食品机械与设备历史与现状一、食品工业？食品机械？ 衡量一个国家食品工业发展水平的重要标志食品机械的现代化程度。二、历史与现状l 食品工业的发展带动了食品机械的发展Ø 1999年全国2100多家专业食品加工机械企业，产品品种有2300多种。产值300亿元。 主要出口机械有方便面生产线、灌装生产线、 胶体磨、饺子机等。Ø 2005年，我国乳品、啤酒、方便面、烟草等的装备技术与世界先进水平同步。Ø 2010年产品品种有3000多种。l 我国食品机械工业与国外先进技术水平的差距 1、产品质量 2、产品技术水平 3、产品种类 4、行业科研水平 第二节

2、 食品机械与设备的分类、特点和要求一、分类 按种类和行业的不同分：制糖加工机械、饮料加工机械、水产品加工机械等加工设备 按食品加工单元操作（设备功能）分： 输送机械与设备，清洗、分选与分级机械与设备，分离，研磨与粉碎，搅拌、混合及均质，干燥、杀菌、冷冻、包装等。二、特点 1.专业性强 2.品种多，批量小 3.易于拆卸与清洗 4.材料无毒、防腐、防锈三、要求 工艺性、卫生性（结构与材料） 密封性、可靠性 第三节 食品机械与设备研究与发展 一、发展重点 1、深加工与综合利用 2、节能低耗 3、高新技术配套装备研究第二章 原料预处理机械 第一节 块状果蔬清洗机 l 清洗目的：清除污染、保证清洁l 清

3、洗对象：原料、容器和加工设备l 清洗方法：浸泡、喷射、洗刷和搅拌等。一、鼓风式清洗机1.原理：用鼓风机把空气送进洗槽中，使水产生剧烈翻动，物料在空气对水剧烈搅拌下进行清洗，利用空气进行搅拌，可以加速污物从表面除去，同时物料虽然强烈翻动，却能保持完整性和美观。适宜于果蔬的清洗，如番茄、块茎类等。2.结构组成： 洗槽、输送机、喷水装置、空气吹泡管、 鼓风机、电动机及传动系统等。 第二节 块状果蔬分级机械与设备 一、食品分选、分级的作用 二、食品分选、分级常用的方法 1. 按物料的宽度分选、分级 2. 按物料的长度分选、分级 3. 按物料的密度分选、分级 4. 按物料的流体动力特性分选、分级 5.

4、按物料的电磁特性分选 6. 按物料的光电特性分选、分级 7. 按物料的内部品质分级 8. 按物料的其他性质分级三、滚筒分级机 （P45） (一)工作原理与特点： 原理： 物料通过料斗流入到滚筒时，在其间滚转和移动，并在此过程中通过相应的孔流出，达到分级。 特点：结构简单，效率高，平稳； 开孔率低，适应性差。(二)主要结构 1、滚筒，2、支承装置 3、收集料斗 4、传动装置，5、清筛装置1、滚筒 段数按分级需要设计，各段孔径不同。 进口端孔径最小，依次孔径增大 各段用厚1.52.0mm的不锈钢板经钻孔或冲孔后卷成圆筒筛，相邻两段用角钢连接并作为传动或支承的滚圈。 2、支承装置 它由滚圈3、摩擦轮

5、4、托轮、机架7等构成。滚筒及物料的重量由摩擦轮（两端各一）和托轮（两端也各一）来支承。3、传动装置 摩擦轮传动:电机经传动系统传到两个摩擦轮， 摩擦轮紧贴滚圈， 依靠摩擦轮与滚圈间产生的摩擦力驱动滚筒转动。四、光电分选分级机械(P49)1、光电分选基本原理l 食品物料的一般质量特性有：大小、形状、密度、弹性、气味、坚实性、表面及内部的颜色、水分含量、油含量等。l 一般分选机械是根据被分选物料中不同等级品之间一种或几种性质差异来进行分离的。 物料的光学特性有： 光反射率、光透射率、光吸收率、光密度、光发射现象等。 一种光学特性能反映某种产品的某一品质因素，如对水果、蔬菜、豆类、谷类等产品的光学

6、特性检测能反映成熟度、新鲜度、组成成分、完好性等。 什么是光电分选? 利用紫外、可见、红外等光线和物体的相互作用而产生的折射、反射和吸收等现象，对物料进行非接触式检测的方法。 光电检测和分选能实现常规分选方法无法替代的功能，经过光电分选的农产品颜色均匀一致，品相改善，质量大大提高，市场竞争力提高。对大米、豆类、水果等进行色选已经成为趋势。2、应用：光学特性目前主要应用在缺陷检测、成分分析、成熟度与新鲜度分析。3、光电分选设备组成与工作原理（1）系统组成（2）工作原理 第三节 切割机械一、绞肉机(p60) 1、组成：机筒1、料斗3、 螺旋供料器4、 切割系统5、筛板4、 电动机等组成。2、工作原

7、理： 旋转的螺旋将物料向前推进，随着物料的不断向前，其受到的挤压力不断增大，至筛板时，物料被挤进筛板的孔眼内，随即被旋转的切刀切断。二、斩拌机(p58)1、组成： 斩肉盘、斩肉盘电机、斩切刀具、斩切刀电机、卸料转盘、卸料电机、传动装置等。2、工作过程. 斩肉盘电机 三角皮带 蜗杆传动 棘轮机构 斩肉盘作单向连续转动.斩切刀电机 三角皮带 斩切刀高速旋转(2000).斩肉盘电机 离合器 斩切刀低速旋转(165). 卸料电机 卸料转盘（87r/min） 理解：滚筒分级机、绞肉机主要结构组成及工作原理 了解：块状果蔬清洗机 、光电分选技术、斩拌机的结构组成及工作原理思考题：1、滚筒分级机的主要结构、

8、工作原理是什么？2、绞肉机主要结构、工作原理是什么?3、斩拌机的主要应用场合？4、光电分选分级设备组成、工作原理、应用。第三章 分离机械与设备 第一节 过滤机械(p78)一、过滤操作的基本慨念 1、过滤：利用一种能将悬浮液固体颗粒截留，而液体能自由通过的多孔介质，在一定压力差推动下，达到分离固、液二相的目的。是分离悬浮液的一种普通而有效的单元操作。2、过滤过程的机理滤饼过滤(表面过滤)：深层过滤(深床过滤 )： 3、过滤分离工作过程：（1）过滤：过滤操作中的主要阶段，在过程中滤饼不断增厚、阻力不断上升，流体的通过能力则不断减小；（2）洗涤：无论是以滤饼还是滤液为产品，都有必要在卸料之前用清液置

9、换滤饼中存留的滤液并且洗涤滤饼；（3）干燥：以滤饼为产品时洗涤后还可用压缩空气进行脱湿；（4）卸料：将滤饼从过滤介质上移去；清洗过滤介质，重新过滤。4、过滤介质、助滤剂5、过滤分离在食品工业中的应用（1）固体含量较大的悬浮液的过滤（1%2%）如葡萄糖、食用油脱色后滤去活性炭、漂白土的操作；（2）少量固体的悬浮液的过滤，如啤酒、牛奶、果汁、色拉油的过滤；（3）从大量有价值的液体中除去少量极细少（小于1微米）质点的过滤，如汽水、果汁除去少量微生物，又称微滤。二、过滤机的分类三、板框压滤机(p79)1、结构 （1）由许多滤板、滤框交替排列，数目由生产能力、悬浮液情况而定，用支耳架在一对横梁上可用压紧

10、装置压紧或拉开。滤板、滤框用滤布隔开交替排列，多做成正方形，角上均开有小孔，组合后即构成供滤浆和洗涤水流通的通道。（2）框两侧覆以滤布，空框与滤布围成容纳滤浆、滤饼的空间；滤板作用是支撑滤布并提供滤液流出的通道，板面制成凹凸纹路；滤板分洗涤板和非洗涤板。2、工作原理 滤浆由滤框上方通孔进入滤框空间，固体颗粒被滤布截留，在框内形成滤饼。滤液则穿过滤饼和滤布流向两侧的滤板，然后沿滤板沟槽向下流动，由滤板下方的通孔排出，排出口处装有旋塞，可观察滤液流出情况。若其中一块滤板上滤布破裂，则流出滤液必混浊，可关闭悬塞，待操作结束时更换。4、特点与应用优点：结构简单，制造方便，造价低，过滤面积大，无运动部件

11、，辅助设备少，动力消耗低，过滤推动力大，管理方便，使用可靠等。缺点：间歇式操作，所费的装、折、清洗时间较长，劳动强度大，生产效率较低。应用：主要用于含固量较多的悬浮液过滤主要用于含固量较多的悬浮液过滤，啤酒、葡萄糖、麻油等.3、工作过程过滤操作：过滤阶段悬浮液从通道进入滤框，滤液在压力下穿过滤框两边的滤布、沿滤布与滤板凹凸表面之间形成的沟道流下，既可单独由每块滤板上设置的出液旋塞排出，称为明流式；也可汇总后排出，称为暗流式。洗涤操作：洗涤液由洗涤板上的通道进入其两侧与滤布形成的凹凸空间，穿过滤布、滤饼和滤框另一侧的滤布后排出。4、特点与应用优点：结构简单，制造方便，造价低，过滤面积大，无运动部

12、件，辅助设备少，动力消耗低，过滤推动力大，管理方便，使用可靠等。缺点：间歇式操作，所费的装、折、清洗时间较长，劳动强度大，生产效率较低。应用：主要用于含固量较多的悬浮液过滤主要用于含固量较多的悬浮液过滤，啤酒、葡萄糖、麻油等. 第三节 压榨机 一、压榨过程及压榨机分类 利用压力把固体中包含的液体压榨出来的固液分离机械。 压榨过程：加料、压榨、卸渣 压榨机分类：间歇式、连续式二、螺旋压榨机（P88）1、结构与工作过程工作过程 电机通过三角带带动螺杆转动，物料由进料斗进入螺杆，在螺杆的作用下，受到挤压，物料中的水分通过圆筒筛的筛孔流入汁液收集器，物料在强大的挤压作用下，水分越来越少，渣经环状空隙排

13、出。调整环状空隙大小可改变物料所受挤压力的大小，空隙大，出汁率小；空隙小，出汁率大。2、主要零部件（）圆筒筛（）压榨螺杆（）调压装置 第四节 离心机械一、离心分离原理与分类 （一）原理与应用1.原理 离心机是利用惯性离心力进行固-液、液-液、或液-液-固相离心分离的机械。其主要部件是安装在竖直或水平轴上的快速旋转的转鼓。鼓壁上有的有孔，有的无孔。料浆送入转鼓内随鼓旋转，在惯性离心力下实现分离。2离心分离过程 1)离心过滤:在有孔的鼓内壁面覆以滤布，则流体甩出而颗粒被截留在鼓内，称为离心过滤。 特点:(1) 转鼓有孔 (2）适合用于含固量大、粒径大的悬浮液 (3) 悬浮液 滤饼 滤液2）离心沉降

14、:鼓壁上无孔，分离的是悬浮液，则密度较大的颗粒沉于鼓壁，而密度较小的流体集中于中央并不断流出，称为离心沉降。特点:：(1）转鼓无孔 (2）固相密度>液相密度 (3）适合含固量低，粒径小的悬浮液 (4）悬浮液 沉渣 澄清液3）离心分离:鼓壁上无孔且分离的浮浊液，则两种液体按轻重分层，重者在外，轻者在内，各自从适当位置引出，称为离心分离。特点：1）转鼓无孔； 2）转速更高； 3）适合乳浊液； 4）乳浊液: 3分离因素（Kc） 分离因素是用来表示离心机分离性能的主要指标，其定义是物料所受的离心力与重力之比值，也等于离心加速度与重力加速度之比值，即：Kc=R2/g Kc分离因素； 转鼓回转角速度

15、； R转鼓半径； g重力加速度（二）离心机分类 1按离心分离因素大小分类 （1）常速离心机 Kc<3000 主要用于分离颗粒不大的悬浮液和物料的脱水。 （2）高速离心机 50000>Kc>3000 主要用于分离乳状和细粒悬浮液。 （3）超高速离心机 Kc>50000 主要用于分离不易分离的超微细粒的悬浮液系统和高分子的胶体悬浮液。2按操作原理分类 （1）过滤式离心机 转速在10001500r/min，适用于易过滤的晶体悬浮液和较大颗粒悬浮液的分离和物料脱水。 （2）沉降式离心机 它的典型设备有螺旋式卸料沉降式，常用于分离不易分离过滤的悬浮液。 （3）分离式离心机 转速在

16、4000r/min以上，主要用于乳浊液的分离和悬浮液的增浓或澄清。3.操作方式4.卸料方式5.主轴位置二、卧式螺旋卸料沉降离心机(p97)1、结构2、主要部件（1）转鼓：是关键部件之一。 转鼓形状： 圆筒形：有利于液相澄清 圆锥形：有利于固相脱水 圆筒+圆锥形：有两者的优点，应用最广 圆筒部分为沉降区，用于固液分离 圆锥部分为干燥区，固相进一步脱水（2）螺旋：由内筒和螺旋叶片组成.利用螺旋与转鼓之间的转速差，将沉降于转鼓壁上的沉渣输送到转鼓小端的出渣口排出。（3）差速器：重要部件，通过它实现转鼓与螺旋的相对运动。 问题:转差率有何意义?l 转差率越小，物料在转鼓内停留的时间越长，排渣慢，滤渣较

17、干；l 转差率越大，物料在转鼓内停留的时间越短，排渣块，滤渣较湿；l 转差率为零，不排料（4）进料管：伸进螺旋的内筒中。3、工作原理 悬浮液通过在螺旋输送器中心的进料管进入高速旋转的转鼓内，由于离心力的作用，较重或较大的颗粒被抛向转鼓内壁形成沉渣，由于转鼓与螺旋的相对运动，沉渣被螺旋送到转鼓小端从排渣口排出，而较轻的固体颗粒及液相通过转鼓大头的溢流孔排出。4、特点与用途 连续操作、处理能力大、单位耗电量少、结构紧凑、维修方便等。 适合固相浓度2%40%（粒度0.0052mm）悬浮液的分离。 果蔬汁的除渣、动物油的除渣、大豆分离蛋白的脱水、渔蛋白的浓缩、小麦淀粉的脱水 。三、立式离心机（一）三足

18、式吊袋上卸料离心机(P94) 1、结构简图 2、工作过程 电动机带动转鼓高速旋转，物料由顶部进料管加入转鼓，在离心力作用下趋向鼓壁，其中液相穿过滤布和鼓壁滤孔经出液管排出，固相截留在转鼓内，形成滤饼,停机后用起吊装置将装有滤饼的滤袋吊往卸料处，打开卸料口，将滤饼卸出。® 是间歇操作，工作循环为启动、转鼓达到工作转速、加料、过滤、洗涤、甩干、停机、人工卸料。® 辅助操作时间长，生产能力较低，劳动强度大。® 结构简单、紧凑、造价低、运转平稳、适应性强、过滤和洗涤时间可随意控制。® 适合较难过滤、要求充分洗涤的物料，颗粒大于10 µm的悬浮液。

19、74; 用于固相为颗粒状的悬浮液物料的固液相分离，也可用于纤维状物料的固液相分离。如：石膏、硫酸铜、氯化钾、硼砂、染料、农药药剂、食盐、味精、食品添加剂、淀粉、制糖、化学调味料，抗生素、维生素，铜、锌、铝等矿产物、金属精制，污泥处理，污水处理等。（二）碟片式离心分离机(p96) 1结构：主要部件有转鼓、机壳、传动系统、控制系统、机座等。转鼓直径350550mm，鼓内有由厚0.30.4mm的不锈钢制成的碟片，碟片呈倒锥形，锥顶角60°100°，间距通常为0.52.5mm，最大可至10mm，由碟片上焊的筋条厚度决定，碟片数量为50 100片。3、分离用碟片式离心机工作原理碟片在

20、离开轴线一定距离的圆周上开有几个对称分布的圆孔，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。转鼓以40008000r/min的转速旋转，料液从上部中心进料管进入，到达鼓底后，通过碟片上的圆孔形成的垂直通道分配至各碟片间隙进行分离。由于惯性离心力的作用和轻、重液间的密度差，轻液沿碟片上表面向转鼓中心流动至上部，由轻液出口排出；重液和固体颗粒由碟片下表面向外朝转鼓内壁方向流动，然后重液向上流经重液出口排出；固体颗粒沉向转鼓壁形成沉渣，经排渣口排出机外。4、澄清用碟片式离心机工作原理碟片上不开孔，转鼓以40008000r/min的转速旋转，料液从上部中心进料管进入，到达鼓底后，由碟片外边缘

21、进入各碟片间隙分离。由于惯性离心力的作用和轻、重液间的密度差，轻液沿碟片上表面向转鼓中心流动至上部，由轻液出口排出；固体颗粒被甩向碟片下表面，沿碟片下滑沉积在内壁上，经排渣口排出机外。5、排渣 简单的碟式离心机没有自动排渣装置只能人工间歇操作，待沉渣积累到一定厚度后，停机打开转鼓清除沉渣。因此，要求悬浮液中固体含量不超过l为好，以免经常拆卸除渣。也可以自动喷嘴排渣、活门排渣。（三）高速管式离心机(p95)1.结构转鼓、机架、机头、压带轮、滑动轴承组、驱动体组成(图6-29)。转鼓由三部分组成:上盖8、底盖3、管状鼓19。2.工作过程与工作原理工作过程：物料由底部进液口进入转鼓，离心力迫使料液沿

22、转鼓内壁向上流动，且因料液不同组分的密度差而分层。工作原理：澄清型：比重大的固体微粒逐渐沉积在转鼓内壁形成沉渣层 ，待停机后人工卸出，澄清后的液相流动到转鼓上部的排液口排出。分离型：比重大的液相形成外环，比重小的液相形成内环，其流动到转鼓上部从各自的排液口排出 ，微量固体沉积在转鼓壁上，待停机后人工卸出。第五节 膜分离设备(p103)一、基本概念 1、膜分离法：用天然或人工合成的高分子薄膜，以浓度差、压力差和电位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法，统称为膜分离法。 2、膜分离技术特点（1） 可在室温或低温下操作； （2）易保持食品某些功效，如蛋白的泡沫稳定

23、性等；（3）风味和香味不易失散；（4）不存在相变过程，可节约能量；（5）膜分离工艺适应性强，处理规模可大可小，操作维护方便，易于实现自动化控制。3、主要的膜分离方法微孔过滤过滤粒径在0.02510m之间，操作压在0.010.2MPa。超滤过滤粒径约510 nm，在 0.10.5 MPa 的静压差；反渗透分离的物质的分子量一般小于500Da，操作压力为 2100MPa。纳滤截留粒径在0.11nm，分子量为1000Da左右的物质，操作压力（0.51MPa）。二、膜分离设备的构成（P103）将膜、固定膜的支撑材料、间隔物或管式外壳等组装成的一个单元称为膜组件。三、膜组件1、平板式膜组件流通面积大，不

24、易堵塞，适应性强，对预处理要求较低。装填密度160-500m2/m3 。2、管式膜组件 由膜及支撑体构成，膜可在管的内壁或外壁，可组成单管式和列管式。流动状态好，流速易控制，安装、拆卸、换膜和维修方便。装填密度33-330m2/m3 。3、卷式膜组件 流速分布均匀，膜不易发生变形。装填密度650-1600m2/m3 。 体积小，装填密度大，为16000-30000m2/m3 。清洗困难，对进水有严格要求4、中空纤维膜组件 没有支撑材料，是由膜构成的厚壁圆筒，外径为50-200 µm ,最大的1mm。体积小，装填密度大，为16000-30000m2/m3 。清洗困难，对进水有严格要求理

25、解：1.过滤分离工作过程、板框压滤机的结构、工作原理与工作过程2.螺旋压榨机主要零部件、工作过程3.离心分离过程类型、分离因素4.卧式螺旋卸料沉降离心机主要部件、工作原理5.分离与澄清用碟片式离心机工作原理6.膜分离的特点、膜分离方法、膜组件形式及特点了解： 过滤介质与助滤剂、三足式吊袋上卸料离心机主要结构与工作过程思考题1、过滤分离原理与过程。2、板框压滤机的结构与工作原理、工作过程3、离心分离过程有哪些？4、分离因素的意义。5、卧式螺旋卸料沉降离心机主要部件、工作原理及应用6、碟片式分离机工作原理、分离与澄清用碟片式离心机特点。7、膜分离技术的特点。8、典型膜分离方法。9、膜组件形式及特点

26、。第四章 搅拌、混合与均质机械(P117)第一节 概述 1、搅拌操作 依靠外力使被搅拌物质产生流动，以达到两种或两种以上物质在彼此之中相互均布的一种操作。搅拌的基本目的（1）取得均匀的混合物（2）强化热交换过程2、混合：使两种或两种以上不同的物料从不均匀状态通过搅拌或其他手段达到相对均匀状态过程。3、均质：借助于流体中产生的剪切力将物料细化，液滴碎化的操作，以提高食品的质量和档次。4、搅拌混合机理 两种或两种以上不同组分构成的混合物在混合机或者料罐内，在外力作用下进行混合，从开始时的局部混合达到整体的均匀混合状态，在某个时刻达到动态平衡，之后，混合均匀度不会再提高，而分离和混合则反复交替他进行

27、着。整个混合过程存在着三种混合机理：（1）对流混合 （2）扩散混合 （3）剪切混合 第二节 搅拌机1、结构组成（p118）（1）搅拌器（浆叶与搅拌轴） 通过自身运动使搅拌容器中的物料按某种特定的方式运动,从而达到某种工艺要求.（2）搅拌罐 作用是容纳搅拌器与物料在其内进行操作.其结构一般为立式圆柱筒形状,罐底为平底或椭圆形封头.（3）轴封 是搅拌轴与搅拌罐转轴处的密封装置。作用是防止润滑油泄漏进入搅拌罐，污染物料。（4）传动装置 由电动机、齿轮、搅拌轴、轴封等组成。2、搅拌器 是搅拌设备的主要工作部件。 （1）类型：(图7-5 涡轮式、旋桨式，小面积叶片高速运转，多用于低黏度的物料； 框式、垂

28、直螺旋式，大面积叶片低速运转，多用于高黏度的物料；（2）搅拌器桨叶与流型（图7-11、12、13） 搅拌器桨叶的结构与运转情况是决定容器内流体流动状态最重要的因素。第三节 混合机(p134)一、概述粉粒状物料，低中粘度物料进行混合的机械称为混合机（多指 固固）。1、混合的方法：容器本身旋转物料产生翻滚而达到混合。一只容器和一个或一个以上的旋转混合元件，将物料从容器的底部送到上部，物料被移送后的空间由上部物料自身重力降落补充而混合。2、分类(1)混合容器运动方式 旋转容器式 固定容器式 (2)混合操作型式 间歇操作式 连续操作式 旋转容器混合机常为间歇式，固定容器混合机有间歇式与连续式二、.旋转

29、容器式混合机组成：旋转容器、驱动转轴、机架、减速传动机构和电机等.工作过程：通过混合容器的旋转运动，使被混物料在其内部上下翻滚，不断进行扩散而混合。以扩散混合为主.适合于混合具有相近物理性质的粉粒体物料(1)双锥型混合机l 容器由两个锥筒和一段短圆柱筒焊接而成，锥角有90度和60度锥角两种结构。l 转速：520转/分l 混合时间：520分钟l 混合量：5060%l 双锥型混合机转动时， 被混合物料翻滚强烈， 由于其流动断面的不断变化，能够产生良好的横流效应(2) V型混合机l 旋转容器由两个倾斜圆筒组成，两筒轴线夹角在60°90°之间，容器与回转轴非对称布置。l 工作转速：

30、625 转/分l 混合时间：4分钟 l 混合量：1030%l 由于V型容器的非对称性，使得被混物料时紧时散，其混合效果和混合时间都比双锥型混合机更好更短。三、固定容器式混合机l 容器固定，而旋转搅拌器装于容器内部，以对流混合为主适用于被混各物料的物理性质差别及配比差别较大的散体物料的混合操作。1、螺带式混合机l 组成：螺带、混合容器、传动机构、机架、电机等。二、捏合机l 捏和机也称调和机或揉和机l 高粘度糊状物料及粘滞性固体物料。l 调和机设备的种类、结构都比液体 搅拌机多样、复杂。l 工作转速：2060转/分l 混合量：45%60%。l 适用：易分离的物料，对稀酱体和流动性较差的物料混合也具

31、有良好的效果，但不适用于易破损物料的混合操作。l 物体容器两端面位置流动困难，有死角。第四节 调和机（捏合机）一、概述1、调和机理 调和机混合的物料多属粘性极高的非牛顿流体，其流动性极小，类似液体的那种由大范围湍流所造成的对流、扩散混合作用很小，而是剪切混合。物料受搅拌器推挤而被压向邻近的物料或容器内壁，造成折叠，包裹、拉延和撕裂，经过强制均匀混合得到合格产品。2、分类容器轴线位置：立式调和机与卧式调和机。搅拌轴的数量：单轴式调和机与多轴式调和机。主要用途：习惯上有：打蛋机与调粉机。二、打蛋机Ø 在食品生产中常被用来搅打各种蛋白液，由此得名为打蛋机或蛋白车，有立式与卧式两种。

32、6; 搅拌的对象主要是粘稠性浆体，如花式糕点上的装饰蛋白、蛋糕的面浆等。Ø 由于物料的粘度一般低于调粉机搅拌的物料，故打蛋机的转速比调粉机高，通常在70270r/min范围之内，所以也常被称为高速调和机。(一）立式打蛋机的结构1、搅拌器由搅拌桨和搅拌头组成。搅拌桨直接与物料接触，通过自身的运动完成搅拌物料的任务。搅拌头使搅拌桨相对于容器形成公转与自转的运动规律。1）搅拌桨 搅拌桨结构由物料性质及工艺要求决定。 搅拌桨有多种型式，典型结构三种 a、筐形搅拌桨：低粘度物料：稀蛋白液 b、拍形搅拌桨：中等粘度物料：糖浆、 蛋白浆 c、钩形搅拌桨：高粘度物料：面团 2）搅拌头2、调和容器与搅

33、拌器容器相似，为圆柱形桶身接球形底，两体焊接成型或以整体模压成型.（二）工作过程：电机把动力通过传动机构传到搅拌器，搅拌器与容器间获得一定规律的相对运动，使物料得以搅拌，搅拌效果的好坏由搅拌器运动规律限制。第五节 均质机与胶体磨一、高压均质机（一）工作原理 料液以高压通过均质阀缝隙(为0.1mm) 流速高达150200ms，受到强大的剪切力；料液中微粒同机件发生高速撞击，脂肪球在缝隙处被拉伸和延展，同时流液通过均质阀时的涡动作用，使延展部分被剪切为更细小的脂肪球微粒。l 均质理论（1）剪切学说：（2）撞击学说：（）空穴学说（二）结构与工作过程 由高压泵、均质阀、传动机构、壳体等组成。1、高压泵

34、（图7-63）：三柱塞往复泵2、均质阀（图7-68）： 由阀座、阀芯、冲击环、弹簧、手柄、压力表等组成。均质阀的工作原理 一般有两级均质阀，第一级压力为20-25Mp，起破碎的作用；第一级压力为3.5Mp，起均匀分散的作用。压力用手柄调节.（三）均质机的选型与注意事项l 操作注意事项二、胶体磨（P154） 1、构成（图7-73） 由进料斗、壳体、动磨片（转子）、静磨片（定子）、调节机构、电机等组成。 2、基本原理 流体或半流体物料，通过高速相对转动的静磨片与动磨片之间微小缝隙，附于动磨片旋转面上的物料速度最大，附于静磨片旋转面上的物料速度为零，其间存在急剧的速度剃度，使物料受到强大的剪切力，磨

35、擦力及湍动等作用，物料有效地被粉碎、乳化、均质、混合，从而获得满意的精细加工的产品。 3、形式： 立式、卧式、分体、变速、低速等各种规格立式胶体磨：适于黏度较高的物料，转速300010000r/min，卸料与清洗方便卧式胶体磨：适于低黏度的物料，转速300015000r/min理解：搅拌机的结构、流型；高压均质机的结构与工作原理及操作注意事项；混合机、胶体磨的种类与用途。了解：打蛋机工作原理与主要零部件思考题：1、搅拌器的类型与搅拌效果的关系。2、旋转容器式混合机、固定容器式混合机的主要结构、特点及适用场合。 3、打蛋机的结构及工作过程及适用场合。4、高压均质机的结构与工作原理及操作注意事项5

36、、胶体磨的类型及其使用特点。 第五章 食品冷冻机械与设备（P328） 第一节 概 述制冷方法：1.蒸气压缩式制冷2.吸收式制冷 3.蒸气喷射式制冷4.热电式制冷 蒸气压缩式制冷：是食品工业中使用最广泛的制冷方法。是用常温及普通低温下可以液化的物质作为工质（如氨、氟利昂及某些碳氢化合物）在循环过程中将不断发生集态改变（即液态变气态、气态经压缩再变液态）达到制冷目的。 第二节 制冷机的工作原理和结构一、蒸汽压缩式制冷循环原理 蒸汽压缩式制冷循环是利用液体蒸发气化时吸收气化潜热的原理来制冷的。l 氨的低温低压蒸气，在压缩机内压缩成高压高温的过热蒸气；l 高压高温过热氨蒸气的温度高于其环境介质的温度，

37、其压力使氨蒸气能在常温下冷凝成液体状态，因而排至冷凝器时，经冷却、冷凝成高压氨液，热量传给冷却水。l 高压氨液通过膨胀阀时，因节流降压，在压力降低的同时，氨液因沸腾蒸发吸热使其本身的温度也相应下降，变成低压低温的氨液。l 低压低温的氨液进入蒸发器，吸热蒸发，即可使其周围空气及物料的温度下降而达到制冷的目的。l 从蒸发器出来的低压低温氨气重新进入压缩机，从而完成一个制冷循环。二、单级压缩制冷循环.1、流程液态制冷剂在蒸发器内以低温与被冷却对象发生热交换，吸收被冷却对象的热量并气化，产生的低温低压蒸汽被压缩机吸入，压缩成高温高压蒸汽后排入冷凝器。在冷凝器中向水或空气等冷却介质放热冷凝为高压液体，经

38、膨胀阀节流为低温低压的气液两相混合物，再次进入蒸发器，其中的液态制冷剂在蒸发器中吸热气化，产生的低压蒸汽再次被压缩机吸入。如此周而复始，不断循环，达到制冷的目的。n 各部件的作用 压缩机: 压缩和输送制冷蒸汽，并造成蒸发器中低压、冷凝器中高压，是整个系统的心脏。冷凝器: 是输出热量的设备，将制冷剂在蒸发器中吸收的热量和压缩机消耗功所转化的热量排放给冷却介质。节流阀: 对制冷剂起节流降压作用，并调节进入蒸发器的制冷剂流量。蒸发器: 是输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象的热量，从而达到制冷的目的。 2.单级压缩制冷循环的优点三、双级压缩制冷循环 制冷剂的压缩过程分两个阶段进行：l 来自

39、蒸发器的低压制冷剂蒸气（压力为p ）先进入低压压缩机压缩到中间压力 pm ；l 经过中间冷却后再进入高压压缩机，将其压缩到冷凝压力 p1 ，排入冷凝器中。 双级压缩可使各级压力比适中（10以内），由于经过中间冷却，又可使压缩机的耗功减少，可靠性、经济性均有所提高。1、流程2、双级压缩制冷循环的优点四、制冷剂与载冷剂1.制冷剂、载冷剂 （1） 制冷剂 又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，即制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常用的是氨、氟利昂类、水和少数碳氢化合物等。国际上规定的制冷剂代号为R。无机化合物制冷剂：这类制

40、冷剂使用得比较早，如氨、水、空气、二氧化碳等。对于无机化合物制冷剂，用 R及后面的三位数字，其中第一位为“7”后两位数字为分子量。如水R718.等。氟利昂类制冷剂：氟利昂是一种透明、无味、无毒、不易燃烧、爆炸的制冷剂。不同的化学组成和结构的氟利昂制冷剂热力性质相差很大，可适用于高温、中温和低温制冷机，以适应不同制冷温度的要求。2.载冷剂 是用来先接受制冷剂的冷量然后去冷却其它物质的媒介物质，又称冷媒。它在间接制冷系统中起着传递制冷剂冷量的作用。对载冷剂的要求.比热要大 比热大，载冷量就大，从而可减小载冷剂的循环量。.导热系数高，减少换热面积。. 冰点低，挥发性小，防止结冰和气化；.无臭、无毒、

41、使用安全，且对金属的腐蚀性要小。.价格低廉，易于购得。 常用载冷剂1、水 水是最廉价、最易获得的载冷剂。都具有密度小、安全无害、对设备几乎无腐蚀性等优点。虽有比热大的优点，但水的冰点高，所以水仅能用作制出以上的载冷剂。以下应采用盐水作载冷剂。2、盐水 盐水是最常用的载冷剂，由盐溶于水制成。常用的盐水主要有氯化钠水溶液和氯化钙水溶液。 盐水的性质与溶液中含盐量的多少有关。盐水的凝固点取决于盐水的浓度。 第三节 制冷系统主要设备一、压缩机（一）、立式压缩机（P332）   （1）.原理 当曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成

42、的工作容积则会发生周期性变化。活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。（2）立式压缩机的主要结构（二）卧式压缩机 卧式压缩机的结构及各部件的作用与立式压缩机基本相同。 卧式压缩机是双作用的，活塞向左运动时，左边汽缸的制

43、冷剂被压缩，压力增大，压力将排气阀打开进行排气，而右边汽缸进行吸气；反之，活塞向右运动，则右边汽缸排气，左边汽缸吸气。 优点：制冷量大，转速慢，操作稳定。 缺点：机身笨重，占地面积大。（三）螺杆式制冷压缩机（1）结构 主要组成部分是螺杆（转子）、机体、轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置等。 两条螺杆平行放置并相互啮合，齿面凸起的称阳转子，与电动机联接为主动转子，传递转矩，齿面凹下的为带动阴转子，是从动转子。 螺杆压缩机的工作容积由螺杆、汽缸体和吸、排气端座构成。（2）原理 具有一对互相啮合、相反旋向的螺旋形齿的转子。 机体的两端设有成对角线布置的吸、排气孔口。 随着转子在机体内的旋转运动，使工

44、作容积由于齿的侵入或脱开而不断发生变化，从而周期性地改变转子每对齿槽间的容积，来达到吸气、压缩和排气的目的。 二、冷凝器 冷凝器作用是将压缩机排出的高温制冷剂冷凝成为冷凝压力的饱和液体。冷凝器实质上是一个热交换器。1、立式壳管式冷凝器冷却流量大，流速高，故传热系数较高，占地面积小，且可以安装在室外。对水质要求不高，一般水源都可以作为冷却水。2、卧式壳管式冷凝器n 与立式冷凝器有相类似的壳体结构，主要区别在于壳体的水平安放和水的多路流动。n 卧式冷凝器不仅广泛地用于氨制冷系统，也可以用于氟利昂制冷系统，但其结构略有不同。氨卧式冷凝器的冷却管采用光滑无缝钢管，而氟利昂卧式冷凝器的冷却管一

45、般采用铜管。这是由于氟利昂放热系数较低的缘故。n 特点：传热系数高，需用清洁的软水，适用于水温较低、水质较好的中、大型氟利昂制冷机组。3、淋水式冷凝器 淋水式冷凝器是靠水的温升和水在空气中蒸发带走冷凝热量。这种冷凝器主要用于大、中型氨制冷系统中。它可以露天安装，也可安装在冷却塔的下方，但应避免阳光直射。优点为：1、结构简单，制造方便；2、漏氨时容易发现，维修方便；3、清洗方便；4、对水质要求低。其主要缺点是：1、传热系数低；2、金属消耗量高；3、占地面积大。 三、蒸发器 根据被冷却介质的种类不同，蒸发器可分为： (1)冷却水、盐水等载冷剂的蒸发器。这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺

46、旋管式蒸发器等。 (2)冷却空气的蒸发器。这类蒸发器有冷却排管和冷风机。 （3）冻结设备蒸发器，接触冷却平板冻结器。 （一）立管式蒸发器 立管式是制冷剂在管内蒸发，整个蒸发器管组沉浸在盛满载冷剂的箱体内(或池、槽内)，为了保证载冷剂在箱内以一定速度循环，箱内焊有纵向隔板和装有螺旋搅拌器。载冷剂流速一般为0.30.7m/s，以增强传热。 常用的载冷剂是盐水和水等。如用盐水，蒸发器管子易被氧化，且盐水易吸潮而使浓度降低。广泛用于以氨为制冷剂的盐水制冷系统。 （二）卧式蒸发器 卧式壳管式蒸发器广泛使用于闭式盐水循环系统。v 钢制圆柱形壳体，水平传热管焊或胀接于壳体两端的管板上，壳体上装有压力表、安全

47、阀、均压管、浮球阀、液面指示器等。v 工作过程：v 特点：结构紧凑，液体与传热表面接触好，传热系数高。且当盐水浓度降低或盐水泵因故停机时，盐水在管内有被冻结的可能。四、膨胀阀 膨胀阀又称节流阀，作用有两点：一是对从冷凝器中出来的高压液体制冷剂进行节流，使具有冷凝压力的制冷剂液体压力降为蒸发压力；在降压的同时，制冷剂液体因沸腾蒸发而吸收吸热，使其本身温度降低到需要的低温。二是根据系统负荷变化，调整进入蒸发器的制冷剂液体的数量。（一）手动节流阀 手动膨胀阀和普通的截止阀在结构上的不同之处主要是阀芯的结构与阀杆的螺纹形式。 通常截止阀的阀芯为一平头，阀杆为普通螺纹，所以它只能控制管路的通断和粗略地调

48、节流量，难以产生恰当的节流作用。 而节流阀的阀芯为针型锥体或带V缺口的锥体，阀杆为细牙螺纹，所以当转动手轮时，阀芯移动的距离不大，过流截面积可以较准确、方便地调整。 节流阀的开启度的大小是根据蒸发器负荷的变化而调节，通常开启度为手轮的1/8至1/4周，不能超过一周。否则，开启度过大，会失去节流作用。n 因此它不能随蒸发器热负荷的变动而灵敏地自动适应调节，几乎全凭经验结合系统中的反应进行手工操作。目前它只装设于氨制冷装置中，在氟利昂制冷装置中，广泛使用热力膨胀阀进行自动调节。（二）热力膨胀阀 热力膨胀阀是一种能自动调节制冷剂液体流量的节流阀，根据吸入蒸气的过热程度来调节进入蒸发器的液体量。由感温

49、包、毛细管、密封盖、波纹膜片、阀体、阀座等组成。 按膨胀阀中感应机构动力室中传力零件的结构不同，可分为薄膜式和波纹管式两种；按使用条件不同，又可分为内平衡式和外平衡式两种。目前常用的小型氟利昂热力膨胀阀多为薄膜式内平衡热力膨胀阀。原理见图12-16五、附属设备（一）贮液器（贮氨器） 又称贮液桶，贮氨器是用来调节和稳定蒸发器内液氨的循环量，并用来贮放氨液用的容器。 结构：钢板卷焊而成的圆柱体，两端有封头，有制冷剂进出口、均压管、安全阀、放空阀、放油阀、液位指示器等。 其作用为：n 在负荷和能量有变化时，贮氨器可平衡冷凝器与蒸发器之间的供需关系，防止过多的液氨积贮在冷凝器里，在贮氨器内保持一定的液

50、面，防止气体进入输液管中。n 对于某些用户，当检修制冷系统时，如需要将系统中的氨集中保藏，以免损失时，则在配制贮氨器时，应考虑能容纳注入的氨容量。（二）氨液分离器 1.作用 用以分离从氨蒸发器中进入压缩机中氨气的氨液，保证进入压缩机的是干饱和蒸汽，防止氨液进入压缩机发生湿压行程和液击现象。 分离自膨胀阀进入蒸发器的氨液中的氨气，使进入蒸发器中的氨液无氨气存在，以增加蒸发系统的传热效果。 2.结构 有立式和卧式两种，立式应用广。 3.工作过程（P330）（三）空气分离器v 空气分离器的作用：排除制冷系统中的空气及其他不凝性气体，保证制冷系统的正常运行。第四节 食品冻结装置n 按从产品中取出热量的

51、方式，冻结方式可分为吹风冻结、表面接触冻结和低温冻结这三种基本类型，以及它们的组合方式。n 1、吹风冻结： 吹风式冻结装置用空气作为传热介质。可分为批量式（冷库，固定的吹风隧道，带推车的吹风隧道）和连续式（直线式、螺旋式和流化床式冻结器）。n 2、金属表面接触冻结： 产品与金属表面接触进行热交换，金属表面则由制冷剂的蒸发或载冷剂的吸热来进行冷却。冻结方式与吹风冻结相比有两个优点：传热效果好；不需配置风机。但这种方式不适用于不规则形状产品的冻结。按照结构形式，金属表面接触冻结装置可分为三种主要类型：带式，板式和筒式。n 3、低温冻结： 低温冻结采用液氮或液态二氧化碳作为制冷剂，常用于：1）小批量

52、生产，2）新产品开发，3）季节性生产，4）临时的超负荷状况。相对较低的温度可以使产品快速冻结，对保证产品质量和降低干耗都是十分有利的；但设备投资和运行费用较高。冻结设备有箱式，直线式，螺旋式或浸液式。一、隧道式冻结装置（p343自学）二、螺旋式冻结装置1、结构：输送带、转筒、蒸发器、风机、附属装置组成。 主体部分为一螺旋塔，具有挠性输送带绕在转筒上，缠绕的圈数由冻结时间和产量确定；输送带的螺旋升角约2°，由于螺旋塔直径很大，所以输送带近乎水平。转筒靠摩擦力带动输送带运动。2.工作原理：食品物料随输送带由下旋转而上，冷风由上而下，与食品逆向对流换热；3.适用场合： 用于冻结单体不大的食品，饺子、烧麦、对虾、加工的水果、蔬菜及各种熟食。4.优缺点： 结构紧凑，占地面积小，可以连续生产，干耗少，冻结质量高。小批量生产时，能耗大。三、平板式冻结装置1.卧式平板冻结装置由制冷系统和液压升降装置所组成。每台平板冻结机设有数块或十多块的空心冻结平板，也就是制冷系统中的蒸发器，平板后方或两侧装有供液和集气总管各一根，各块平板是用橡皮软管或不锈钢管连接，以便平板能上下移动。冻结时间大约45h。 主要用于冻结肉类及其副产品、鱼片、虾及其他小包装的快速冷冻。 2.冻结平板的结构（1）异管拼装平板（2）焊接平板（3）矩形无缝管焊接