大学精品课件:第五章、粉碎切割.ppt
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- 大学 精品 课件 第五 粉碎 切割
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1、第五章 粉碎切割机械 食品加工中,涉及大量将原料或中间产品的尺寸减小的操作,这些需要应用各种粉碎或切割机械设备。物料经过粉碎或切割等处理后,可以获得所需的加工物性或产品形状。第一节 粉碎机第二节 切割机械粉碎 粉碎是用机械力的方法克服固体物料内部凝聚力达到破碎的单元操作。在食品工业中占有非常重要的地位,主要表现在:(1)适应某些食品消费和生产的需要,例如小麦以面粉形式食用,巧克力配料粉需碾碎至足够细小颗粒才能保证最终产品的品质。(2)增加表面积以利于后道工序处理的顺利进行,例如果蔬干燥前需将大块物料粉碎成小块物料。(3)工程化和功能性食品的生产需要各种配料粉碎后才能混合均匀,粉碎对终产品品质影
2、响很大。切割切割是利用切割器具(如切刀等)与物料的相对运动时产生的剪切力达到切断、切碎效果的单元操作。食品切割目的主要有:(1)获得一定形状的产品单体,如切丝、切丁、切片。(2)获得质地组成均一化的产品,如通过斩拌等操作,得到组成均一、质地细腻的产品。粉碎机可以根据成品粒度分为普通(成品粒度80目)、微(80成品粒度80目)和超微(成品平均粒度200目)粉碎机。从粉碎作用形式看,最常用的粉碎机包括冲击式和研磨式粉碎机等。一、冲击式粉碎机 二、转辊式粉碎机三、高压均质机一、目的二、食品粉碎级别三、分类四、粉碎的方法五、粉碎规则目的减小粒度,加快溶解速度或提高混合均匀度。控制物料相近的粒度,防止各
3、种物料混合后再产生自动分级的离析现象。原料颗粒内分级。加快脱水速度。生产加工要求。把大块物料处理成尺寸较小的物料,把大颗粒物料粉碎微小颗粒。一、目的二、食品粉碎级别三、分类四、粉碎的方法五、粉碎规则一、目的二、食品粉碎级别三、分类四、粉碎的方法五、粉碎规则分类 根据处理物料的干湿状态 干式粉碎 湿式粉碎 物料含水率在4%以下物料含水率在50%以上 含水率在4%50%之间的物料易粘结,粉碎、碾磨工作难进行。一、目的二、食品粉碎级别三、分类四、粉碎的方法五、粉碎规则粉碎的方法 挤压 弯曲折断 剪切 撞击 研磨一、目的二、食品粉碎级别三、分类四、粉碎的方法五、粉碎规则粉碎规则 粉碎物料的基本原则 粉
4、碎方法的选择 粉碎操作达到要求,立刻离机。主要取决于被粉碎物料的大小和所需的粉碎比及物料的韧性,而其中物料的硬度和破裂性更具首要地位。挤压和冲击力对于特别坚硬的物料很有效,剪切力(或摩擦力)对于韧性物料有效。粉碎机可以根据成品粒度分为普通(成品粒度80目)、微(80成品粒度80目)和超微(成品平均粒度200目)粉碎机。从粉碎作用形式看,最常用的粉碎机包括冲击式和研磨式粉碎机等。一、冲击式粉碎机 二、转辊式粉碎机三、高压均质机 两大类冲击式粉碎机(一)机械冲击式粉碎机(二)气流式粉碎机机械冲击式粉碎机依靠高速旋转的棒或锤等部件冲击或打击颗粒,使其粉碎。气流磨利用高速空气流或过热蒸汽,使颗粒加速产
5、生相互冲击力、碰撞力或与器壁发生冲击碰撞作用而被粉碎。类型与特点 锤击式粉碎机类型:锤击式和盘击式。优点:(与其它型式粉碎机比)具有单位功率粉碎能力大,粉碎粒度易于调节,应用范围广,占地面积小,易实现连续化的闭路粉碎等优点。缺点:由于部件的高速旋转及与颗粒的冲击或碰撞,不可避免地会产生磨损问题,因而不适宜用来处理硬度太大的物料。锤击式粉碎机 这种粉碎机利用高速旋转的锤头或锤片产生的作用力使物料粉碎,既适用于脆性物料,也可用于部分韧性物料甚至纤维性物料的粉碎,所以常被称为万能粉碎机。类型 锤片 筛网 工作过程 特点 应用锤式粉碎机的类型锤击式粉碎机 这种粉碎机利用高速旋转的锤头或锤片产生的作用力
6、使物料粉碎,既适用于脆性物料,也可用于部分韧性物料甚至纤维性物料的粉碎,所以常被称为万能粉碎机。类型 锤片 筛网 工作过程 特点 应用锤片的种类和形状锤片是主要的易损件,一般寿命为200500h,为了延长使用寿命,通常需进行热处理。锤片的形状很多,其基本类型如图所示。锤击式粉碎机 这种粉碎机利用高速旋转的锤头或锤片产生的作用力使物料粉碎,既适用于脆性物料,也可用于部分韧性物料甚至纤维性物料的粉碎,所以常被称为万能粉碎机。类型 锤片 筛网 工作过程 特点 应用筛网筛网材料通常为冷轧钢板。筛网对转子的包角随进料方式不同而异,切向喂入式粉碎机的180,轴向喂入式的=360,径向喂入式的 360(30
7、0),物料粉碎的粒度取决于筛网孔径的大小。锤击式粉碎机 这种粉碎机利用高速旋转的锤头或锤片产生的作用力使物料粉碎,既适用于脆性物料,也可用于部分韧性物料甚至纤维性物料的粉碎,所以常被称为万能粉碎机。类型 锤片 筛网 工作过程 特点 应用工作过程 物料从进料口进入粉碎室后,便受到随转子高速回转的锤片的打击,进而飞向固定在机体上的筛板(或筛网)而发生碰撞。落入筛面与锤片之间的物料则受到强烈的冲击、搓擦和摩擦作用,逐渐被粉碎。当粉粒体的粒径小于筛孔直径时便被排出粉碎室,较大碎粒继续粉碎,直至全部排出机外。锤击式粉碎机 这种粉碎机利用高速旋转的锤头或锤片产生的作用力使物料粉碎,既适用于脆性物料,也可用
8、于部分韧性物料甚至纤维性物料的粉碎,所以常被称为万能粉碎机。类型 锤片 筛网 工作过程 特点 应用特点优点:构造简单,用途广泛,生产率高,易于控制产品粒度,无空转损伤等优点。缺点:粉碎过程基本上没有选择性,粉碎粒度不能严格控制。粉碎比可以在很大的范围内变化。锤击式粉碎机 这种粉碎机利用高速旋转的锤头或锤片产生的作用力使物料粉碎,既适用于脆性物料,也可用于部分韧性物料甚至纤维性物料的粉碎,所以常被称为万能粉碎机。类型 锤片 筛网 工作过程 特点 应用锤击式粉碎机的应用 锤击式粉碎机的应用十分广泛。许多食品原料及其中间产品的加工过程中均用到它,例如薯干、玉米、大豆、咖啡、可可、蔗糖、大米、麦类以及
9、各种饲料等的粉碎均可使用锤击式粉碎机。两大类冲击式粉碎机(一)机械冲击式粉碎机(二)气流式粉碎机(二)气流式粉碎机原理气体介质特点 1立式环形喷射气流粉碎机 2对冲式气流粉碎机 3超音速气流喷射式粉碎机气流式粉碎机原理气流式粉碎机是比较成熟的超微粉碎设备。它使用空气、过热蒸汽或其它气体通过喷嘴喷射作用成为高能气流。高能气流使物料颗粒在悬浮输送状态下相互之间发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦等作用,加上高速喷射气流对颗粒的剪切冲击作用,使物料得到充分研磨而成超微粒子。气体介质由于欲粉碎的食品物料熔点大多较低或者不耐热,故通常使用空气为介质。被压缩的空气在粉碎室内膨胀,产生的冷效应与粉碎时产生的热效应相互
10、抵消。气流粉碎机的特点(1)能获得50m以下粒度的粉体;(2)粗细粉粒可自动分级,且产品粒度分布较窄,并可减少因粉碎中操作事故对粒度分布的影响;(3)由于喷嘴处气体膨胀而造成较低温度,加之大量气流导入产生的快速散热作用,因而用于低熔点和热敏性材料的粉碎;(4)由于主要采用物料自磨原理,故产品不易受金属或其它粉碎介质的污染;(5)可以实现不同形式的联合作业,例如,用热压缩空气实现粉碎和干燥联合作业,在粉碎的同时可与别的外加粉体或溶液进行混合等;(6)可在无菌情况下操作;(7)结构紧凑,构造简单,没有传动件,故磨损低,可节约大量金属材料,维修也较方便。1立式环形喷射气流粉碎机 主要由立式环形粉碎室
11、、分级器和文丘里加料器等组成。工作过程 从喷嘴喷出的高速压缩空气气流将喂入的物料加速并形成紊流状,致使物料在粉碎室中相互高速冲撞、摩擦而达到粉碎。粉碎后的粉粒体随气流经环形轨道上升,由于环形轨道的离心力作用,使粗粉粒靠向轨道外侧运动,细粉粒则被挤往内侧。回转至分级器入口处时,由于内吸气流旋涡的作用,细粉粒被吸入分级器中分离而排出机外,粗粉粒则继续沿环形轨道外侧远离分级器入口处通过而被送回粉碎室中,再度与新输入物料一起进行粉碎。2对冲式气流粉碎机 主要工作部件有冲击室、分级室、喷管、喷嘴等。工作过程 两喷嘴同时向冲击室喷射高压气流。其中左侧喷嘴喷出的高压气流将料斗中的物料逐渐吸入,送入喷管,物料
12、在此得到加速。加速后的物料一进入冲击室,便受到右侧喷嘴喷射来的高速气流阻止,物料尤如冲击在粉碎板上而破碎。粉碎后转而随气流经上导管进入分级室后作回转运动。在分级室中,因离心力的作用而分级,细粉粒所受离心力较小,处于中央而从排出口被排出机外;粗粉粒较大,沿分级室周壁运行至下导管入口处,并经下导管送至喷嘴前,被喷嘴的高速气流送至喷管中加速后进入冲击室,与对面新输入的物粒相互碰撞、摩擦而再次粉碎,如此循环达到粉碎目的。3超音速气流喷射式粉碎机 粉碎室周壁上安装有喷嘴。工作过程 物料经料斗入机后,先与压缩空气混合形成气固混合流,之后以超音速由喷嘴喷入粉碎室,使物料在粉碎室内发生强烈的对冲冲击、碰撞、摩
13、擦等作用而被粉碎。其粒度可达1m的超微粉碎机内设有粒度分级机构,微粒排出后,粗粒返回粉碎室内继续粉碎。两大类冲击式粉碎机(一)机械冲击式粉碎机(二)气流式粉碎机粉碎机可以根据成品粒度分为普通(成品粒度80目)、微(80成品粒度80目)和超微(成品平均粒度200目)粉碎机。从粉碎作用形式看,最常用的粉碎机包括冲击式和研磨式粉碎机等。一、冲击式粉碎机 二、转辊式粉碎机三、高压均质机二、转辊式粉碎机 转辊式粉碎机利用转动的辊子产生摩擦、挤压或剪切等作用力,达到粉碎物料的目的。根据物料与转辊的相对位置,转辊式粉碎机有盘磨机和辊磨机等专用设备。辊式磨粉机辊式磨粉机 辊式磨粉机是食品工业广泛使用的粉碎机械
14、,特别在面粉工业中早已是不可缺少的关键设备,其它如啤酒麦芽的粉碎、油料的轧坯、巧克力的精磨、糖粉的加工、麦片和米片的加工等也都能采用类似的机器。1辊式磨粉机结构2磨辊的配置1辊式磨粉机结构 图所示为复式对辊式磨粉机主要由以下六个部分组成:()磨辊()传动部分()轧距调节机构(4)磨辊的清理机构(1)磨辊辊式磨粉机的主要工作机构是磨辊,一般有一对或两对磨辊,分别称为单式和复式辊式磨粉机。在复式磨粉机中,每一对磨辊组成一个独立的工作单元。物料从两磨辊间通过时,受到磨辊的研磨作用而被破碎。磨辊在单式磨粉机内呈水平排列,在复式磨粉机内,有水平排列的(如美国的磨粉机),也有倾斜排列的(如欧洲和我国使用的
15、大、中型磨粉机)。1辊式磨粉机结构 图所示为复式对辊式磨粉机主要由以下六个部分组成:()磨辊()传动部分()轧距调节机构(4)磨辊的清理机构(2)传动部分传动部分主要给磨辊提供工作动力,使两磨辊作相对方向的转动,其中一个为快辊,另一个为慢辊。因为以同一速度相向旋转的磨辊对小麦只能起到轧扁、挤压作用,得不到良好的研磨效果;只有当两磨辊以不同速度相向旋转时,才能对小麦起到研磨作用。传动部分的作用就在于保证磨辊按照一定的速度转动,而且快慢辊之间要保持一定的转速比。1辊式磨粉机结构 图所示为复式对辊式磨粉机主要由以下六个部分组成:()磨辊()传动部分()轧距调节机构(4)磨辊的清理机构(3)轧距调节机
16、构两磨辊之间的径向距离称为轧距。用来调节两磨辊距离的机构称为轧距调节机构。缺少这一机构,磨粉机就不能与各种粒度的研磨物相适应,也不能根据工艺要求随时改变磨粉机的研磨强度。倾斜排列的磨辊,上辊为快辊,它的轴承因固定在磨粉机的机壳上,故位置不能移动;下辊为慢辊,它的轴承装在可以上下移动的轴承臂上,轴承臂通过弹簧与轧距调节机构相联,因此慢辊的位置可调节改变。改变两辊间的轧距以达到一定的研磨效果,是轧距调节机构的主要作用。1辊式磨粉机结构 图所示为复式对辊式磨粉机主要由以下六个部分组成:()磨辊()传动部分()轧距调节机构(4)磨辊的清理机构(4)磨辊的清理机构磨辊的清理机构用于清除其所黏附的粉层,保
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