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1、第六章 粉碎机械与设备第六章 粉碎机械与设备第六章 粉碎机械与设备第六章 粉碎机械与设备?第一节概述?第二节干法粉碎机械与设备?第三节湿法粉碎机械及设备?第四节果蔬破碎机械与设备?第五节肉类绞切与粉碎机械与设备?第六节超微粉碎机械与设备第一节 概述?一、粉碎机械的作用?二、粒度和粉碎方式?三、粉碎机械的分类?四、选择粉碎机械的要求第一节 概述一、粉碎机械的作用?固体物料在机械力的作用下，克服内部的凝聚力，分裂为尺寸更小的颗粒，这一过程称为粉碎操作。?粉碎操作在食品加工中作用：?（1）满足某些产品消费的需要。如小麦磨成面粉、稻谷碾成白米后才能食用；?（2）增加固体的表面积，以利于干燥、溶解、浸出
2、等进一步加工。如蔬菜、水果等干燥前大多切成小块；?（3）组分的物料粉碎后混合，可以提高混合的均匀度，满足工艺要求。如工程化、功能性食品的生产以及配合饲料的制造，原料粉碎是不可缺少的工序。二、粒度和粉碎方式?1.粒度：?2.粉碎方式:图6-1 粉碎的基本方法（a)挤压;(b)折断;(c)剪切;(d)撞击;（e）劈裂;（f）研磨三、粉碎机械的分类?粉碎操作可分为干法和湿法两大类。粉碎力粉碎机特点用途冲击剪切锤式粉碎机适用于硬或纤维质物料的中、细碎，有粉碎热玉米、大豆、谷物、地瓜、地瓜干、油料榨饼、砂糖、干蔬菜、香辛料、可可、干酵母盘击式粉碎机适用于中硬或软质物料的中、细碎胶体磨（湿法）软质物料的超
3、微粉碎乳制品、奶油、巧克力、油脂制品挤压剪切辊磨机（光辊或齿辊）由齿形的不同适于各种不同用途小麦、玉米、大豆、咖啡豆、花生、水果盘 磨可以在粉碎的同时进行混合，制品粒度分布宽食盐、调味料、含脂食品盘式粉碎机干法、湿法都可用谷类、豆类剪切滚筒压碎机适于软质物料的中碎马铃薯、葡萄糖、干酪斩肉机、切割机软质粉碎肉类、水果摩擦搓撕砻谷机、剥壳机、碾米机选择性破碎碾削砻谷、剥壳、碾米表6-1 粉碎机的选择四、选择粉碎机械的要求?1经粉碎后的物料，颗粒大小要均匀；?2已被粉碎的物料，要能立即从轧压部位排出；?3尽可能实现操作自动化，例如能不断地自动卸料等；?4可以调节和控制粉碎度；?5维修方便，易损件更换
4、简单；?6设有安全装置，发生故障时能自动停车；?7节能，即每单位产量所消耗的能源要尽最小。第二节 干法粉碎机械与设备?一、锤式粉碎机械及应用?二、辊式粉碎机械及应用?三、气流式粉碎机械及应用?四、振动式粉碎机械及应用?工作原理：?分类：按粉碎机的进料方向，可分为切向喂料式、轴向喂料式和径向喂料式3种，如图6-2所示。一、锤式粉碎机械及应用图6-2 锤片粉碎机类型（a）切向式;（b）轴向式;（c）径向式1-进料斗;2-转子;3-锤片;4-筛片;5-出料口(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(i)图6-4 锤片的种类（a）矩形;（b）、（c）、（d）焊耐磨合金;（e）阶梯形;（f）多尖
5、角;（g）尖角;（h）环形;（i）复合钢矩形图6-3 9FQ-50型粉碎机结构示意图1-机体;2-筛片;3-转子;4-料斗;5-回风管;6-集料沙克龙;7-风机?结构：?应用：?工作原理：?分类：有辊式磨粉机、辊式破碎机、齿辊破碎机、轧坯机、胶辊砻谷机、碾米机等。二、辊式粉碎机械及应用图6-5 MY型辊式磨粉机外形示意图1-喂料辊传动轮;2-轧距总调手轮;3-快辊轴承座;4-轧距单边调节机指示灯;6-上磨门;7-机架;8-下磨门;9-慢辊轴承臂;10-慢辊轴承座链轮箱;12-油缸活塞杆端;13-自动控制装置?MY型磨粉机自动控制过程：图6-6 MY型辊式磨粉机剖视图1-喂料绞龙;2-料门限位螺
6、钉;3-栅条护栏;4-阻料板;5-下磨门;6-弹簧毛刷;7-吸风道8-机架墙板;9-有机玻璃料筒10-枝形浮子;11-喂料门;12-料门调节螺杆 13-下喂料辊14-挡板;15-轧距总调手轮;16-偏心轴;17-上横挡;18-活动挡板;19-光辊清理刮刀;20-下磨辊;21-下横挡22-排料斗?MY型磨粉机结构：?MY型磨粉机两对磨辊工作过程动力路线：三、气流式粉碎机械及应用?基本原理：利用空气、蒸汽或其他气体通过一定压力的喷嘴喷射产生高速 的湍流和能量转换流，物料颗粒在这高能气流作用下悬浮输送，相互发生剧烈的冲击碰撞和摩擦，加上高速喷射气流对颗粒的剪切冲击作用，使得物料颗粒间得到充分的研磨而
7、粉碎成细小粒子。?种类：有立式环型喷射式气流粉碎机、叶轮式气流粉碎机、扁平式气流粉碎机、对冲式气流粉碎机、对冲式超细气流粉碎机、超音速气流粉碎机、靶式超音速I型气流粉碎机、流化床逆向喷射气流粉碎机等。?应用：气流式粉碎机在精细化工行业应用较广，适用于药物和保健品的超微粉碎。它用于低融点和热敏性物料的粉碎工序，也用于粉碎和干燥、粉碎和混合等联合操作中。第二节 干法粉碎机械与设备图6-7 立式环型喷射式气流粉碎机结构示意图?1.立式环型喷射式气流粉碎机?工作原理和结构：?2.叶轮式气流粉碎机?结构和工作原理：图6-8 叶轮式气流粉碎机示意图1-机座;2-排渣装置;3-轴承座;4-加料装置;5-加料
8、器;6-加料;7-衬套;8-叶轮;9-撞击销;10-内分级叶轮;11-隔环;12-碟阀;13-机架;14-风机叶轮;15-主轴;16-皮带轮?3.超音速气流粉碎机?结构及工作原理：图6-11 超音速气流粉碎机1-加料斗;2-出口管;3-分级室;4-循环管;5-粉碎室;6-原料喷出粉碎管;7-旋风分离器?4、对冲式气流粉碎机?结构及工作原理图6-12 对冲式气流粉碎机1、8-喷嘴;2-加料斗;3-上导管;4-分级室;5-出料口;6-冲击室;7-下导管?1、振动式粉碎的原理:是利用球形或棒形研磨介质作高频振动时产生的冲击、摩擦和剪切等作用力，来实现对物料颗粒的超微粉碎，并同时起到混合分散作用。振动
9、磨是进行高频振动式超微粉碎的专门设备，它在干法或湿法状态下均可工作。?2、振动式粉碎的应用：振动磨主要用于微粉碎和超微粉碎，它既可用于干法处理，也可用于湿法处理。工业化应用的一般都是连续式。?3、振动式粉碎特点：?振动磨优点：研磨效率高；研磨成品粒径细；可实现连续化生产并可以采用完全封闭式操作以改善操作环境；外形尺寸小，占地面积小，操作方便，维修管理容易；干湿法研磨均可。?缺点运转时的噪音大，需使用隔音或消音等辅助设施。四、振动式粉碎机械第二节 干法粉碎机械与设备四、振动式粉碎机械?4、振动磨的种类:(1）按振动特点分为a.偏心振动的偏旋振动磨b.惯性振动磨(2)按工作方式a.间歇式b.连续式
10、(3)按筒体数目a.单筒式b.多筒式之分。旋振磨?5.振动磨的工作原理和结构图6-13 偏旋振动磨示意图1-电动机;2-挠性轴套;3-主轴;4-偏心重锤;5-轴承;6-筒体;7-弹簧图6-15 惯性振动磨示意图1-筒体;2-振动器;3-弹簧支座;4-支承架;5-电机;6-弹性联轴器图6-14 连续式振动磨的外形结构示意图1-筒体;2-横构件;3-橡胶弹簧;4-主轴;5-偏心重块第三节 湿法粉碎机械及设备?一、高压均质机设备与应用?二、胶体磨及其它磨浆设备?三、搅拌磨与超声均质机?2、高压均质机主要结构：由柱塞式高压泵和均质阀两部分构成。不同的高压均质机有不同类型的柱塞泵和不同级数的均质阀组成。
11、典型的高压均质机的组合如图6-16所示。图616 典型的高压均质机组合1控制盘；2传动机构；3均质头；4泵体；5高压表；6电机；7机座及外壳一、高压均质机设备与应用?1、高压均质机原理:?3、高压泵图6-17 高压泵1-弹簧；2-冷却水排出口3-排料阀；4-泵缸；5-密封填料；6-柱塞；7-填料盖；8-压紧螺毋9-吸料阀；10-阀座；11-泵体；12-机座?4、均质阀图6-19 双级均质阀结构(a)(b)图6-20 均质阀工作原理图(a)工作原理；(b)双级系统1阀座；2阀芯；3挡板环；4弹簧；5调节手柄；6第一级阀；7第二级阀?1、工作原理：?2、结构:胶体磨分为卧式和立式两种。二、胶体磨及
12、其它磨浆设备图6-21 卧式胶体磨1进料口；2转动件；3固定件；4工作面；5卸料口；6销紧装置；7调整环；8皮带轮图6-22 立式胶体磨1料斗；2刻度环；3固定环；4紧定螺钉；5调节手柄；6定盘；7压紧螺帽；8离心盘；9溢水嘴；10调节环；11中心螺钉；12对称键；13动盘；14机械密封?胶体磨具有几方面的特点：可在极短时间内实现对悬浮液中的固形物进行超微粉碎作用，同时兼有混合、搅拌、分散和乳化的作用，成品粒径可达1m。效率和产量高，大约是球磨机和辊磨机的效率的2倍以上。可通过调节两磨体间隙，最小可达到lm以下，达到控制成品粒径的目的。结构简单，操作方便，占地面积小。但是，由于定子和转子磨体间
13、隙极微小，因此加工精度较高。?在食品工业中用胶体磨加工的品种有：红果酱、胡萝卜酱、橘皮酱、果汁、食用油、花生蛋白、巧克力、牛奶、豆奶、山楂糕、调味酱料、乳白鱼肝油等。另外，胶体磨还广泛用于化学工业、制药工业和化妆品工业中。胶体磨?三、搅拌磨与超声均质机?1搅拌磨?搅拌磨的超微粉碎原理是：第三节 湿法粉碎机械及设备图6-25 密闭型立式单轴搅拌磨的结构示意图1盖；2物料入口管；3搅拌轴；4分散圆盘5研磨容器；6夹套；7冷却水进出口管；8物料出口管；9伸入式圆筒筛；10机械密封11电动机；12密封液进口管；13密封液出口管；14压力罐；15机座；16三角皮带轮；17液力偶合器?2.超声波均质图6-
14、26 机械式超声波原理及发生器图（a）机械式超声波工作原理示意图；（b）超声波发生器结构第四节 果蔬破碎机械与设备?一、果蔬打浆机械与设备?二、果蔬榨汁机械与设备?三、果蔬切割机械与设备?一、果蔬打浆机械与设备?应用：果酱诸如苹果酱、番茄酱的生产流水线中。?结构：?工作原理：图6-28 打浆机1进料斗；2切碎刀；3推进器；4桨叶；5圆筒筛；6出料斗；7出渣斗图5-45 葡萄破碎除梗机示意图料斗2带齿磨辊 3圆筒筛 叶片 果梗出口6螺旋输送器 7.果汁果肉出口葡萄破碎除梗机?二、果蔬榨汁机械与设备?应用场合：果蔬榨汁机械广泛应用在番茄、菠萝、苹果、柑、橙的压榨上。?工作原理：图6-29 螺旋式压
15、榨机1机架；2电动机；3进料斗；4外空心轴；5第一棍棒；6冲孔滚筒；7第二棍图5-50 活塞式榨汁机基本原理示意图a填料b压榨c松散果渣活塞式榨汁机?三、果蔬切割机械与设备?磨菇定向切片机：图6-32 磨菇定向切片机1支架；2边片出料斗；3正片出料斗；4护罩；5挡梳轴座；6下压板；7铰杆；8定向滑料板；9上压板；10铰销；11进料斗；12进料斗架；13偏摆轴；14供水管；15电动机；16垫辊轴承图5-43 蘑菇同一个方向切片示意图1菇盖2刀片切割方向线3正片4边片5菇柄第五节 肉类绞切与粉碎机械与设备?1、普通绞肉机?2.可编程序绞肉机。图6-37 剁肉机内部结构1带有罩子的托盘；2进料斗；3
16、螺杆；4装有切刀的槽；5齿轮箱；6隔离泡沫塑料；7冷却管道；8压缩机；9冷却风机；10冷凝器；11预藏室；12新鲜空气；13废热图5-40 绞肉机1料斗 2螺旋供料器 3十字切刀 4筛板 5固定螺帽 6电动机7机架8皮带轮?2.超级骨糊机将骨类物料进行超微磨碎的设备。它的关键部件磨具采用无气孔新型陶瓷磨具，磨具的粒度有16#、24#、30#、46#、60#、80#、120#、240#共8个类型，根据原料加以选择。?普通的磨具有约为40%的气孔率，在生肉粉碎时，肉汁等蛋白质进入磨具气孔内部形成大量细菌的集结地，而无气孔磨具有利于防止细菌的污染和磨具的破损。两种磨具的比较如图6-38所示。第六节超
17、微粉碎机械与设备?一、超微粉碎的基本概念与原理?二、超微粉碎装置及组件?三、冷冻超微粉碎装置及应用?一、超微粉碎的基本概念与原理随着现代食品工业的不断发展，普通的粉碎手段已开始不适应生产的需要，于是出现了超微粉碎技术，并得到了迅猛的发展。在功能性食品生产上，某些微量活性物质（如硒）的添加量很小，如果颗粒稍大，就可能带来毒副作用。这就需要非常有效的超微粉碎手段将之粉碎至足够细小的粒度，加上有效的混合操作才能保证它在食品中的均匀分布。又如膳食纤维一个重要的生理功能是通过促进排便，达到防治便秘与结肠癌的目的，功能的发挥与纤维的持水力、膨胀力有很大的相关关系，而持水力、膨胀力又与纤维的比表面积（粒度）
18、有一定的关系；粒度越小比表面积越大，持水力与膨胀力就相应增大，这同样需要有效的超微粉碎手段。当然，比表面积仅是影响纤维持水力、膨胀力众多因素中的一个。就以传统的巧克力产品来说，浆料精磨后的粒度对终产品的质构和口感特性有决定性的影响，而精磨操作实际上就是一种超微粉碎过程。第六节超微粉碎机械与设备?1.精磨机：二、超微粉碎装置及组件图6-40 五辊和三辊精磨机1电动机；2刮料刀；3辊筒；4进料斗；5出料斗图6-41 浆料在加料缝中的流动模型?2.行星磨：图642 行星磨结构及其磨介运动行径1主动链轮；2从动链轮；3皮带轮 4-砂磨罐；5容器；6从动轮；7主轴图6-43 双锥磨的结构示意图1加料管；2容器；3转子；4定子；5浆料出口管；6旋转轴；7转子环；8定子环?3.双锥磨：?三、冷冻超微粉碎装置及应用?工作原理：。?结构：图6-45 冷冻超微粉碎装置流程图