第五章粉碎切割机械hq

第五章粉碎与切割机械

食品加工中，涉及大量的将原料或中间产品的尺寸减小的操作，这些操作需求运用各种粉碎或切割机械设备。

固体物料在机械力的作用下，抑制内部的凝聚力，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求。如小麦磨成面粉、稻谷碾成白米后才干食用；〔2〕添加固体的外表积，以利于枯燥、溶解、浸出等进一步加工。如蔬菜、水果等枯燥前大多粉碎成小块；〔3〕将各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。如配料的制造中，各种原配料粉碎后才干混合均匀粉碎切割切割——是利用切割器具〔如切刀等〕与物料的相对运动时产生的剪切力到达切断、切碎效果的单元操作。食品切割目的主要有：〔1〕获得一定外形的产品单体，如切丝、切丁、切片。〔2〕获得质地组成均一化的产品，如经过斩拌和擂溃(研磨,擂成细末)等操作，得到组成均一、质地细腻的产品。第一节 粉碎机粉碎作用方式粉碎操作工艺

物料粉碎的根本方法包括压碎〔挤压〕、劈碎、折断、磨碎〔研磨〕和冲击破碎等方式。粉碎作用方式1、挤压物料置于两个粉碎面之间，施加压力后物料因压应力到达其抗压强度极限而被粉碎。特点：得到的破碎料粒度不匀，但操作过程的功耗低、噪音小。适用于淀粉含量高的巩固脆性物料，可作为粗粉碎工序运用；对于韧性或塑性物料，经过控制轧距，可制取部分断裂的片状产品〔如麦片〕。常见挤压机械如齿辊式挤压破碎机、光棍式挤压破碎机和对辊式压片机。适用：大块物料、干脆性物料。韧性和塑性物料那么能够产生片状物料。如麦片、米片、油料轧片。2、剪切利用中低速的利刃压入、高速利刃切入或小间隙低速相对运动的两钝刃剪切使物料断裂。所得到的碎段的尺寸均匀，断面整齐，操作过程的噪音低。适用：纤维性或含水量较高的韧性或低强度脆性物料，假设蔬、肌肉。物料在瞬间遭到外来的冲击力时，遭到时间极短的变载荷，物料被击碎，也有利用物料本身高速相对运动而碰撞粉碎。所得到的破碎料粒径分布宽，作业设备的空载功耗大，构造简单，通用性好，适用于淀粉含量高的脆性物料，如各种谷物。如锤片式粉碎机、气流粉碎机、超音速放射粉碎机。3、冲击破碎4、研磨物料与运动外表之间受一定的压力和剪切力作用，当剪应力到达物料的剪切强度极限时，物料就被粉碎。作用柔和，但摩擦热高，粒度不匀，适用于韧性物料。5、劈裂用一个平面和一个带尖棱的任务外表挤压物料时，物料沿压力作用线的方向劈裂，这是由于劈裂平面上的拉应力到达或超越物料拉伸强度极限。适用：多用于脆性物料的破碎。6、折断(Crook)被粉碎的物料相当于接受集中载荷的两支点或多支点梁，当物料内的弯曲应力到达物料的弯曲强度极限时而被折断。适用于长度尺寸较大或厚度尺寸较小的脆性物料，普通仅用于粗破碎工序。适用：大块的长或薄的脆性物料，粉碎度较低。三种粉碎操作工艺自在与滞塞粉碎工艺开路与闭路粉碎工艺干法与湿法粉碎工艺自在粉碎：指物料在重力作用下自在落入粉碎室，经短暂而简单粉碎后直接排出。不会产生过度粉碎，能耗低，但因一些未被粉碎或较少粉碎的粗大颗粒也迅速经过粉碎作用区作为废品排出，粒度分布带很宽，适用于废品粒度要求不高或粉碎机外分选废品的场所。三种粉碎操作工艺自在与滞塞粉碎工艺开路与闭路粉碎工艺干法与湿法粉碎工艺滞塞粉碎：指在粉碎室的出口处设置有筛网等拦截物，用以限制物料的卸出。物料喂入后，将滞留于粉碎室内粉碎，只需粒径小于筛孔的碎颗粒才可以穿过筛孔，作为废品排出，而大颗粒滞留在粉碎室内继续粉碎。因部分粒径小于筛孔的颗粒不可以迅速排出，而易出现过度粉碎，常用于粒度要求不高的粗、中粉碎。三种粉碎操作工艺自在与滞塞粉碎工艺开路与闭路粉碎工艺干法与湿法粉碎工艺开路粉碎：指整个粉碎及废品粒度控制均由粉碎机完成，不配置专门控制废品粒度的设备，当物料进入粉碎机后，粉碎后的物料不经粒度分选即全部作为产品卸出，粗粒不再重新送回破碎。设备配置简单，不配置分选安装，但因物料在粉碎区停留及遭到粉碎作用的时间及强度不同，产品的粒度分布很宽。三种粉碎操作工艺自在与滞塞粉碎工艺开路与闭路粉碎工艺干法与湿法粉碎工艺闭路粉碎：指在整个操作流程中，设置分选安装用以控制废品粒度，用粉碎机粉碎后的物料需首先经粒度分选安装分选，将符合粒度要求部分作为废品卸出，而粗粒那么重新送回粉碎室进展粉碎。是粉碎度较大的粉碎过程，可以有效利用能量，适用于粒度要求均匀或能耗高的微粉碎及超微粉碎。三种粉碎操作工艺自在与滞塞粉碎工艺开路与闭路粉碎工艺干法与湿法粉碎工艺干法粉碎：指物料在整个粉碎过程中一直呈枯燥松散形状，所得废品为枯燥粉体，工艺简单，但易产生过热、粉尘。当进展粉碎作业时物料的含水量不超越4%。三种粉碎操作工艺自在与滞塞粉碎工艺开路与闭路粉碎工艺干法与湿法粉碎工艺湿法粉碎：指将原料悬浮于液体载体〔水〕中进展粉碎，废品分选可采用沉降方法实现。可抑制粉尘问题，同时不易产生过热景象，尤其适用于超微粉碎或粉碎后需求用溶剂浸出及直接制浆的场所。粉碎时物料的含水量超越50%。第一节 粉碎机粉碎机可以根据废品粒度分为普通〔废品粒度≤80目〕、微〔80％废品粒度≥80目〕和超微〔废品平均粒度≥200目〕粉碎机。从粉碎作用方式看，最常用的粉碎机包括冲击式和研磨式粉碎机等。

两大类冲击式粉碎机冲击式粉碎机按冲击力作用的方式可分为：机械冲击式粉碎机——依托高速旋转的棒或锤等部件冲击或打击颗粒，使其粉碎。气流磨——利用高速空气流或过热蒸汽，使颗粒加速产生相互冲击力、碰撞力或与器壁发生冲击碰撞作用而被粉碎。机械冲击式粉碎机类型与特点类型：锤击式和盘击式。优点：〔与其它型式粉碎机比〕具有单位功率粉碎才干大，粉碎粒度易于调理，运用范围广，占地面积小，易实现延续化的闭路粉碎等优点。缺陷：由于部件的高速旋转及与颗粒的冲击或碰撞，不可防止地会产生磨损问题，因此不适宜用来处置硬度太大的物料。1．锤击式粉碎机这种粉碎机利用高速旋转的锤头或锤片产生的作用力使物料粉碎，既适用于脆性物料，也可用于部分韧性物料甚至纤维性物料的粉碎，所以常被称为万能粉碎机。锤击式粉碎机的运用非常广泛,许多食品原料及其中间产品的加工过程中均用到它，例如薯干、玉米、大豆、咖啡、可可、蔗糖、大米、麦类以及各种饲料等的粉碎均可运用锤击式粉碎机。类型锤片筛网任务过程及特点运用构造及其设计主要构件：进料斗、转子、锤片、筛板及机壳等；锤片和筛板是主要任务元件。构造及其设计〔1〕机壳上、下两部分组成，内壁全部衬有铸铁衬板和高锰钢衬板，机壳可以在轴线的程度面上分开，机盖也可以翻开。A便于对转子和筛面进展清理，检查和维修。B当喂入量太大，机膛内的物料来不及粉碎和从筛孔排出时，机膛超载堵塞，要翻开机盖处置。锤片式粉碎机分类按其物料喂入方式不同，可分为切向喂入式轴向喂入式径向喂入式1．切向进料式粉碎机切向进料式粉碎机的特点是:①进料口和粉碎室比较宽，其顺应性广，通用性好，经久耐用和容易操作;②需求配套增速传动安装和风机〔吸入物料〕，构造比较复杂,体积比较庞大，任务时噪声和粉尘比较大;③耗能比较多，加工单位质量物料的能耗普通比较高。切向进料式粉碎机2．轴向进料式粉碎机带四组锤片的转子，在高速回转时宛如一台轴流风机，物料从轴向进料口被吸入粉碎室，经粉碎后从筛孔排出，故又称其为轴向自吸式粉碎机。该粉碎机的特点是，粉碎室宽度小，构造简单，筛理面积大，筛片包角比较大，粉碎效率高，能自动吸料，消费效率比较高。轴向进料式粉碎机3.径向进料式粉碎机其特点是粉碎室宽度大，筛理面积大，筛片包角大，普通大于300°构造对称，消费效率较高，可自重进料。常用于谷物粉碎。〔2〕锤片A衔接方式辐板与转轴固定衔接，锤片经过假设干个销轴铰接于转子的辐板上，锤片之间由隔套隔开。B型式活动式：活动地悬挂在辐板上固定式：由过载销钉维护，一旦过载那么销钉被切断。可逆式：可正反两个方向回转，当转子一侧磨损，电机反向即可继续任务。〔2〕锤片C根本外形根本外形有9种，其中矩形锤片用得较多。板条状矩形锤片，它通用性好，外形简单，易制造。它有两个销连孔，其中一个孔销连在销轴上，可轮换运用四个角来任务。图b、c为在任务边角涂焊、堆焊碳化钨等合金，或如图d焊上一块特殊的耐磨合金，可延伸运用寿命2～3倍，但制造本钱较高。阶梯形锤片(e)任务棱角多，粉碎效果好，但耐磨性差些。尖角锤片(图f、g)适于粉碎牧草等纤维质饲料，但耐磨性差。环形锤片只需一个销孔，任务中自动变换任务角，因此耐磨，运用寿命也较长，但构造比较复杂。复合钢矩形锤片，制造简单，运用寿命长。〔3〕筛面普通设在转子下半周，用1—1.5mm的优质钢板冲孔而成，也有为了提高排料才干，使筛面占整个机膛的3/4以上，锤片与筛孔的径向距为5—10mm。锤片与筛孔的外形和尺寸是决议粉料粒度的主要要素，但并不代表粒度级别。作用：锤式粉碎机的任务过程物料从进料口进入粉碎室后，便遭到随转子高速回转的锤片的打击，进而飞向固定在机体上的筛板〔或筛网〕而发生碰撞。落入筛面与锤片之间的物料那么遭到剧烈的冲击、挤压和摩擦作用，逐渐被粉碎。当粉粒体的粒径小于筛孔直径时便被排出粉碎室，较大碎粒继续粉碎，直至全部排出机外。锤式破碎机.avi锤片式粉碎机的特点1、锤片式粉碎机不仅适用于干脆性物料，也适用于部分韧性物料甚至是纤维性物料。常被称为万能粉碎机。2、由于剧烈摩擦，物料在机膛内温升较大，呵斥脱水。3、经过粉碎的物料不能立刻排出，呵斥粉碎过度，浪费能源。4、得到的粉碎粒度不均匀。〔二〕气流式粉碎机原理气体介质特点方式1．立式环形放射气流粉碎机2．对冲式气流粉碎机3．超音速气流放射式粉碎机气流式粉碎机原理气流式粉碎机是比较成熟的超微粉碎设备。它运用空气、过热蒸汽或其它气体经过喷嘴放射作用成为高能气流。高能气流使物料颗粒在悬浮保送形状下相互之间发生猛烈的冲击、碰撞和摩擦等作用，加上高速放射气流对颗粒的剪切冲击作用，使物料得到充分研磨而成超微粒子。气体介质由于欲粉碎的食品物料熔点大多较低或者不耐热，故通常运用空气为介质。被紧缩的空气在粉碎室内膨胀，产生的冷效应与粉碎时产生的热效应相互抵消。因此用于低熔点和热敏性资料的粉碎。对于易燃、易爆的物料可运用惰性气体作工质进展粉碎。气流粉碎机的特点〔1〕能获得50μm以下粒度的粉体；〔2〕粗细粉粒可自动分级，且产品粒度分布较窄，并可减少因粉碎中操作事故对粒度分布的影响；〔3〕由于喷嘴处气体膨胀而呵斥较低温度，加之大量气流导入产生的快速散热作用，因此用于低熔点和热敏性资料的粉碎；气流粉碎机的特点〔4〕由于主要采用物料自磨原理，故产品不易受金属或其它粉碎介质的污染；〔5〕可以实现不同方式的结协作业，例如，用热紧缩空气实现粉碎和枯燥结协作业，在粉碎的同时可与别的外加粉体或溶液进展混合等；〔6〕可在无菌情况下操作；〔7〕构造紧凑，构造简单，没有传动件，故磨损低，可节约大量金属资料，维修也较方便。与普通机械冲击式超微粉碎机相比，可将产品粉碎得很细(产品平均粒径可达5μm以下)，粒度更均匀；又由于气体在喷嘴处膨胀可降温，粉碎过程没有伴生热量，所以粉碎温升很低。这一特性对于低熔点和热敏性物料的超微粉碎特别重要；易实现多元结合操作：利用热紧缩空气可同时进展粉碎和枯燥处置；能对配比相差很大的物料进展混合；能在此处喷入所需的包裹溶液对粉液进展包埋处置；设备中接触物料的构件构造简单，卫生条件好，易实现无菌操作。适用范围给料粒度通常小於150微米，排料粒度为1～3微米，有时可达0.25微米。。适用范围广，尤其适宜于热敏性、低熔点、含糖份及挥发性物料的粉碎。气流粉碎机的方式气流粉碎机有不同方式，常见的有：立式环形放射式气流粉碎机对冲式气流粉碎机超音速气流放射式粉碎机1．立式环形放射气流粉碎机构造组成如右图所示。主要由立式环形粉碎室、分级器和文丘里加料器等组成。文丘里原理：把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧构成一个“真空〞区。它能用气流实现粉料的保送。任务过程从假设干个喷嘴5喷出的高速紧缩空气气流将喂入的物料加速并构成紊流状，致使物料在粉碎室6中相互高速冲撞、摩擦而到达粉碎。粉碎后的粉粒体随气流经环形轨道上升，由于环形轨道的离心力作用，使粗粉粒靠向轨道外侧运动，细粉粒那么被挤往内侧。回转至分级器入口9处时，由于内吸气流旋涡的作用，细粉粒被吸入分级器8中分别而排出机外，粗粉粒那么继续沿环形轨道外侧远离分级器入口处经过而被送回粉碎室6中，再度与新输入物料一同进展粉碎。2．对冲式气流粉碎机构成如右图所示。主要任务部件有喷管、喷嘴、冲击室、分级室等。任务过程任务过程左右两喷嘴和同时向冲击室放射高压气流。其中左喷嘴喷出的高压气流将料斗中的物料逐渐吸入，送入喷管，物料在此得到加速。加速后的物料一进入冲击室，便遭到右喷嘴放射来的高速气流阻止，物料尤如冲击在粉碎板上而破碎。粉碎后转而随气流经上导管进入分级室，然后作回转运动。在分级室中，因离心力的作用而分级，细粉粒所受离心力较小，逐渐向中央聚集，而从排出口被排出机外；粗粉粒较大，沿分级室周壁运转至下导管入口处，并经下导管9送至右喷嘴前，被喷嘴的高速气流送至喷管中并加速后进入冲击室，与对面新输入的物粒相互碰撞、摩擦而再次粉碎，如此循环到达粉碎目的。磨碎机械主要用于加工小麦粉、米粉、豆浆、骨肉糜等产品时的干磨碎和湿磨碎作业。常用的磨碎机械有片磨、转辊式磨粉机、球磨机等，废品粒度比较细微，普通可以经过80～320目筛孔。二、研磨式粉碎机转辊式粉碎机转辊式粉碎机利用转动的辊子产生研磨、挤压或剪切等作用力，到达粉碎物料的目的。转辊式磨粉机是食品工业广泛运用的粉碎机械，特别在面粉工业中早已是不可短少的关键设备，其它如啤酒麦芽的粉碎、油料的轧坯、巧克力的精磨、糖粉的加工、麦片和米片的加工等也都能采用类似的机器。最常见的是对辊式磨粉机对辊式磨粉机对辊式磨粉机对辊式磨粉机广泛运用于小麦制粉、葡萄破碎、啤酒麦芽轧碎等。根据运用对象不同，又可分为农用小型磨粉机和大、中型磨粉机。前者配备有一对磨辊，其构造简单，操作方便，消费率低；后者配置有两对磨辊，其构造复杂，机械化自动化程度高，消费率高。1．辊式磨粉机构造图5.9所示为复式对辊式磨粉机的构造。主要由以下六个部分组成：〔１〕磨辊〔２〕传动部分〔３〕轧距调理机构〔４〕喂料机构〔５〕磨辊的清理机构〔６〕吸风安装阐明(1)磨辊辊式磨粉机的主要任务机构是磨辊，普通有一对或两对磨辊，分别称为单式和复式辊式磨粉机。在复式磨粉机中，每一对磨辊组成一个独立的任务单元。物料从两磨辊间经过时，遭到磨辊的研磨作用而被破碎。磨辊在单式磨粉机内呈程度陈列，在复式磨粉机内，有程度陈列的〔如美国的磨粉机〕，也有倾斜陈列的〔如欧洲和我国运用的大、中型磨粉机〕。磨辊的配置磨辊的配置

磨辊的配置〔1〕方式最简单，小型磨粉机、轧片机等都采用这种型式，它的喂料、排料及传动安装都容易做到合理安排，工艺操作和装拆磨辊也比较方便。〔2〕配置方式适用于小型的麦芽粉碎机，用三辊替代两对齿辊。〔3〕或〔4〕方式常用于大型磨粉机，为减少占地面积，这种方式已构成各国磨粉机的共同传统。但是辊的倾斜角度各有不同，从而导致设备的构造和作用性能大不一样，特别是磨辊的拆装和操作性能。〔5〕配置方式常用于油料轧片机，因其构造简单，同时可利用辊身的自重以添加辊间压力。〔6〕配置方式用于巧克力精磨机，它研磨的是浆料中的可可粉粒，浆料因黏附在辊面上自下而上保送。磨辊的配置(2)传动部分传动部分主要给磨辊提供任务动力，使两磨辊作相对方向的转动，其中一个为快辊，另一个为慢辊。由于以同一速度相向旋转的磨辊〔相对静止〕对小麦只能起到轧扁、挤压作用，得不到良好的研磨效果；只需当两磨辊以不同速度相向旋转时，才干对小麦起到研磨作用。传动部分的作用就在于保证磨辊按照一定的速度转动，而且快慢辊之间要坚持一定的转速比。〔3〕轧距调理机构两磨辊之间的径向间隔称为轧距。用来调理两磨辊间隔的机构称为轧距调理机构。短少这一机构，磨粉机就不能与各种粒度的研磨物相顺应，也不能根据工艺要求随时改动磨粉机的研磨强度。倾斜陈列的磨辊，上辊为快辊，它的轴承因固定在磨粉机的机壳上，故位置不能挪动；下辊为慢辊，它的轴承装在可以上下挪动的轴承臂上，轴承臂经过弹簧与轧距调理机构相联，因此慢辊的位置可调理改动。改动两辊间的轧距以到达一定的研磨效果，是轧距调理机构的主要作用。〔4〕喂料机构设在磨辊的上方，由贮料筒、料斗、喂料辊及喂料活门等组成。喂料辊有两个：定量辊和分流辊。定量辊——直径较大而转速较慢，主要起拨料及向两端分散物料的作用，并经过扇形活门构成的间隙完成喂料定量控制。分流辊——直径较小，转速较高，其外表线速度为定量辊3~4倍，其作用是将物料呈薄层状抛掷于磨辊研磨区。〔才干使磨锟运转平稳，且废品粒度均匀〕〔５〕磨辊的清理机构磨辊的清理机构用于去除其所黏附的粉层，保证其运转平稳。清理磨辊粉层常用刷帚或刮刀，它们普通安装在磨辊的下方。刷帚以鹅翎或猪鬃