食品工廠機械與設備PPT第一章

1、食品工廠機械與設備第一章 總論食品工廠機械與設備第一章 總論食品工廠機械與設備第一章 總論第一章總論l 什么是食品機械與設備?l 食品機械與設備的重要性第一節(jié) 食品加工機械設備的分類與特點第二節(jié) 食品加工機械的材料第三節(jié) 食品機械設備的結構要求第四節(jié) 食品加工機械設備的選型l 本章小結 思考題 自測題 食品工廠機械與設備第一章 總論l什么是食品機械與設備?食品機械與設備是把食品原料加工成食品或半成品的一類專業(yè)機械與設備。食品工廠機械與設備第一章 總論l食品機械與設備的重要性n 食品加工機械設備是食品工業(yè)化生產過程中的重要保障。n 現有食品加工業(yè)的規(guī)?；c自動化發(fā)展、傳統(tǒng)食品的工業(yè)化、食品新資源

2、的利用、新工藝、新產品的產業(yè)化等，都離不開食品加工機械與設備的支持。n 食品加工機械設備對食品加工過程中產品的質量保證、生產效率的提高、能量消耗的降低等起著舉足輕重的作用。 因此，對于以工藝為主的食品科學與工程專業(yè)的本科生來說，了解食品加工機械與設備十分必要。食品加工的科學技術（工藝）知識與機械設備知識的有機結合是食品加工從業(yè)人員不可或缺的基本能力要求。食品工廠機械與設備第一章 總論第一節(jié) 食品加工機械設備的分類與特點食品工業(yè)涉及的原料、產品種類繁多、加工工藝各異，從而其涉及的加工機械的種類繁多。雖然種類繁多，但食品機械具有自身的特點。了解食品機械與設備的分類及其特點，將有助于正確選擇食品機械

3、與設備。一、食品加工機械設備的分類二、食品加工機械設備的特點食品工廠機械與設備第一章 總論一、食品加工機械設備的分類l 食品加工機械設備分類的重要性l 目前主要按兩種方式進行分類：1.根據原料產品類型分類2.根據設備的操作功能分類l 從研究、設計和制造的角度以上兩種分類方法均有一定的指導意義。l 教學角度上，以功能為基礎分類較有利。食品工廠機械與設備第一章 總論根據原料或產品分類可將食品機械分成眾多的生產線設備。例如，n糖果食品機械n釀造機械n飲料機械n方便食品機械n調味品和添加劑制品機械n炊事機械等n制糖機械n豆制品加工機械n焙烤食品機械n乳品機械n果蔬加工和保鮮機械n罐頭食品機械食品工廠機

4、械與設備第一章 總論根據機械設備的功能分類實際上是根據設備的單元操作功能分類。n干燥機械n烘烤機械n冷凍和凍結機械n擠壓膨化機械n計量機械n包裝機械n輸送機械、泵、換熱設備n容器等n篩分與清洗機械n粉碎和切割機械n混合機械n分級分選機械n成型機械n多相分離機械n攪拌及均質機械n蒸煮煎熬機械n蒸發(fā)濃縮機械食品工廠機械與設備第一章 總論食品加工機械設備分類的必要性食品加工過程涉及的機械與設備種類繁多。無論是設備選型，還是設備制造都需要系統(tǒng)的設備分類。食品工廠機械與設備第一章 總論二、食品加工機械設備的特點l 品種多樣性l 機型可移動性l 防水防腐性l 多功能性l 衛(wèi)生要求高l 自動化程度高低不一食

5、品工廠機械與設備第一章 總論l自動化程度高低不一目前，食品加工機械設備單機自動化程度總體上并不很高。但也有一些自動化程度較高的設備，例如，無菌包裝機、自動洗瓶機及大型殺菌設備等。食品工廠機械與設備第一章 總論l品種多樣性一般食品機械設備門類眾多、品種較雜。并且生產批量較小。許多設備屬于單機設備。食品工廠機械與設備第一章 總論l衛(wèi)生要求高為了保證食品衛(wèi)生安全，食品加工設備中直接與物料接觸的部分，均采用無毒、耐腐蝕材料制造，并且為了方便清洗和消毒，與食品接觸的表面均需要進行拋光處理。此外，傳動系統(tǒng)與工作區(qū)域有嚴格密封措施，以防潤滑油泄漏進入所加工的食品物料中。食品工廠機械與設備第一章 總論l機型可

6、移動性總的來看，食品機械設備的外形尺寸均較小，重量較輕，可方便的進行移動改換。例如，一般食品機械設備均不需要固定基礎。食品工廠機械與設備第一章 總論l防水防腐性多數設備或設備主要工作面的材料具有抗水、酸、堿等腐蝕的性能，一般采用不銹鋼制作。食品工廠機械與設備第一章 總論l多功能性食品機械設備具有一定程度的通用性，即可用來加工不同的物料。此外，還具有調節(jié)容易、調整模具方便和一機多用的特點。食品工廠機械與設備第一章 總論第二節(jié) 食品 加工機械的材料食品機械廣泛使用各種材料，除各種金屬和合金材料外，尚有石材、金剛砂、陶瓷、搪瓷、玻璃、紡織品以及塑料等有機合成材料。食品生產的工藝條件十分復雜，對材料有

7、不同的要求，必須掌握各種材料的基本性能，才能作出正確的選擇，以取得良好的使用效果和經濟效益。一、食品加工機械設備用材要求與性能 二、食品機械中常用的材料 三、食品機械設備材料的表面處理食品工廠機械與設備第一章 總論一、食品加工機械設備用材要求與性能l 有表面與食品接觸的機械設備基本要求l 機械設備性能:（一）機械性能（二）物理性能（三）耐腐蝕性能食品工廠機械與設備第一章 總論l基本要求（1）對食品必須無害，不污染食品 ；（2）不受或少受物料介質和清洗劑的影響，藉以延長設備的使用壽命。食品工廠機械與設備第一章 總論（一）機械性能l 強度l 剛度l 硬度 l 耐磨性 l 高溫工作性能l 低溫工作性

8、能食品工廠機械與設備第一章 總論（二）物理性能l 常見的物料性能， 例如：材料的相對密度、比熱容、熱導率、軟化溫度、線膨脹系數、熱輻射波譜、磁性、表面摩擦特性、抗黏附性等。l 不同的使用場合，要求材料有不同的物理性能，如：n傳熱裝置要求有高的熱導率。n食品的成型裝置則要求有好的抗黏附性，以便脫模。食品工廠機械與設備第一章 總論（三）耐腐蝕性能l對于食品機械，主要考慮其耐（食品本身或微生物引起的）酸性能和耐鹽性能。l機械設備的耐腐蝕程度決定于： 材料的化學性質和表面狀態(tài)以及受力狀態(tài)； 物料介質的種類，濃度和溫度等參數。食品工廠機械與設備第一章 總論二、食品機械中常用的材料（一）鋼鐵材料（二）不銹

9、鋼（三）有色金屬材料（四）非金屬材料食品工廠機械與設備第一章 總論（一）鋼鐵材料l 普通碳鋼和鑄鐵耐腐蝕性都不好，易生銹，更不宜直接接觸有腐蝕性的食品介質，一般用于設備中承受載荷的結構。l 食品工業(yè)可以用涂搪瓷的鋼鐵容器。優(yōu)點：耐酸堿腐蝕，并且搪瓷表面光滑，易于清洗和保持衛(wèi)生。致命缺點：外力或溫度作用下釉可能碎裂 ，污染食品。食品工廠中的使用越來越少。l 搪瓷材料的替代材料：有各種無毒樹脂涂料，其涂層耐腐蝕而不易產生碎片。食品工廠機械與設備第一章 總論（二）不銹鋼l不銹鋼定義及其組成l不銹鋼的標識l不銹鋼特點與使用食品工廠機械與設備第一章 總論l不銹鋼特點與使用n 一般優(yōu)點：耐蝕、不銹、不變色

10、、不變質和附著食品易于去除，以及良好的高、低溫機械性能好等。n 因而在食品機械中廣泛應用。n 但不銹鋼的抗腐蝕能力的大小是 隨其本身化學組成、加工狀態(tài)、使用條件及環(huán)境介質類型而改變的。u如表1-1中所列的304鋼可以滿足一般的防腐要求，但耐鹽（主要是其中的氯離子）性差，后者因成分中鎳元素含量較前者高而具有良好的耐蝕性。u因而，食品機械中，耐腐蝕要求較高的接觸表面材料，多采用316型或316L型不銹鋼。食品工廠機械與設備第一章 總論l不銹鋼的標識n我國對不銹鋼的標識規(guī)則n國外不銹鋼標識n國內外不銹鋼標識對應關系食品工廠機械與設備第一章 總論n國內外不銹鋼標識對應關系*L表示超低碳不銹鋼，常用于采

11、用焊接工藝制造的部件。表示超低碳不銹鋼，常用于采用焊接工藝制造的部件。食品工廠機械與設備第一章 總論n國外不銹鋼標識國際上，一些國家常采用三位序列數字對不銹鋼進行標識。例如美國鋼鐵學會分別用200、300的400系來標示各種標準級的可鍛不銹鋼。食品工廠機械與設備第一章 總論n我國對不銹鋼的標識規(guī)則u我國現有國家標準對不銹鋼標識的基本方法是：化學元素符號與含量數字組合。這種標識符號中，鐵元素及含量不標出，而主要標示出反映不銹鋼防腐性和質構性元素及其含量。 u不銹鋼標識舉例食品工廠機械與設備第一章 總論u不銹鋼標識舉例p Cr18、Ni9分別表示不銹鋼中鉻和鎳的質量分數是18%和9%。但是，碳元素

12、及含量的標示較特殊，其元素符號“C”不標示，而只標示代表其含量的特定數字，并且放在其它元素標識符序列的前面。p 例如，1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9和00Cr17Ni14Mn2是三種鉻鎳不銹鋼標識代號中，第一個數字1、0和00分別表示一般含碳量（0.15%）、低碳（0.08）和超低碳（0.03%）。其后的元素符號及數字分別表示含鉻18%和17%，含鎳9%和14%，含錳2%。食品工廠機械與設備第一章 總論l不銹鋼定義及其組成n 不銹鋼是指在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的合金鋼。n 基本成分：鐵鉻合金和鐵鉻鎳合金。n 其它元素，如鋯、鈦、鉬、錳、鈮、鉑、鎢、銅、氮等。n 鐵和鉻是各種

13、不銹鋼的基本成分；實踐證明，當鋼中含鉻量在12以上時，就可以抵抗各種介質的腐蝕，一般不銹鋼中的含鉻量不超過28。食品工廠機械與設備第一章 總論（三）有色金屬材料l 食品機械中的有色金屬材料主要是鋁合金、純銅和銅合金等。l 趨勢：曾經用以上材料制造直接與食品接觸的零部件或結構材料，正日益為抗蝕和衛(wèi)生性能良好的不銹鋼或非金屬材料所取代。 食品工廠機械與設備第一章 總論n純銅純銅亦稱紫銅，其特點是熱導率特別高，所以常常被用作導熱材料，可以制造各種換熱器。雖然銅具有一定的耐蝕性，但銅對一些食品成分，如維生素C有破壞作用，另外，有些產品（如乳制品）也因使用銅制容器而產生異味。所以，一般不用于直接接觸食品

14、，而是用于諸如制冷系統(tǒng)中的換熱器或者空氣加熱器等的設備中。食品工廠機械與設備第一章 總論n鋁合金u鋁合金具有耐蝕和導熱性能、低溫性能、加工性能好以及重量輕等優(yōu)點。u鋁合金適用的食品種類主要是碳水化合物類、脂肪類、乳類制品等。u但有機酸等腐蝕性物質在一定的條件下可以造成對鋁及鋁合金的腐蝕。食品機械中鋁及鋁合金的腐蝕，一方面影響機械的使用壽命，另一方面因腐蝕物進入食品而危害人們的身體健康。食品工廠機械與設備第一章 總論（四）非金屬材料目前食品機械中的非金屬材料主要是塑料。l 常用的塑料l 塑料的特點l 應用舉例l 安全衛(wèi)生性考慮食品工廠機械與設備第一章 總論l安全衛(wèi)生性考慮n 應根據食品介質在衛(wèi)生

15、檢疫方面的要求和國家衛(wèi)生檢疫機關的有關規(guī)定選用 。n 凡直接與食品接觸的聚合材料應該確保對人體絕對無毒無害，不應給食品帶來不良的氣味和影響食品的味感，不應在食品介質中溶化或膨脹，更不能和食品產生化學反應。n 不宜使用含水或含硬質單體的低分子類聚合物，因為這類聚合物往往都有毒性。n 某些塑料在老化或高溫下工作時，例如高溫消毒，能夠分解出可溶性單體并擴散到食品內，使食品被污染。食品工廠機械與設備第一章 總論l應用舉例n 例如：在輸送機械上，使用在螺旋式和刮板式斜槽、吸力式和磁力式塔、風機罩、風篩式框架、料斗等；在食品加工機械、包裝機械中的套筒、圓盤、葉輪、漏斗、分瓶螺旋、星輪等零部件上也廣泛地使用

16、塑料。n 對于不能使用潤滑劑的餅干模子、軋面機軸襯、空心面壓制機的型模以及用于高溫或要求耐磨的零件，則聚四氟乙烯塑料為理想的非金屬材料。食品工廠機械與設備第一章 總論l塑料的特點n 優(yōu)點：密度不大，平均為黑色或有色金屬的 1/81/5；機械加工余量少，使生產成本降低。例如，用注塑塑料代替金屬，工時可減少為1/61/5，工序減少為1/101/5，加工費用也減少為1/61/2；化學穩(wěn)定性高；有良好的摩擦特性；有良好的吸收噪音和隔音性能；有好的耐振性和抗附著特性等。n 缺點，主要表現為： 耐熱性和導熱性低； 在液體環(huán)境中工作時，有老化和膨脹的趨勢等。食品工廠機械與設備第一章 總論l常用的塑料聚乙烯、

17、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯塑料及含粉狀和纖維填料的酚醛塑料、層壓塑料（酚醛夾布膠木、酚醛夾玻璃纖維塑料）、環(huán)氧樹脂、聚酰胺、各種規(guī)格的泡沫塑料、聚碳酸酯塑料、氯化聚醚有機玻璃等。此外，還使用各種天然和合成的橡膠。食品工廠機械與設備第一章 總論三、食品機械設備材料的表面處理l食品的腐蝕性。l對于腐蝕的防護，通?？梢詫Σ牧线M行耐蝕抗磨的表面處理，即對金屬或非金屬的食品加工機械的零部件進行噴涂和涂裝以及電鍍、刷鍍等表面處理。l食品機械對鍍層的要求食品工廠機械與設備第一章 總論l食品機械對鍍層的要求n 鍍層的材料不應有毒性，不得傳給食品異味或影響食品的風味；n 為避免銹蝕和鍍層的剝落，鍍層不應多孔；

18、n 鍍層應有高的機械性能，并與基體牢固地接合；n 必須得到均勻的晶粒鍍層和要求的鍍層厚度；n 鍍層應對食品介質、洗滌劑成分和大氣的影響具有高的化學穩(wěn)定性以及良好的裝飾和保護特性。食品工廠機械與設備第一章 總論l電鍍和刷鍍n 電鍍和刷鍍在食品機械的應用相對較少，但有發(fā)展的趨勢。n 電鍍與刷鍍在原理上相似，只是在工藝上和應用對象上有些區(qū)別，電鍍以制造為主，刷鍍一般用來修復工件。食品工廠機械與設備第一章 總論l涂裝涂裝是在金屬表面用手工或用簡單器械涂上涂料，使之干燥硬化，形成連續(xù)的涂層將金屬表面與外界隔絕，達到防蝕、裝飾的目的。食品機械大量地采用不銹鋼，勢必會提高設備的成本，故對一些不與食品介質直接

19、接觸的部件，如機架等可用涂裝材料代替，從而可以降低設備的造價。食品工廠機械與設備第一章 總論l噴涂噴涂主要是指熱噴涂，它以金屬、塑料或陶瓷等粉末通過火焰，以半熔融狀態(tài)吹附到工件表面，形成具有耐蝕、耐磨等特性的涂層。我國食品機械行業(yè)正在開發(fā)聚四氟乙烯的噴涂。食品工廠機械與設備第一章 總論l食品對金屬的腐蝕性食品通常具有弱酸、中性、弱堿性。有機酸在特殊的環(huán)境中具有獨特的腐蝕作用。腐蝕性物質：醋酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸、酪酸等低級脂肪酸；食鹽、無機鹽類；部分食品添加劑；在制造過程中使用的腐蝕性物質。腐蝕的表現：零部件材料的腐蝕，金屬離子溶入食品中，可能會損害人體的健康或破壞食品的風味

20、。在腐蝕環(huán)境中，機械還會發(fā)生摩擦腐蝕。食品工廠機械與設備第一章 總論第三節(jié) 食品機械設備的結構要求食品加工機械與設備對食品安全衛(wèi)生有著極為重要的影響。世界各國對食品機械與設備均有一套食品安全衛(wèi)生方面要求的標準。我國國家技術監(jiān)督局于1997年發(fā)布食品機械安全衛(wèi)生（GB167981997），就食品加工機械的材料、結構等方面與食品安全有關的細節(jié)提出了詳細的規(guī)范原則。一、設備結構的衛(wèi)生與安全二、設備結構的可洗凈性三、產品接觸面的表面質量及要求四、設備的可拆卸性要求五、設備安全衛(wèi)生檢查方便性要求六、設備的安裝配置要求食品工廠機械與設備第一章 總論一、設備結構的衛(wèi)生與安全食品機械設備結構的衛(wèi)生與安全可以包

21、含兩層意思，一是從食品安全衛(wèi)生角度提出的要求，二是從操作人員安全性提出的要求。（一）食品安全衛(wèi)生方面的結構要求（二）操作安全對設備結構要求 食品工廠機械與設備第一章 總論（一）食品安全衛(wèi)生方面的結構要求l 結構管道等不應有滯留產品的凹陷及死角。l 應采用符合標準要求的不銹鋼衛(wèi)生鋼管及其衛(wèi)生型管件閥門。l 密封可靠，以免產品受到外界的污染。l 與產品接觸的軸承都應為非潤滑型。l 潤滑型軸承須有可靠的密封裝置以防止產品被污染。l 產品區(qū)域應與外界隔離，至少應加防護罩以防止異物落入或害蟲侵入。工作空氣過濾裝置應保證不得使5m以上的塵埃通過。l 安全衛(wèi)生的裝、卸料裝置。l 緊固件應可靠固定，防止松動，

22、不應因振動而脫落。l 在產品接觸表面上黏接的橡膠件、塑料件（如需固定的密封墊圈、視鏡膠框）等應連續(xù)黏接，保證在正常工作條件(清洗、加熱、加壓)下不脫落。食品工廠機械與設備第一章 總論（二）操作安全對設備結構要求l 運動部件 l 液壓氣動電氣系統(tǒng)l 壓力與高溫設備l 罐器孔蓋l 外表面l 運行噪聲l 開關與操縱件食品工廠機械與設備第一章 總論l運動部件機械設備的齒輪、皮帶、鏈條、摩擦輪等外露運動部件應設置防護罩，使之在運行時，人體任意部位難于接觸。食品工廠機械與設備第一章 總論l液壓氣動電氣系統(tǒng)機械設備的液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)應符合相應的國標規(guī)定。機械設備的電路、所選擇的電動機、置于設備上

23、的二次儀表及操作控制單元以及它們的接線和安裝，應妥善考慮到其具體工作環(huán)境所需的防水、防塵或防爆等方面的特定要求。食品工廠機械與設備第一章 總論l壓力與高溫設備具壓力、高溫內腔的設備應設置安全閥、泄壓閥等超壓泄放裝置，必要時并配置自動報警裝置；各機械設備的安全操作參數，如：額定壓力、額定電壓、最高加熱溫度等，應在銘牌上標出。食品工廠機械與設備第一章 總論l罐器孔蓋設備上具有潛在危險因素的，對人身和設備安全可能構成威脅的人孔蓋、貯罐上的罐蓋、可能經常開啟的轉動部分的防護罩，應具有聯鎖裝置。各種腔、室、罐、塔的人孔蓋不可自動鎖死。人孔直徑至少為 450mm ，或為 380mm510mm 以上的橢圓形

24、，人孔蓋一般向外開。高度超過 2m 以上的立式或臥式貯罐，設在底部和側部的人孔蓋應向內開，設計成橢圓形，以便拆卸和安裝。食品工廠機械與設備第一章 總論l梯子和操作平臺備有梯子和操作平臺的設備，臺面及梯子踏板的材料和構造應具有防滑性能。與塔壁、罐壁平行的梯子，應設置等距踏條，踏條間距不得大于350mm；踏條與塔壁、罐壁之間的距離不得小于165mm。安裝固定后，梯子前面與最近固定物之間距離不得小于750mm(設備使用單位應提供足夠的廠房)。食品工廠機械與設備第一章 總論l外表面機械的外表面應光滑、無棱角、無尖刺。食品工廠機械與設備第一章 總論l運行噪聲在正常運行（或空載運行）的情況下，設備的噪聲不

25、應超過85dB（A）。）。食品工廠機械與設備第一章 總論l開關與操縱件n 在工作過程中，當操作人員的手經常會與產品相接觸時，啟動和停車應不采用非接觸式手動操作，而應采用足踏或膝蓋的開關。n 操作件結構形式應先進合理，經常使用的手輪、手柄的操縱力應均勻。食品工廠機械與設備第一章 總論二、設備結構的可洗凈性l 產品區(qū)域開啟方便、處于該區(qū)域不能自動清洗的零部件的拆卸和安裝應簡單、方便。l 不可拆卸的零部件應可自動清洗；允許不用拆卸進行清洗時，其結構應易于清洗，并達到良好的洗凈效果。l 處于產品區(qū)域的槽、角及圓角應利于清洗。l 放置密封圈的槽和與產品接觸的鍵槽，其寬度不應小于深度，在安裝允許的情況下，

26、槽的寬度應大于6.5mm。l 產品接觸表面上任何不大于135的內角，應加工成圓角。圓角半徑一般不應小于6.5mm。食品工廠機械與設備第一章 總論三、產品接觸面的表面質量及要求l不銹鋼板管的產品接觸表面l連接處 食品工廠機械與設備第一章 總論l不銹鋼板、管的產品接觸表面 n 一般設備表面粗糙度Ra 不得大于1.6m，無菌灌裝設備表粗糙度Ra不得大于0.8m； 塑料制品和橡膠制品的表面粗糙度Ra不得大于0.8 m。n 產品接觸表面不得噴漆及采用有損產品衛(wèi)生性的涂鍍等工藝方法進行處理。n 產品接觸表面應無凹坑、無疵點、無裂縫、無絲狀條紋。食品工廠機械與設備第一章 總論l連接處n 產品接觸表面上所有連

27、接處應平滑，裝配后易于自動清洗。永久連接處不應間斷焊接，焊口應平滑，焊縫不允許存在凹坑、針孔、碳化等缺陷，焊縫成形后必須經過噴砂、拋光或鈍化處理，拋光可采用機拋光或電化學拋光。其Ra不得大于3.2m。n 非產品接觸表面上的焊縫應連續(xù)平滑，無凹坑、針孔。食品工廠機械與設備第一章 總論四、設備的可拆卸性要求l 設備中需要拆卸的部分，應能很容易地拆卸下來，重新安裝時應易于操作。因此，在物料管道連接中推薦采用食品工業(yè)用不銹鋼管與配件，其各項技術要求符合相應標準食品工業(yè)用不銹鋼螺紋接管器（QB/T 24681999）、食品工業(yè)用不銹鋼對縫焊接管件（QB/T 20041994）和食品工業(yè)用帶墊圈不銹鋼卡箍

28、襯套（QB/T20051994)的規(guī)定。l 夾緊機構應采用蝶形螺母和單手柄操作的扣片等。l 各類容器的蓋和門應拆卸簡便，利于清洗。食品工廠機械與設備第一章 總論五、設備安全衛(wèi)生檢查方便性要求l 處于產品區(qū)域的零部件，在清洗后應易于檢查。l 需要清洗的特殊部位，必須容易拆開檢查。l 附件或零件的安裝，應使操作人員易于看出其安裝是否正確。食品工廠機械與設備第一章 總論六、設備的安裝配置要求l 生產設備及其零、部件的設計、加工、使用、安全衛(wèi)生要求應符合生產設備安全衛(wèi)生設計總則（ GB50831999）的規(guī)定。l 設備相對于地面、墻壁和其它設備的布置，設備管道的配置和固定，設備和排污系統(tǒng)的連接，不應對

29、衛(wèi)生清潔工作的進行和檢查形成障礙，也不應對產品安全衛(wèi)生構成威脅。l 輸送有別于產品的介質（如液壓油、冷媒等）的管道支架的配置、連接的部位，應能避免因工作過程中偶發(fā)故障或泄漏而對產品形成污染，也不應妨礙設備清潔衛(wèi)生工作的進行。l 設備或安裝中采用的絕熱材料不應對大氣和產品構成污染。在生產車間或間接和生產車間相接觸而有可能對產品衛(wèi)生性構成威脅時，嚴禁在任何表面或夾層內采用玻璃纖維和礦渣棉作為絕熱材料。食品工廠機械與設備第一章 總論第四節(jié)食品加工機械設備的選型合理的設備選型是保證產品高質量的關鍵和衡量生產水平的標準，可以為動力、配電、水、汽用量計算提供依據。因此，如何選用生產能力適宜、配套性強、通用

30、性廣的生產設備已成為食品加工廠建廠設計的重要內容，也是諸多食品廠建廠投產前要解決的首要問題。一、食品機械設備選型的原則二、設備選型計算食品工廠機械與設備第一章 總論（二）生產能力匹配（二）生產能力匹配產品產量是選定加工設備的基本依據。設備的加工能力、規(guī)格、型號和動力消耗必須與相應的產量相匹配，并且考慮到停電、機器保養(yǎng)、維修等因素，設備選型應具有一定的貯備系數。食品工廠機械與設備第一章 總論一、食品機械設備選型的原則（一）滿足工藝條件要求（二）生產能力匹配（三）相互配套原則（四）性能價格比合理性原則（五）可靠性原則（六）兼容性原則食品工廠機械與設備第一章 總論（六）兼容性原則為了維持企業(yè)的可持續(xù)

31、發(fā)展，生產廠家應根據生產的品種及規(guī)模來合理選擇設備，注意選用通用性好、一機多用的設備，便于在人們消費、飲食習慣發(fā)生變化時對產品進行改型；在產品具有一定消費市場、經濟效益較好、流動資金充足時，為了便于擴大生產，盡可能選用易于配套生產線的設備。食品工廠機械與設備第一章 總論（五）可靠性原則生產過程中，任何一臺設備的故障將或多或少地影響整個企業(yè)生產，降低生產效率，影響生產秩序和產品質量，因此選擇設備時應盡量選擇系列化、標準化的成熟設備，并考慮到其性能的穩(wěn)定性和維修的簡便性。食品工廠機械與設備第一章 總論（四）性能價格比合理性原則質量是企業(yè)的生命，設備是質量的保證。設備選型時，應綜合考慮其性能價格比，

32、才能獲得較理想的成套設備。并且在符合投資條件的前提下，應重視科技進步與科技投入。不斷引進和吸收國內外最新技術成果和裝備，盡可能選擇精度高、性能優(yōu)良的現代化技術裝備。食品工廠機械與設備第一章 總論（三）相互配套原則要充分考慮到各工段、各流程設備的合理配套，保證各設備流量的相互平衡，即同一工藝流程中所選設備的加工能力大小應基本一致，這樣才能保證整個工藝流程中各個工序間生產環(huán)節(jié)間的合理銜接，保證生產的順利進行。食品工廠機械與設備第一章 總論（一）滿足工藝條件要求設備選型時，一定要弄清楚生產過程中的具體工藝的條件（如，對象特性、過程中的反應情況，處理的溫度、壓力等）要求。相同類型、名稱的設備在金屬加工

33、工藝、結構特點和用材方面會存在這樣或那樣的差異。設備間存在的差異，有時即使很微小，也會對加工生產產生明顯的影響。例如，原用于無機材料的滾筒式干燥機，如選用來對淀粉進行干燥，很有可能發(fā)生嚴重的粘壁現象。造成這種現象的原因是，淀粉糊化會粘在滾筒壁上，而滾筒的同心度和表面光潔度不夠，從而使得鏟刀無法整齊地將已經干燥的糊化淀粉從滾筒上徹底鏟下。因此，設備選型必須符合工藝條件的要求。食品工廠機械與設備第一章 總論二、設備選型計算（一）輸送性通過設備的計算（二）罐器類設備的計算（三）連續(xù)處理設備的計算食品工廠機械與設備第一章 總論（一）輸送性通過設備計算l特點l計算式l討論食品工廠機械與設備第一章 總論l

34、討論n QT由生產規(guī)模確定了的，一般固定，而其余三項是可變的。n At的選擇主要與生產作業(yè)的調度有關，例如，可以將預處理過程均勻地按平均生產能力來處理，此時可以選擇At=1；也可以將預處理的時間較平均處理時間減少一半（從而可以使預處理工段用工時數減少一半），因而選擇At=2。這樣，根據需要的總設備處理能力AtQT (t/h)，以及現有的設備資料提供的單機生產能力，就可以選取適當生產能力的設備。n 同樣的生產能力，可以選擇一臺設備，也可以選擇多臺設備。到底選幾臺，需要視具體情況而定，也是設計者必須確定的。食品工廠機械與設備第一章 總論l計算式其中 N設備數（臺） QT 平均生產能力（t/h） A

35、t 設計安排的某工段物料處理速率系數（At1） Qs 選型設備的生產能力 (t/h臺)食品工廠機械與設備第一章 總論l特點輸送性通過設備在加工過程中滯留量可以忽略不計，物料被認為是瞬時通過該設備的。屬于這類設備的例子有輸送泵、粉碎機、均質機、膠體磨、過濾機、輸送機等。食品工廠機械與設備第一章 總論（二）罐器類設備的計算l特點l計算式l討論 食品工廠機械與設備第一章 總論l計算式其中 N罐器設備的臺數（臺） Vs單臺罐器設備的有效容量（t/臺） QT平均生產能力（t/h） At設計安排的某工段物料處理速率系數（At 1） t物料在此工序的滯留時間（包括生產工藝確定的 處理時間及物料進出設備所需的

36、時間）食品工廠機械與設備第一章 總論l特點這類設備屬于間歇性處理（包括貯存）物料的設備。例如，貯料罐、殺菌鍋、酶反應罐、發(fā)酵罐、混合攪拌罐等。食品工廠機械與設備第一章 總論l討論n式（1-2）中，QT與t是由生產規(guī)模和生產工藝所規(guī)定的，一般不能變更，而其余三項在一定范圍內可以進行選擇。n例1-1食品工廠機械與設備第一章 總論n例1-1某罐頭生產線的生產能力4t/h, 針對某主要罐型的殺菌工藝公式為升溫10min,保溫60min，冷卻20min。選用T7C5型殺菌鍋進行殺菌，T7C5型的罐頭裝鍋量約為2t/臺。預計每鍋罐頭進出鍋的時間為20min。殺菌工段每班的處理時間按5h計。估算殺菌工段所需

37、的T7C5型殺菌鍋的臺數。食品工廠機械與設備第一章 總論n例1-1u解：u已知：p平均生產能力QT=4t/hp罐頭在此工段的滯留時間 t=(10+60+20+20)/60=1.83hp每臺T7C5型殺菌鍋的裝鍋量 Vs=2t/臺p設生產線每班的平均生產時間為6h，而殺菌段每班的工作時間為5h，因而殺菌工段的物料處理速率系數At=6/5=1.2食品工廠機械與設備第一章 總論n例1-1u從而，根據式（1-2）,殺菌工段所需配備的T7C5型殺菌鍋的臺數可按以下估算：u殺菌鍋只能為整數，所以T7C5型殺菌鍋取5臺可以滿足要求。食品工廠機械與設備第一章 總論（三）連續(xù)處理設備的計算l設備例子l核算內容l

38、帶式連續(xù)處理設備的計算式l討論l例1-2食品工廠機械與設備第一章 總論l討論n 處理量與輸送帶的線速度成正比，也與輸送帶的長度和寬度成正比；但與物料在設備內的滯留時間成反比。n 對于定型設備，式（1-3）中的因素是相互關聯的，因此，在一定范圍內，可以在不改變處理量的前提下對其它參數進行調整。n 式（1-3）中輸送裝置的長度L不一定等于設備的長度，因為，如果將輸送裝置的長度L分為三段平行（上下安排，或左右安排）排列，則相應設備的長度就可以縮短到原來直線排列的1/3。而且還可以將輸送帶做成螺旋式（參見第二章內容）。n 所有這些，允許用戶在與設備生產廠家洽談時，提出某些設備尺寸的調整要求。此外，當輸

39、送裝置用在揀選工序，尤其是人工揀選時，其輸送速度受限于揀選速度，輸送帶寬度還應符合人體工學的要求。食品工廠機械與設備第一章 總論l核算內容n定型設備的實際處理能力。n非標設備的尺寸等。食品工廠機械與設備第一章 總論l帶式連續(xù)處理設備的計算式式中 QT 生產能力（t/h） v輸送裝置的輸送速度（m/h） Ds物料在輸送裝置上的裝載密度 (t/m2) W輸送裝置的有效載物寬度（m） L輸送裝置的長度（m） t物料在設備內的滯留時間（h）食品工廠機械與設備第一章 總論l設備例子連續(xù)殺菌機連續(xù)速凍機連續(xù)干燥機連續(xù)式烤爐食品工廠機械與設備第一章 總論l例1-2瓶裝飲料用單層噴淋式常壓連續(xù)殺菌設備以網帶式

40、輸送機輸送進行殺菌。已知：輸送帶的有效載物寬度為1.0m,長度為7m，速度在110550mm/min范圍內可變,對于瓶裝飲料的裝載密度為70kg/m2。生產工藝規(guī)定的瓶裝飲料在殺菌設備內（包括升溫殺菌和冷卻操作在內）的總處理時間為20min。請確定：（1）該殺菌設備的最大與最小處理能力；（2）該設備在規(guī)定殺菌時間下的實際處理量是多少？該殺菌設備是否滿足所需的處理量要求？（3）如果該殺菌設備滿足實際處理量要求，此時的輸送帶速度應為多少？食品工廠機械與設備第一章 總論例1-2n 解：n 已知：u輸送帶的長度 L=7.0mu輸送帶的寬度 W=1.0mu輸送帶速度 v=110550mm/min=6.6

41、33m/hu輸送帶的裝載密度 Ds=70 kg/m2=0.07t/m2u殺菌處理時間 t=20min=0.333h食品工廠機械與設備第一章 總論l例1-2（1）殺菌設備的最大與最小處理能力。由于處理能力與輸送帶的速度成正比。因此， 最大處理能力 QTmax= 330.071= 2.3 (t/h) 最小處理能力 QTmin= 6.60.071= 0.46 (t/h) 食品工廠機械與設備第一章 總論例1-2（2）設備在規(guī)定殺菌時間下的處理量為： 實際處理為1.47t/h，在該殺菌設備的處理范圍0.462.3t/h以內，因此滿足處理量要求。食品工廠機械與設備第一章 總論例1-2（3）規(guī)定殺菌時間下的

42、輸送帶速度，根據式（1-3）為： 即此時的輸送帶速度為350mm/min。顯然它在可調速度110550mm/min范圍之內。食品工廠機械與設備第一章 總論l討論n 上式適用于具有帶式輸送裝置的連續(xù)處理設備估算。n 處理量與輸送帶的線速度成正比，也與輸送帶的長度和寬度成正比；但與物料在設備內的滯留時間成反比。n 對于定型設備，式（1-3）中的因素是相互關聯的，因此，在一定范圍內，可以在不改變處理量的前提下對其它參數進行調整。n 式（1-3）中輸送裝置的長度L不一定等于設備的長度。n 當輸送裝置用在揀選工序，尤其是人工揀選時，其輸送速度受限于揀選速度，輸送帶寬度還應符合人體工學的要求。n 對于非帶式連續(xù)輸送設備，也可以根據物料衡算關系得到類似的關系式。食品工廠機械與設備第一章 總論l本