页数：157页文件大小：5.52 MB来源： 食品加工机械与设备ppt课件
本课件讲解粉碎的概念、目的、方法、粉碎比与粉碎流程，重点分析锤式粉碎机与辊式磨粉机的结构组成、工作过程、主要性能参数与使用维护，并延伸介绍气流粉碎机等超微粉碎设备，以及均质机、混合设备与调和机的工作原理与型式。
本页为第三章粉碎、均质及混合机械的章首页，本章依次讲述以下各节。
本页为第一节粉碎机械的节首页，本节涵盖以下内容。
粉碎级别与粒度范围：下表列出相关对照数据。
| 类别 | 粒度级别 | 粒径范围 |
|---|---|---|
| 破碎 | 粗碎 | 直径大于100 mm |
| 破碎 | 中碎 | 30~100 mm |
| 破碎 | 细碎 | 3~30 mm |
| 粉磨 | 粗磨 | 3~0.1 mm |
| 粉磨 | 细磨 | 0.1~0.03 mm |
| 粉磨 | 超细磨 | 小于0.03 mm |
粗磨：3-0.1 mm 细磨：0.1-0.03 mm超细磨：小于0.03 mm（3）超微粉碎：将全部物料粉碎到微米级的粒度。
例如：胶体磨。
粉碎方法与适用物料：下表列出相关对照数据。
| 粉碎方法 | 作用方式 | 适用物料 |
|---|---|---|
| 挤压 | 两工作构件间缓慢增长的压力 | 脆性物料；韧性物料可成片状（如麦片） |
| 撞击 | 瞬间外来冲击力 | 多数物料均可适用 |
| 折断 | 两工作构件间承受弯曲应力 | 硬度大、脆性大的块状或条状物料（如豆饼） |
| 研磨 | 两相对滑动粗糙面间的摩擦与剪切 | 小块物料或韧性物料 |
| 剪切 | 相对运动的两构件端面切断 | 韧性物料，果蔬、肉类的分切 |
为了衡量粉碎机的粉碎效果，通常采用粉碎比这个概念。
既：i=D/d （3-1-1）式中i——平均粉碎比;D——物料粉碎前的平均直径，mm;d——物料粉碎后的平均直径，mm;为了简单的表示和比较这一特性，常用其允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比作为粉碎比，称公称粉碎比。
由于实际加人的物料的最大尺寸总是小于最大进料口尺寸，所以粉碎机的平均粉碎比一般小于公称粉碎比。
前者约是后者的70%-90%。
粉碎比是确定粉碎工艺以及选用粉碎机的重要依据。
一般粉碎机械的公称粉碎比为3-10，粉磨机械则达到30-1000以上。
主要包括两个方面：
图3-1-2 三级粉碎工艺：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
次粉碎后卸出的物料全部作为制成品。
优点：方法简单；无附属设备；费用少。
缺点：成品粒度分布广，时间长，“过度粉碎”降低粉碎效率，增加功耗。
b.闭路粉碎将粉碎后的物料进行分粒，不符合细度要求的物料再回流到粉碎机重新粉碎，粉碎机的工作只针对比较粗的颗粒。
优点：成品粒度均匀，避免过度粉碎，生产效率高，功耗小。
缺点：系统复杂，附属设备多，操作复杂。
c.工艺流程示意图：：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
多级闭路粉碎流程：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
小型玉米粉磨机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
农用小麦粉磨机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
的工作过程及结构型式常见的锤式粉碎机系统如图3-1-4。该系统主要由进料装置，机壳，转子，齿板，筛板，风机和排料装置组成。在主轴上固定转盘，上连接锤片组成转子。转子由主轴驱动，在粉碎室（由机壳、齿板和筛板组成）内旋转，粉碎物料，转子下方是筛板，侧面是风机，风叶固定在主轴上。
锤式破碎机锤头：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
筛板筛孔等级：下表列出相关对照数据。
| 筛孔等级 | 孔径范围 |
|---|---|
| 小孔 | 1~2 mm |
| 中孔 | 3~4 mm |
| 粗孔 | 5~6 mm |
| 大孔 | 8 mm 以上 |
不同大小孔径的筛板：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
筒式筛板：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
切向喂料式锤式粉碎机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
径向喂料式锤式粉碎机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
轴向喂料式锤式粉碎机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
主要性能参数1、粉碎比锤式粉碎机有很高的粉碎比，单转子式粉碎机的粉碎比在10-15之间。
由于产品粒度的大小主要取决于筛孔的大小，缩小筛孔可加大粉碎比，减小产品粒度。
但会缩小粉碎机的性能。
2、转子的转速锤式粉碎机的转速取决于锤片破碎时所需的动能。
转速的大小与锤片的质量有关，质量越大，破坏能力越强，离心力也越大。
单转子式粉碎机的圆周速度为40-50 m/s,转子的转速为700-1300 r/min.。
的生产能力与转子的长度、筛板的孔隙大小、锤片的质量、转速、粉碎比、加料情况及物料的形状有关。
根据经验，可用下式。
计算：G=(30～45)DLρ式中G——生产能力，kg/h ;D——按锤片外缘计算的转子直径，m;L——转子长度，m;ρ——物料粉碎前的密度，kg/m3。
的功率消耗一般也采用经验公式。
计算：P=KD2Ln式中P——粉碎机所消耗的功率，kW；K——系数，大型机K=0.15-0.2，中型机K=0.15，小型机K=0.10；D——按锤片外缘计算的转子直径，m; L——转子长度，m;n——转子转速，r/min。
锤式粉碎机的使用与维护1、锤式粉碎机工作时，应先启动机器，再投入物料。切忌在满负荷时启动。
、掌握粉碎的基本概念、目的和方法。
采用大枪板拼装肢结构，整个机身由8快铸铁件构成，即左右侧墙板、磨顶和4块墙板撑挡，全部用螺栓连接固定。
机身内部使用木质衬板保温，以防在工作中内腔壁结露而导致粉料结块甚至霉变。
不同类型的辊轴：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
面间的最小距离叫轧距.调节轧距可以控制被粉碎物料的粒度．(2) 调节方式:a．松闸：当粉磨机空载时，为避免高速相向旋转的两磨轮相互摩擦、碰撞，轧距应放大，称为松闸。
b.合闸：当粉碎机负载时，为了达到研磨效果，两辊间隙应回到调定的轧距，称为合轧．（3）。
要求：要求送、合闸和味料机构的操作联动，有物料时，物料传感器使喂料机构先运转，物料进入两辊之间后再合闸；断料时，先松闸，再使物料机停止，这样可以防止两辊碰撞产生火花，引起粉尘爆炸，而且避免表面的磨损。
MY型辊式磨粉机结构示意图：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
主要形式机械1、辊式粉磨机的特点
啤酒生产工艺流程：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
五棍麦芽粉碎机流程图：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
农用小型磨粉机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
辊式磨粉机的主要性能参数1、磨辊速比和研磨长度快慢辊线速度的比值称为速比，用i表示，两辊磨线速度相等时有：i=vk/vm=nk/nm式中：vk、vm ——分别为快、慢辊的线速m/s ；nk、nm——分别为快、慢辊的速度r/min。研磨长度是指在粉碎区内快辊面相对于物料的滑动距离，用s表示：s=L
由下式得到：G=120πDnLBρψ式中：Ｇ——生产能力，kg/h;Ｄ——辊磨直径,m;n ——辊磨转速,r/min;L ——辊磨长度,m;B ——轧距,m;ρ——物料密度,kg/m3;ψ——填充系数.。
用于磨粉时，其功率可按下式。
计算：P=0.735kQ/dn式中：P——功率，kW；K——系数，取K=100-110；Q——磨粉机生产能力，t/h;d——被粉碎物料粒度，cm;n——磨辊速度，r/min.。
辊式粉磨机的使用与维护
气流粉碎机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
气流粉碎机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
震动磨在工作时，筒体内装着颗粒较小的被粉碎物料和球状或圆柱状的研磨体，研磨系统做高频震动，利用筒体内部的研磨体对物料的高频撞击和研磨将物料粉碎至超细。
特点：震动磨粉碎效率高，适应性强，可用于任何物料的超细磨，干磨、湿磨均可。（3）冷冻粉碎机有些物料在常温下具有热塑性或者非常强韧，粉碎起来非常困难。
冷冻粉碎机可将物料冷冻，使物料成为脆性材料再粉碎。
震动磨：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
震动磨：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
冷冻粉碎机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
本页为第二节均质机的节首页，本节涵盖以下内容。
目的均质的目的在于将液体的混合物料中的粗大脂肪球或者较大的颗粒破碎细化，提高食品的均细度，防止或延缓物料分层，使其成为液体均相、稳定的混合物。
均质后的食品在口感、外观及消化吸收率等方面均有提高。
果影响很大，物料均质温度高，液体的饱和蒸汽压也高，均质时容易形成空穴。
所以在均质前可将物料加热。
例如：牛奶的均质温度一般为50-70℃，50 ℃是牛奶的有效均质的最底温度，超过70 ℃就会在均质机中生产“汽窝”。
注意：均质温度高，不利于蛋白质的热稳定性。
a、吸料。
过程：当柱塞向右运动时，泵腔体积增大，使泵腔内产生低压，物料由于外压的作用顶开吸入活门进入泵腔的过程。
b、排料。
过程：当柱塞向左运动时，泵腔体积减小，使泵腔内压力逐渐升高，关闭了吸入活门，达到一定高压时又会顶开排处活门，将泵腔内液体排处的过程。
均质阀安装在高压泵的排料口，一般采用双级均质阀。
图3-2-4a、3-2-4b。
均质阀由阀座、阀芯、弹簧、调节手柄组成。
阀座和阀芯结构精密，二者之间间隙小而均匀，保证均质质量。
间隙大小由调节手柄调节弹簧对阀芯的压力到来改变。
均质压力有压力表测定。
第一级压力为20-25MPa，主要使大的颗粒得到破碎；第二级压力为3.5MPa，主要是进一步细化并均匀分散。
、生产能力60πd2G= snzψ4式中：G ——生产能力，m3/h；d ——柱塞直径，m；s ——柱塞行程，m；n ——柱塞每分钟往复次数，次/min；z ——柱塞数，个；ψ——泵的容积系数，一般取0.8-0.9。
.8GρpP=3600*102η式中：P ——消耗功率，kW；G ——生产能力，m3/h；ρ——料液密度，kg/m3；p ——料液输出压力，kPa；η——效率系数，0.7-0.8；。
、高压均质机不得空转，启动前先接通冷却水。
离心均质机常用于乳品生产，它不仅能进行均质，还可以去除牛乳中的杂质并分离细奶油，又称为净化均质机。（一）离心均质机的工作原理离心均质机有一个高速离心的转鼓，物料流至转鼓后受到强烈的离心作用，不同密度的组分便会被分离。
例如：牛乳在离心均质机中会分成三相，密度最大的杂质被甩到转鼓四周，应定期排渣；密度适中的的脱脂乳从上部的均质出口排出；密度最小的稀奶油被导入稀奶油室，室内有一个带尖齿的圆盘恒速旋转，与稀奶油发生激烈的相对运动并产生孔穴作用，将脂肪球打碎，均质后的稀奶油可同脱脂乳一起流出。
主要结构1、分离转鼓离心均质机的主要工作部件是分离转鼓，由转轴、碟片等组成。
图3-2-5。
转轴上有数十块锥形碟片，使液体物料在碟片间形成薄层流动，由于碟片作用，减少了液体的搅动，减小了沉降距离，增加了沉降面积，从而大大增强了分离效率和生产能力。
离心均质机一般工作时转鼓以6000r/min的速度转动。
离心均质机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
超声波均质机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
由固定磨体（定子）和高速旋转的磨体（转子）组成，如图所示，两个磨体之间有可以调动的间隙。
当料液通过间隙时，由于转子的高速旋转，使服着于转子上面的物料运动速度最大，而附着于定子面上的物料速度为零，在液流中生产巨大的速度梯度，使物料受到剧烈的剪切、摩擦和湍流作用，物料因而被磨碎、混合、分散和乳化。
分为卧式和立式.1、卧式胶体磨的转子随水平轴转动，定子和转子的间隙一般在50-150um，依靠转子的水平位移来调节。
转子的转速为3000-15000r/min。
适用于粘性相对较低的物料。
立式胶体磨的转子位于垂直方向，转子的转速为3000-10000 r/min，适用于粘性相对较高的物料，其卸料和清洗都很方便.。
主要结构胶体磨主要由进料口、外壳、定子、转子、电动机、调节装置和底座等构成，如图。
常见胶体磨形式：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
本页为第三节混合机械一粉料混合机二气液混合机的节首页，本节涵盖以下内容。
由旋转容器及驱动转轴、机架、减速传动机构和电动机组成，旋转容器内部无搅拌工作部件。
工作时，容器内物料在容器的带动下向上运动，然后在自重下回落，造成上下翻动和侧向运动，从而不断进行扩散，达到混合的目的。
减速装置要求减速比大。
水平型混合机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
倾斜型混合机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
由两个锥底相连的圆锥体构成，驱动轴固定于锥底部分，一个锥顶为原料入口，另一个为混合物料的出口。
优点：易流动、混合快、物料排出彻底。
锥角有60°、90 °两种。
转速为5-20 r/min.。
又称双圆交型混合机，图3-3-3。
由两个倾斜的圆筒组成，两圆筒交角为60▫-90▫，与驱动轴非对称分布，操作时物料的混合效果要好。
V型混合机的装量容积为体积的10%-30%，工作转速为6-25r/min,混合时间为4min/次。
适用：干粉状食品（面粉、奶粉等）的混合。
立方体型，混合操作时，物料在空间力的作用下做三维的复杂运动，强化了混合的效果，消除了混合的死角，大大缩减了混合的时间。
适用：咖啡等贵重物料的混合。
是圆筒型混合机的一种变型，圆筒变为轮筒，消除了混合死角。
特点：容积较小、装料少。
适用：小食品包装调味料或包糖衣的操作。
容器固定，内部有回转的搅拌浆叶或螺旋，强制性的分散、切割物料，物料在容器内有确定的流动方向，属于对流混合。
适用：物料的性质差别较大及混合比较大，混合精度高的场合。
螺带式混合机的内部有螺旋带状浆片，靠浆片的回旋来完成对物料的混合。
分类：a、根据螺带的数目分：单螺带混合机和多螺带混合机b、根据螺带的安装位置分：卧式螺带混合机、立式螺带混合机和倾斜式螺带混合机。
螺带式混合机工作转速为20-60r/min，装量体积为容器体积的30%-40%。
如图3-3-10，其溶剂为立式，中央有螺旋式的驱动轴，轴的四周是一个套筒，上部有一由驱动轴带动的甩料板。
工作时，驱动轴将物料从套筒底部提升到上部，在甩料板的作用下被甩到容器四周，慢慢落下，到底部有被驱动轴提升‥‥‥如此循环往复，直到预定的混合效果，由下部出口排出。
如图3-3-11，容器呈倒圆锥型，螺旋输送机沿圆锥的母线置于容器的内部。
上部设有驱动装置，输送机在摇臂的带动下转动，小容量混合时间为2-4 min,大容量混合时间为8-10 min。
应用：比较广泛，如小麦粉，奶粉等。
双螺带混合机：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
１、结构见图3-3-13，薄膜式碳酸化器的主体是一个压力容器，经过滤、减压处理后的CO2气体恒定地向压力容器输入，容器内的CO2的压力控制在0.4-0.6MPa。
２、原理容器内部有多组圆盘，当水流过圆盘时，形成薄层，使充满在容器中的CO2与水充分的接触，可以延长水在CO2气体中的停留时间，又扩大了接触面积，在水流动过程中完成碳酸化。
３、特点：设备结构简单、操作方便、碳酸化效果主要由圆盘数目确定。
１、结构见图３-3-14，由双作用式活塞泵、碳酸化罐、机座和管道组成。
处理水经过加压后进入流体通道，当水流至收缩的喷嘴处时，流速增加。
随水流增加，水的内部压力迅速下降，形成低压区，这样就不断吸收CO2。
当水离开喷嘴时，周围的环境压力与水的内部压力形成较大的压差。
为了维持平衡，水会爆裂成细小的水滴，同时，水与气体间有很大的相对速度，使水滴变得更加细微，增加了水与CO2的接触面积，提高了混合效果。
本页为第四节调和机械的节首页，本节涵盖以下内容。
、按搅拌容器轴线位置分立式调和机和卧式调和机2、按搅拌轴数量分单轴调和机、双轴调和机和多轴调和机3、根据操作分间歇式调和机和连续式调和机4、根据搅拌轴转速分高速调和机和低速调和机5、根据被调和物料分打蛋机和调粉机。
、应用打蛋机用于搅打粘稠性浆体物料。
在食品工业中常用于打发蛋白液、奶油，在蛋糕生产中用于调制面浆，在软糖生产中调制糖浆。
打蛋机的转速一般较高，所以也叫高速调和机。
2、结构组成有搅拌器、调和容器、传动装置及容器升降机构组成。
图3-4-1。
、搅拌器立式打蛋机的搅拌器由搅拌桨和搅拌头组成。
搅拌桨在运动中搅拌物料，搅拌头则使搅拌桨相对于容器形成公转和自转的运动规律。（1）搅拌桨有三种。
结构：钩形搅拌桨、网形搅拌桨和鼓形搅拌桨。
见下图。(2) 搅拌头。
作用：保证搅拌桨形成特定的运动轨迹，搅拌均匀。(3) 不同搅拌桨的比较。
钩形搅拌桨网形搅拌桨鼓形搅拌桨：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
应用举例钩形搅拌桨钩形高黏度物料面浆网形搅拌桨网形中黏度物料糖浆鼓形搅拌桨鼓形低黏度物料稀蛋白液。
、调和容器立式打蛋机的调和容器也叫“锅”，上部为圆柱形，下部接椭圆锅底，两体焊接成形，与搅拌桨的运动轨迹相适应。
、容器升降机构立式打蛋机都装有升降系统，机架上的固定容器只要做少量的升降移动并定位自锁，可达到快速装卸的要求。
、机座机座承受搅拌操作的全部压力。（五）、传动装置立式打蛋机的转动装置是通过电动机经带轮减速传到调速机构，在经过齿轮变速、减速及转变方向，是搅拌有正常工作。
低速70r/min，中速125r/min，高速200r/min。
(六)、常见打蛋机类型：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
调粉机也叫和面机、捏合机，一般用来调制黏度极高的浆体或塑性固体，常用来捏合各种不同性质的面团，如酥性面团、韧性面团、水性面团。
、调粉机的工作过程1、调粉机分立式和卧式两种，主要由搅拌容器、搅拌器、传动装置、容器翻转器和机架组成。
卧式调粉机的搅拌容器轴线与搅拌器的回转轴线处于水平位置，其结构简单，卸料、清洗、维修方便，造价低。
桨叶式搅拌器在调粉过程中桨叶对物料的剪切作用很强，拉伸作用弱，对面筋的形成具有一定的破坏作用。
力强，卸料与清洗均很方便，应用广；Z形搅拌器调和能力略低，但可生产较强的压缩剪力，多用于细颗粒与粘滞物料的调和。
主要由连接板3-6个直辊及搅拌轴1个组成，直辊可以平行于搅拌轴，也可以倾斜安装。
滚笼式搅拌桨作用力柔和，适合于水面团，韧性面团等调制。
椭圆式搅拌器，扭叶式搅拌器等。
特点：桨叶外缘母线与容器内壁曲面相似，间距小，中心无搅拌轴，无死角，混合均匀，无抱轴现象。
搅拌槽，多由不锈钢做，一次可调粉25kg、50kg、75kg、100kg、400kg等。
卧式搅拌器示意图：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
立式调粉机的搅拌容器轴线沿竖直方向布置，搅拌器竖直或倾斜安装，结构简单，制造成本低，占空间大，卸料、清洗不方便。
立式搅拌器：本页以图示方式呈现，展示该设备的外形、结构布置与主要部件，文字说明以课件原图为准。
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