物料分離機(jī)械與設(shè)備管理概論課件

第4章物料分離機(jī)械與設(shè)備1第4章物料分離機(jī)械與設(shè)備1壓榨機(jī)械與設(shè)備過濾設(shè)備離心設(shè)備膜技術(shù)設(shè)備2壓榨機(jī)械與設(shè)備2§4.1壓榨機(jī)械與設(shè)備

壓榨簡介間歇式壓榨機(jī)手動式壓榨機(jī)液壓壓榨設(shè)備氣囊式壓榨機(jī)連續(xù)式壓榨機(jī)螺旋壓榨機(jī)帶式壓榨機(jī)3§4.1壓榨機(jī)械與設(shè)備壓榨簡介3壓榨的目是為了將固液相混合物分離；固液混合物流動性好、易于泵送的可采用過濾分離，不易用泵輸送的應(yīng)采用壓榨分離；在過濾操作中，當(dāng)濾餅中液體需去除得更徹底些時(shí)，就需用到壓榨操作。在某些生產(chǎn)過程中，壓榨效果與干燥相似，由于機(jī)械脫水法通常較熱處理法更經(jīng)濟(jì)，因此壓榨作業(yè)一直被廣泛應(yīng)用著。一、壓榨簡介1.壓榨操作的特點(diǎn)壓榨是通過機(jī)械壓縮力將液相從液固兩相混合物中分離出來的一種單元操作，在壓榨過程中液相流出而固相截留在壓榨面之間。與過濾不同的是，壓榨的壓力是由于壓榨面的移動而不是由于物料泵送到一個(gè)固定的空間而施加的。2.壓縮—過濾和干燥4壓榨的目是為了將固液相混合物分離；一、壓榨簡介1.壓榨操作3.壓榨過程的工序壓榨過程主要包括加料、壓榨、卸渣等工序。有時(shí)，由于進(jìn)料狀態(tài)要求或?yàn)榱颂岣邏赫バ?，需對物料進(jìn)行必要的預(yù)處理，如破碎、熱燙、打漿等。4.壓縮在食品工業(yè)中的典型應(yīng)用在食品工業(yè)上，壓榨主要用于從可可豆、椰子、花生、棕櫚仁、大豆、菜子等種子或果仁中榨取油脂，以及從甘蔗中榨取糖汁。壓榨的另一個(gè)重要用途就是用來榨取如蘋果和柑橘之類的果汁。53.壓榨過程的工序壓榨過程主要包括加料、壓壓榨設(shè)備按操作方式有間歇式和連續(xù)式兩類。間歇式壓榨機(jī)：其加料、卸料等均是間歇進(jìn)行的。具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝費(fèi)用低、操作壓力易控制、能滿足壓榨過程中壓力由小到大逐漸增加的工藝要求等優(yōu)點(diǎn)，適用于小規(guī)模生產(chǎn)或傳統(tǒng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。間歇式壓榨機(jī)主要為液壓壓榨機(jī)，型式有箱式、板式、缸式、筐式和籠式等。連續(xù)式壓榨機(jī)主要型式：螺旋式、輥式和帶式，連續(xù)壓榨機(jī)可適用于不同生產(chǎn)規(guī)模的需要。5.壓榨設(shè)備類型6壓榨設(shè)備按操作方式有間歇式和連續(xù)式兩類。5.壓榨設(shè)備類型6二、間歇式壓榨機(jī)手動式壓榨機(jī)液壓壓榨設(shè)備氣囊式壓榨機(jī)間歇式壓榨機(jī)有多種形式，大體上可以根據(jù)施壓的方式分為機(jī)械螺桿型、液壓型和氣壓型三類。7二、間歇式壓榨機(jī)手動式壓榨機(jī)間歇式壓榨機(jī)有多（一）手動式壓榨機(jī)圖4.1手動式壓榨機(jī)示意圖如圖4.1所示操作：先用布袋將要壓榨的物料包裹起來，放在壓榨板和機(jī)座之間，扳動手柄經(jīng)螺桿使壓榨板下降而對物料施加很高的壓力(1~20kN)。將物中所含汁液壓榨出來，流入下部汁液收集盤中，榨渣留在布袋中。應(yīng)注意壓力必須緩緩地增加，以免布袋破裂造成榨汁混濁。待泄壓且壓榨板復(fù)位后，將壓榨渣由機(jī)座取下卸料。8（一）手動式壓榨機(jī)圖4.1手動式壓榨機(jī)示意圖如圖4.1所（二）液壓壓榨機(jī)箱式壓榨機(jī)板式壓榨機(jī)筐式壓榨機(jī)臥籃式壓榨機(jī)1.箱式壓榨機(jī)待榨物料用濾布袋包裝后放進(jìn)一組鋼箱中，這些鋼箱置于壓榨機(jī)的固定端板和活動端板之間。每個(gè)壓榨箱均設(shè)有排液柵板，面上鋪有多孔濾墊，濾布袋就放在這些濾墊上。在液壓作用下，疊置在鋼箱中的濾布袋作為一個(gè)整體受到擠壓。9（二）液壓壓榨機(jī)箱式壓榨機(jī)1.箱式壓榨機(jī)待2.板式壓榨機(jī)典型板式壓榨機(jī)如圖4.2所示。它由四根直立鋼柱做成堅(jiān)固的壓榨支架，上有頂板下有底板，中間夾有10~16塊壓榨板，距離75~25mm。當(dāng)液壓活塞加壓向上移動時(shí)壓榨板間的物料受到壓縮，壓榨初期的壓力較低，通常僅約幾個(gè)兆帕。當(dāng)被榨取物料的體積逐漸縮小時(shí)，壓力增加很快，可達(dá)到初期壓力的5~10倍。壓榨后的殘?jiān)纬闪私M織緊密而又堅(jiān)實(shí)的榨餅。圖4.2板式壓榨機(jī)示意圖102.板式壓榨機(jī)典型板式壓榨機(jī)如圖4.2所示3.筐式壓榨機(jī)待榨物料置于由梯形截面的木條、鋼條或多孔鋼板圍成的圓筒內(nèi)，加壓時(shí)液體流出筒壁，沿筒壁外側(cè)流向壓榨機(jī)底座的集液槽。由于筐式壓榨機(jī)不用濾布，因此最適于非油料的壓榨，但榨出液?；祀s一些固體碎片。113.筐式壓榨機(jī)待榨物料置于由梯形截面的木條食品工業(yè)中，這類壓榨機(jī)常用在果汁、菜汁的生產(chǎn)，用于葡萄汁壓榨時(shí)，最終的壓榨壓力一般為0.3~0.4MPa，最高時(shí)可達(dá)1.2~1.6MPa?？鹗綁赫C(jī)也用于鯨脂、魚脂以及其它不需高壓的油脂壓榨。12食品工業(yè)中，這類壓榨機(jī)常用在果汁、菜汁的生產(chǎn)4.臥籃式壓榨機(jī)臥籃式壓榨機(jī)也稱布赫（Bucher）榨汁機(jī)，最初是瑞士布赫公司用來生產(chǎn)蘋果汁的專用設(shè)備。最大加工能力8~10t/h蘋果原料，出汁率82％~84%，設(shè)備功率24.7kW，活塞行程1480mm。布赫榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)布赫榨汁機(jī)壓榨過程的工作狀態(tài)布赫榨汁機(jī)的主要工序應(yīng)用134.臥籃式壓榨機(jī)臥籃式壓榨機(jī)也稱布赫（Bu（1）布赫榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4.4所示。關(guān)鍵部件是可獲得低混濁天然純果汁的尼龍濾繩組合體。濾繩由強(qiáng)度很高且柔性很強(qiáng)的多股尼龍線復(fù)捻而成，沿其長度方向有許多貫通的溝槽，其表面纏有濾網(wǎng)。一臺榨汁機(jī)濾繩多達(dá)220根。14（1）布赫榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4.4所示。關(guān)鍵部圖4.4布赫榨汁機(jī)結(jié)構(gòu)圖15圖4.4布赫榨汁機(jī)結(jié)構(gòu)圖15（2）壓榨過程中濾繩的工作狀態(tài)擠壓時(shí)汁液經(jīng)濾繩過濾后進(jìn)入繩體溝槽，沿繩索流至貯汁槽，然后擠壓面復(fù)位，繩索重新逐漸伸直。由于繩索的運(yùn)動使?jié){渣松動，破碎，然后再次擠壓。如此周期動作，直到按預(yù)定程序結(jié)束榨汁過程。榨汁結(jié)束后，壓榨室外筒與擠壓面同時(shí)移動，使?jié){渣松動并將其排出。（1）裝料（2）壓擠（3）復(fù)位松渣（4）排渣圖4.5濾繩在壓榨過程中的工作狀態(tài)16（2）壓榨過程中濾繩的工作狀態(tài)擠壓時(shí)汁液經(jīng)濾（3）布赫榨汁機(jī)的主要工序①裝料：通過一次性或多次性裝料可以優(yōu)化裝料過程；②壓榨：可根據(jù)原料情況調(diào)整壓榨的各種參數(shù)；③二次壓榨：在壓榨后的果渣中加水，進(jìn)行浸提后再次壓榨，用以提高出汁率；④排渣：通過選擇一次性或多次性排渣程序可以提高整體榨汁能力；⑤清洗：在經(jīng)過多次榨汁循環(huán)后可采用就地清洗(CIP)方式對榨汁機(jī)清洗，以保持系統(tǒng)衛(wèi)生，避免微生物的污染17（3）布赫榨汁機(jī)的主要工序①裝料：通過一次性或多次性裝料可以目前，布赫榨汁機(jī)已發(fā)展成為可適合多品種果蔬榨汁的通用型筐式榨汁機(jī)，可用于仁果類（蘋果、梨）、核果類（櫻桃、桃杏李）、漿果類（葡萄、草莓）、某些熱帶水果（菠蘿、芒果）和蔬菜類（胡蘿卜、芹菜、白菜）的榨汁。（4）布赫榨汁機(jī)應(yīng)用18目前，布赫榨汁機(jī)已發(fā)展成為可適合多品種果蔬榨（三）氣囊壓榨機(jī)又稱為維爾密斯（Willmes）壓榨機(jī)。1.基本結(jié)構(gòu)臥式圓筒篩,內(nèi)側(cè)有一個(gè)過濾用的濾布圓筒篩，濾布圓筒篩內(nèi)裝有一個(gè)能充壓縮空氣的橡膠氣囊。圖4.5氣囊壓榨機(jī)截面壓縮空氣將橡膠氣囊充脹起來，給夾在橡膠氣囊與圓筒篩之間的物料由里向外施加壓力。同時(shí),整個(gè)裝置旋轉(zhuǎn)起來，使空氣壓力均勻分布在物料上。分多次增壓將果汁榨出。2.原理3.應(yīng)用常用于葡萄酒廠及果汁飲料廠的生產(chǎn)。它可以壓榨任何果汁甚至黏性的果渣。19（三）氣囊壓榨機(jī)又稱為維爾密斯（Willmes）壓榨機(jī)。1二、連續(xù)式壓榨機(jī)連續(xù)式壓榨機(jī)的進(jìn)料、壓榨、卸渣等工序都是連續(xù)進(jìn)行的。食品工業(yè)中，最有代表性的這類壓榨設(shè)備是螺旋壓榨機(jī)，其它還有帶式壓榨機(jī)和輥式壓榨機(jī)等。輥式壓榨機(jī)主要在榨糖操作中應(yīng)用，這里不作介紹。以下介紹螺旋壓榨機(jī)和帶式壓榨機(jī)。螺旋壓榨機(jī)帶式壓榨機(jī)20二、連續(xù)式壓榨機(jī)連續(xù)式壓榨機(jī)的進(jìn)料、壓榨、卸螺旋壓榨機(jī)是使用比較廣泛的一種連續(xù)式壓榨機(jī)，很早就用來榨油、水果榨汁及魚肉磨碎物的壓榨脫水上。近年來隨著壓榨理論研究的進(jìn)展，以及設(shè)備本身的革新，使得該設(shè)備的應(yīng)用更加廣泛。圖3.7復(fù)試對輥式磨粉機(jī)（一）螺旋壓榨機(jī)螺旋壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)螺旋壓榨機(jī)的操作特點(diǎn)21螺旋壓榨機(jī)是使用比較廣泛的一種連續(xù)式壓榨機(jī)，1.螺旋壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4.6所示，主要由壓榨螺桿、圓筒篩、離合器、壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)、傳動裝置、汁液收集斗和機(jī)架組成。圖4.6螺旋壓榨機(jī)221.螺旋壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4.6所示，主要由（1）壓榨螺桿由兩端的軸承8支承在機(jī)架上，傳動系統(tǒng)使螺桿9在圓筒篩6內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（如圖4.6所示）。①壓縮比為了使物料進(jìn)入榨汁機(jī)后盡快受到壓榨，螺桿的結(jié)構(gòu)在長度方向（從進(jìn)料口向出料口方向）隨著螺桿內(nèi)徑增大而螺距減小。螺桿的這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得螺旋槽容積逐漸縮小，其縮小程度用壓縮比來表示。壓縮比是指進(jìn)料端第一個(gè)螺旋槽的容積與最后一個(gè)螺旋槽容積之比。如國產(chǎn)GT6GS螺旋連續(xù)榨汁機(jī)的壓縮比為1:20。23（1）壓榨螺桿由兩端的軸承8支承在機(jī)架上，傳②螺距改變螺桿的螺距大小對一定直徑的螺旋來說就是改變螺旋升角大小。螺距小則物料受到的軸向分力增加，徑向分力減小，有利于物料的推進(jìn)。（2）圓筒篩一般由不銹鋼板鉆孔后卷成，為了便于清洗及維修，通常做成上、下兩半，用螺釘連接安裝在機(jī)殼上。圓篩孔徑一般為0.3~0.8mm，開孔率既要考慮榨汁的要求，又要考慮篩體強(qiáng)度。螺桿擠壓產(chǎn)生的壓力可達(dá)1.2MPa以上，篩筒的強(qiáng)度應(yīng)能承受這個(gè)壓力。24②螺距改變螺桿的螺距大小對一定直徑的螺旋來（3）壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)具有一定壓縮比的螺旋壓榨機(jī)，雖對物料能產(chǎn)生一定的擠壓力，但往往達(dá)不到壓榨要求，通常采用調(diào)壓裝置來調(diào)整榨汁壓力。一般通過調(diào)整出渣口環(huán)形間隙大小來控制最終壓榨力和出汁率。間隙大，出渣阻力小，壓力減??；反之，壓力增大。扳動壓力調(diào)整手柄3使壓榨螺桿9沿軸向左右移動，環(huán)形間隙即可改變。25（3）壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)具有一定壓縮比的螺旋壓榨機(jī)，2.螺旋壓榨機(jī)的操作操作時(shí)，先將出渣口環(huán)形間隙調(diào)至最大，以減小負(fù)荷。啟動正常后加料，物料就在螺旋推力作用下沿軸向向出渣口移動，由于螺距漸小，螺旋內(nèi)徑漸大，對物料產(chǎn)生預(yù)壓力。然后逐漸調(diào)整出渣口環(huán)形間隙，以達(dá)到榨汁工藝要求的壓力。262.螺旋壓榨機(jī)的操作操作時(shí)，先將出渣口環(huán)形（二）帶式壓榨機(jī)1.福樂偉帶式壓榨機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4.7所示，主要由料槽1，壓榨網(wǎng)帶5、10，一組壓輥3、4，高壓沖洗噴嘴9，導(dǎo)向輥11，汁液收集槽8，機(jī)架和傳動部分以及控制部分等組成。所有壓輥均安裝在機(jī)架上，一系列壓輥驅(qū)動網(wǎng)帶運(yùn)行的同時(shí)，從徑向給網(wǎng)帶施加壓力，使夾在兩網(wǎng)帶之間的待榨物料受壓而將汁液榨出。27（二）帶式壓榨機(jī)1.福樂偉帶式壓榨機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4.7福樂偉帶式壓榨機(jī)原理圖料盒篩網(wǎng)壓輥壓輥上壓榨網(wǎng)帶增壓輥果渣刮板導(dǎo)向輥下壓榨網(wǎng)帶高壓沖洗噴嘴汁液收集槽28圖4.7福樂偉帶式壓榨機(jī)原理圖料盒篩網(wǎng)壓輥壓輥上壓榨網(wǎng)帶2.工作原理帶式榨汁機(jī)有很多型式，但其工作原理基本相同。主要工作部件是兩條同向、同速回轉(zhuǎn)運(yùn)動的環(huán)狀壓榨帶及驅(qū)動輥、張緊輥、壓榨輥。壓榨帶通常用聚酯纖維制成，本身就是過濾介質(zhì)。借助壓榨輥的壓力擠出位于兩條壓榨帶之間的物料中的汁液。帶式壓榨機(jī)一般可分為三個(gè)工作區(qū)：重力滲濾或粗濾區(qū)，用于滲濾自由水分；低壓榨區(qū)，在此區(qū)域壓榨力逐漸提高，用于壓榨固體顆粒表面和顆粒之間孔隙水分；高壓榨區(qū)，除了保持低壓榨區(qū)的作用外，還進(jìn)一步使多孔體內(nèi)部水或結(jié)合水分離。292.工作原理帶式榨汁機(jī)有很多型式，但其工作原理基本相同。2經(jīng)破碎待壓榨的固液混合物從料槽1中連續(xù)均勻地送入下網(wǎng)帶10和上網(wǎng)帶5之間，被兩網(wǎng)帶夾著向前移動，在下彎的楔形區(qū)域，大量汁液被緩緩壓出，形成可壓榨的濾餅。當(dāng)進(jìn)入壓榨區(qū)后，由于網(wǎng)帶的張力和帶L形壓條的壓輥3的作用將汁液進(jìn)一步壓出，匯集于汁液收集槽8中。以后由于10個(gè)壓輥4的直徑遞減，使兩網(wǎng)帶間的濾餅所受的表面壓力與剪力遞增，保證了最佳的榨汁效果。為了進(jìn)一步提高榨汁率，該設(shè)備在末端設(shè)置了兩個(gè)增壓輥7，以增加線性壓力與周邊壓力。榨汁后的濾餅由耐磨塑料刮板刮下從右端出渣口排出。為保證榨出汁液能順利排出，該機(jī)專門設(shè)置了清洗系統(tǒng)，若濾帶孔隙被堵塞，可啟動清洗系統(tǒng)，利用高壓噴嘴9洗掉黏在帶上的糖和果膠凝結(jié)物。工作結(jié)束后，也是由該系統(tǒng)噴射化學(xué)清洗劑和清水清洗濾帶和機(jī)體。

3.福樂偉帶式壓榨機(jī)工作過程30經(jīng)破碎待壓榨的固液混合物從料槽1中連續(xù)均勻地送入下網(wǎng)帶10和4.特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：逐漸升高的表面壓力可使汁液連續(xù)榨出，出汁率高，果渣含汁率低，清洗方便。缺點(diǎn)：壓榨過程中汁液全部與大氣接觸，所以，對車間環(huán)境衛(wèi)生要求較嚴(yán)。314.特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：逐漸升高的表面壓力可使汁液連續(xù)榨出，出汁率高過濾過程及設(shè)備類型加壓式過濾機(jī)真空過濾機(jī)過濾是利用多孔介質(zhì)將懸浮液中的固體微粒截留而使液體自由通過，以使固液分離的操作。食品工業(yè)在生產(chǎn)飲料、果汁、糖漿、酒類等類產(chǎn)品時(shí)，常用過濾方式除去其中的固形物微粒，以提高產(chǎn)品的澄清度，防止制品日后隨保存時(shí)間延長發(fā)生沉淀。§4.2過濾設(shè)備32過濾過程及設(shè)備類型過濾是利用多孔介質(zhì)將懸浮液如圖4.8所示，過濾操作過程中，被過濾處理的懸浮液稱為濾漿，濾漿中被截留下來的固體微粒稱為濾渣，而積聚在過濾介質(zhì)上的濾渣層則被稱為濾餅，透過濾餅和過濾介質(zhì)的液體稱為濾液。一、過濾過程及設(shè)備類型工業(yè)上常用的過濾介質(zhì)有三類：①粒狀介質(zhì)，如細(xì)砂、石礫、炭等；②織物介質(zhì)，如金屬或非金屬絲編織的網(wǎng)、布或無紡織類的纖維紙；③多孔性固體介質(zhì)，如多孔陶、多孔塑料等。圖4.8過濾操作示意圖（一）過濾過程33如圖4.8所示，過濾操作過程中，被過濾處理按過濾推動力可分為：重力過濾機(jī)、加壓過濾機(jī)和真空過濾機(jī)。按過濾介質(zhì)的性質(zhì)可分為：粒狀介質(zhì)過濾機(jī)、濾布介質(zhì)過濾機(jī)、多孔陶瓷介質(zhì)過濾機(jī)和半透膜介質(zhì)過濾機(jī)等。按操作方法可分為：間歇式和連續(xù)式過濾機(jī)等。（二）過濾機(jī)類型34按過濾推動力可分為：重力過濾機(jī)、加壓過濾機(jī)和真空過濾機(jī)。（二（一）加壓式過濾機(jī)加壓過濾機(jī)是在過濾介質(zhì)或?yàn)V餅的一側(cè)施加高于大氣壓的壓力，在另一側(cè)則是常壓或略高于常壓，由兩側(cè)壓力差作為過濾推動力而進(jìn)行過濾的裝置。柱塞泵、隔膜泵、螺桿泵、離心泵、壓縮氣體以及來自壓力反應(yīng)器的物料本身都可提供加壓的壓力。加壓過濾機(jī)的操作壓力一般不低于0.3MPa，常用的為0.3~0.5MPa，最高的可達(dá)3.5MPa。常用加壓過濾機(jī)多為間歇操作，包括：板框式壓濾機(jī)、箱式壓濾機(jī)和葉濾機(jī)等。連續(xù)操作的加壓過濾機(jī)由于帶壓卸料困難而限制了它的使用。加壓過濾機(jī)的發(fā)展方向是自動化、大型化。二、過濾設(shè)備35（一）加壓式過濾機(jī)加壓過濾機(jī)是在過濾介質(zhì)或?yàn)V餅的一側(cè)施加高于優(yōu)點(diǎn)由于較高的過濾壓力，過濾速率較大；結(jié)構(gòu)緊湊，造價(jià)較低；操作性能可靠，適用范圍廣。缺點(diǎn)主要是間歇操作方式，有些型式加壓過濾機(jī)的勞動強(qiáng)度較大。特點(diǎn)：36優(yōu)點(diǎn)特點(diǎn)：361.板框式壓濾機(jī)過濾面積大，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低，動力消耗少，對不同過濾特性的發(fā)酵液適應(yīng)性強(qiáng)。不能連續(xù)操作，設(shè)備笨重，勞動強(qiáng)度大，衛(wèi)生條件差，非過濾的輔助時(shí)間較長。適合于固體含量1-10%的懸浮液的分離。a.優(yōu)點(diǎn)b.缺點(diǎn)（2）特點(diǎn)（1）應(yīng)用371.板框式壓濾機(jī)過濾面積大，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格a.濾板和濾框間隔排列，框兩側(cè)覆以濾布，形成空腔供濾板支撐、壓緊；b.濾板的作用：支撐濾布，提供濾液流出的通道。正方形，角端開有小孔，兩面制成溝槽，與濾出口和洗水孔道連通；c.濾框的作用：提供濾漿進(jìn)入的空間，容納濾餅，總框數(shù)由其生產(chǎn)能力和懸浮液固體濃度確定。濾液引出方式：明流和暗流。（3）結(jié)構(gòu)組成圖4.9板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)圖1-固定端板2-濾布3-板框支座4-可動端板5-支撐橫梁6-過濾板7-濾框8-洗滌板6784313538a.濾板和濾框間隔排列，框兩側(cè)覆以濾布，形成空（4）操作過濾洗滌卸渣清洗濾布過濾圖4.10濾板和濾框1-料液通道2-濾液出口3-濾液或洗液出口4-洗液通道過濾板濾框洗滌框39（4）操作過濾洗滌卸渣2.葉濾機(jī)葉濾機(jī)也是一種間歇加壓過濾設(shè)備，主要由耐壓的密閉圓筒形罐體及安裝在罐體內(nèi)的多片濾葉組成，包括垂直式葉濾機(jī)和水平式葉濾機(jī)。（1）葉濾機(jī)結(jié)構(gòu)圖4.11垂直式葉濾機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖402.葉濾機(jī)葉濾機(jī)也是一種間歇加壓過濾設(shè)備，濾葉：骨架為方形框，框中間平面上夾持一層粗的大孔格金屬絲網(wǎng)，兩側(cè)有細(xì)密的金屬絲網(wǎng)（400-500目），每只濾葉下有接管接于濾液總管上。濾漿濾液濾餅粗金屬絲網(wǎng)濾布細(xì)金屬絲網(wǎng)拔出裝置圖4.12濾葉剖面圖41濾葉：濾漿濾液濾餅粗金屬濾布細(xì)金屬拔出圖4.12濾葉剖（2）操作過程過濾時(shí)器蓋緊閉，從混合槽中將濾漿與硅藻土混合液泵入過濾器，以制備硅藻土預(yù)涂層?；旌弦褐械墓柙逋亮Ｗ颖唤亓粼跒V葉表面的細(xì)金屬絲網(wǎng)上，而濾液進(jìn)入濾框內(nèi)腔進(jìn)而從水平濾液總管流出。濁液返流，直至流出澄清的啤酒，至此預(yù)涂層完成。然后將待過濾濾漿過濾。42（2）操作過程42優(yōu)點(diǎn)：靈活性大，人力使用經(jīng)濟(jì)，單位體積生產(chǎn)能力較大，而且單位體積具有很大的過濾面積。另外洗滌速率較一般壓濾機(jī)快，而且洗滌效果較好。缺點(diǎn)：構(gòu)造復(fù)雜，成本高，濾餅不如壓濾機(jī)干燥，可能造成濾餅不均勻的現(xiàn)象，使用的壓差通常不超過400kPa。葉濾機(jī)利于取得濾液，適用于過濾周期長、濾漿特性恒定的過濾操作。在食品工業(yè)中，加壓葉濾機(jī)大多作為硅藻土預(yù)涂層過濾機(jī)使用。（3）特點(diǎn)與應(yīng)用43優(yōu)點(diǎn)：靈活性大，人力使用經(jīng)濟(jì)，單位體積生產(chǎn)能力較大，而且單位真空過濾機(jī)是過濾介質(zhì)的上游為常壓，下游為真空，由上下游兩側(cè)的壓力差形成過濾推動力而進(jìn)行固、液分離的設(shè)備。常用真空度為0.05~0.08MPa，但也有超過0.09MPa的。有間歇式和連續(xù)式兩種型式，各有特點(diǎn)，但是連續(xù)式真空過濾機(jī)的應(yīng)用更廣泛。連續(xù)式真空過濾機(jī)有轉(zhuǎn)鼓式和轉(zhuǎn)盤式等。（二）真空過濾機(jī)44真空過濾機(jī)是過濾介質(zhì)的上游為常壓，下游為真空，由上下游兩側(cè)的1.

真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)圖4.13RCF真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)工作原理（1）結(jié)構(gòu)組成a.一個(gè)由篩板組成能轉(zhuǎn)動的水平圓筒；b.表面有一層金屬絲網(wǎng)；c.網(wǎng)上覆蓋濾布；d.筋板分隔成若干個(gè)空間e.分配頭內(nèi)沿徑向隔離成3個(gè)室。（2）工作原理當(dāng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，借分配頭的作用，扇形格內(nèi)分別獲得真空和加壓，如此便可控制過濾、洗滌等操作循序進(jìn)行。451.真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)圖4.13RCF真空轉(zhuǎn)鼓過可連續(xù)生產(chǎn)，機(jī)械化程度較高；可以根據(jù)料液性質(zhì)、工藝要求，采用不同材料制造成各種類型，以滿足不同的過濾要求（通常，對于懸浮液中顆粒粒度中等、黏度不太大的物料，轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)均適用）；可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速來控制濾餅厚度和洗滌效果；濾布損耗要比其它類型過濾機(jī)為小。（3）特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):過濾推動力小，它僅是利用真空作為推動力。由于管路阻力損失，最大不超過80kPa，一般為267~667kPa。因此，不易抽干，濾餅的終濕度一般在20％以上；設(shè)備加工制造復(fù)雜，主設(shè)備及輔助真空設(shè)備投資昂貴，消耗于抽真空的電能高，同時(shí)過濾面積愈大制造愈加困難。46可連續(xù)生產(chǎn)，機(jī)械化程度較高；（3）特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):過濾推動力由一組安裝在水平轉(zhuǎn)軸上并隨軸旋轉(zhuǎn)的濾盤（或轉(zhuǎn)盤)所構(gòu)成。結(jié)構(gòu)和操作原理與轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)相類似。2.轉(zhuǎn)盤真空過濾機(jī)（1）結(jié)構(gòu)盤的每個(gè)扇形格各有其出口管道通向中心軸，而當(dāng)若干個(gè)盤聯(lián)結(jié)在一起時(shí)，一個(gè)轉(zhuǎn)盤的扇形格的出口與其它同相位角轉(zhuǎn)盤相應(yīng)的出口就形成連續(xù)通道。與轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)相似，這些連續(xù)通道也與軸端旋轉(zhuǎn)閥（分配頭）相連。圖4.14轉(zhuǎn)盤真空過濾機(jī)47由一組安裝在水平轉(zhuǎn)軸上并隨軸旋轉(zhuǎn)的濾盤（或轉(zhuǎn)盤)所構(gòu)成。2.與轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)甚為相似。每一轉(zhuǎn)盤即相當(dāng)于一個(gè)轉(zhuǎn)鼓，操作循環(huán)也受旋轉(zhuǎn)閥的控制。每一轉(zhuǎn)盤各有其濾餅卸料裝置，但卸料較為困難。（2）操作（3）特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)盤真空過濾機(jī)具有非常大的過濾面積，可以大到85m2，其單位過濾面積占地少，濾布更換方便、消耗少、能耗也較低；缺點(diǎn)：濾餅的洗滌不良，洗滌水與懸浮液易在濾槽中相混。48與轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)甚為相似。（2）操作（3）特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)盤真空離心機(jī)類型過濾式離心機(jī)分離式離心分離機(jī)§4.3離心設(shè)備離心分離機(jī)械可用于不同狀態(tài)分散體系分離，在食品工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。例如，原料乳凈化、奶油分離、淀粉脫水、食用油凈化、豆制品漿渣分離、葡萄糖脫水等操作，都由離心分離機(jī)械完成。離心分離機(jī)械種類較多，分別適用不同物料體系和滿足不同分離需要。49離心機(jī)類型§4.3離心設(shè)備離心分離機(jī)械可用一、離心機(jī)類型離心分離機(jī)可有不同的分類方式。常見的分類因素有：分離因數(shù)、分離原理、操作方式、卸料方式和軸向等。表4.1按分離因素范圍數(shù)劃分的離心機(jī)類型1.按離心分離因數(shù)50一、離心機(jī)類型離心分離機(jī)可有不同的分類方式。過濾式:是鼓壁上有孔，借離心力實(shí)現(xiàn)過濾分離的離心機(jī)。這類離心機(jī)分離因數(shù)不大，轉(zhuǎn)速一般在1000~1500r/min。沉降式:轉(zhuǎn)鼓壁不開孔、借離心力實(shí)現(xiàn)沉降分離的離心機(jī)。分離式:鼓壁亦無開孔，但其轉(zhuǎn)速很大，一般在4000r/min以上，分離因數(shù)在3000以上。2.按分離原理分類表4.2過濾式、沉降式和分離式離心機(jī)的常見類型及其特性51過濾式:是鼓壁上有孔，借離心力實(shí)現(xiàn)過濾分離的離心機(jī)。這類離間歇式:轉(zhuǎn)鼓對所承載的被分離而截留的物料有一定質(zhì)量限度的離心機(jī)。在卸料時(shí)，必須停車或減速，然后采用人工或機(jī)械方法卸出物料，如三足式、上懸式離心機(jī)。其特點(diǎn)是可根據(jù)需要延長或縮短過濾時(shí)間，滿足物料終濕度的要求，主要用于固-液懸浮混合液的分離。連續(xù)式:操作在連續(xù)化狀態(tài)下進(jìn)行的離心機(jī)，其物料的輸入和不同相物質(zhì)的分離與輸出均為連續(xù)完成。典型的連續(xù)式離心機(jī)有螺旋卸料沉降式離心機(jī)、活塞推料離心機(jī)和奶油分離機(jī)等。可用于固—液懸浮液和液—液乳濁液的分離。3.按操作方式分類52間歇式:轉(zhuǎn)鼓對所承載的被分離而截留的物料有一定質(zhì)量限度的離二、過濾式離心機(jī)1.三足離心機(jī)（1）三足離心機(jī)結(jié)構(gòu)人工卸料三足離心機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4.15所示，主要由轉(zhuǎn)鼓、機(jī)殼、支柱、制動器、電動機(jī)等組成。轉(zhuǎn)鼓又稱濾筐，由不銹鋼制成，鼓壁開有濾孔。轉(zhuǎn)鼓由電機(jī)通過傳動裝置，最后通過裝在其軸下端的V型皮帶輪驅(qū)動。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：外殼、轉(zhuǎn)鼓和傳動裝置都通過減震彈簧組件懸在三個(gè)支柱上（故稱作三足式離心機(jī)），以減弱離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動。53二、過濾式離心機(jī)1.三足離心機(jī)（1）三足離心機(jī)結(jié)構(gòu)圖4.15三足離心機(jī)結(jié)構(gòu)54圖4.15三足離心機(jī)結(jié)構(gòu)54（2）離心過濾原理離心過濾是將料液送入有孔的轉(zhuǎn)鼓并利用離心力場進(jìn)行過濾的過程，以離心力為推動力完成過濾作業(yè)，兼有離心和過濾的雙重作用。其工作原理見圖4.16所示。圖4.16離心過濾分離工作原理55（2）離心過濾原理離心過濾是將料液送入有孔的轉(zhuǎn)鼓并（2）離心操作過程①料液首先進(jìn)入裝有過濾介質(zhì)的裝鼓中，然后被加速到轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)速度，形成附著在轉(zhuǎn)鼓壁上的液環(huán)；②粒子受到離心力而沉降，過濾介質(zhì)阻礙粒子通過，形成濾餅；③懸浮液的固體顆粒截留而沉積下來，濾餅表面生成了澄清液，該濾液透過濾餅層和過濾介質(zhì)向外排出。56（2）離心操作過程56①濾餅形成

懸浮液進(jìn)入離心機(jī)，在離心機(jī)的作用下液體通過過濾面排出，濾渣形成濾餅。②濾餅壓縮

濾餅中的固體物質(zhì)逐漸排列緊密，空隙減小，空隙間的液體逐漸排出，濾餅體積減小。這時(shí)過濾推動力為濾餅對液體的壓力和液體所受到的離心力。③濾餅壓干此時(shí)濾餅層的結(jié)構(gòu)已經(jīng)排列地非常緊密，其毛細(xì)組織中的液體被進(jìn)一步排出。液體受到離心力和固體顆粒的壓力，由于越靠近轉(zhuǎn)鼓壁出處的壓力越大，所以越靠近轉(zhuǎn)鼓壁的濾餅越干。（3）離心過濾一般分成三個(gè)階段57①濾餅形成（3）離心過濾一般分成三個(gè)階段57（4）應(yīng)用三足式離心機(jī)廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中如味精、檸檬酸及其它有機(jī)酸生產(chǎn)中的結(jié)晶與母液的分離。58（4）應(yīng)用三足式離心機(jī)廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中如三、分離式離心分離機(jī)（一）離心沉降分離原理離心沉降的基礎(chǔ)是固體的沉降。當(dāng)固體粒子在無限連續(xù)流體中沉降時(shí)，受到兩種力的作用，一種是連續(xù)流體對它的浮力，另一種是流體對運(yùn)動粒子的粘滯力。μFgFf圖4.17管式離心機(jī)分離過程當(dāng)這兩種力達(dá)到平衡時(shí)，固體粒子將保持勻速運(yùn)動。59三、分離式離心分離機(jī)（一）離心沉降分離原理離心沉降的基最終沉降速率與粒子直徑的平方成正比，與粒子和流體的密度差成正比，而與流體黏度成反比。就是說，粒子的沉降速度僅僅是液體性質(zhì)及粒子本身特性的函數(shù)。如果粒子在離心力場中沉降，則重力加速度g應(yīng)換成ω2r從式中可以看出，沉降速度與ω的二次方成正比，因此只要根據(jù)要求改變或提高ω，使粒子快速旋轉(zhuǎn)，就可獲得比重力沉降或過濾時(shí)高得多的分離效果。60最終沉降速率與粒子直徑的平方成正比，與粒子和流體的密怎樣來判斷這種效果呢？可用離心分離因數(shù)f來定量評價(jià)：離心分離因數(shù)（什么是f,怎樣計(jì)算f?）重量為M(kg)的物體旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)其圓周速度為u(m/s)，旋轉(zhuǎn)半徑為R(m)，則產(chǎn)生的離心力為:式中g(shù)

—重力加速度，m/s；n—轉(zhuǎn)數(shù)，r/min；

D

—旋轉(zhuǎn)直徑，m。M增加，F(xiàn)增加；R增加，F(xiàn)增加；n增加，F(xiàn)增加顯著。61怎樣來判斷這種效果呢？離心分離因數(shù)（什么是f,怎樣計(jì)算如果以旋轉(zhuǎn)角速度ω(rad/s)表示，并取旋轉(zhuǎn)加速度ω2R與重力加速度之比稱為“離心分離因數(shù)”，以f表示。則f是反映離心機(jī)分離能力的重要指標(biāo)，它表示在離心力場中，微粒可以獲得比在重力場中大f倍的作用力。由f可將離心機(jī)分為三類：①普通離心機(jī)f<3000

②高速離心機(jī)f=3000～50000

③超速離心機(jī)f>5000062如果以旋轉(zhuǎn)角速度ω(rad/s)表示，并取旋（二）常用離心機(jī)結(jié)構(gòu)及選型（1）轉(zhuǎn)鼓的三部分組成：頂蓋、帶空心軸的底蓋和管狀轉(zhuǎn)筒1.管式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作圖4.18管式離心機(jī)分離過程63（二）常用離心機(jī)結(jié)構(gòu)及選型（1）轉(zhuǎn)鼓的三部分組成：頂蓋、帶空加長轉(zhuǎn)鼓長度的目的：增加物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)間。（2）工作：料液從底部進(jìn)入，經(jīng)折轉(zhuǎn)器分布，十字形擋板使料液均勻分布于四周，在離心力場作用下，懸浮液沿軸向向上流動的過程中，被分層成輕重兩液相，從上方環(huán)狀溢流口排出。轉(zhuǎn)速：15000rpm，f＝50000左右（3）懸浮液中的顆粒在離心機(jī)中能夠被分離并沉降至轉(zhuǎn)鼓壁上的條件：料液在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)間t1應(yīng)大于等于顆粒離心沉降所需的時(shí)間t2。t1t264加長轉(zhuǎn)鼓長度的目的：增加物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)656566662.碟片式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作密閉轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設(shè)有數(shù)十個(gè)至上百個(gè)錐角為60～120o的錐形碟片。（怎樣分離的，從非連續(xù)—連續(xù)狀態(tài)考慮）圖4.19碟式離心機(jī)工作原理圖4.20噴嘴連續(xù)排渣碟片式離心機(jī)672.碟片式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作圖4.19碟式離心機(jī)工作原6868問題與思考1.什么叫離心分離、離心分離因素？常用的離心分離設(shè)備有哪些？69問題與思考69§4.4膜分離一、膜分離簡介1.定義對溶液中粒徑很小的粒子進(jìn)行過濾分離的操作。2.濃差極化現(xiàn)象當(dāng)待分離液從膜面一側(cè)流過時(shí)，靠近膜面的液體處于層流狀態(tài)，水及小分子溶質(zhì)透過膜，大分子溶質(zhì)則被膜阻留。被阻留分子從膜面返回液體主流的速度，受分子通過層流區(qū)的擴(kuò)散速度所控制，當(dāng)這一速度低于被阻留分子在膜面聚集的速度，就逐漸在膜面上，行成一高濃度的被阻留的溶質(zhì)分子層。隨著濃差極化愈來愈嚴(yán)重，膜的濾出速度也愈來愈低。70§4.4膜分離一、膜分離簡介1.定義2.濃差極化現(xiàn)象3.膜分離的特點(diǎn)膜分離過程不發(fā)生相變化，能耗低；膜分離過程在常溫下進(jìn)行；不僅適用于有機(jī)物，無機(jī)物和病毒、細(xì)菌分離，還適用于一些共沸物或近沸物的分離。713.膜分離的特點(diǎn)71按膜內(nèi)平均孔徑、推動力和傳遞機(jī)制進(jìn)行分類。過程孔徑推動力機(jī)制微濾0.02-10μm壓力差篩分超濾0.001-0.02μm壓力差篩分反滲透無孔壓力差溶液-擴(kuò)散氣體透過無孔壓力差溶液-擴(kuò)散透析1-3nm濃度差篩分+擴(kuò)散電滲析相對分子質(zhì)量小于200電位差離子遷移滲透蒸發(fā)無孔分壓差溶液-擴(kuò)散表4.3膜分離過程類型二、膜分離過程的類型72按膜內(nèi)平均孔徑、推動力和傳遞機(jī)制進(jìn)行分類。過程孔徑推動力機(jī)制離。

三、膜分離過程73離。三、膜分離過程73四、膜分離設(shè)備板式膜過濾器管式膜過濾器中空纖維式膜分離器螺旋卷式膜分離器74四、膜分離設(shè)備板式膜過濾器74圖4.21板式過濾器圖4.22管束過濾器75圖4.21板式過濾器圖4.22管束過濾器75圖4.23圓形板式反滲透裝置圖4.24中空纖維過濾器76圖4.23圓形板式反滲透裝置圖4.24中空纖維過濾器圖8-17動態(tài)膜壓力過濾器圖4.25動態(tài)膜壓力過濾器77圖8-17動態(tài)膜壓力過濾器圖4.25動態(tài)膜壓力過濾器圖4.26螺旋卷繞式超濾筒的結(jié)構(gòu)78圖4.26螺旋卷繞式超濾筒的結(jié)構(gòu)781.敘述麥汁過濾槽、板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)和過濾原理2.在飼料工廠從發(fā)酵醪中分離酵母應(yīng)該選用什么離心機(jī)?敘述該機(jī)分離酵母的原理3.在工廠中要將奶油（酯）從新鮮牛奶中分離出來應(yīng)該選用什么離心機(jī)?敘述該機(jī)分離奶油的原理。4.用膜分離（超濾和反滲透）技術(shù)分離生化產(chǎn)品有什么特點(diǎn)?思考題791.敘述麥汁過濾槽、板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)和過濾原理思考題79激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的名言格言220、每一個(gè)成功者都有一個(gè)開始。勇于開始，才能找到成功的路。221、世界會向那些有目標(biāo)和遠(yuǎn)見的人讓路（馮兩努——香港著名推銷商）

222、絆腳石乃是進(jìn)身之階。223、銷售世界上第一號的產(chǎn)品——不是汽車，而是自己。在你成功地把自己推銷給別人之前，你必須百分之百的把自己推銷給自己。224、即使爬到最高的山上，一次也只能腳踏實(shí)地地邁一步。225、積極思考造成積極人生，消極思考造成消極人生。226、人之所以有一張嘴，而有兩只耳朵，原因是聽的要比說的多一倍。227、別想一下造出大海，必須先由小河川開始。228、有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦關(guān)終歸楚；苦心人，天不負(fù)；臥薪嘗膽，三千越甲可吞吳。

229、以誠感人者，人亦誠而應(yīng)。

230、積極的人在每一次憂患中都看到一個(gè)機(jī)會，而消極的人則在每個(gè)機(jī)會都看到某種憂患。231、出門走好路，出口說好話，出手做好事。232、旁觀者的姓名永遠(yuǎn)爬不到比賽的計(jì)分板上。

233、怠惰是貧窮的制造廠。234、莫找借口失敗，只找理由成功。（不為失敗找理由，要為成功找方法）235、如果我們想要更多的玫瑰花，就必須種植更多的玫瑰樹。236、偉人之所以偉大，是因?yàn)樗c別人共處逆境時(shí)，別人失去了信心，他卻下決心實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)。237、世上沒有絕望的處境，只有對處境絕望的人。238、回避現(xiàn)實(shí)的人，未來將更不理想。239、當(dāng)你感到悲哀痛苦時(shí)，最好是去學(xué)些什么東西。學(xué)習(xí)會使你永遠(yuǎn)立于不敗之地。240、偉人所達(dá)到并保持著的高處，并不是一飛就到的，而是他們在同伴們都睡著的時(shí)候，一步步艱辛地向上爬241、世界上那些最容易的事情中，拖延時(shí)間最不費(fèi)力。242、堅(jiān)韌是成功的一大要素，只要在門上敲得夠久、夠大聲，終會把人喚醒的。

243、人之所以能，是相信能。244、沒有口水與汗水，就沒有成功的淚水。245、一個(gè)有信念者所開發(fā)出的力量，大于99個(gè)只有興趣者。

246、環(huán)境不會改變，解決之道在于改變自己。247、兩粒種子，一片森林。248、每一發(fā)奮努力的背后，必有加倍的賞賜。249、如果你希望成功，以恒心為良友，以經(jīng)驗(yàn)為參謀，以小心為兄弟，以希望為哨兵。250、大多數(shù)人想要改造這個(gè)世界，但卻罕有人想改造自己。激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的名言格言80第4章物料分離機(jī)械與設(shè)備81第4章物料分離機(jī)械與設(shè)備1壓榨機(jī)械與設(shè)備過濾設(shè)備離心設(shè)備膜技術(shù)設(shè)備82壓榨機(jī)械與設(shè)備2§4.1壓榨機(jī)械與設(shè)備

壓榨簡介間歇式壓榨機(jī)手動式壓榨機(jī)液壓壓榨設(shè)備氣囊式壓榨機(jī)連續(xù)式壓榨機(jī)螺旋壓榨機(jī)帶式壓榨機(jī)83§4.1壓榨機(jī)械與設(shè)備壓榨簡介3壓榨的目是為了將固液相混合物分離；固液混合物流動性好、易于泵送的可采用過濾分離，不易用泵輸送的應(yīng)采用壓榨分離；在過濾操作中，當(dāng)濾餅中液體需去除得更徹底些時(shí)，就需用到壓榨操作。在某些生產(chǎn)過程中，壓榨效果與干燥相似，由于機(jī)械脫水法通常較熱處理法更經(jīng)濟(jì)，因此壓榨作業(yè)一直被廣泛應(yīng)用著。一、壓榨簡介1.壓榨操作的特點(diǎn)壓榨是通過機(jī)械壓縮力將液相從液固兩相混合物中分離出來的一種單元操作，在壓榨過程中液相流出而固相截留在壓榨面之間。與過濾不同的是，壓榨的壓力是由于壓榨面的移動而不是由于物料泵送到一個(gè)固定的空間而施加的。2.壓縮—過濾和干燥84壓榨的目是為了將固液相混合物分離；一、壓榨簡介1.壓榨操作3.壓榨過程的工序壓榨過程主要包括加料、壓榨、卸渣等工序。有時(shí)，由于進(jìn)料狀態(tài)要求或?yàn)榱颂岣邏赫バ?，需對物料進(jìn)行必要的預(yù)處理，如破碎、熱燙、打漿等。4.壓縮在食品工業(yè)中的典型應(yīng)用在食品工業(yè)上，壓榨主要用于從可可豆、椰子、花生、棕櫚仁、大豆、菜子等種子或果仁中榨取油脂，以及從甘蔗中榨取糖汁。壓榨的另一個(gè)重要用途就是用來榨取如蘋果和柑橘之類的果汁。853.壓榨過程的工序壓榨過程主要包括加料、壓壓榨設(shè)備按操作方式有間歇式和連續(xù)式兩類。間歇式壓榨機(jī)：其加料、卸料等均是間歇進(jìn)行的。具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝費(fèi)用低、操作壓力易控制、能滿足壓榨過程中壓力由小到大逐漸增加的工藝要求等優(yōu)點(diǎn)，適用于小規(guī)模生產(chǎn)或傳統(tǒng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。間歇式壓榨機(jī)主要為液壓壓榨機(jī)，型式有箱式、板式、缸式、筐式和籠式等。連續(xù)式壓榨機(jī)主要型式：螺旋式、輥式和帶式，連續(xù)壓榨機(jī)可適用于不同生產(chǎn)規(guī)模的需要。5.壓榨設(shè)備類型86壓榨設(shè)備按操作方式有間歇式和連續(xù)式兩類。5.壓榨設(shè)備類型6二、間歇式壓榨機(jī)手動式壓榨機(jī)液壓壓榨設(shè)備氣囊式壓榨機(jī)間歇式壓榨機(jī)有多種形式，大體上可以根據(jù)施壓的方式分為機(jī)械螺桿型、液壓型和氣壓型三類。87二、間歇式壓榨機(jī)手動式壓榨機(jī)間歇式壓榨機(jī)有多（一）手動式壓榨機(jī)圖4.1手動式壓榨機(jī)示意圖如圖4.1所示操作：先用布袋將要壓榨的物料包裹起來，放在壓榨板和機(jī)座之間，扳動手柄經(jīng)螺桿使壓榨板下降而對物料施加很高的壓力(1~20kN)。將物中所含汁液壓榨出來，流入下部汁液收集盤中，榨渣留在布袋中。應(yīng)注意壓力必須緩緩地增加，以免布袋破裂造成榨汁混濁。待泄壓且壓榨板復(fù)位后，將壓榨渣由機(jī)座取下卸料。88（一）手動式壓榨機(jī)圖4.1手動式壓榨機(jī)示意圖如圖4.1所（二）液壓壓榨機(jī)箱式壓榨機(jī)板式壓榨機(jī)筐式壓榨機(jī)臥籃式壓榨機(jī)1.箱式壓榨機(jī)待榨物料用濾布袋包裝后放進(jìn)一組鋼箱中，這些鋼箱置于壓榨機(jī)的固定端板和活動端板之間。每個(gè)壓榨箱均設(shè)有排液柵板，面上鋪有多孔濾墊，濾布袋就放在這些濾墊上。在液壓作用下，疊置在鋼箱中的濾布袋作為一個(gè)整體受到擠壓。89（二）液壓壓榨機(jī)箱式壓榨機(jī)1.箱式壓榨機(jī)待2.板式壓榨機(jī)典型板式壓榨機(jī)如圖4.2所示。它由四根直立鋼柱做成堅(jiān)固的壓榨支架，上有頂板下有底板，中間夾有10~16塊壓榨板，距離75~25mm。當(dāng)液壓活塞加壓向上移動時(shí)壓榨板間的物料受到壓縮，壓榨初期的壓力較低，通常僅約幾個(gè)兆帕。當(dāng)被榨取物料的體積逐漸縮小時(shí)，壓力增加很快，可達(dá)到初期壓力的5~10倍。壓榨后的殘?jiān)纬闪私M織緊密而又堅(jiān)實(shí)的榨餅。圖4.2板式壓榨機(jī)示意圖902.板式壓榨機(jī)典型板式壓榨機(jī)如圖4.2所示3.筐式壓榨機(jī)待榨物料置于由梯形截面的木條、鋼條或多孔鋼板圍成的圓筒內(nèi)，加壓時(shí)液體流出筒壁，沿筒壁外側(cè)流向壓榨機(jī)底座的集液槽。由于筐式壓榨機(jī)不用濾布，因此最適于非油料的壓榨，但榨出液常混雜一些固體碎片。913.筐式壓榨機(jī)待榨物料置于由梯形截面的木條食品工業(yè)中，這類壓榨機(jī)常用在果汁、菜汁的生產(chǎn)，用于葡萄汁壓榨時(shí)，最終的壓榨壓力一般為0.3~0.4MPa，最高時(shí)可達(dá)1.2~1.6MPa?？鹗綁赫C(jī)也用于鯨脂、魚脂以及其它不需高壓的油脂壓榨。92食品工業(yè)中，這類壓榨機(jī)常用在果汁、菜汁的生產(chǎn)4.臥籃式壓榨機(jī)臥籃式壓榨機(jī)也稱布赫（Bucher）榨汁機(jī)，最初是瑞士布赫公司用來生產(chǎn)蘋果汁的專用設(shè)備。最大加工能力8~10t/h蘋果原料，出汁率82％~84%，設(shè)備功率24.7kW，活塞行程1480mm。布赫榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)布赫榨汁機(jī)壓榨過程的工作狀態(tài)布赫榨汁機(jī)的主要工序應(yīng)用934.臥籃式壓榨機(jī)臥籃式壓榨機(jī)也稱布赫（Bu（1）布赫榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4.4所示。關(guān)鍵部件是可獲得低混濁天然純果汁的尼龍濾繩組合體。濾繩由強(qiáng)度很高且柔性很強(qiáng)的多股尼龍線復(fù)捻而成，沿其長度方向有許多貫通的溝槽，其表面纏有濾網(wǎng)。一臺榨汁機(jī)濾繩多達(dá)220根。94（1）布赫榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4.4所示。關(guān)鍵部圖4.4布赫榨汁機(jī)結(jié)構(gòu)圖95圖4.4布赫榨汁機(jī)結(jié)構(gòu)圖15（2）壓榨過程中濾繩的工作狀態(tài)擠壓時(shí)汁液經(jīng)濾繩過濾后進(jìn)入繩體溝槽，沿繩索流至貯汁槽，然后擠壓面復(fù)位，繩索重新逐漸伸直。由于繩索的運(yùn)動使?jié){渣松動，破碎，然后再次擠壓。如此周期動作，直到按預(yù)定程序結(jié)束榨汁過程。榨汁結(jié)束后，壓榨室外筒與擠壓面同時(shí)移動，使?jié){渣松動并將其排出。（1）裝料（2）壓擠（3）復(fù)位松渣（4）排渣圖4.5濾繩在壓榨過程中的工作狀態(tài)96（2）壓榨過程中濾繩的工作狀態(tài)擠壓時(shí)汁液經(jīng)濾（3）布赫榨汁機(jī)的主要工序①裝料：通過一次性或多次性裝料可以優(yōu)化裝料過程；②壓榨：可根據(jù)原料情況調(diào)整壓榨的各種參數(shù)；③二次壓榨：在壓榨后的果渣中加水，進(jìn)行浸提后再次壓榨，用以提高出汁率；④排渣：通過選擇一次性或多次性排渣程序可以提高整體榨汁能力；⑤清洗：在經(jīng)過多次榨汁循環(huán)后可采用就地清洗(CIP)方式對榨汁機(jī)清洗，以保持系統(tǒng)衛(wèi)生，避免微生物的污染97（3）布赫榨汁機(jī)的主要工序①裝料：通過一次性或多次性裝料可以目前，布赫榨汁機(jī)已發(fā)展成為可適合多品種果蔬榨汁的通用型筐式榨汁機(jī)，可用于仁果類（蘋果、梨）、核果類（櫻桃、桃杏李）、漿果類（葡萄、草莓）、某些熱帶水果（菠蘿、芒果）和蔬菜類（胡蘿卜、芹菜、白菜）的榨汁。（4）布赫榨汁機(jī)應(yīng)用98目前，布赫榨汁機(jī)已發(fā)展成為可適合多品種果蔬榨（三）氣囊壓榨機(jī)又稱為維爾密斯（Willmes）壓榨機(jī)。1.基本結(jié)構(gòu)臥式圓筒篩,內(nèi)側(cè)有一個(gè)過濾用的濾布圓筒篩，濾布圓筒篩內(nèi)裝有一個(gè)能充壓縮空氣的橡膠氣囊。圖4.5氣囊壓榨機(jī)截面壓縮空氣將橡膠氣囊充脹起來，給夾在橡膠氣囊與圓筒篩之間的物料由里向外施加壓力。同時(shí),整個(gè)裝置旋轉(zhuǎn)起來，使空氣壓力均勻分布在物料上。分多次增壓將果汁榨出。2.原理3.應(yīng)用常用于葡萄酒廠及果汁飲料廠的生產(chǎn)。它可以壓榨任何果汁甚至黏性的果渣。99（三）氣囊壓榨機(jī)又稱為維爾密斯（Willmes）壓榨機(jī)。1二、連續(xù)式壓榨機(jī)連續(xù)式壓榨機(jī)的進(jìn)料、壓榨、卸渣等工序都是連續(xù)進(jìn)行的。食品工業(yè)中，最有代表性的這類壓榨設(shè)備是螺旋壓榨機(jī)，其它還有帶式壓榨機(jī)和輥式壓榨機(jī)等。輥式壓榨機(jī)主要在榨糖操作中應(yīng)用，這里不作介紹。以下介紹螺旋壓榨機(jī)和帶式壓榨機(jī)。螺旋壓榨機(jī)帶式壓榨機(jī)100二、連續(xù)式壓榨機(jī)連續(xù)式壓榨機(jī)的進(jìn)料、壓榨、卸螺旋壓榨機(jī)是使用比較廣泛的一種連續(xù)式壓榨機(jī)，很早就用來榨油、水果榨汁及魚肉磨碎物的壓榨脫水上。近年來隨著壓榨理論研究的進(jìn)展，以及設(shè)備本身的革新，使得該設(shè)備的應(yīng)用更加廣泛。圖3.7復(fù)試對輥式磨粉機(jī)（一）螺旋壓榨機(jī)螺旋壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)螺旋壓榨機(jī)的操作特點(diǎn)101螺旋壓榨機(jī)是使用比較廣泛的一種連續(xù)式壓榨機(jī)，1.螺旋壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4.6所示，主要由壓榨螺桿、圓筒篩、離合器、壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)、傳動裝置、汁液收集斗和機(jī)架組成。圖4.6螺旋壓榨機(jī)1021.螺旋壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4.6所示，主要由（1）壓榨螺桿由兩端的軸承8支承在機(jī)架上，傳動系統(tǒng)使螺桿9在圓筒篩6內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（如圖4.6所示）。①壓縮比為了使物料進(jìn)入榨汁機(jī)后盡快受到壓榨，螺桿的結(jié)構(gòu)在長度方向（從進(jìn)料口向出料口方向）隨著螺桿內(nèi)徑增大而螺距減小。螺桿的這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得螺旋槽容積逐漸縮小，其縮小程度用壓縮比來表示。壓縮比是指進(jìn)料端第一個(gè)螺旋槽的容積與最后一個(gè)螺旋槽容積之比。如國產(chǎn)GT6GS螺旋連續(xù)榨汁機(jī)的壓縮比為1:20。103（1）壓榨螺桿由兩端的軸承8支承在機(jī)架上，傳②螺距改變螺桿的螺距大小對一定直徑的螺旋來說就是改變螺旋升角大小。螺距小則物料受到的軸向分力增加，徑向分力減小，有利于物料的推進(jìn)。（2）圓筒篩一般由不銹鋼板鉆孔后卷成，為了便于清洗及維修，通常做成上、下兩半，用螺釘連接安裝在機(jī)殼上。圓篩孔徑一般為0.3~0.8mm，開孔率既要考慮榨汁的要求，又要考慮篩體強(qiáng)度。螺桿擠壓產(chǎn)生的壓力可達(dá)1.2MPa以上，篩筒的強(qiáng)度應(yīng)能承受這個(gè)壓力。104②螺距改變螺桿的螺距大小對一定直徑的螺旋來（3）壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)具有一定壓縮比的螺旋壓榨機(jī)，雖對物料能產(chǎn)生一定的擠壓力，但往往達(dá)不到壓榨要求，通常采用調(diào)壓裝置來調(diào)整榨汁壓力。一般通過調(diào)整出渣口環(huán)形間隙大小來控制最終壓榨力和出汁率。間隙大，出渣阻力小，壓力減小；反之，壓力增大。扳動壓力調(diào)整手柄3使壓榨螺桿9沿軸向左右移動，環(huán)形間隙即可改變。105（3）壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)具有一定壓縮比的螺旋壓榨機(jī)，2.螺旋壓榨機(jī)的操作操作時(shí)，先將出渣口環(huán)形間隙調(diào)至最大，以減小負(fù)荷。啟動正常后加料，物料就在螺旋推力作用下沿軸向向出渣口移動，由于螺距漸小，螺旋內(nèi)徑漸大，對物料產(chǎn)生預(yù)壓力。然后逐漸調(diào)整出渣口環(huán)形間隙，以達(dá)到榨汁工藝要求的壓力。1062.螺旋壓榨機(jī)的操作操作時(shí)，先將出渣口環(huán)形（二）帶式壓榨機(jī)1.福樂偉帶式壓榨機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4.7所示，主要由料槽1，壓榨網(wǎng)帶5、10，一組壓輥3、4，高壓沖洗噴嘴9，導(dǎo)向輥11，汁液收集槽8，機(jī)架和傳動部分以及控制部分等組成。所有壓輥均安裝在機(jī)架上，一系列壓輥驅(qū)動網(wǎng)帶運(yùn)行的同時(shí)，從徑向給網(wǎng)帶施加壓力，使夾在兩網(wǎng)帶之間的待榨物料受壓而將汁液榨出。107（二）帶式壓榨機(jī)1.福樂偉帶式壓榨機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4.7福樂偉帶式壓榨機(jī)原理圖料盒篩網(wǎng)壓輥壓輥上壓榨網(wǎng)帶增壓輥果渣刮板導(dǎo)向輥下壓榨網(wǎng)帶高壓沖洗噴嘴汁液收集槽108圖4.7福樂偉帶式壓榨機(jī)原理圖料盒篩網(wǎng)壓輥壓輥上壓榨網(wǎng)帶2.工作原理帶式榨汁機(jī)有很多型式，但其工作原理基本相同。主要工作部件是兩條同向、同速回轉(zhuǎn)運(yùn)動的環(huán)狀壓榨帶及驅(qū)動輥、張緊輥、壓榨輥。壓榨帶通常用聚酯纖維制成，本身就是過濾介質(zhì)。借助壓榨輥的壓力擠出位于兩條壓榨帶之間的物料中的汁液。帶式壓榨機(jī)一般可分為三個(gè)工作區(qū)：重力滲濾或粗濾區(qū)，用于滲濾自由水分；低壓榨區(qū)，在此區(qū)域壓榨力逐漸提高，用于壓榨固體顆粒表面和顆粒之間孔隙水分；高壓榨區(qū)，除了保持低壓榨區(qū)的作用外，還進(jìn)一步使多孔體內(nèi)部水或結(jié)合水分離。1092.工作原理帶式榨汁機(jī)有很多型式，但其工作原理基本相同。2經(jīng)破碎待壓榨的固液混合物從料槽1中連續(xù)均勻地送入下網(wǎng)帶10和上網(wǎng)帶5之間，被兩網(wǎng)帶夾著向前移動，在下彎的楔形區(qū)域，大量汁液被緩緩壓出，形成可壓榨的濾餅。當(dāng)進(jìn)入壓榨區(qū)后，由于網(wǎng)帶的張力和帶L形壓條的壓輥3的作用將汁液進(jìn)一步壓出，匯集于汁液收集槽8中。以后由于10個(gè)壓輥4的直徑遞減，使兩網(wǎng)帶間的濾餅所受的表面壓力與剪力遞增，保證了最佳的榨汁效果。為了進(jìn)一步提高榨汁率，該設(shè)備在末端設(shè)置了兩個(gè)增壓輥7，以增加線性壓力與周邊壓力。榨汁后的濾餅由耐磨塑料刮板刮下從右端出渣口排出。為保證榨出汁液能順利排出，該機(jī)專門設(shè)置了清洗系統(tǒng)，若濾帶孔隙被堵塞，可啟動清洗系統(tǒng)，利用高壓噴嘴9洗掉黏在帶上的糖和果膠凝結(jié)物。工作結(jié)束后，也是由該系統(tǒng)噴射化學(xué)清洗劑和清水清洗濾帶和機(jī)體。

3.福樂偉帶式壓榨機(jī)工作過程110經(jīng)破碎待壓榨的固液混合物從料槽1中連續(xù)均勻地送入下網(wǎng)帶10和4.特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：逐漸升高的表面壓力可使汁液連續(xù)榨出，出汁率高，果渣含汁率低，清洗方便。缺點(diǎn)：壓榨過程中汁液全部與大氣接觸，所以，對車間環(huán)境衛(wèi)生要求較嚴(yán)。1114.特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：逐漸升高的表面壓力可使汁液連續(xù)榨出，出汁率高過濾過程及設(shè)備類型加壓式過濾機(jī)真空過濾機(jī)過濾是利用多孔介質(zhì)將懸浮液中的固體微粒截留而使液體自由通過，以使固液分離的操作。食品工業(yè)在生產(chǎn)飲料、果汁、糖漿、酒類等類產(chǎn)品時(shí)，常用過濾方式除去其中的固形物微粒，以提高產(chǎn)品的澄清度，防止制品日后隨保存時(shí)間延長發(fā)生沉淀。§4.2過濾設(shè)備112過濾過程及設(shè)備類型過濾是利用多孔介質(zhì)將懸浮液如圖4.8所示，過濾操作過程中，被過濾處理的懸浮液稱為濾漿，濾漿中被截留下來的固體微粒稱為濾渣，而積聚在過濾介質(zhì)上的濾渣層則被稱為濾餅，透過濾餅和過濾介質(zhì)的液體稱為濾液。一、過濾過程及設(shè)備類型工業(yè)上常用的過濾介質(zhì)有三類：①粒狀介質(zhì)，如細(xì)砂、石礫、炭等；②織物介質(zhì)，如金屬或非金屬絲編織的網(wǎng)、布或無紡織類的纖維紙；③多孔性固體介質(zhì)，如多孔陶、多孔塑料等。圖4.8過濾操作示意圖（一）過濾過程113如圖4.8所示，過濾操作過程中，被過濾處理按過濾推動力可分為：重力過濾機(jī)、加壓過濾機(jī)和真空過濾機(jī)。按過濾介質(zhì)的性質(zhì)可分為：粒狀介質(zhì)過濾機(jī)、濾布介質(zhì)過濾機(jī)、多孔陶瓷介質(zhì)過濾機(jī)和半透膜介質(zhì)過濾機(jī)等。按操作方法可分為：間歇式和連續(xù)式過濾機(jī)等。（二）過濾機(jī)類型114按過濾推動力可分為：重力過濾機(jī)、加壓過濾機(jī)和真空過濾機(jī)。（二（一）加壓式過濾機(jī)加壓過濾機(jī)是在過濾介質(zhì)或?yàn)V餅的一側(cè)施加高于大氣壓的壓力，在另一側(cè)則是常壓或略高于常壓，由兩側(cè)壓力差作為過濾推動力而進(jìn)行過濾的裝置。柱塞泵、隔膜泵、螺桿泵、離心泵、壓縮氣體以及來自壓力反應(yīng)器的物料本身都可提供加壓的壓力。加壓過濾機(jī)的操作壓力一般不低于0.3MPa，常用的為0.3~0.5MPa，最高的可達(dá)3.5MPa。常用加壓過濾機(jī)多為間歇操作，包括：板框式壓濾機(jī)、箱式壓濾機(jī)和葉濾機(jī)等。連續(xù)操作的加壓過濾機(jī)由于帶壓卸料困難而限制了它的使用。加壓過濾機(jī)的發(fā)展方向是自動化、大型化。二、過濾設(shè)備115（一）加壓式過濾機(jī)加壓過濾機(jī)是在過濾介質(zhì)或?yàn)V餅的一側(cè)施加高于優(yōu)點(diǎn)由于較高的過濾壓力，過濾速率較大；結(jié)構(gòu)緊湊，造價(jià)較低；操作性能可靠，適用范圍廣。缺點(diǎn)主要是間歇操作方式，有些型式加壓過濾機(jī)的勞動強(qiáng)度較大。特點(diǎn)：116優(yōu)點(diǎn)特點(diǎn)：361.板框式壓濾機(jī)過濾面積大，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低，動力消耗少，對不同過濾特性的發(fā)酵液適應(yīng)性強(qiáng)。不能連續(xù)操作，設(shè)備笨重，勞動強(qiáng)度大，衛(wèi)生條件差，非過濾的輔助時(shí)間較長。適合于固體含量1-10%的懸浮液的分離。a.優(yōu)點(diǎn)b.缺點(diǎn)（2）特點(diǎn)（1）應(yīng)用1171.板框式壓濾機(jī)過濾面積大，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格a.濾板和濾框間隔排列，框兩側(cè)覆以濾布，形成空腔供濾板支撐、壓緊；b.濾板的作用：支撐濾布，提供濾液流出的通道。正方形，角端開有小孔，兩面制成溝槽，與濾出口和洗水孔道連通；c.濾框的作用：提供濾漿進(jìn)入的空間，容納濾餅，總框數(shù)由其生產(chǎn)能力和懸浮液固體濃度確定。濾液引出方式：明流和暗流。（3）結(jié)構(gòu)組成圖4.9板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)圖1-固定端板2-濾布3-板框支座4-可動端板5-支撐橫梁6-過濾板7-濾框8-洗滌板67843135118a.濾板和濾框間隔排列，框兩側(cè)覆以濾布，形成空（4）操作過濾洗滌卸渣清洗濾布過濾圖4.10濾板和濾框1-料液通道2-濾液出口3-濾液或洗液出口4-洗液通道過濾板濾框洗滌框119（4）操作過濾洗滌卸渣2.葉濾機(jī)葉濾機(jī)也是一種間歇加壓過濾設(shè)備，主要由耐壓的密閉圓筒形罐體及安裝在罐體內(nèi)的多片濾葉組成，包括垂直式葉濾機(jī)和水平式葉濾機(jī)。（1）葉濾機(jī)結(jié)構(gòu)圖4.11垂直式葉濾機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1202.葉濾機(jī)葉濾機(jī)也是一種間歇加壓過濾設(shè)備，濾葉：骨架為方形框，框中間平面上夾持一層粗的大孔格金屬絲網(wǎng)，兩側(cè)有細(xì)密的金屬絲網(wǎng)（400-500目），每只濾葉下有接管接于濾液總管上。濾漿濾液濾餅粗金屬絲網(wǎng)濾布細(xì)金屬絲網(wǎng)拔出裝置圖4.12濾葉剖面圖121濾葉：濾漿濾液濾餅粗金屬濾布細(xì)金屬拔出圖4.12濾葉剖（2）操作過程過濾時(shí)器蓋緊閉，從混合槽中將濾漿與硅藻土混合液泵入過濾器，以制備硅藻土預(yù)涂層。混合液中的硅藻土粒子被截留在濾葉表面的細(xì)金屬絲網(wǎng)上，而濾液進(jìn)入濾框內(nèi)腔進(jìn)而從水平濾液總管流出。濁液返流，直至流出澄清的啤酒，至此預(yù)涂層完成。然后將待過濾濾漿過濾。122（2）操作過程42優(yōu)點(diǎn)：靈活性大，人力使用經(jīng)濟(jì)，單位體積生產(chǎn)能力較大，而且單位體積具有很大的過濾面積。另外洗滌速率較一般壓濾機(jī)快，而且洗滌效果較好。缺點(diǎn)：構(gòu)造復(fù)雜，成本高，濾餅不如壓濾機(jī)干燥，可能造成濾餅不均勻的現(xiàn)象，使用的壓差通常不超過400kPa。葉濾機(jī)利于取得濾液，適用于過濾周期長、濾漿特性恒定的過濾操作。在食品工業(yè)中，加壓葉濾機(jī)大多作為硅藻土預(yù)涂層過濾機(jī)使用。（3）特點(diǎn)與應(yīng)用123優(yōu)點(diǎn)：靈活性大，人力使用經(jīng)濟(jì)，單位體積生產(chǎn)能力較大，而且單位真空過濾機(jī)是過濾介質(zhì)的上游為常壓，下游為真空，由上下游兩側(cè)的壓力差形成過濾推動力而進(jìn)行固、液分離的設(shè)備。常用真空度為0.05~0.08MPa，但也有超過0.09MPa的。有間歇式和連續(xù)式兩種型式，各有特點(diǎn)，但是連續(xù)式真空過濾機(jī)的應(yīng)用更廣泛。連續(xù)式真空過濾機(jī)有轉(zhuǎn)鼓式和轉(zhuǎn)盤式等。（二）真空過濾機(jī)124真空過濾機(jī)是過濾介質(zhì)的上游為常壓，下游為真空，由上下游兩側(cè)的1.

真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)圖4.13RCF真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)工作原理（1）結(jié)構(gòu)組成a.一個(gè)由篩板組成能轉(zhuǎn)動的水平圓筒；b.表面有一層金屬絲網(wǎng)；c.網(wǎng)上覆蓋濾布；d.筋板分隔成若干個(gè)空間e.分配頭內(nèi)沿徑向隔離成3個(gè)室。（2）工作原理當(dāng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，借分配頭的作用，扇形格內(nèi)分別獲得真空和加壓，如此便可控制過濾、洗滌等操作循序進(jìn)行。1251.真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)圖4.13RCF真空轉(zhuǎn)鼓過可連續(xù)生產(chǎn)，機(jī)械化程度較高；可以根據(jù)料液性質(zhì)、工藝要求，采用不同材料制造成各種類型，以滿足不同的過濾要求（通常，對于懸浮液中顆粒粒度中等、黏度不太大的物料，轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)均適用）；可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速來控制濾餅厚度和洗滌效果；濾布損耗要比其它類型過濾機(jī)為小。（3）特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):過濾推動力小，它僅是利用真空作為推動力。由于管路阻力損失，最大不超過80kPa，一般為267~667kPa。因此，不易抽干，濾餅的終濕度一般在20％以上；設(shè)備加工制造復(fù)雜，主設(shè)備及輔助真空設(shè)備投資昂貴，消耗于抽真空的電能高，同時(shí)過濾面積愈大制造愈加困難。126可連續(xù)生產(chǎn)，機(jī)械化程度較高；（3）特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):過濾推動力由一組安裝在水平轉(zhuǎn)軸上并隨軸旋轉(zhuǎn)的濾盤（或轉(zhuǎn)盤)所構(gòu)成。結(jié)構(gòu)和操作原理與轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)相類似。2.轉(zhuǎn)盤真空過濾機(jī)（1）結(jié)構(gòu)盤的每個(gè)扇形格各有其出口管道通向中心軸，而當(dāng)若干個(gè)盤聯(lián)結(jié)在一起時(shí)，一個(gè)轉(zhuǎn)盤的扇形格的出口與其它同相位角轉(zhuǎn)盤相應(yīng)的出口就形成連續(xù)通道。與轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)相似，這些連續(xù)通道也與軸端旋轉(zhuǎn)閥（分配頭）相連。圖4.14轉(zhuǎn)盤真空過濾機(jī)127由一組安裝在水平轉(zhuǎn)軸上并隨軸旋轉(zhuǎn)的濾盤（或轉(zhuǎn)盤)所構(gòu)成。2.與轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)甚為相似。每一轉(zhuǎn)盤即相當(dāng)于一個(gè)轉(zhuǎn)鼓，操作循環(huán)也受旋轉(zhuǎn)閥的控制。每一轉(zhuǎn)盤各有其濾餅卸料裝置，但卸料較為困難。（2）操作（3）特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)盤真空過濾機(jī)具有非常大的過濾面積，可以大到85m2，其單位過濾面積占地少，濾布更換方便、消耗少、能耗也較低；缺點(diǎn)：濾餅的洗滌不良，洗滌水與懸浮液易在濾槽中相混。128與轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)甚為相似。（2）操作（3）特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)盤真空離心機(jī)類型過濾式離心機(jī)分離式離心分離機(jī)§4.3離心設(shè)備離心分離機(jī)械可用于不同狀態(tài)分散體系分離，在食品工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。例如，原料乳凈化、奶油分離、淀粉脫水、食用油凈化、豆制品漿渣分離、葡萄糖脫水等操作，都由離心分離機(jī)械完成。離心分離機(jī)械種類較多，分別適用不同物料體系和滿足不同分離需要。129離心機(jī)類型§4.3離心設(shè)備離心分離機(jī)械可用一、離心機(jī)類型離心分離機(jī)可有不同的分類方式。常見的分類因素有：分離因數(shù)、分離原理、操作方式、卸料方式和軸向等。表4.1按分離因素范圍數(shù)劃分的離心機(jī)類型1.按離心分離因數(shù)130一、離心機(jī)類型離心分離機(jī)可有不同的分類方式。過濾式:是鼓壁上有孔，借離心力實(shí)現(xiàn)過濾分離的離心機(jī)。這類離心機(jī)分離因數(shù)不大，轉(zhuǎn)速一般在1000~1500r/min。沉降式:轉(zhuǎn)鼓壁不開孔、借離心力實(shí)現(xiàn)沉降分離的離心機(jī)。分離式:鼓壁亦無開孔，但其轉(zhuǎn)速很大，一般在4000r/min以上，分離因數(shù)在3000以上。2.按分離原理分類表4.2過濾式、沉降式和分離式離心機(jī)的常見類型及其特性131過濾式:是鼓壁上有孔，借離心力實(shí)現(xiàn)過濾分離的離心機(jī)。這類離間歇式:轉(zhuǎn)鼓對所承載的被分離而截留的物料有一定質(zhì)量限度的離心機(jī)。在卸料時(shí)，必須停車或減速，然后采用人工或機(jī)械方法卸出物料，如三足式、上懸式離心機(jī)。其特點(diǎn)是可根據(jù)需要延長或縮短過濾時(shí)間，滿足物料終濕度的要求，主要用于固-液懸浮混合液的分離。連續(xù)式:操作在連續(xù)化狀態(tài)下進(jìn)行的離心機(jī)，其物料的輸入和不同相物質(zhì)的分離與輸出均為連續(xù)完成。典型的連續(xù)式離心機(jī)有螺旋卸料沉降式離心機(jī)、活塞推料離心機(jī)和奶油分離機(jī)等?？捎糜诠獭簯腋∫汉鸵骸喝闈嵋旱姆蛛x。3.按操作方式分類132間歇式:轉(zhuǎn)鼓對所承載的被分離而截留的物料有一定質(zhì)量限度的離二、過濾式離心機(jī)1.三足離心機(jī)（1）三足離心機(jī)結(jié)構(gòu)人工卸料三足離心機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4.15所示，主要由轉(zhuǎn)鼓、機(jī)殼、支柱、制動器、電動機(jī)等組成。轉(zhuǎn)鼓又稱濾筐，由不銹鋼制成，鼓壁開有濾孔。轉(zhuǎn)鼓由電機(jī)通過傳動裝置，最后通過裝在其軸下端的V型皮帶輪驅(qū)動。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：外殼、轉(zhuǎn)鼓和傳動裝置都通過減震彈簧組件懸在三個(gè)支柱上（故稱作三足式離心機(jī)），以減弱離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動。133二、過濾式離心機(jī)1.三足離心機(jī)（1）三足離心機(jī)結(jié)構(gòu)圖4.15三足離心機(jī)結(jié)構(gòu)134圖4.15三足離心機(jī)結(jié)構(gòu)54（2）離心過濾原理離心過濾是將料液送入有孔的轉(zhuǎn)鼓并利用離心力場進(jìn)行過濾的過程，以離心力為推動力完成過濾作業(yè)，兼有離心和過濾的雙重作用。其工作原理見圖4.16所示。圖4.16離心過濾分離工作原理135（2）離心過濾原理離心過濾是將料液送入有孔的轉(zhuǎn)鼓并（2）離心操作過程①料液首先進(jìn)入裝有過濾介質(zhì)的裝鼓中，然后被加速到轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)速度，形成附著在轉(zhuǎn)鼓壁上的液環(huán)；②粒子受到離心力而沉降，過濾介質(zhì)阻礙粒子通過，形成濾餅；③懸浮液的固體顆粒截留而沉積下來，濾餅表面生成了澄清液，該濾液透過濾餅層和過濾介質(zhì)向外排出。136（2）離心操作過程56①濾餅形成

懸浮液進(jìn)入離心機(jī)，在離心機(jī)的作用下液體通過過濾面排出，濾渣形成濾餅。②濾餅壓縮

濾餅中的固體物質(zhì)逐漸排列緊密，空隙減小，空隙間的液體逐漸排出，濾餅體積減小。這時(shí)過濾推動力為濾餅對液體的壓力和液體所受到的離心力。③濾餅壓干此時(shí)濾餅層的結(jié)構(gòu)已經(jīng)排列地非常緊密，其毛細(xì)組織中的液體被進(jìn)一步排出。液體受到離心力和固體顆粒的壓力，由于越靠近轉(zhuǎn)鼓壁出處的壓力越大，所以越靠近轉(zhuǎn)鼓壁的濾餅越干。（3）離心過濾一般分成三個(gè)階段137①濾餅形成（3）離心過濾一般分成三個(gè)階段57（4）應(yīng)用三足式離心機(jī)廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中如味精、檸檬酸及其它有機(jī)酸生產(chǎn)中的結(jié)晶與母液的分離。138（4）應(yīng)用三足式離心機(jī)廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中如三、分離式離心分離機(jī)（一）離心沉降分離原理離心沉降的基礎(chǔ)是固體的沉降。當(dāng)固體粒子在無限連續(xù)流體中沉降時(shí)，受到兩種力的作用，一種是連續(xù)流體對它的浮力，另一種是流體對運(yùn)動粒子的粘滯力。μFgFf圖4.17管式離心機(jī)分離過程當(dāng)這兩種力達(dá)到平衡時(shí)，固體粒子將保持勻速運(yùn)動。139三、分離式離心分離機(jī)（一）離心沉降分離原理離心沉降的基最終沉降速率與粒子直徑的平方成正比，與粒子和流體的密度差成正比，而與流體黏度成反比。就是說，粒子的沉降速度僅僅是液體性質(zhì)及粒子本身特性的函數(shù)。如果粒子在離心力場中沉降，則重力加速度g應(yīng)換成ω2r從式中可以看出，沉降速度與ω的二次方成正比，因此只要根據(jù)要求改變或提高ω，使粒子快速旋轉(zhuǎn)，就可獲得比重力沉降或過濾時(shí)高得多的分離效果。140最終沉降速率與粒子直徑的平方成正比，與粒子和流體的密怎樣來判斷這種效果呢？可用離心分離因數(shù)f來定量評價(jià)：離心分離因數(shù)（什么是f,怎樣計(jì)算f?）重量為M(kg)的物體旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)其圓周速度為u(m/s)，旋轉(zhuǎn)半徑為R(m)，則產(chǎn)生的離心力為:式中g(shù)

—重力加速度，m/s；n—轉(zhuǎn)數(shù)，r/min；

D

—旋轉(zhuǎn)直徑，m。M增加，F(xiàn)增加；R增加，F(xiàn)增加；n增加，F(xiàn)增加顯著。141怎樣來判斷這種效果呢？離心分離因數(shù)（什么是f,怎樣計(jì)算如果以旋轉(zhuǎn)角速度ω(rad/s)表示，并取旋轉(zhuǎn)加速度ω2R與重力加速度之比稱為“離心分離因數(shù)”，以f表示。則f是反映離心機(jī)分離能力的重要指標(biāo)，它表示在離心力場中，微?？梢垣@得比在重力場中大f倍的作用力。由f