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1、利乐均质机及高压泵,庞金林,利乐均质机的发展历史,1925- Astra Homogenizer,1930 HMD,1940 1960 HO,1970 SH,1980 SHL,1990 ALH,1998 Tetra Alex 400,1995 Tetra Alex,产能及压力对应表,Product model,Pressure step(bar),Piston diam.(mm),Capacity range (l/h),Min.,Max.,*)曲轴运动速度 (rpm),3.2 micron0.80.2,0,1,4,8 周,上升速度可以由以下公式决定g x particle size2 x (
2、dens. SM - dens. fat)18 x visc. milk,颗粒大小的关系,PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.12, JJ03,定义:均质是一个使被均质对象均化分离的过程它是一个集单元尺寸缩小及相互接触同时发生的处理过程,PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.13, JI05,均质头中的均质过程,PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.16, JI05,均质后的产品压力5 80 bar (751 200 psi),均质前的产品压力可达 400 bar (5 800 psi),对乳类产品进行均质的主要目的,牛奶还原奶乳酪酸奶冰激淋混
3、合物,防止乳脂分层上浮防止添加物沉淀,使产品无脂肪分层,提高黏度改进风味及口感,防止乳清分离提高黏度,使脂肪保持乳化稳定均匀,提高果汁产品的货架期,思多克定律,Sedimentation velocity is given byg x particle size2 x (dens. fibre- dens. juice)18 x visc. juice,果汁清汁及浊汁的均质,减少果肉的沉淀改善口感，增加色泽和风味,豆基产品的均质,破碎蛋白颗粒防止包装中出现沉淀改善口感,番茄类产品的均质,提高黏度提高产品的观感防止包装中出现分层,驱动部分飞溅润滑设计-无需油泵油位及油温指示可以在前面板读取 -
4、便于检查齿轮箱外露设计 -便于更换及皮带松紧的调整,泵组泵组可以提供5年的保证期泵体采用最高的卫生标准设计冷却水形成闭环回路防止冷却水进入油路在产品进口及出口所有阀及阀座都可方便拆装阀座双面设计 双倍使用寿命密封件的使用寿命长 有代表性的在白牛奶生产场合 1 000 小时,利乐均质机特色,一般描述l机器的所有部分都由机架包围着所有的设计都为了便于维护和保养,均质部分压力设定标准化 准确安全冲击环阀座双面设计 两倍使用寿命,PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.05, JI05,泵壳外壁,蘑菇阀,阀座,盖,活塞,产品吸入通道,无缝无孔使之强度达到最佳值用高防锈腐材料制成,较大的流
5、量适用范围圆滑的外形使之获得稳定的流量及 较低的压力降重量轻意味着可获得极短的阀门开闭时间,拆装方便，便于迅速拆取所有阀门部件所有检查工作可以在10分钟内完成,双面相同的设计使其拥有 双倍使用寿命,柱塞外套,与泵壳分离,泵壳及蘑菇阀,没有清洗死角使之获得最佳的清洗效果因为吸入空间大使运行平稳也降低了磨损,PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.06, JI05,支撑环不锈钢制成,导向带材质PFTE聚四氟乙稀,凹槽形密封件材质：NBR,长垫环材质：不锈钢,导向环材质：聚四氟乙稀 + 石墨,凹槽形密封件材质NBR,冷却水人口,所有部件安装在一个套筒里使之便于维护和安装.活塞良好的导向
6、以防止活塞密封件的不均衡磨损.完全封闭的冷却水系统。,活塞密封环,PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.07, JI05,与均质阀座作成一体的冲击环材质：钨铬钴合金双面设计双倍寿命,均质头 钨铬钴合金可切削以延长使用寿命,液压系统 双重密封以求最大限度的安全,泄漏探测/液压部分 防止压力堵塞,泄漏探测/产品部分 防止压力堵塞,均质装置壳体 高品质一体化防锈腐,已均质的产品,未均质的产品,利乐独特的均质装置 HD 100,PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.08, JJ03,新老均质头的比较 升级件 99/3,减少功耗在相同均质效果前提下减少功耗 改进了卫生设计
7、冲击环的整体化设计增加使用寿命的设计软角设计更多空间长时间工作更高效因阀座可对调因此使用寿命加倍,TPPC.PE.9910.Upgrade5,传统设计,新设计,压力分布,PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.17, JI05,Distance mm,均质装置 HD100的两级分布 升级件00/1,TPPC.PE.9910.Upgrade8,减少功耗：在达到相同的均质效果的前提下减少30%的功耗改进卫生设计：通过冲击环的整体设计通过调整O型圈延长使用寿命的设计：通过使剪切角更软，及加大空间通过提高效率减少均质压力通过双面设计达到双倍使用寿命稍微减少零件的调配：因为两级均质采用相同
8、的备件,HD 100,测试范例NIZO 70%,PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.15, JJ03,有效的均质意味着：更低的压力更少的损耗更长的磨损件使用寿命,关注均质效率,均质压力, bar,流量 m3/h,颗粒大小分布分析的办法,USPH 标准,NIZO 方法,不同尺寸颗粒的分布,激光衍射手段,PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.14, JI05,不同大小颗粒分布的测量,光线照到不同大小的颗粒后将按颗粒大小的比例反方向折射出来,在试验仪器的另一面有128个光源收集器可以采集从0.1微米到900微米不同大小颗粒的信号并进行比例分析.,均质机常见的问题活塞
9、即其密封件,产品:-研磨性-供料量或压力太低-温度太高-脂肪含量太低-产品转换太多或水循环太多冷却水:-硬度，杂物冷凝水 (无菌型):-温度太高-流量太低设备:-活塞的冲程次数(曲轴速度)-均质压力太高-活塞损坏清洗:-浓度太高-温度太高,影响活塞密封圈寿命的主要因素,PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.24, JI05,Pressure 压力Crank shaft speed 曲轴转速,180 rpm,240 rpm,160,200,250,315,400,均质压力, bar,使用寿命小时,Tetra Alex 30 - 活塞直径 45mm,减少43%,影响活塞密封件寿命的
10、因素,PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.25, JI05,一般磨损,活塞及密封件的磨损: 300 Bar1 Bar研磨性磨损.可以造成看得见的划痕或将活塞磨小. 活塞和密封件都会变短,当产品中含有大量气体时,非溶气泡对活塞及密封件的影响:300 Bar1 Bar非溶气泡.当气泡被挤到低压段后将迅速膨胀温度也将迅速上升（可达800度）可造成活塞发黑（褐色）.在活塞周围出现划痕，密封件背面损伤,由于密封件缺乏支撑造成的问题，300 Bar1 Bar挤压.当活塞被磨损太多，直径减少 0,5-0,6mm.时，需要更换活塞支撑环，否则密封件被挤变形造成寿命缩短,水中含氯产生的腐蚀,含
11、气产生的磨损,活塞的硬度:,活塞型号. 表面硬度标准型 400 HV镀铬 800-900 HV钨锰合金 1100 HV陶瓷 1800-2200HV,产品含颗粒或纤维产生的磨损,一般磨损,TPPC.PE.9910.Upgrade1,利乐均质机 MkII,均质机高压泵,TPPC.PE.9910.Upgrade2,活塞外套,蘑菇阀,设备自动控制,均质装置,液压系统,升级件,液压系统升级件 99/1,在一级和二级均质头使用相同的液压系统很简单就可加入远程控制系统因为在维护均质头时无需断开液压系统所以节省时间,TPPC.PE.9910.Upgrade3,活塞外套 升级件 99/4,活塞外套连接简单化易于
12、更换使用寿命更长活塞连接的新设计为方便更换活塞而更新的匙孔设计,TPPC.PE.9910.Upgrade6,新老均质头的比较 升级件 99/3,减少功耗在相同均质效果前提下减少功耗 改进了卫生设计冲击环的整体化设计增加使用寿命的设计软角设计更多空间长时间工作更高效因阀座可对调因此使用寿命加倍,TPPC.PE.9910.Upgrade5,传统设计,新设计,全均质 Flow:21 000 l/h (5 500 gph)Fat:3.25%,部分均质Flow:3 800 l/h (1 000 gph)Fat:18%,巴式奶生产中采用部分均质工艺可以节省耗能,更低的电耗更低的水，汽损耗更低的设备投资减少备件使用量,利乐均质机Tetra Alex 可以作为高压泵使用,产品:汤类及酱类产品番茄类产品奶粉产品应用：给管式热交换器供压，干粉喷雾的高压泵等,
