均质机的结构、工作原理相关定义培训PPT课件.ppt

1、.从工艺角度讲从工艺角度讲 均质使脂肪球破裂成比原来小得多的脂肪球，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，减小脂肪成因此，它就可以减少脂肪上浮，减小脂肪成团或聚结的倾向。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（产的。牛乳以很高的速度（- -m/s)m/s)被强制通过一个窄缝（大约被强制通过一个窄缝（大约0.10.1mm)mm)。通通过几个决定因素，如湍流和气穴的联合作用过几个决定因素，如湍流和气穴的联合作用来实现最初的脂肪球破裂。来实现最初的脂肪球破裂。.均质结果均质结果 作用的最终结果

2、使脂肪球的直径减作用的最终结果使脂肪球的直径减小到大约小到大约1 1 m m，同时脂肪同时脂肪/ / 浆液浆液的表面积增加了的表面积增加了4-64-6倍，新生成的脂倍，新生成的脂肪球不再全被原来的膜覆盖，取代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（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。跃，极易与脂相发生作用。.加工要求加工要求在均质时，脂肪相的物理状态和浓在均质时，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度影响到脂肪球的大小及其随后的

3、分散，对冷牛乳均质是无效的。分散，对冷牛乳均质是无效的。冷牛乳中脂肪是固化的。在乳脂肪冷牛乳中脂肪是固化的。在乳脂肪凝固点（凝固点（30-3530-35）的分界温度下加）的分界温度下加工会使脂肪不能完全分散。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。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，脂相高压均质可以形成小的脂肪球，脂相的的分散分散随着均质温度的升高而增加，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也随着牛乳在高温下粘度的减少而等量地增加。量地增加。均质温度通常采用均质温度通常采

4、用55-8055-80，均质压，均质压力介于力介于10-2510-25Mpa(Mpa(100250bar100250bar) )之间，之间，其大小决定于产品种类。其大小决定于产品种类。.一般不选用脂肪含量超过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，特品很可能有脂肪结团的倾向，特别是当浆液蛋白的浓度别是当浆液蛋白的浓度相对于相对于脂脂肪含量低的时候，更易产生这一肪含量低的时候，更易产生这一现象。因为膜物质（现象。因为膜物质（酪蛋白酪蛋白）的）的缺乏而会导致脂肪再度聚结。缺乏而会导致脂肪再度聚结。.流动特性流动特性 当液体通过窄缝

5、时，液流速度增加，速当液体通过窄缝时，液流速度增加，速度将不断增加直至静压低到液体开始沸度将不断增加直至静压低到液体开始沸腾为止。腾为止。最大速度最大速度主要取决于入口的压主要取决于入口的压力，当液体离开窄缝时，速度降低，而力，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压力升高，液体停止沸腾而蒸汽汽泡破裂。裂。.均质理论均质理论 湍流涡流（湍流涡流（“微旋涡微旋涡”):”):高速运动的液高速运动的液流中产生大量的小旋涡。速度愈高，产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。油滴，油滴就会破裂。

6、 空穴空穴: :当蒸汽爆裂时产生冲击波，从而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。液体离开缝隙时产生的。.影响均质效果的因素影响均质效果的因素 随着均质压力的增加而增加随着均质压力的增加而增加（速度的增加）（速度的增加） 均质时能够产生空穴的背压均质时能够产生空穴的背压的有无（的有无（没有空穴，也能均没有空穴，也能均质，只是均质效率会降低。）质，只是均质效率会降低。）.均质效果均质效果脂肪球变小不会导致形成奶油层。脂肪球变小不会导致形成奶油层。 颜色更白，更易引起食欲。颜色更白，更易引起食欲。 降低了脂肪氧化的敏感

7、性。降低了脂肪氧化的敏感性。 更强的整体风味，更好的口感。更强的整体风味，更好的口感。.均质给牛乳带来的缺点：均质给牛乳带来的缺点：均质乳不能再被有效分离均质乳不能再被有效分离降低了热稳定性降低了热稳定性不能再用于生产半硬或硬质干酪，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。因为凝块很软，以致难于脱水。.从硬件结构角度讲从硬件结构角度讲 高压泵：柱塞泵由一个大功率的电机高压泵：柱塞泵由一个大功率的电机驱动驱动，通过曲轴和连杆机构将电机的旋转运动转换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。成泵柱塞的往复运动。柱塞（相当于离心泵柱塞（相当于离心泵的叶轮）的叶轮）在

8、高压泵体的圆柱腔中运动。它们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。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力根据产品种类提高到均质压力10-2510-25MpaMpa。到第一级均质装置之前的入口压力（均质压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。质头上的均质压力相平衡。.驱动终端是指封装在不锈钢面板

9、箱里的机器的动驱动终端是指封装在不锈钢面板箱里的机器的动力部分力部分包括曲柄轴箱包括曲柄轴箱,传动皮带传动皮带, 齿轮箱齿轮箱 (不是所有型号的不是所有型号的机型都有机型都有), 主电机主电机, 润滑单元和辅助设备电路润滑单元和辅助设备电路.所有部件都有一所有部件都有一定的参数选择裕定的参数选择裕度且构造可信持度且构造可信持久耐用久耐用,减少维护减少维护维修到最低程度维修到最低程度.润滑单元润滑单元齿轮箱齿轮箱曲柄轴箱曲柄轴箱电机电机传动皮带传动皮带注注:一些部件及其位置根据型号不同有所变化一些部件及其位置根据型号不同有所变化.由铸铁制成的重型曲轴箱由铸铁制成的重型曲轴箱, 作为形成柱塞泵往复

10、运作为形成柱塞泵往复运动的动力端部分的机架动的动力端部分的机架. 曲柄轴用固体钢制造而成，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靠末端的滚动轴承和每个曲柄销之间的套筒轴承支撑支撑.曲柄轴曲柄轴连杆连杆十字头活塞十字头活塞.不同机型配备不同的润滑系统，主要有可调容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。量喷溅式和由泵及低油压开关控制式。用带变速驱动用带变速驱动装置的电气马装置的电气马达驱动油齿轮达驱动油齿轮泵给曲柄机械泵给曲柄机械平稳低速地供平稳低速地供油来润滑其轴油来润滑其轴承承.润滑油冷却器润滑油泵油压开关.机器的电气分配板包括电

11、源部分机器的电气分配板包括电源部分,电气保护以及机械安电气保护以及机械安全功能设施全功能设施.机器控制板上的电气设备机器控制板上的电气设备 (马达除外马达除外) 用电线与保护外用电线与保护外套内的接线盒相连套内的接线盒相连机器的前机器的前控制面板控制面板通过一整套完整的自动控通过一整套完整的自动控制系统机器可预置多种选制系统机器可预置多种选项，再安装适当的设施可项，再安装适当的设施可实现机器的远程控制实现机器的远程控制.铸造泵体横截面铸造泵体横截面柱塞柱塞环形密封环形密封泵体单向阀泵体单向阀可移动的可移动的顶部法兰顶部法兰.均质机高压阀是均质过程的核心部件均质机高压阀是均质过程的核心部件. 流

12、体产品通过均质压力可调的高压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阀产生各种效应能量聚集于一起的结果:流体紊流流体紊流局部气穴现象局部气穴现象剪切应力剪切应力高速撞击高速撞击结果是：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。 .为了造压为了造压, 有必要施加有必要施加 一个外力一个外力“F”来关闭一来关闭一部分流体通过高压均质阀时的通道部分流体通过高压均质阀时的通道.外力外力 “F”产品出产品出产品进产品进阀间隙阀间隙阀并不是完全阀并不是完全关闭关闭, 始终留有始终留有一个缝允许流一个缝允许流体通过体通过:

13、压力越压力越高，同样流动高，同样流动条件下的间隙条件下的间隙越小越小.气动均质压力调节是从气动均质压力调节是从 NS3015型号开始的一种标准型号开始的一种标准:是一个清洁简单的系统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允许快速压力释放NS3110 - INSTANT FLOW RATE vs. NOMINAL2000250030003500400045005000crank a

14、ngle radFlow rate l/h由于柱塞的往复运动，实由于柱塞的往复运动，实际的流量不是恒定的际的流量不是恒定的 (参参看右图看右图) 气动压力控制和气动压力控制和水润滑系统可缓解这种扰水润滑系统可缓解这种扰动。动。.用来关小均质阀的外力用来关小均质阀的外力“F”由以下元件产生由以下元件产生:手轮执行元件手轮执行元件 (典型的到典型的到NS3011型号的小机型型号的小机型)气动执行元件气动执行元件气动元件气动元件手轮手轮均质机高压阀气缸的气门组件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来关小均质阀从而增进机器的均质压

15、力均质压力.: 毫微阀毫微阀The NanoValve是由是由Niro Soavi开发的利于提高均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质效果改善产品质量的申请专利的高效均质阀. The NanoValve只所以能改善效率主要根据只所以能改善效率主要根据:通过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低的压力下达到尽量好的效果; 这个理论已经过大规这个理论已经过大规模的生产实验得到验证模的生产实验得到验证. .The NanoValve 的概念源于以下两个关键的特征而得以发的概念源于以下两个关键的

16、特征而得以发展展:小的阀间隙小的阀间隙阀体具有锋利的边缘阀体具有锋利的边缘同等流量条件下同等流量条件下, the NanoValve 的尺寸要比标准均质阀的的尺寸要比标准均质阀的尺寸大得多尺寸大得多dHDh在这儿在这儿 Dd (阀直径阀直径) 且且 hH (阀间隙阀间隙).刃口刃口 (刀刃刀刃) 边缘轮廓是阀通道头的关键设计特征边缘轮廓是阀通道头的关键设计特征. 通道头通道头 (H3) 冲击头冲击头 (H1) 冲击环冲击环 (H2)当产品以非常高的速度通过当产品以非常高的速度通过H1与与H3的相对面之间时，受的相对面之间时，受到外部均质环的冲击发生了到外部均质环的冲击发生了完全的均质。完全的均

17、质。.The NanoValve 的刃口边缘轮廓形式既适合低压的刃口边缘轮廓形式既适合低压/高流速的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).低压低压 NanoValve的特征是设的特征是设计了一个专用的冲击头来减少有计了一个专用的冲击头来减少有效压力承载面积效压力承载面积,作了从圆形作了从圆形 (标准阀标准阀)到环形到环形 (毫微阀毫微阀)的改造设计的改造设计.为了利用同等大小的气动为了利用同等大小的气动执行元件来获得均质压力执行元件来获得均质压力而采用同等大小的横截面而采用同等大小的横截面积积(冲击头冲

18、击头).利用下游的弹利用下游的弹性垫片（液压系统）来平性垫片（液压系统）来平衡这个压力衡这个压力.随机附带的使用维护指令手册随机附带的使用维护指令手册,包括维修指南和设备清包括维修指南和设备清单单.如果需要的话如果需要的话, 随机还可提供关于随机还可提供关于GMP认证证书手册认证证书手册(制药学的制药学的)与产品接触材料的证书与产品接触材料的证书. Niro Soavi S.p.A.Item DescriptionDescriptionQty Part Code1TESTATACOMPRESSION HEAD10129113-182TESTATACOMPRESSION HEAD11135243

19、GRUPPO VALVOLAVALVEGROUP2DRW.29112-24GRUPPO VALVOLAVALVEGROUP2DRW.29112-25PRIGIONIEROSTUD401335156DADONUT47600117GUARNIZIONEGASKET21400458FLANGIAFLANGE101338409FLANGIAFLANGE1013384110PRIGIONIEROSTUD2013351411DADONUT276001112RONDELLAWASHER2013353513CODICE NON PRESENTENOT EXISTING CODE-14PRIGIONIERO S

20、TUD2013351615DADONUT276000616PRIGIONIEROSTUD4013351517DADONUT476001118FLANGIAFLANGE2013352619GUARNIZIONEGASKET214025020DISTANZIERESPACER2013353121PACCHETTOPACKING241511CX30222CODICE NON PRESENTENOT EXISTING CODE-23RONDELLAWASHER2013353324CODICE NON PRESENTENOT EXISTING CODE-25CBLOCCHETTOBLOCK1013351

21、726PPRIGIONIERO STUD4013406727DADONUT476000628COLLETTOREMANIFOLD GROUP1013352929GUARNIZIONEGASKET414020630VITESCREW469TE10X7031GUARNIZIONEGASKET1140023Edito daAFRil 26/11/01Rev. Da/Rev. N./ 123456HIGH PRESSURE HOMOGENIZER09/01/024455NIRO HUDSON (BAXTER HEMOGLOBIN THERAPEUTICS)NS 3018H1/210244MACHINE

22、 TYPEDELIVERY DATENIRO SOAVI JOB NUMBERSERIAL NUMBERCUSTOMERMODELNS JOB N.: for ORIGINAL EQUIPMENTCERTIFICATION MANUAL4455SERIAL N.:1/210244NIRO SOAVICertification Manual.能量消耗及对温度的影响能量消耗及对温度的影响二级为第一级提供一个恒定的、可控制的背压二级为第一级提供一个恒定的、可控制的背压经验表明：当经验表明：当P2/P1 P2/P1 为为0.2 0.2 时，可以获得最好的效果时，可以获得最好的效果柱塞泵一级均质二级均质电功率压力压力.常见故障均质机的常见故障分为工艺，机械，电路三个方面流量不足，达不到要求出现压力不稳及均质机抖动异响（脱气罐液位）有气体微有异响，脱气效果不好（真空度）蘑菇阀，弹簧有损坏压力不稳微有抖动（检查）压力表指针跳动严重，可能是液压油内有气（排气）均.