食品机械考研资料课件

第4章粉碎机械与设备第4章粉碎:利用机械的方法使固体物料由大块分裂成小块直至细粉的操作。根据所处理食品物料尺寸的不同，通常将粉碎分为破碎和粉磨。破碎：将大块物料处理成小块物料粉磨：将小块物料加工成为细粉的过程4.1粉碎机械的基本知识

一、粉碎的概念粉碎:利用机械的方法使固体物料由大块分裂成小块直至细粉的操作二、粉碎的目的（1）有利于不同组分物料的均匀混合。混合物料所用的各种原料的粒度越小、越接近，混合的均匀度越高，效果越好。（2）选择性破碎，以分别进行不同成分的利用、剔除或分离。例如玉米的脱胚、小麦的制粉、淀粉的制取等。（3）破坏细胞壁结构，便于胞内产物排出，如淀粉和蛋白的提取。（4）增大比表面积．加快反应速度二、粉碎的目的（1）有利于不同组分物料的均匀混合。混合物料所三、粉碎的方法1、食品原料的粉碎方法三、粉碎的方法1、食品原料的粉碎方法

(1)压碎(挤压）：物料置于两个粉碎面之间，施加压力后物料因压应力达到其抗压强度极限而被粉碎。

(2）劈碎（剪切）：用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压物料时，当劈裂平面上的拉应力达到或超过物料拉伸强度极限，物料沿压力作用线的方向劈裂。

(3)折断（弯曲折断）：被粉碎的物料相当于承受集中载荷的两支点或多支点梁，当物料内的弯曲应力达到物料的弯曲强度极限时被折断。

(4)磨碎（研磨）：物料与运动表面相互运动时，物料表面受一定的压力和剪切力的作用，当剪应力达到物料的剪切强度极限时，物料被粉碎。

(5)冲击破碎（撞击）：物料瞬间受到外来的冲击力而粉碎，它对于粉碎脆性物料最有利。(1)压碎(挤压）：物料置于两个粉碎面之间，施加压力后物料2.物料的力学性质包括四种:硬度、强度、脆性和韧性。

（1）硬度：是根据物料弹性模量大小来划分的性质，有软硬之分。硬度越高表明物料抗弹性变形的能力越强。物料的硬度是确定粉碎作业程序、选择设备类型和尺寸的主要依据。

(2)强度：是根据物料弹性极限应力的大小来划分的性质，有强和弱之分。物料的弹性极限应力越强其抗塑性变形的能力越大。

(3)脆性：是根据物料塑性区域长度进行划分的性质，可分为脆性和可塑性。

(4)韧性：是一种抗物料裂缝扩展能力的性质，韧性越大，裂缝末端的应力集中越容易得到缓解。2.物料的力学性质包括四种:硬度、强度、脆性和韧性。

选择粉碎方法时，需要根据被粉碎的物料的物理化学与所要求的粉碎比而定，尤其是物料的力学性质影响较大，其中物料的硬度和破裂性居于首要位置。对比较坚硬的物料选用挤压和冲击有效，对韧性物料用研磨和剪切较好，而对于脆性物料则以劈裂、冲击为宜。选择粉碎方法时，需要根据被粉碎的物料的物理化学与所要求的粉3.物料在粉碎过程中变化物料粉碎至少需要两方面的能量：

一是裂解发生前的变形能，这部分能量与颗粒的体积有关；二是裂解发生后出现新表面所需的表面能，这部分能量与新出现表面积的大小有关。由于脆弱的断裂线和瑕疵点对粒度较大的颗粒存在可能性大，因此大颗粒裂解所需的临界应力比小颗粒小，消耗的变形能也较少。这就是粉碎操作为什么随着粒度减小而变得更加困难的原因。3.物料在粉碎过程中变化物料粉碎至少需要两方面的能量：

如果作用力没有超过物料的弹性极限，物料则只是被迫变形或受到压力。当此力被除去时，颗粒即恢复到原来的状态，而变形颗粒中的应力机械能以热的形式表现出来。当作用力超过弹性极限时，颗粒则会被粉碎。

对任何一种物料的颗粒，都存在一个临界粉碎能量，但粉碎的条件是偶然的，许多颗粒受到的冲击力不足以使其粉碎，而是在特别有力的猛烈冲击下才能粉碎。因此，最有效的磨碎机只利用了其中很少的能量去粉碎颗粒和使物料产生新表面，其余的能量则消耗在以下几方面:①未破碎颗粒的弹性变形；②物料在粉碎室内的来回运转；③颗粒之间的摩擦；④颗粒和磨碎机之间的摩擦；⑤发热；⑥振动的噪声；⑦传动机件和电动机的无效能耗。对任何一种物料的颗粒，都存在一个临界粉碎能量，但粉碎的条件是粉碎的能耗物料粉碎时，外力做的功称为粉碎能耗或粉碎能，消耗于以下几方面:(1）粉碎机械传动中的能耗；(2）颗粒在粉碎发生之前的变形能；(3)粉碎产品新增加表面积的表面能；(4)颗粒表面结构发生变化所消耗的能，如产生表面活性点、表面形成无定形层或氧化物层；(5)晶体结构发生变化所消耗的能；(6)磨介之间的摩擦、振动及其他耗能。粉碎的能耗四、粉碎比意义：衡量粉碎机的粉碎效果。平均粉碎比

四、粉碎比意义：衡量粉碎机的粉碎效果。公称粉碎比：允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比。二者关系：由于实际粉碎时加入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。

平均粉碎比＝（70%-90%）公称粉碎比粉碎比是确定粉碎工艺以及选用粉碎机的重要依据。一般破碎机械的公称粉碎比为3-10,而粉磨机械则可达30-1000以上。公称粉碎比：允许的最大进料口尺寸与最大出料当工艺要求的粉碎比较大时，常采用多级粉碎，使每一级负担一定的粉碎比。实验证明，粉碎级数在4左右时操作效率最高，而粉磨时的粉碎比则需根据粉磨机械的性能来确定。多级粉碎的总粉碎比为：五、粉碎的级数五、粉碎的级数湿法粉碎：被处理的原料在悬浮于载体液流中进行磨碎，常用水做载体，水起着硬度降低剂的作用。也可以采用其他表面活性剂做硬度和粘度降低剂。湿法粉碎比干法粉碎消耗能量大，设备磨损严重，但可获得更细的制品。干法粉碎：开路粉碎、自由磨碎、压碎等不需要水做载体的粉碎方法。低温粉碎：指物料在常温下有热塑性或非常强韧性，使粉碎困难，故将物料冷却到低温成为脆性后再粉碎。

湿法粉碎：被处理的原料在悬浮于载体液流中进行磨碎，常用水做载六、粉碎机类型

按成品粒度分为普通粉碎机(成品粒度＜80目)微粉碎机(80％成品粒度＞80目)超微粉碎机(成品平均粒度＞200目)六、粉碎机类型按成品粒度分为1、冲击式式粉碎机

这类粉碎机主要有两种类型，即锤片式粉碎机和齿爪式粉碎机。它们是以锤片或齿爪在高速回转运动时产生的冲击力来粉碎物料的。

4.2干法粉碎机械4.2.1粗碎机械1、冲击式式粉碎机

这类粉碎机主要有两种类型，即锤片式粉碎机利用高速旋转的锤片对物料施以强烈作用而将物料粉碎的机器。其作用原理主要是撞击粉碎，同时机器中还存在着强烈的摩擦和剪切作用。锤式粉碎机既可以用作脆性物料的粉碎，也可以用作一些韧性物料的粉碎，故常被称为万能粉碎机。以锤式粉碎机为例：利用高速旋转的锤片对物料施以强烈作用而将物料粉碎的机器。以锤（一）结构：粉碎室齿板转子锤片筛板风机沉降设备（一）结构：1、主要部件（1）锤片锤片的形状尺寸、排列方式对粉碎机的性能有很大影响。锤片的基本形状有8种:1、主要部件（1）锤片锤片在转子上的排列方式会影响转子的平衡、物料在粉碎室内的分布以及锤片磨损的均匀程度。锤片工作应遵循以下原则：①锤片的运动轨迹尽可能不重复。沿粉碎室工作宽度，锤片的运动轨迹分布均匀，物料不被推向一侧，有利于转子的动平衡。②锤片安装时要使转子轴线对称方向的锤片质量也处于对称状态，力求减小振动和噪声。锤片在转子上的排列方式会影响转子的平衡、物料在粉碎室内的分布（2）筛板筛板是锤式粉碎机的排料装置，一般用厚的优质钢板冲孔制成。通常设在转子下半周的位置。为了提高粉碎机的排料能力，也可使筛板占整个粉碎室内周面积的3/4以上，或是将筛板置于粉碎室侧面。筛孔的形状和尺寸是决定粉料粒度的主要因素，对机器的排料能力也有很大的影响。筛孔的形状通常是圆孔或长孔。筛孔的直径一般分为四个等级，小孔，中孔，粗孔，大孔以上。齿（筛）锤的间距（2）筛板筛板是锤式粉碎机的排料装置，一般用厚的优质钢板冲孔

（3）粉碎室型式

按粉碎机的进料口位置及进料方向分：

切向喂料式、轴向喂料式和径向喂料式。（3）粉碎室型式

按粉碎机切向进料式粉碎机切向进料式粉碎机轴向进料式粉碎机轴向进料式粉碎机径向进料式粉碎机径向进料式粉碎机按转子的数目分为：单转子式锤碎机和多转子式锤碎机。按转子的数目分为：2、锤式粉碎机的主要性能参数（1）粉碎比锤式粉碎机有很高的粉碎比，单转子式锤碎机的粉碎比在10～15之间。（2）转子的转速锤式粉碎机的转速取决于锤片破碎物料时所需的动能。因此，转速的大小与锤片的质量有关，质量越大，则其破碎能力越强，但旋转时的离心力也越大。故锤片及其圆周速度的增大受到粉碎机零件强度的限制。单转子式锤碎机的圆周速度为40-50m/s，转子的转速为700-1300rpm。2、锤式粉碎机的主要性能参数（1）粉碎比（3）生产能力锤式粉碎机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、加料情况及物料的性状有关。

（4）功率消耗

经验公式估算：（3）生产能力（4）功率消耗

(2)爪式粉碎机爪式粉碎机由进料斗、齿轮盘转子、定齿盘、包角为360°的环形筛网及出粉管等组成。定齿盘上有两圈定齿，齿的断面呈扁矩形；动齿盘上有3圈齿，其横截面是圆形或扁矩形。该机特点是结构简单、生产率较高、耗能较低，但通用性差，噪声较大，常用于饲料粉碎等操作。(2)爪式粉碎机工作时，动齿盘上的齿在定齿盘的圆形轨迹线间运动。当物料沿喂料斗轴向喂入时，受到动、定齿和筛片的冲击、碰撞、摩擦及挤压作用而被粉碎，同时受到动齿盘高速旋转形成的风压及扁齿与筛网的挤压作用，使符合成品粒度的粉粒体通过筛网排出机外。动齿的线速度为80～85m/s，动、定齿间隙为3.5mm左右。工作时，动齿盘上的齿在定齿盘的圆形轨迹线间运动。2.压碎机械

鄂式压碎机：主要利用挤压作用力来进行粉碎。在工作时，由电动机通过皮带拖动飞轮5旋转一周→偏心轴6带动推动板9曲伸一次→推动活动牙板4使之摇摆一次，这时处在活动牙板4与固定牙板2之间的轧压空间内的物料受此摇摆运动的嚼轧而被粉碎。粉碎后的物料从下方排出。结构及工作过程：2.压碎机械鄂式压碎机：主要利用挤压作用力来进行粉碎工作原理：主要是凭借离心锤击与劈裂的作用而将物料粉碎。高锰钢制成的锤头铰接在固定于旋转轴的圆盘上。当主轴高速旋转时，有离心锤击力将物料粉碎。粉碎物料通过机壳内的滤筛从排出口排出；不能通过滤筛的物料，则再次被锤击粉碎。

4.2.2中碎机械这种粉碎机适合加工块根类食物以及中等脆性物料。1、锤碎机工作原理：主要是凭借离心锤击与劈裂的作用而将物料粉碎。4.

这是由两个直径相等的圆滚筒所构成，左侧滚筒由电机驱动，另一个滚筒安装在一组可以沿轴心连线方向做少许滑动的轴承座上，并在滚筒的右侧装有调节弹簧。弹簧的作用是，当加入较硬的物料时，使右侧滚筒能自动避让，而起到保护设备的作用。2、双滚筒压碎机这是由两个直径相等的圆滚筒所构成，左侧滚筒由电机驱动，另一3、辊式粉碎机使用广泛，最常见于面粉工业、啤酒麦芽的破碎。原理：利用两个表面加工有齿形结构(或光辊）并做差速转动和等速转动（挤压）的转辊进行研磨粉碎。

（一）辊式磨粉机的基本结构和工作过程

结构组成：由机架、成对磨辊、喂料机构、松合闸机构、辊面清理装置、传动机构及吸风装置等组成。3、辊式粉碎机使用广泛，最常见于面粉工业、啤酒麦芽的破碎。（食品机械考研资料课件

1）磨辊

磨辊分为光辊和齿辊两种基本类型。

光辊外表面为经研磨加工的光滑圆柱面，齿辊表面有一定斜度的齿状条纹。齿辊研磨作用强烈、磨出物疏松、粒度差别明显、能耗少等优点。为实现磨辊对于物料的研磨，磨齿与物料间必须保持不同的运动速度，因此每对辊中的两磨辊的转速并不相同，通常称转速较高的磨辊为快辊，较低的为慢辊。一般快、慢辊的速比采用2.5：1

1）磨辊

磨辊分为光辊和齿辊两种基本类型。2）轧距调节

两磨辊辊面间的最小距离称为轧距，调节轧距可以控制被粉碎物料的粒度。当磨粉机空载时，为避免高速相向旋转的两磨辊互相摩擦、碰撞，轧距应放大，称为松闸；当磨粉机负载时，两辊间隙应回到调定的轧距，称为合闸。一般辊式磨粉机要求松、合闸和喂料机构的操作联动；有物料时，通过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，再使喂料机构停止。这样不仅防止两辊碰撞产生火花，引起粉尘爆炸，而且避免齿辊表面的磨损。2）轧距调节每个磨辊下方均设有辊面清理装置清理粘附物料。齿辊一般采用硬毛刷清理。毛刷安装在可调的弹簧座上，用弹簧将毛刷压紧在辊面上；光辊一般采用刮刀清理。刮刀安装在铰支的杠杆上，靠配重使刮刀紧贴在辊面上。当磨粉机停车时，用一根金属链将配重拉起，使刮刀离开辊面，以避免接触处的腐蚀。3）辊面清理每个磨辊下方均设有辊面清理装置清理粘附物料。3）辊面清理4）吸风装置通风系统工作时，机膛始终处于负压状态。吸风装置起到吸收粉尘、降低粉温和辊温、排除湿气的作用。空气从上磨门的两条进风缝隙进入机膛内，绕过上磨辊与上撑挡之间的空间，穿过磨下物进入吸风道，起到吸收粉尘、降低粉温和辊温、排除湿气的作用。4）吸风装置通风系统工作时，机膛始终处于负压状态。（二）辊式磨粉机的特点及主要形式1）辊式磨粉机的特点

（1）适合热敏性物料的粉碎对辊的轴线相互平行，同时磨辊的线速度较高，两辊间所形成的粉碎区很短，因而物料通过粉碎区的时间短，避免了粉碎过程中因物料温升过高而导致蛋白质热变性。（2）可控制物料粉碎的粒度通过调整轧距来控制物料粒度，避免过度粉碎，节省能源，保证粉碎质量。（二）辊式磨粉机的特点及主要形式（3）能够进行选择性粉碎。通过选择快慢辊速差、磨辊表面几何形状和参数、一次粉碎比，辊式磨粉机能够实现对物料的选择性粉碎。（4）粉碎过程稳定，便于控制。由于对辊表面上每一点的几何参数和运动参数均相同，整个粉碎区的工作条件一致，故而粉碎过程稳定，也便于控制并实现自动化生产。（3）能够进行选择性粉碎。2）辊式磨粉机的型式（1）等速旋转的光辊以挤压的方法粉碎物料或使物料挤压成片状。典型设备是轧麦片机、轧米片机等。（2）差速旋转的光辊以挤压和研磨的方法粉碎物料。典型设备是面粉生产的心磨系统中使用的光辊磨粉机和巧克力精磨机等。（3）差速旋转的齿辊（选择性粉碎）以剪切、挤压和研磨的方法粉碎物料。典型设备是磨粉生产的皮磨、渣磨及尾磨系统中使用的齿辊磨粉机。2）辊式磨粉机的型式常用喂料辊齿形常用喂料辊齿形3)磨齿斜度

为了增强破碎和剥刮能力，降低能耗，提高面粉质量，磨辊表面的齿纹必须与圆柱体母线有一个倾角α。如果磨齿没有斜度，那么物料就不能连续地受到研磨，麸皮将被切成条状，工作时还会引起磨辊震动，以致损坏磨齿。通常，用磨辊长度L和磨齿斜距ｓ之比表示斜度，常用斜度为ｓ／L=1:7～1:10。也可以用倾角α表示，一般α＝10°～16°。

磨齿斜度

磨辊的安装

a、正确b、不正确3)磨齿斜度为了增强破碎和剥刮能力，降低能耗，提高面4）

磨齿排列

两根磨辊以不同的速度运转，由于辊齿有锋角和钝角之分，因此有四种不同的排列方式。4）磨齿排列（四）影响对辊式磨粉机生产率的因素①轧距：轧距大小对研磨效果影响很大。轧距小，磨辊对物料的挤压和剥刮作用强。。②辊长：③磨辊的转速和速比：提高磨辊的转速，物料通过研磨区的速度也随之提高，产量提高。两磨辊线速度差越大，快、慢辊对物料的研磨作用也就越剧烈。一般快、慢辊的速比采用上2.5:1。（四）影响对辊式磨粉机生产率的因素①轧距：轧距大小对研磨效果

4.2.3

微粉碎机械

1、球磨机在球磨机中，主要利用钢球下落的撞击和钢球与球磨机内壁的研磨的作用将物料粉碎。当装有圆球的球磨机转动时，由于球磨机内壁与圆球间的摩擦作用，按旋转方向将圆球带动上升，直至上升角超过静止角，圆球才由上落下，(a);球磨机的旋转速度加大，则离心力增加，圆球的上升角也增大，直至圆球重力的分力大于离心力为止。此时，圆球便开始向下掉落，下落轨迹如图4.11(b)所示。若再增大球磨机的旋转，所产生的离心力就更大，当这种离心力超过的圆球本身的重力时，球就会随着球磨机的旋转而旋转，不能再起到碾碎物料的作用，如图4.114.2.3微粉碎机械

食品机械考研资料课件锥形球磨机的结构其主要部件转筒两头呈圆锥形，中部呈圆筒形，转筒由电动机驭动的大齿轮带动，做低速旋转运动。锥形球磨机的结构转筒内装有许多作为粉碎媒体的直径为2.5～15cm的钢球或磁性钢球。在原料入口装置的球直径就逐渐减小，于此相对应，被粉碎物料的颗粒也是从进料口顺着出料口的方向而逐渐由大变小。从入口处投入的物料，随着转筒的旋转而做旋转运动，由于离心力作用和钢球一起沿内壁面上升，当上升到一定高度时便同时下落。物料由于受到许多钢球的撞击而被粉碎。此外，钢球与内壁面所产生的摩擦力，也使物料被粉碎。粉碎后制品逐渐转向出口被排出。转筒内装有许多作为粉碎媒体的直径为2.5～15cm的钢2.棒磨机2.棒磨机

4.2.4超微粉碎机械

超微粉碎机械能加工通过20～200目筛的原料，所得制品能够通过300目筛，制品粒径可达几微米。超微粉碎有干法和湿法超微粉碎，干法超微粉碎类型主要有胶体磨、锤磨机、碾磨机和气流粉碎。

4.2.4超微粉碎机械

超微粉碎机械能加工通过1、胶体磨(盘磨粉碎技术)胶体磨能够根据加工原料的干湿度而分为干式和湿式两种类型。干式用于干料粉碎以制取微细粉末，如用于香料、可可、干燥酵母等加工；湿式用于湿料，主要具有乳化作用，如用于乳制品、奶油、油制品和果汁等加工。它可以在极短的时间内对悬浮液中的固形物进行超微粉碎，同时兼有混合、搅拌、分散和乳化作用。1、胶体磨(盘磨粉碎技术)胶体磨能够根据加工原料的干湿度而分（一）胶体磨的型式胶体磨按转轴的位置可分为卧式和立式两种型式。卧式胶体磨（见前页）转子随水平轴旋转，定子与转子的间隙通常为50-150微米。料液在旋转中心处进入，在间隙处被细化后从四周卸出。转子的转速为3000-5000rpm。这种胶体磨适用于粘性相对较低的物料。（一）胶体磨的型式干式胶体磨的上圆盘固定，下圆盘以3600r/min的高速旋转。由于两圆盘的间隙非常狭窄(一般为1/40mm)，原料在此间隙处受到摩擦和碾压而被粉碎，并在离心力作用下，从转盘四周抛出。卧式胶体磨干式胶体磨的上圆盘固定，下圆盘以3600r/min卧式胶体磨卧式胶体磨转轴位于垂直方向。转子的转速为

3000-10000rpm。适合于粘度相对较高的物料。卸料和清洗都方便。立式胶体磨（常用）立式胶体磨食品机械考研资料课件（二）胶体磨的工作原理胶体磨的工作构件由固定磨体（定子）和高速旋转的转动磨体（转子）组成，两个磨体之间有可以调节的间隙。当料液通过这个间隙时，由于转子在高速旋转，使附着于转子面上的物料运动速度最大，而附着于定子面上的物料速度为零，使物料受到强烈的剪切、摩擦和湍动作用，物料因而被磨碎、混合、分散和乳化。（二）胶体磨的工作原理（三）胶体磨的主要结构胶体磨主要由进料斗、外壳、定子、转子、电动机、调节装置和底座等构成。（三）胶体磨的主要结构胶体磨主要由进料斗、外壳、定子、转子、1、转子与定子转子与定子的配合有一定的锥度，其间隙可调。为了加强摩擦和剪切作用，以利于细化，两个磨体的表面各分三段，分别开有与轴线呈一定角度的沟槽。沟槽截面为矩形，沟槽宽度随物料的流向由粗到密排列，倾斜方向相反，且两个磨体上相对应的沟槽方向也相反。1、转子与定子2、间隙调节装置

通过定子的升降可改变转子与定子的间隙。转动调节手柄可由调节轮带动定子轴向位移而改变间隙的大小，调节程度可在调节轮的刻度上显示出来，一般调节范围在0.005-1.5mm之间。调节轮下方设有限位螺钉，避免转子和定子相碰。2、间隙调节装置

通过定子的升降可改变转子与定子的间隙。3、回流及冷却装置胶体磨转速较高，为了达到理想的效果，需回流操作。回流装置是在出料管上安装一个蝶阀，阀前接一条循环管通向料斗。当需要多次磨制时，关闭蝶阀则物料回流，物料细度达到要求时，打开蝶阀即可排料。磨制过程中物料会由于摩擦而升温，在定子与定子磨套之间形成一环形水槽，物料热量可由水槽中的冷却水带走。3、回流及冷却装置2.螺旋输送锤碾磨由于锤的冲击力及其与壁之间的狭窄间隙所造成的剪力，物料被充分地粉碎。粉碎后的粉状、粒状物料通过金属筛网便成为一定粒度的制品，未通过金属网的原料将重新进行粉碎。螺旋输送锤磨机主要用于甘薯、马铃薯和油粕等的加工。由螺旋输送器、粉碎室、齿形锤（3000-～10000r/min高速旋转）、粉碎室（内壁凸凹）、金属筛网组成2.螺旋输送锤碾磨由螺旋输送器、粉碎室、齿形锤（3003、气流粉碎机原理：利用空气、蒸汽或者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，物料颗粒在这种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粉碎成细小粒子。特点：气流粉碎机可对热敏性物料进行超微粉碎，并且可以实现无菌操作、卫生条件好。3、气流粉碎机原理：利用空气、蒸汽或者其1）立式环形喷射式粉碎机

1）立式环形喷射式粉碎机环形喷射式气流粉碎机的工作原理:

待粉碎物料喂料装置输送到环形粉碎室底部喷嘴上，压缩空气从管道下方的一系列喷嘴中喷出，形成高速喷射气流（射流），夹带着物料颗粒运动。管道内的射流大致可分为外层、中层和内层3层，各层射流的运动速度不等，这就使物料颗粒在粉碎室内相互冲击、碰撞、摩擦以及受射流的剪切作用达到粉碎。环形喷射式气流粉碎机的工作原理:食品机械考研资料课件4.3湿法超微粉碎湿法超微粉碎有搅拌磨、胶体磨和均质机4.3.1搅拌磨搅拌磨是在球磨的基础上发展起来的。在球磨机内，一定范围内磨介尺寸越小则成品粒度也越细。但磨介尺寸减小到一定限度，它与液体浆料的粘着力加大，这会使磨介与浆料的翻动停止。为此增添搅拌机构以产生翻动力——搅拌磨。4.3湿法超微粉碎湿法超微粉碎有搅拌磨、胶体磨和均质

搅拌磨的超微粉碎原理：在搅拌机构高速旋转所产生的离心力作用下，研磨介质和液体浆料颗粒冲向容器内壁，产生强烈的剪切、摩擦、冲击和挤压等作用力(主要是剪切力)使浆料颗粒得以粉碎。

搅拌磨能满足成品粒子的超微化、均匀化要求，成品的平均粒度最小可达数微米。搅拌磨的超微粉碎原理：

搅拌磨所用的研磨介质有玻璃珠、钢珠和氧化铝珠等，此外还常用天然砂子，因而又称为砂磨。研磨成品粒径与研磨介质粒径成正比，研磨介质越大，研磨的成品粒径也径大，产量越高;研磨介质粒径越小，研磨成品粒径越细，产量越低。但研磨介质过小，反而会影响研磨效率，通常视原料中固体颗粒大小相对成品粒径的要求来决定。研磨介质的粒径必须大于浆料原始平均颗粒粒径的10倍。如果对成品粒径要求不高时使用较大直径的研磨介质，可以缩短研磨时间，并提高成品产量。搅拌磨所用的研磨介质有玻璃珠、钢珠和氧化铝珠等，此外还常用4.3.2行星磨4.3.2行星磨行星磨由2}4个研磨罐组成，这些研磨罐除自转外还围绕主轴作公转，故称行星磨。研磨罐设计成倾斜式，使之在离心运动时同时出现摆动现象，在每次产生最大离心力的最外点旋转时，罐内研磨介质会上下翻动。研磨罐旋转时，离心力大部分产生在水平面上，由罐水平截面来看呈椭圆形。研磨罐随主轴的旋转和自转，产生的作用力使研磨介质受到强有力的剪切、摩擦和冲击作用，把物料颗粒研磨成微细粒子。行星磨由2}4个研磨罐组成，这些研磨罐除自转外还围绕主轴作双锥磨带冷却夹套的定子和带冷却腔的转子构成研磨缝隙，在缝隙内装满研磨介质。研磨介质与研磨浆料的分离器采用动态缝隙分离器，它由转子环与定子环构成，浆料由下部入口管在泵的推动下连续地被加入，研磨的浆料经过分离器由上部出口管流出成为成品。双锥磨带冷却夹套的定子和带冷却腔的转子构成研磨缝隙，

双锥磨的特点：①具有很高的能量密度，所需研磨容积小，能获得很细且均匀的成品微粒和很高的生产能力，在同样的的生产负荷和细度情况下，双锥磨是传统搅拌磨容积的1/5～1/3，磨介充填率也是后者的1/5～1/3，所以研磨介质的耗量小，更换研磨品种时残留物少且容易处理;②结构紧凑且在密闭状态下作业，适宜于研磨含有机溶剂的物料，且外界空气不能进入研磨容器内，所以浆料不会起泡;③研磨时容器内温度低，适宜研磨热敏性物料和在低沸点下溶解的物料。双锥磨的特点：4.3.3低温粉碎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。低温粉碎能够克服锤爪式粉碎机等机械方式粉碎物料时，机械能转化为热能、使粉碎机体、粉体或排放气体温度升高、导致低熔点物料熔化、黏结、热敏性物料分解、变色、变质或芳香味散失等不利的方面。低温粉碎的主要缺点是成本较高4.3.3低温粉碎1、低温粉碎工艺按冷却方式可分为浸渍法、喷淋法、气化冷媒与物料接触法等。具体选用方法时，视物料层厚薄而定，厚的可用浸渍法，薄层物料可用气化冷媒与物料接触法等。1、低温粉碎工艺

低温粉碎工艺：按操作过程的处理方式有以下三种:(1)物料经冷媒处理，使其温度降低到脆化温度以下，随即送入常温状态粉碎机中粉碎。虽然粉碎过程中也存在升温问题，但因物料温度很低，粉碎后温度也不致达到降低食品品质的程度。主要用于含纤维质高的食品物料的低温粉碎。

(2)将常温物料投入到内部保持低温的粉碎机中粉碎。此时，虽然物料温度还远高于脆化温度，但因物料处在低温环境中，因为粉碎过程中产生的热量被环境迅速吸收，不致因热量积累而产生热敏性反应。主要适用于含纤维质较低的热敏性物料的粉碎。

(3)物料经冷媒深冷后，送入机内保持适当低温的粉碎机中进行粉碎。此方式为以上两种方式的适当综合，主要用于热塑性物料的粉碎。

2、低温粉碎系统该系统设有冷气回收管路，以降低液氮耗量，充分利用冷媒的作用。2、低温粉碎系统该系统设有冷气回收管路，以降低液氮耗量，充分低温粉碎机在启动、停机时温度变化幅度大，机器本身会产生热胀冷缩，凝结水腐蚀以及绝热保冷等问题，加上粉碎机材料的低温脆化因素，因此，粉碎机各部件材料应选用在操作条件下不会发生低温脆化作用以及化学稳定性较高的材料。低温粉碎机结构上可选用轴向进料式粉碎机，可从入料口吸入已冷却待粉碎材料和气化冷媒。为使粉碎室内达到所需低温(温度可以从入料口测得)，可通过冷媒供给阀来调节进入粉碎室内冷媒的供给量。低温粉碎机在启动、停机时温度变化幅度大，机器本身会产生热胀冷4.3.4均质设备（湿法超微粉碎）见第5章“搅拌与均质机械”4.3.4均质设备（湿法超微粉碎）见第5章“搅4.4果蔬加工粉碎机械4.4.1打浆机打浆机主要用于番茄酱、果酱罐头的生产中，它可以将水分含量较大的果蔬原料擦碎成为浆状物料。（动画）4.4果蔬加工粉碎机械4.4.1打浆机打浆机主要用于（一）打浆机的结构（一）打浆机的结构（二）工作原理工作时，物料由进料斗进入筛筒并被破碎。螺旋推进器使物料移向破碎桨叶，破碎物料。然后，由于刮板的回转作用和导程角的存在，物料沿着圆筒向出料口端移动，在移动的过程中受离心力作用而被擦碎。汁液和浆状肉质从筛孔中漏到收集料斗中。皮和籽等物则从圆筒另一开口端排出，以此达到分离的目的。（二）工作原理工作时，物料由进料斗进入筛筒并被破碎。（三）影响打浆机的因素打浆机主轴转速、导程角大小和棍棒与内壁间距，是三个互为影响的重要参数。如轴的转速快，物料移动速度快，打浆时间就少。若导程角大，物料移动速度也快，打浆时间亦少。棍棒与内壁间距大，打浆时间亦少。废渣的含汁率就会较高（三）影响打浆机的因素打浆机主轴转速、导程角大小和棍棒与内壁4.4.2榨汁机主要用于番茄、菠萝、苹果与橘子等果蔬的榨汁操作。其特点是结构简单，操作方便，榨汁率高，外形尺寸小，在食品厂中应用广泛。机械法榨汁的机械和设备主要有：①螺旋式压榨机②锥盘式压榨机③辊带式压榨机④活塞式压榨机4.4.2榨汁机主要用于番茄、菠萝、苹果与橘子等果蔬的榨（一）螺旋式连续榨汁机主体为水平放置的筛筒和在筛筒内旋转的螺杆（S减小）。螺杆在旋转挤压时产生的压力高达12个大气压，因此要求筛筒的强度应足够大，以承受这个压力。是用螺旋的推进力使果蔬在其中产生挤压等运动而榨取汁液（一）螺旋式连续榨汁机主体为水平放置的筛筒和在筛筒内旋转的螺螺旋式榨汁机1—环状空隙；2—筛筒；3—锥形螺旋；4—料斗；5—螺杆；6—调整装置；7—把手；8—带轮；9—支架；10—出料收集器螺旋式榨汁机食品机械考研资料课件1.机架；2.电动机；3.外空心轴；4.进料斗；5.第一螺杆；6.圆筒筛；7.第二螺杆；8.内空心轴；9.冲孔套筒；10.锥形阀；11.排料管1.机架；2.电动机；3.外空心轴；4.进料斗；5.

螺旋式榨汁机工作时，物料由进料斗进入螺杆，在螺杆的挤压下榨出汁液，汁液自圆筒筛的筛孔中流入收集器，而渣则通过螺杆锥形部分与筛筒之间形成的环状空隙排出。环状空隙的大小可以通过调整装置调节。其空隙改变，螺杆压力也随之改变。空隙大，则出汁率小;空隙小，则出汁率大，但汁液变浊。螺旋式榨汁机工作时，物料由进料斗进入螺杆，在螺杆的挤压下榨

(2)主要零部件结构①圆筒筛：一般用不锈钢卷成，外加加强环。为便于清理及及检修，最好分成上下两半，然后用螺栓结合。为方便制造，对较长的圆筛，也可以分成二、三段。圆筛的开孔率可以从两方面考虑：①榨汁的要求，②强度。由于螺栓挤压产生的压力可大1.2MPa以上，筒筛的强度应能承受这个压力。

②压榨螺杆：为使物料进入榨汁机后尽快地受到压榨，螺杆槽的容积要根据浆料的性质有规律地逐渐缩小。

(2)主要零部件结构缩小螺旋槽容积有三种方法:一是改变螺杆的螺距;二是改变螺旋槽的深度;三是既改变螺距又改变螺旋槽的深度。螺杆容积缩小可用压缩比表示，压缩比是进料端第一个螺旋槽的容积与最后一个螺旋槽容积之比。

改变螺旋螺距的大小对于一定直径的螺杆来说也就是改变螺杆升角的大小。采用较小的螺距则物料受到的轴向分力增加，周向分力减小，有利于物料的推进。食品机械考研资料课件③调压装置:具有一定压缩比的螺旋压榨机，虽然对物料能产生一定的挤压力，而出渣口中的顶锥与筛筒之间形成的间隙，对榨汁机的工作压力会产生更大的影响。间隙的大小用手轮调整，使螺杆沿轴向方向运动而获得。③调压装置:具有一定压缩比的螺旋压榨机，虽然对物料能产生一定锥盘式压榨机

是利用两个相对同向旋转的锥形圆盘在旋转中逐渐减少间隙以挤压浆料锥盘式压榨机是利用两个相对同向旋转的锥形圆辊带式压榨机该机是以辊压的作用压榨物料而提取浆料辊带式压榨机该机是以辊压的作用压榨物料而提取浆料活塞式压榨机由连接板、筒体、活塞、集汁-排渣装置、液压系统和传动机构组成。为充填均匀和使压榨力分布平衡，在压榨过程中筒体处于回转状态。活塞式榨汁机把过滤和压榨组合在一起，可以较好地使浆料中的固液分离。活塞式压榨机由连接板、筒体、活塞、集汁-排渣装置、液压系统和食品机械考研资料课件5、绞肉机5、绞肉机小型绞肉机料斗1螺旋供料器2十字切刀3孔板4固紧螺帽5电动机6小型绞肉机料斗1孔板：起定刀的作用（预切孔板；细切孔板）绞刀：起动刀的作用（主体十字型）孔板：起定刀的作用（预切孔板；细切孔板）食品机械考研资料课件TheendTheend树立质量法制观念、提高全员质量意识。12月-2212月-22Friday,December30,2022人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。12:46:5512:46:5512:4612/30/202212:46:55PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。12月-2212:46:5512:46Dec-2230-Dec-22加强交通建设管理，确保工程建设质量。12:46:5512:46:5512:46Friday,December30,2022安全在于心细，事故出在麻痹。12月-2212月-2212:46:5512:46:55December30,2022踏实肯干，努力奋斗。2022年12月30日12:46下午12月-2212月-22追求至善凭技术开拓市场，凭管理增创效益，凭服务树立形象。30十二月202212:46:55下午12:46:5512月-22严格把控质量关，让生产更加有保障。十二月2212:46下午12月-2212:46December30,2022作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2022/12/3012:46:5512:46:5530December2022好的事情马上就会到来，一切都是最好的安排。12:46:55下午12:46下午12:46:5512月-22一马当先，全员举绩，梅开二度，业绩保底。12月-2212月-2212:4612:46:5512:46:55Dec-22牢记安全之责，善谋安全之策，力务安全之实。2022/12/3012:46:55Friday,December30,2022相信相信得力量。12月-222022/12/3012:46:5512月-22谢谢大家！树立质量法制观念、提高全员质量意识。12月-2212月-22105踏实，奋斗，坚持，专业，努力成就未来。12月-2212月-22Friday,December30,2022弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。12:46:5512:46:5512:4612/30/202212:46:55PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。12月-2212:46:5512:46Dec-2230-Dec-22重于泰山，轻于鸿毛。12:46:5512:46:5512:46Friday,December30,2022不可麻痹大意，要防微杜渐。12月-2212月-2212:46:5512:46:55December30,2022加强自身建设，增强个人的休养。2022年12月30日12:46下午12月-2212月-22追求卓越，让自己更好，向上而生。30十二月202212:46:55下午12:46:5512月-22严格把控质量关，让生产更加有保障。十二月2212:46下午12月-2212:46December30,2022重规矩，严要求，少危险。2022/12/3012:46:5512:46:5530December2022好的事情马上就会到来，一切都是最好的安排。12:46:55下午12:46下午12:46:5512月-22每天都是美好的一天，新的一天开启。12月-2212月-2212:4612:46:5512:46:55Dec-22务实，奋斗，成就，成功。2022/12/3012:46:55Friday,December30,2022抓住每一次机会不能轻易流失，这样我们才能真正强大。12月-222022/12/3012:46:5512月-22谢谢大家！踏实，奋斗，坚持，专业，努力成就未来。12月-2212月-2106

第4章粉碎机械与设备第4章粉碎:利用机械的方法使固体物料由大块分裂成小块直至细粉的操作。根据所处理食品物料尺寸的不同，通常将粉碎分为破碎和粉磨。破碎：将大块物料处理成小块物料粉磨：将小块物料加工成为细粉的过程4.1粉碎机械的基本知识

一、粉碎的概念粉碎:利用机械的方法使固体物料由大块分裂成小块直至细粉的操作二、粉碎的目的（1）有利于不同组分物料的均匀混合。混合物料所用的各种原料的粒度越小、越接近，混合的均匀度越高，效果越好。（2）选择性破碎，以分别进行不同成分的利用、剔除或分离。例如玉米的脱胚、小麦的制粉、淀粉的制取等。（3）破坏细胞壁结构，便于胞内产物排出，如淀粉和蛋白的提取。（4）增大比表面积．加快反应速度二、粉碎的目的（1）有利于不同组分物料的均匀混合。混合物料所三、粉碎的方法1、食品原料的粉碎方法三、粉碎的方法1、食品原料的粉碎方法

(1)压碎(挤压）：物料置于两个粉碎面之间，施加压力后物料因压应力达到其抗压强度极限而被粉碎。

(2）劈碎（剪切）：用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压物料时，当劈裂平面上的拉应力达到或超过物料拉伸强度极限，物料沿压力作用线的方向劈裂。

(3)折断（弯曲折断）：被粉碎的物料相当于承受集中载荷的两支点或多支点梁，当物料内的弯曲应力达到物料的弯曲强度极限时被折断。

(4)磨碎（研磨）：物料与运动表面相互运动时，物料表面受一定的压力和剪切力的作用，当剪应力达到物料的剪切强度极限时，物料被粉碎。

(5)冲击破碎（撞击）：物料瞬间受到外来的冲击力而粉碎，它对于粉碎脆性物料最有利。(1)压碎(挤压）：物料置于两个粉碎面之间，施加压力后物料2.物料的力学性质包括四种:硬度、强度、脆性和韧性。

（1）硬度：是根据物料弹性模量大小来划分的性质，有软硬之分。硬度越高表明物料抗弹性变形的能力越强。物料的硬度是确定粉碎作业程序、选择设备类型和尺寸的主要依据。

(2)强度：是根据物料弹性极限应力的大小来划分的性质，有强和弱之分。物料的弹性极限应力越强其抗塑性变形的能力越大。

(3)脆性：是根据物料塑性区域长度进行划分的性质，可分为脆性和可塑性。

(4)韧性：是一种抗物料裂缝扩展能力的性质，韧性越大，裂缝末端的应力集中越容易得到缓解。2.物料的力学性质包括四种:硬度、强度、脆性和韧性。

选择粉碎方法时，需要根据被粉碎的物料的物理化学与所要求的粉碎比而定，尤其是物料的力学性质影响较大，其中物料的硬度和破裂性居于首要位置。对比较坚硬的物料选用挤压和冲击有效，对韧性物料用研磨和剪切较好，而对于脆性物料则以劈裂、冲击为宜。选择粉碎方法时，需要根据被粉碎的物料的物理化学与所要求的粉3.物料在粉碎过程中变化物料粉碎至少需要两方面的能量：

一是裂解发生前的变形能，这部分能量与颗粒的体积有关；二是裂解发生后出现新表面所需的表面能，这部分能量与新出现表面积的大小有关。由于脆弱的断裂线和瑕疵点对粒度较大的颗粒存在可能性大，因此大颗粒裂解所需的临界应力比小颗粒小，消耗的变形能也较少。这就是粉碎操作为什么随着粒度减小而变得更加困难的原因。3.物料在粉碎过程中变化物料粉碎至少需要两方面的能量：

如果作用力没有超过物料的弹性极限，物料则只是被迫变形或受到压力。当此力被除去时，颗粒即恢复到原来的状态，而变形颗粒中的应力机械能以热的形式表现出来。当作用力超过弹性极限时，颗粒则会被粉碎。

对任何一种物料的颗粒，都存在一个临界粉碎能量，但粉碎的条件是偶然的，许多颗粒受到的冲击力不足以使其粉碎，而是在特别有力的猛烈冲击下才能粉碎。因此，最有效的磨碎机只利用了其中很少的能量去粉碎颗粒和使物料产生新表面，其余的能量则消耗在以下几方面:①未破碎颗粒的弹性变形；②物料在粉碎室内的来回运转；③颗粒之间的摩擦；④颗粒和磨碎机之间的摩擦；⑤发热；⑥振动的噪声；⑦传动机件和电动机的无效能耗。对任何一种物料的颗粒，都存在一个临界粉碎能量，但粉碎的条件是粉碎的能耗物料粉碎时，外力做的功称为粉碎能耗或粉碎能，消耗于以下几方面:(1）粉碎机械传动中的能耗；(2）颗粒在粉碎发生之前的变形能；(3)粉碎产品新增加表面积的表面能；(4)颗粒表面结构发生变化所消耗的能，如产生表面活性点、表面形成无定形层或氧化物层；(5)晶体结构发生变化所消耗的能；(6)磨介之间的摩擦、振动及其他耗能。粉碎的能耗四、粉碎比意义：衡量粉碎机的粉碎效果。平均粉碎比

四、粉碎比意义：衡量粉碎机的粉碎效果。公称粉碎比：允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比。二者关系：由于实际粉碎时加入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。

平均粉碎比＝（70%-90%）公称粉碎比粉碎比是确定粉碎工艺以及选用粉碎机的重要依据。一般破碎机械的公称粉碎比为3-10,而粉磨机械则可达30-1000以上。公称粉碎比：允许的最大进料口尺寸与最大出料当工艺要求的粉碎比较大时，常采用多级粉碎，使每一级负担一定的粉碎比。实验证明，粉碎级数在4左右时操作效率最高，而粉磨时的粉碎比则需根据粉磨机械的性能来确定。多级粉碎的总粉碎比为：五、粉碎的级数五、粉碎的级数湿法粉碎：被处理的原料在悬浮于载体液流中进行磨碎，常用水做载体，水起着硬度降低剂的作用。也可以采用其他表面活性剂做硬度和粘度降低剂。湿法粉碎比干法粉碎消耗能量大，设备磨损严重，但可获得更细的制品。干法粉碎：开路粉碎、自由磨碎、压碎等不需要水做载体的粉碎方法。低温粉碎：指物料在常温下有热塑性或非常强韧性，使粉碎困难，故将物料冷却到低温成为脆性后再粉碎。

湿法粉碎：被处理的原料在悬浮于载体液流中进行磨碎，常用水做载六、粉碎机类型

按成品粒度分为普通粉碎机(成品粒度＜80目)微粉碎机(80％成品粒度＞80目)超微粉碎机(成品平均粒度＞200目)六、粉碎机类型按成品粒度分为1、冲击式式粉碎机

这类粉碎机主要有两种类型，即锤片式粉碎机和齿爪式粉碎机。它们是以锤片或齿爪在高速回转运动时产生的冲击力来粉碎物料的。

4.2干法粉碎机械4.2.1粗碎机械1、冲击式式粉碎机

这类粉碎机主要有两种类型，即锤片式粉碎机利用高速旋转的锤片对物料施以强烈作用而将物料粉碎的机器。其作用原理主要是撞击粉碎，同时机器中还存在着强烈的摩擦和剪切作用。锤式粉碎机既可以用作脆性物料的粉碎，也可以用作一些韧性物料的粉碎，故常被称为万能粉碎机。以锤式粉碎机为例：利用高速旋转的锤片对物料施以强烈作用而将物料粉碎的机器。以锤（一）结构：粉碎室齿板转子锤片筛板风机沉降设备（一）结构：1、主要部件（1）锤片锤片的形状尺寸、排列方式对粉碎机的性能有很大影响。锤片的基本形状有8种:1、主要部件（1）锤片锤片在转子上的排列方式会影响转子的平衡、物料在粉碎室内的分布以及锤片磨损的均匀程度。锤片工作应遵循以下原则：①锤片的运动轨迹尽可能不重复。沿粉碎室工作宽度，锤片的运动轨迹分布均匀，物料不被推向一侧，有利于转子的动平衡。②锤片安装时要使转子轴线对称方向的锤片质量也处于对称状态，力求减小振动和噪声。锤片在转子上的排列方式会影响转子的平衡、物料在粉碎室内的分布（2）筛板筛板是锤式粉碎机的排料装置，一般用厚的优质钢板冲孔制成。通常设在转子下半周的位置。为了提高粉碎机的排料能力，也可使筛板占整个粉碎室内周面积的3/4以上，或是将筛板置于粉碎室侧面。筛孔的形状和尺寸是决定粉料粒度的主要因素，对机器的排料能力也有很大的影响。筛孔的形状通常是圆孔或长孔。筛孔的直径一般分为四个等级，小孔，中孔，粗孔，大孔以上。齿（筛）锤的间距（2）筛板筛板是锤式粉碎机的排料装置，一般用厚的优质钢板冲孔

（3）粉碎室型式

按粉碎机的进料口位置及进料方向分：

切向喂料式、轴向喂料式和径向喂料式。（3）粉碎室型式

按粉碎机切向进料式粉碎机切向进料式粉碎机轴向进料式粉碎机轴向进料式粉碎机径向进料式粉碎机径向进料式粉碎机按转子的数目分为：单转子式锤碎机和多转子式锤碎机。按转子的数目分为：2、锤式粉碎机的主要性能参数（1）粉碎比锤式粉碎机有很高的粉碎比，单转子式锤碎机的粉碎比在10～15之间。（2）转子的转速锤式粉碎机的转速取决于锤片破碎物料时所需的动能。因此，转速的大小与锤片的质量有关，质量越大，则其破碎能力越强，但旋转时的离心力也越大。故锤片及其圆周速度的增大受到粉碎机零件强度的限制。单转子式锤碎机的圆周速度为40-50m/s，转子的转速为700-1300rpm。2、锤式粉碎机的主要性能参数（1）粉碎比（3）生产能力锤式粉碎机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、加料情况及物料的性状有关。

（4）功率消耗

经验公式估算：（3）生产能力（4）功率消耗

(2)爪式粉碎机爪式粉碎机由进料斗、齿轮盘转子、定齿盘、包角为360°的环形筛网及出粉管等组成。定齿盘上有两圈定齿，齿的断面呈扁矩形；动齿盘上有3圈齿，其横截面是圆形或扁矩形。该机特点是结构简单、生产率较高、耗能较低，但通用性差，噪声较大，常用于饲料粉碎等操作。(2)爪式粉碎机工作时，动齿盘上的齿在定齿盘的圆形轨迹线间运动。当物料沿喂料斗轴向喂入时，受到动、定齿和筛片的冲击、碰撞、摩擦及挤压作用而被粉碎，同时受到动齿盘高速旋转形成的风压及扁齿与筛网的挤压作用，使符合成品粒度的粉粒体通过筛网排出机外。动齿的线速度为80～85m/s，动、定齿间隙为3.5mm左右。工作时，动齿盘上的齿在定齿盘的圆形轨迹线间运动。2.压碎机械

鄂式压碎机：主要利用挤压作用力来进行粉碎。在工作时，由电动机通过皮带拖动飞轮5旋转一周→偏心轴6带动推动板9曲伸一次→推动活动牙板4使之摇摆一次，这时处在活动牙板4与固定牙板2之间的轧压空间内的物料受此摇摆运动的嚼轧而被粉碎。粉碎后的物料从下方排出。结构及工作过程：2.压碎机械鄂式压碎机：主要利用挤压作用力来进行粉碎工作原理：主要是凭借离心锤击与劈裂的作用而将物料粉碎。高锰钢制成的锤头铰接在固定于旋转轴的圆盘上。当主轴高速旋转时，有离心锤击力将物料粉碎。粉碎物料通过机壳内的滤筛从排出口排出；不能通过滤筛的物料，则再次被锤击粉碎。

4.2.2中碎机械这种粉碎机适合加工块根类食物以及中等脆性物料。1、锤碎机工作原理：主要是凭借离心锤击与劈裂的作用而将物料粉碎。4.

这是由两个直径相等的圆滚筒所构成，左侧滚筒由电机驱动，另一个滚筒安装在一组可以沿轴心连线方向做少许滑动的轴承座上，并在滚筒的右侧装有调节弹簧。弹簧的作用是，当加入较硬的物料时，使右侧滚筒能自动避让，而起到保护设备的作用。2、双滚筒压碎机这是由两个直径相等的圆滚筒所构成，左侧滚筒由电机驱动，另一3、辊式粉碎机使用广泛，最常见于面粉工业、啤酒麦芽的破碎。原理：利用两个表面加工有齿形结构(或光辊）并做差速转动和等速转动（挤压）的转辊进行研磨粉碎。

（一）辊式磨粉机的基本结构和工作过程

结构组成：由机架、成对磨辊、喂料机构、松合闸机构、辊面清理装置、传动机构及吸风装置等组成。3、辊式粉碎机使用广泛，最常见于面粉工业、啤酒麦芽的破碎。（食品机械考研资料课件

1）磨辊

磨辊分为光辊和齿辊两种基本类型。

光辊外表面为经研磨加工的光滑圆柱面，齿辊表面有一定斜度的齿状条纹。齿辊研磨作用强烈、磨出物疏松、粒度差别明显、能耗少等优点。为实现磨辊对于物料的研磨，磨齿与物料间必须保持不同的运动速度，因此每对辊中的两磨辊的转速并不相同，通常称转速较高的磨辊为快辊，较低的为慢辊。一般快、慢辊的速比采用2.5：1

1）磨辊

磨辊分为光辊和齿辊两种基本类型。2）轧距调节

两磨辊辊面间的最小距离称为轧距，调节轧距可以控制被粉碎物料的粒度。当磨粉机空载时，为避免高速相向旋转的两磨辊互相摩擦、碰撞，轧距应放大，称为松闸；当磨粉机负载时，两辊间隙应回到调定的轧距，称为合闸。一般辊式磨粉机要求松、合闸和喂料机构的操作联动；有物料时，通过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，再使喂料机构停止。这样不仅防止两辊碰撞产生火花，引起粉尘爆炸，而且避免齿辊表面的磨损。2）轧距调节每个磨辊下方均设有辊面清理装置清理粘附物料。齿辊一般采用硬毛刷清理。毛刷安装在可调的弹簧座上，用弹簧将毛刷压紧在辊面上；光辊一般采用刮刀清理。刮刀安装在铰支的杠杆上，靠配重使刮刀紧贴在辊面上。当磨粉机停车时，用一根金属链将配重拉起，使刮刀离开辊面，以避免接触处的腐蚀。3）辊面清理每个磨辊下方均设有辊面清理装置清理粘附物料。3）辊面清理4）吸风装置通风系统工作时，机膛始终处于负压状态。吸风装置起到吸收粉尘、降低粉温和辊温、排除湿气的作用。空气从上磨门的两条进风缝隙进入机膛内，绕过上磨辊与上撑挡之间的空间，穿过磨下物进入吸风道，起到吸收粉尘、降低粉温和辊温、排除湿气的作用。4）吸风装置通风系统工作时，机膛始终处于负压状态。（二）辊式磨粉机的特点及主要形式1）辊式磨粉机的特点

（1）适合热敏性物料的粉碎对辊的轴线相互平行，同时磨辊的线速度较高，两辊间所形成的粉碎区很短，因而物料通过粉碎区的时间短，避免了粉碎过程中因物料温升过高而导致蛋白质热变性。（2）可控制物料粉碎的粒度通过调整轧距来控制物料粒度，避免过度粉碎，节省能源，保证粉碎质量。（二）辊式磨粉机的特点及主要形式（3）能够进行选择性粉碎。通过选择快慢辊速差、磨辊表面几何形状和参数、一次粉碎比，辊式磨粉机能够实现对物料的选择性粉碎。（4）粉碎过程稳定，便于控制。由于对辊表面上每一点的几何参数和运动参数均相同，整个粉碎区的工作条件一致，故而粉碎过程稳定，也便于控制并实现自动化生产。（3）能够进行选择性粉碎。2）辊式磨粉机的型式（1）等速旋转的光辊以挤压的方法粉碎物料或使物料挤压成片状。典型设备是轧麦片机、轧米片机等。（2）差速旋转的光辊以挤压和研磨的方法粉碎物料。典型设备是面粉生产的心磨系统中使用的光辊磨粉机和巧克力精磨机等。（3）差速旋转的齿辊（选择性粉碎）以剪切、挤压和研磨的方法粉碎物料。典型设备是磨粉生产的皮磨、渣磨及尾磨系统中使用的齿辊磨粉机。2）辊式磨粉机的型式常用喂料辊齿形常用喂料辊齿形3)磨齿斜度

为了增强破碎和剥刮能力，降低能耗，提高面粉质量，磨辊表面的齿纹必须与圆柱体母线有一个倾角α。如果磨齿没有斜度，那么物料就不能连续地受到研磨，麸皮将被切成条状，工作时还会引起磨辊震动，以致损坏磨齿。通常，用磨辊长度L和磨齿斜距ｓ之比表示斜度，常用斜度为ｓ／L=1:7～1:10。也可以用倾角α表示，一般α＝10°～16°。

磨齿斜度

磨辊的安装

a、正确b、不正确3)磨齿斜度为了增强破碎和剥刮能力，降低能耗，提高面4）

磨齿排列

两根磨辊以不同的速度运转，由于辊齿有锋角和钝角之分，因此有四种不同的排列方式。4）磨齿排列（四）影响对辊式磨粉机生产率的因素①轧距：轧距大小对研磨效果影响很大。轧距小，磨辊对物料的挤压和剥刮作用强。。②辊长：③磨辊的转速和速比：提高磨辊的转速，物料通过研磨区的速度也随之提高，产量提高。两磨辊线速度差越大，快、慢辊对物料的研磨作用也就越剧烈。一般快、慢辊的速比采用上2.5:1。（四）影响对辊式磨粉机生产率的因素①轧距：轧距大小对研磨效果

4.2.3

微粉碎机械

1、球磨机在球磨机中，主要利用钢球下落的撞击和钢球与球磨机内壁的研磨的作用将物料粉碎。当装有圆球的球磨机转动时，由于球磨机内壁与圆球间的摩擦作用，按旋转方向将圆球带动上升，直至上升角超过静止角，圆球才由上落下，(a);球磨机的旋转速度加大，则离心力增加，圆球的上升角也增大，直至圆球重力的分力大于离心力为止。此时，圆球便开始向下掉落，下落轨迹如图4.11(b)所示。若再增大球磨机的旋转，所产生的离心力就更大，当这种离心力超过的圆球本身的重力时，球就会随着球磨机的旋转而旋转，不能再起到碾碎物料的作用，如图4.114.2.3微粉碎机械

食品机械考研资料课件锥形球磨机的结构其主要部件转筒两头呈圆锥形，中部呈圆筒形，转筒由电动机驭动的大齿轮带动，做低速旋转运动。锥形球磨机的结构转筒内装有许多作为粉碎媒体的直径为2.5～15cm的钢球或磁性钢球。在原料入口装置的球直径就逐渐减小，于此相对应，被粉碎物料的颗粒也是从进料口顺着出料口的方向而逐渐由大变小。从入口处投入的物料，随着转筒的旋转而做旋转运动，由于离心力作用和钢球一起沿内壁面上升，当上升到一定高度时便同时下落。物料由于受到许多钢球的撞击而被粉碎。此外，钢球与内壁面所产生的摩擦力，也使物料被粉碎。粉碎后制品逐渐转向出口被排出。转筒内装有许多作为粉碎媒体的直径为2.5～15cm的钢2.棒磨机2.棒磨机

4.2.4超微粉碎机械

超微粉碎机械能加工通过20～200目筛的原料，所得制品能够通过300目筛，制品粒径可达几微米。超微粉碎有干法和湿法超微粉碎，干法超微粉碎类型主要有胶体磨、锤磨机、碾磨机和气流粉碎。

4.2.4超微粉碎机械

超微粉碎机械能加工通过1、胶体磨(盘磨粉碎技术)胶体磨能够根据加工原料的干湿度而分为干式和湿式两种类型。干式用于干料粉碎以制取微细粉末，如用于香料、可可、干燥酵母等加工；湿式用于湿料，主要具有乳化作用，如用于乳制品、奶油、油制品和果汁等加工。它可以在极短的时间内对悬浮液中的固形物进行超微粉碎，同时兼有混合、搅拌、分散和乳化作用。1、胶体磨(盘磨粉碎技术)胶体磨能够根据加工原料的干湿度而分（一）胶体磨的型式胶体磨按转轴的位置可分为卧式和立式两种型式。卧式胶体磨（见前页）转子随水平轴旋转，定子与转子的间隙通常为50-150微米。料液在旋转中心处进入，在间隙处被细化后从四周卸出。转子的转速为3000-5000rpm。这种胶体磨适用于粘性相对较低的物料。（一）胶体磨的型式干式胶体磨的上圆盘固定，下圆盘以3600r/min的高速旋转。由于两圆盘的间隙非常狭窄(一般为1/40mm)，原料在此间隙处受到摩擦和碾压而被粉碎，并在离心力作用下，从转盘四周抛出。卧式胶体磨干式胶体磨的上圆盘固定，下圆盘以3600r/min卧式胶体磨卧式胶体磨转轴位于垂直方向。转子的转速为

3000-10000rpm。适合于粘度相对较高的物料。卸料和清洗都方便。立式胶体磨（常用）立式胶体磨食品机械考研资料课件（二）胶体磨的工作原理胶体磨的工作构件由固定磨体（定子）和高速旋转的转动磨体（转子）组成，两个磨体之间有可以调节的间隙。当料液通过这个间隙时，由于转子在高速旋转，使附着于转子面上的物料运动速度最大，而附着于定子面上的物料速度为零，使物料受到强烈的剪切、摩擦和湍动作用，物料因而被磨碎、混合、分散和乳化。（二）胶体磨的工作原理（三）胶体磨的主要结构胶体磨主要由进料斗、外壳、定子、转子、电动机、调节装置和底座等构成。（三）胶体磨的主要结构胶体磨主要由进料斗、外壳、定子、转子、1、转子与定子转子与定子的配合有一定的锥度，其间隙可调。为了加强摩擦和剪切作用，以利于细化，两个磨体的表面各分三段，分别开有与轴线呈一定角度的沟槽。沟槽截面为矩形，沟槽宽度随物料的流向由粗到密排列，倾斜方向相反，且两个磨体上相对应的沟槽方向也相反。1、转子与定子2、间隙调节装置

通过定子的升降可改变转子与定子的间隙。转动调节手柄可由调节轮带动定子轴向位移而改变间隙的大小，调节程度可在调节轮的刻度上显示出来，一般调节范围在0.005-1.5mm之间。调节轮下方设有限位螺钉，避免转子和定子相碰。2、间隙调节装置

通过定子的升降可改变转子与定子的间隙。3、回流及冷却装置胶体磨转速较高，为了达到理想的效果，需回流操作。回流装置是在出料管上安装一个蝶阀，阀前接一条循环管通向料斗。当需要多次磨制时，关闭蝶阀则物料回流，物料细度达到要求时，打开蝶阀即可排料。磨制过程中物料会由于摩擦而升温，在定子与定子磨套之间形成一环形水槽，物料热量可由水槽中的冷却水带走。3、回流及冷却装置2.螺旋输送锤碾磨由于锤的冲击力及其与壁之间的狭窄间隙所造成的剪力，物料被充分地粉碎。粉碎后的粉状、粒状物料通过金属筛网便成为一定粒度的制品，未通过金属网的原料将重新进行粉碎。螺旋输送锤磨机主要用于甘薯、马铃薯和油粕等的加工。由螺旋输送器、粉碎室、齿形锤（3000-～10000r/min高速旋转）、粉碎室（内壁凸凹）、金属筛网组成2.螺旋输送锤碾磨由螺旋输送器、粉碎室、齿形锤（3003、气流粉碎机原理：利用空气、蒸汽或者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，物料颗粒在这种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粉碎成细小粒子。特点：气流粉碎机可对热敏性物料进行超微粉碎，并且可以实现无菌操作、卫生条件好。3、气流粉碎机原理：利用空气、蒸汽或者其1）立式环形喷射式粉碎机

1）立式环形喷射式粉碎机环形喷射式气流粉碎机的工作原理:

待粉碎物料喂料装置输送到环形粉碎室底部喷嘴上，压缩空气从管道下方的一系列喷嘴中喷出，形成高速喷射气流（射流），夹带着物料颗粒运动。管道内的射流大致可分为外层、中层和内层3层，各层射流的运动速度不等，这就使物料颗粒在粉碎室内相互冲击、碰撞、摩擦以及受射流的剪切作用达到粉碎。环形喷射式气流粉碎机的工作原理:食品机械考研资料课件4.3湿法超微粉碎湿法超微粉碎有搅拌磨、胶体磨和均质机4.3.1搅拌磨搅拌磨是在球磨的基础上发展起来的。在球磨机内，一定范围内磨介尺寸越小则成品粒度也越细。但磨介尺寸减小到一定限度，它与液体浆料的粘着力加大，这会使磨介与浆料的翻动停止。为此增添搅拌机构以产生翻动力——搅拌磨。4.3湿法超微粉碎湿法超微粉碎有搅拌磨、胶体磨和均质

搅拌磨的超微粉碎原理：在搅拌机构高速旋转所产生的离心力作用下，研磨介质和液体浆料颗粒冲向容器内壁，产生强烈的剪切、摩擦、冲击和挤压等作用力(主要是剪切力)使浆料颗粒得以粉碎。

搅拌磨能满足成品粒子的超微化、均匀化要求，成品的平均粒度最小可达数微米。搅拌磨的超微粉碎原理：

搅拌磨所用的研磨介质有玻璃珠、钢珠和氧化铝珠等，此外还常用天然砂子，因而又称为砂磨。研磨成品粒径与研磨介质粒径成正比，研磨介质越大，研磨的成品粒径也径大，产量越高;研磨介质粒径越小，研磨成品粒径越细，产量越低。但研磨介质过小，反而会影响研磨效率，通常视原料中固体颗粒大小相对成品粒径的要求来决定。研磨介质的粒径必须大于浆料原始平均颗粒粒径的10倍。如果对成品粒径要求不高时使用较大直径的研磨介质，可以缩短研磨时间，并提高成品产量。