食品機械與設(shè)備第五章

1、第五章第五章 研磨和粉碎研磨和粉碎機械與設(shè)備機械與設(shè)備第一節(jié)第一節(jié) 輥式磨粉機輥式磨粉機 輥式磨粉機是現(xiàn)代食品工業(yè)上廣泛使用輥式磨粉機是現(xiàn)代食品工業(yè)上廣泛使用的一種粉碎設(shè)備，尤其是面粉加工業(yè)，更是的一種粉碎設(shè)備，尤其是面粉加工業(yè)，更是不可缺少的設(shè)備。不可缺少的設(shè)備。 主要工作部件：主要工作部件：一對以不同轉(zhuǎn)速相向旋轉(zhuǎn)的一對以不同轉(zhuǎn)速相向旋轉(zhuǎn)的圓柱形磨輥圓柱形磨輥。 一、輥式磨粉機的分類一、輥式磨粉機的分類 1按成對磨輥的數(shù)量分類按成對磨輥的數(shù)量分類2按磨輥松合閘的自動化程度分類按磨輥松合閘的自動化程度分類3根據(jù)兩輥軸線的相對位置分類根據(jù)兩輥軸線的相對位置分類復合對輥式磨粉機復合對輥式磨粉機1-

2、枝狀閥枝狀閥 2-扇形活門扇形活門 3-喂料定量輥喂料定量輥 4-視窗視窗 5-喂料分流輥喂料分流輥 6-快磨輥快磨輥 7-刮刀刮刀 8-慢磨輥慢磨輥 9-吸風口吸風口 10-軋距調(diào)節(jié)手輪軋距調(diào)節(jié)手輪結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（一）磨膛吸風系統(tǒng)（一）磨膛吸風系統(tǒng)（二）傳動及定速機構(gòu)（二）傳動及定速機構(gòu)（三）軋距調(diào)節(jié)機構(gòu)（三）軋距調(diào)節(jié)機構(gòu)（四）磨輥（四）磨輥（五）喂料機構(gòu)（五）喂料機構(gòu)（六）自動控制系統(tǒng)（六）自動控制系統(tǒng)1.磨輥的粉碎原理磨輥的粉碎原理 等速相向旋轉(zhuǎn)等速相向旋轉(zhuǎn)的的光輥光輥是以擠壓的方法粉碎物料是以擠壓的方法粉碎物料或使物料擠壓成片狀；或使物料擠壓成片狀； 差速相向旋轉(zhuǎn)差速相向旋轉(zhuǎn)的的光輥光輥是以

3、擠壓和研磨的方法粉是以擠壓和研磨的方法粉碎物料；碎物料； 差速相向旋轉(zhuǎn)差速相向旋轉(zhuǎn)的的齒輥齒輥是以剪切、擠壓和研磨的是以剪切、擠壓和研磨的方法粉碎物料。方法粉碎物料。 2.物料在齒輥研磨區(qū)的運動物料在齒輥研磨區(qū)的運動 用一塊厚度比輥間軋距大的鉛板通過用一塊厚度比輥間軋距大的鉛板通過兩輥研磨區(qū)，發(fā)現(xiàn)鉛板與慢輥接觸的一面兩輥研磨區(qū)，發(fā)現(xiàn)鉛板與慢輥接觸的一面有清楚的有清楚的輥齒齒痕輥齒齒痕，鉛板與快輥接觸的一，鉛板與快輥接觸的一面沒有齒痕，而是一些明顯的面沒有齒痕，而是一些明顯的刮削痕跡刮削痕跡。 從而說明：鉛板在經(jīng)過粉碎區(qū)時與慢輥從而說明：鉛板在經(jīng)過粉碎區(qū)時與慢輥處于處于相對靜止相對靜止的狀態(tài)，與

4、快輥處于的狀態(tài)，與快輥處于相對滑相對滑動動的狀態(tài)。的狀態(tài)。 第二節(jié)第二節(jié) 粉碎機械粉碎機械 粉碎的目的粉碎的目的是將大顆粒物料粉碎成為小是將大顆粒物料粉碎成為小顆粒，根據(jù)原料粒度和成品粒度，粉碎可分顆粒，根據(jù)原料粒度和成品粒度，粉碎可分為粗粉碎、中粉碎、細粉碎和超細粉碎。食為粗粉碎、中粉碎、細粉碎和超細粉碎。食品行業(yè)主要是品行業(yè)主要是細粉碎細粉碎和和超細粉碎超細粉碎。 成品粒徑小于成品粒徑小于100m的粉碎操作為細粉的粉碎操作為細粉碎，成品粒徑小于碎，成品粒徑小于30m的粉碎操作為超細粉的粉碎操作為超細粉碎。碎。一、粉碎方法與理論粉碎方法與理論(一一) 粉碎方法粉碎方法1.沖擊沖擊 利用物料與

5、工作構(gòu)件的極高相對速度，使物料在利用物料與工作構(gòu)件的極高相對速度，使物料在瞬間受到很大的沖擊力而被粉碎。此方法適合于脆性瞬間受到很大的沖擊力而被粉碎。此方法適合于脆性物料的粉碎。物料的粉碎。2.擠壓擠壓 利用工作構(gòu)件對物料的擠壓作用，產(chǎn)生很大的壓利用工作構(gòu)件對物料的擠壓作用，產(chǎn)生很大的壓應(yīng)力，使其大于物料的抗壓強度極限，將物料粉碎。應(yīng)力，使其大于物料的抗壓強度極限，將物料粉碎。擠壓粉碎主要適合于脆性物料。擠壓粉碎主要適合于脆性物料。3.剪切剪切 利用工作構(gòu)件對物料的作用，使剪切力大于物料利用工作構(gòu)件對物料的作用，使剪切力大于物料的剪切強度極限，將物料粉碎。此方法主要適合于塑的剪切強度極限，將物

6、料粉碎。此方法主要適合于塑性物料。性物料。4.摩擦摩擦 利用物料與工作構(gòu)件表面間相對運動的擠壓和摩利用物料與工作構(gòu)件表面間相對運動的擠壓和摩擦，使物料產(chǎn)生壓應(yīng)力和剪應(yīng)力，將物料粉碎。擦，使物料產(chǎn)生壓應(yīng)力和剪應(yīng)力，將物料粉碎。物料粉碎方法示意圖物料粉碎方法示意圖獲得較大正應(yīng)力的方法獲得較大正應(yīng)力的方法1.兩物體的質(zhì)量應(yīng)盡量大；兩物體的質(zhì)量應(yīng)盡量大；2.兩物體撞擊點處曲面的曲率半徑應(yīng)盡量小；兩物體撞擊點處曲面的曲率半徑應(yīng)盡量小；3.需要足夠高的相對運動速度；需要足夠高的相對運動速度；4.對于脆性物料，更易實現(xiàn)沖擊粉碎。對于脆性物料，更易實現(xiàn)沖擊粉碎。二、機械沖擊式粉碎機二、機械沖擊式粉碎機 機械沖

7、擊式粉碎機利用高速旋轉(zhuǎn)的工作機械沖擊式粉碎機利用高速旋轉(zhuǎn)的工作構(gòu)件對物料施以強烈的構(gòu)件對物料施以強烈的沖擊、剪切作用沖擊、剪切作用，將，將物料粉碎。物料粉碎。 爪式粉碎機爪式粉碎機1-料斗料斗 2-流量調(diào)節(jié)板流量調(diào)節(jié)板 3-入料口入料口 4-機蓋機蓋 5-定齒盤定齒盤 6-篩網(wǎng)篩網(wǎng) 7-出粉管出粉管 8-主軸主軸 9-帶輪帶輪 10-動齒盤動齒盤 11-機殼機殼 12-起吊環(huán)起吊環(huán)工作原理工作原理 工作時，動齒盤高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生強大的工作時，動齒盤高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生強大的離心力離心力場場，在粉碎腔中心形成很強的負壓區(qū)，物料從定齒，在粉碎腔中心形成很強的負壓區(qū)，物料從定齒盤盤中心吸入中心吸入，在離心力

8、的作用下，物料由中心向，在離心力的作用下，物料由中心向外外擴散擴散，物料首先受到內(nèi)圈轉(zhuǎn)齒及定齒，物料首先受到內(nèi)圈轉(zhuǎn)齒及定齒撞擊、剪切、撞擊、剪切、摩擦摩擦等作用而被等作用而被初步粉碎初步粉碎，物料在向外圈的運動過，物料在向外圈的運動過程中，線速度逐步增高，受到越來越強烈的程中，線速度逐步增高，受到越來越強烈的沖擊、沖擊、剪切、摩擦、碰撞剪切、摩擦、碰撞等作用而等作用而被粉碎得越來越細被粉碎得越來越細。最。最后物料在外圈齒與撞擊環(huán)的后物料在外圈齒與撞擊環(huán)的沖擊與反沖擊沖擊與反沖擊作用下得作用下得到進一步粉碎而達到到進一步粉碎而達到超細化超細化。錘式粉碎機錘式粉碎機 錘式粉碎機在食品加工中應(yīng)用十分

9、廣錘式粉碎機在食品加工中應(yīng)用十分廣泛，該機具有結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣，生泛，該機具有結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣，生產(chǎn)率高和產(chǎn)品粒度小等特點。產(chǎn)率高和產(chǎn)品粒度小等特點。 目前主要應(yīng)用于大豆、咖啡、可可、目前主要應(yīng)用于大豆、咖啡、可可、糖、鹽、大米、紅薯、玉米、麥類等食品糖、鹽、大米、紅薯、玉米、麥類等食品的粉碎加工。的粉碎加工。 錘片式粉碎機類型錘片式粉碎機類型（1 1）切向喂料式）切向喂料式 （2 2）軸向喂料式）軸向喂料式 （3 3）徑向喂料式）徑向喂料式1-1-料斗料斗 2-2-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 3-3-錘片錘片 4-4-鉸銷鉸銷 5-5-篩板篩板 6-6-出料斗出料斗 7-7-粉碎室粉碎室 8-8-機殼

10、機殼1.錘片的種類和形狀錘片的種類和形狀 a、b、c、d-矩形矩形 e-階梯形階梯形 f、g-銳角形銳角形 h-圓形圓形2.篩篩 片片 同心圓；同心圓； 偏心圓；偏心圓； 水滴型。水滴型。3.齒齒 板板 齒板的作用是阻礙物料環(huán)流層的運動，齒板的作用是阻礙物料環(huán)流層的運動，降低物料在粉碎室內(nèi)的運動速度，增強對物降低物料在粉碎室內(nèi)的運動速度，增強對物料的碰撞、搓撕和摩擦作用。料的碰撞、搓撕和摩擦作用。 三、氣流粉碎機三、氣流粉碎機 氣流粉碎機亦稱氣流磨，它是在高速氣流粉碎機亦稱氣流磨，它是在高速氣流（氣流（300500m/s）作用下，物料通過本）作用下，物料通過本身顆粒之間的撞擊，氣流對物料的沖擊

11、剪身顆粒之間的撞擊，氣流對物料的沖擊剪切作用，以及物料與其它構(gòu)件的撞擊，摩切作用，以及物料與其它構(gòu)件的撞擊，摩擦，剪切等作用使其粉碎。擦，剪切等作用使其粉碎。 立式環(huán)形噴射氣流粉碎機立式環(huán)形噴射氣流粉碎機1-輸送機輸送機 2-料斗料斗 3-文丘里加料器文丘里加料器 4-壓縮空氣入口壓縮空氣入口 5-噴嘴噴嘴6-粉碎室粉碎室 7-產(chǎn)品出口產(chǎn)品出口 8-分級器分級器 9-分級器入口分級器入口工作原理工作原理 工作時，物料經(jīng)給料器由文丘里噴嘴送入粉碎工作時，物料經(jīng)給料器由文丘里噴嘴送入粉碎區(qū)，氣流給一組研磨噴嘴噴入不等徑變曲率的環(huán)形區(qū)，氣流給一組研磨噴嘴噴入不等徑變曲率的環(huán)形管粉碎室，加速顆粒并使其

12、相互管粉碎室，加速顆粒并使其相互沖擊、碰撞、摩擦沖擊、碰撞、摩擦而粉碎。而粉碎。 氣流攜帶粉碎的顆粒，進入分級區(qū)，由于離心氣流攜帶粉碎的顆粒，進入分級區(qū)，由于離心力場的作用使顆粒分流，力場的作用使顆粒分流，細粒細粒在內(nèi)層經(jīng)分級器分級在內(nèi)層經(jīng)分級器分級后排出，后排出，粗粒粗粒在外層沿下行管落入粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎。在外層沿下行管落入粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎。該機粉碎的粒度在該機粉碎的粒度在0.23m。對沖式氣流粉碎機對沖式氣流粉碎機1，11-噴管噴管 2，10-噴嘴噴嘴 3-料斗料斗 4-上導管上導管 5-分級室分級室 6-排出口排出口 7-微分體微分體 8-粗顆粒粗顆粒 9-下導管下導管 10-沖擊室沖擊室

13、12-粉碎室粉碎室工作原理工作原理 工作時，兩噴嘴同時相向向沖擊室噴射高壓氣工作時，兩噴嘴同時相向向沖擊室噴射高壓氣流，加料噴嘴噴出的高壓氣流將加料斗中的物料吸流，加料噴嘴噴出的高壓氣流將加料斗中的物料吸入，在噴管里物料被加速進入粉碎室，受到粉碎噴入，在噴管里物料被加速進入粉碎室，受到粉碎噴嘴噴射出的高速氣流阻止，物料沖擊在嘴噴射出的高速氣流阻止，物料沖擊在粉碎板粉碎板上而上而粉碎。粉碎。 粉粒隨氣流進分級室在粉粒隨氣流進分級室在離心力場離心力場的作用下而分的作用下而分級。粗粒的離心力較大，沿分級室外壁運行至下導級。粗粒的離心力較大，沿分級室外壁運行至下導管入口處被粉碎噴嘴噴出的氣流送至管入口

14、處被粉碎噴嘴噴出的氣流送至粉碎室粉碎室繼續(xù)粉繼續(xù)粉碎，細粒的離心力較小，處于內(nèi)壁，隨氣流吸入出碎，細粒的離心力較小，處于內(nèi)壁，隨氣流吸入出口。粉碎成品的粒度在口。粉碎成品的粒度在0.510m。 第三節(jié)第三節(jié) 切割機械切割機械 切割是指通過機械的方法克服物料的內(nèi)切割是指通過機械的方法克服物料的內(nèi)聚力，將物料切割成塊、片、徑、粒及糜狀。聚力，將物料切割成塊、片、徑、粒及糜狀。切割在食品加工中的應(yīng)用十分廣泛。切割在食品加工中的應(yīng)用十分廣泛。 生產(chǎn)中常見的刀片結(jié)構(gòu)形式生產(chǎn)中常見的刀片結(jié)構(gòu)形式(a)鋸齒刃口圓盤刀鋸齒刃口圓盤刀 (b)光滑齒口圓盤刀光滑齒口圓盤刀 (c)光滑刃口錐形刀光滑刃口錐形刀 (d

15、)凸刃刀口凸刃刀口 (e)直刃刀口直刃刀口 (f)梳齒形刀口梳齒形刀口 (g)魚鱗刃口刀魚鱗刃口刀 (h)鋸齒刀鋸齒刀 (i)三角形刃口刀三角形刃口刀 (j)凸刃刀凸刃刀 (k)凹刃刀凹刃刀 (l)光刃螺旋刀光刃螺旋刀典型切割機械典型切割機械1.切段機械切段機械2.切片機械切片機械3.切丁機械切丁機械4.切碎機械切碎機械5.打漿機械打漿機械1.切段機械切段機械 切段機械是指那些用于將細長型物料切切段機械是指那些用于將細長型物料切割成具有一定長度的碎段的機械。割成具有一定長度的碎段的機械。高效多功能切菜機：高效多功能切菜機： 是一種典型通用定長切是一種典型通用定長切割機械，系統(tǒng)完整。主割器割機械

16、，系統(tǒng)完整。主割器為切為切(段段)片刀片、切條刀片、片刀片、切條刀片、切絲刀片構(gòu)成的復合型盤刀切絲刀片構(gòu)成的復合型盤刀式切割器。式切割器。2.切片機械切片機械 是指那些通過對物料的切割獲得厚度是指那些通過對物料的切割獲得厚度均勻一致的片狀產(chǎn)片的機械。為了獲得預(yù)均勻一致的片狀產(chǎn)片的機械。為了獲得預(yù)定的厚度，切片機械需要通過喂入機構(gòu)沿定的厚度，切片機械需要通過喂入機構(gòu)沿切片的厚度方向進行穩(wěn)定的定量進給，然切片的厚度方向進行穩(wěn)定的定量進給，然后由切割器完成定位切割。后由切割器完成定位切割。蘑菇定向切片機蘑菇定向切片機 蘑菇成傘狀結(jié)構(gòu)，蘑菇成傘狀結(jié)構(gòu)，由由菇蓋菇蓋和和菇柄菇柄組成，屬組成，屬于非球形原

17、料，為提高于非球形原料，為提高感官質(zhì)量，在生產(chǎn)片狀感官質(zhì)量，在生產(chǎn)片狀蘑菇食品時一般要求進蘑菇食品時一般要求進行定向切割。行定向切割。蘑菇定向切片機蘑菇定向切片機1-支架支架 2-邊片出料斗邊片出料斗 3-正片出料斗正片出料斗 4-護罩護罩 5-擋梳軸承座擋梳軸承座 6-圓盤刀圓盤刀 7-下壓板下壓板 8-墊棍軸承墊棍軸承 9-弧形定向滑板弧形定向滑板 10-上壓板上壓板 11-傳動軸承傳動軸承 12-進料斗進料斗 13-支架支架 14-偏心回轉(zhuǎn)軸偏心回轉(zhuǎn)軸 15-供水管供水管 16-電動機電動機工作原理工作原理 工作時，蘑菇的重心緊靠菇頭，在蘑菇工作時，蘑菇的重心緊靠菇頭，在蘑菇沿定向滑槽向

18、下滑動時，由于弧槽充有水，沿定向滑槽向下滑動時，由于弧槽充有水，在在水流、弧槽傾角水流、弧槽傾角和和弧槽弧槽輕微振動的作用下，輕微振動的作用下，使使蘑菇菇頭蘑菇菇頭朝下并下滑。蘑菇進入切片區(qū)，朝下并下滑。蘑菇進入切片區(qū)，以下壓板輔助喂入，通過擋梳板和邊板把正以下壓板輔助喂入，通過擋梳板和邊板把正片和邊片分開，正片從出料斗片和邊片分開，正片從出料斗3排出，邊片從排出，邊片從出料斗出料斗2排出。排出。 圓刀、檔梳和墊棍之間的裝配關(guān)系圓刀、檔梳和墊棍之間的裝配關(guān)系 擋梳的梳齒插入擋梳的梳齒插入相鄰兩圓盤切刀之間，相鄰兩圓盤切刀之間，將貼附在切刀上的菇將貼附在切刀上的菇片擋落至出料斗中。片擋落至出料斗中。擋梳片和刀軸間間隙擋梳片和刀軸間間隙為為25mm，刀片與，刀片與墊輥的間距僅墊輥的間距僅0.5mm，以確保能完全切割。以確保能完全切割。3.切丁機械切丁機械 丁狀物料一般指被切成正立方體幾何丁狀物料一般指被切成正立方體幾何形狀的果蔬、肉等，其切割必須在三個方形狀的果蔬、肉等，其切割必須在三個方向上完成。向上完成。 切丁機切丁機（1