第一章总论第一节食品加工机械设备的分类和特点1、 P1我国尚未制定食品机械分类标准目前主要按两种方式进行分类:一是根据原料、产品类型分类; 二是根据设备的操作功能分类2、 P2按机械设备的功能分类,实际上是根据设备的单元操作功能分类3、 P2食品加工机械设备的特点:(1)品种多样性(2) 机械可移动性(3) 防水防腐性(4) 多功能性(5) 卫生要求高(6) 自动化程度高低不一第二节食品加工机械的材料1、 P3食品加工机械设备用材在机械性能方面的要求:除了强度、刚度和硬度以外,还要抗疲劳、耐磨性、 耐高温耐低温2、 P3食品加工机械设备用材在物理性能方面的要求:材料的相对密度、比热容、热导率、软化温度、线 膨胀系数、热辐射波普、磁性、表面摩擦特性、抗粘附性等3、 P3食品加工机械设备用材在耐腐蚀性能方面的要求:食品机械与食品的接触面材料应耐酸碱等腐蚀4、 P4食品机械设备常用的钢铁材料特点:普通碳钢和铸铁耐腐蚀性都不好,一般用于设备中承受载荷的 结构食品工业可以涂搪瓷的钢铁容器现在代替搪瓷材料的有各种无毒树脂涂料5、 P4食品机械设备常用的不锈钢材料的特点:不锈钢的基本成分为铁-铭合金和铁-铭-镍合金,还可添加 其它元素。
成分不同,耐腐蚀性能不同含铭12%以上可抗各种腐蚀,但铭一般不超过28%我国现有国 家标准对不锈钢标识的基本方法P4食品机械中,耐腐蚀要求较高的接触表面材料,多采用316型或316L 型不锈钢6、 P5食品机械设备常用的有色金属材料的特点:主要是铝合金、纯铜和铜合金等铝合金具有耐腐蚀和 导热性能、低温性能、加工性能好以及重量轻等优点适用的食品种类主要是碳水化合物、脂肪类、乳制 品等纯铜亦称紫铜,热导率特别高,常用作热导材料,制造各种换热器纯铜及铜合金一般不用于直接 接触食品7、 P5食品机械设备常用的非金属材料的特点:主要是塑料还是用各种天然和合成的橡胶塑料优点:(1) 密度不大,(2)机械加工余量少,生产成本降低,(3)化学稳定性高,(4)耐摩擦性良好,(5)良好的吸 收噪音和隔音性能,(6)好的耐振性和抗附着性缺点:耐热性和导热性低;在液体环境中工作,有老化 和膨胀的趋势等第三节食品机械设备的结构要求1、P7食品机械设备结构的卫生要求:(1) 设备结构、产品输送管道和链接部分不应有滞留产品的凹陷及死角2) 无菌灌装设备中和产品直接接触的管道应采用符合标准要求的不锈钢卫生钢管及管件阀 门,管道控制阀采用易于清洗和杀菌的卫生型阀门结构。
3) 外部零部件伸入产品区域处应设置可靠的密封,以免产品受到外界的污染4) 任何与产品接触的轴承都应为非润滑型润滑型轴承如处于产品区域,轴承周围应具有 可靠的密封装置以防产品被污染5) 产品区域应与外界隔离,在某些情况下至少应加防护罩以防止异物落入或害虫侵入工 作空气过滤装置应保证不得使5um以上的尘埃通过6) 设备上应设有安全卫生的装、卸料装置7) 零件及螺栓、螺母等紧固件应可靠固定,防止松动,不应因振动而脱落8)在产品接触表面上粘结的橡胶件、塑料件等应连续粘结,保证在正常工作条件下不脱落第四节食品加工机械设备的选型重点:P12-13罐器类设备选型计算和连续处理设备选型计算第二章物料输送机械第一节固体物料输送机械1、 P16带式输送机主要构件有环形输送带、驱动轮、张紧装置及机架、托辊等构成带式输送机的工作原理是,绕在两滚轮(或齿轮)上的输送带在驱动滚轮(或齿轮)的作用下借助于其 与驱动滚轮间的摩擦力(或张力),产生连续运动,输送带又依靠其与物料及物料间的摩擦力将物料从一端 输送到另一端带式输送机广泛用于食品工厂的连续输送机械中,常用于块状、颗粒状及整件物料的水平或倾斜方向的 、一.、乂 运送。
2、 P20斗式提升机,根据用途可分为倾斜式和垂直式两种垂直式提升机主要由料斗、牵引带(或链)、 驱动装置、机壳和进、卸料口等组成在食品连续化生产中,有时会要求将物料从地平面运送到较高位置或较高楼面,以实现在不同高度对物 料进行加工处理此类输送大多采用斗式提升机(或称斗式升送机)完成3、 P22螺旋输送机一般结构中包括驱动轮、轴承、机槽、吊架及螺旋它利用旋转的螺旋将被输送的物料在固定的机械内推移而进行输送物料由于重力和对于槽壁的摩擦力 作用,在运动中不随螺旋一起旋转,而是以滑动形式沿着物料槽移动,其情况与不能旋转的螺母沿旋转螺 杆作平移运动类似螺旋输送机是一种不带挠性构件的连续输送机械它主要用于各种干燥松散的粉状、粒状、小块状物料 的输送通过螺距变化和配合适当的螺旋叶片还可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等工艺4、 P17常用于食品的输送带有橡胶带、纤维织带、钢带、钢丝网带、链板带和塑料袋等对于输送带的一般要求是强度高、挠性好、本身重量小、延伸率小、吸水性小、对分层现象的抵抗性能 好和耐磨性好橡胶带可用于散装原辅料和包装物的装卸和输送,也可用作输送式检选台、预处理台得输送带钢带造价较高,一般不采用。
在食品工业中最典型的应用是连续式烤炉中的输送装置塑料带具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀和适用于温度变化大场合的优点,已被逐渐推广使用帆布带主要用于饼干成型前面片和饼坯的输送钢丝网带常用于边输送边进行固液分离的场合链条带:一些处理设备用链条带作输送件扣带:扣带由不锈钢条或塑料制成,有的直接用较粗的钢丝制成整体输送链(不另用链条)板式带:这种输送带常用于罐头、饮料生产时的灌装和封口设备中的输送5、 P21斗式提升机常用的料斗形式有三种:圆柱形底的深斗、圆柱形底的浅斗及尖角形斗深斗用于干燥、流动性好、能很好地撒落的粒状物料的输送浅斗适用于潮湿的和流动性较差的粒状物料尖角形斗适用于粘稠性大和沉重的块状物料用定向自流式卸料的场合6、 P22斗式提升机的牵引件,可用胶带和链条两种用胶带作牵引件主要用于中小生产能力的工厂及中等提升高度,适合于体积和相对密度小的粒状、小颗 粒等物料的输送链条作牵引件则适合于生产率大、升送高度大和较重物料的输送7、 P20斗式提升机的装料方法有吸取法(即挖取)和直接装入法(即撒入)两种前者适用于粉末状、颗粒状物料,输送速度较高,料斗间隔排列后者适合于输送大块和磨损性大的物料,输送速度较低,料斗呈密接排列。
8、 P23螺旋输送机的螺旋结构形式可分为实体、带式、叶片式和齿型等实体螺旋最常见,适用于干燥的小颗粒或粉状物料的输送带式螺旋用于输送块状或粘滞装物料当运送韧性和可压缩性物料时,宜采用叶片式或齿型螺旋,它们往往在运送物料的同时,还可对其进行 搅拌、揉捏和混合等工艺操作9、 根据工艺操作要求,选用适当形式的固体物料输送机械设备型式10、第二节液体物料输送机械与设备1、 P32离心泵的级数压头关系:离心泵有单级和多级之分单级离心泵能获得的压头有限,一般能满足近 距离和没有特别压头要求的输送一般的卫生泵多属单级离心泵要求由泵提供高压头平稳输送条件时, 可以采用多级离心泵膜分离系统中常采用多级离心泵2、 P33螺杆泵的结构、操作特点:螺杆泵利用一根或数根螺杆的相互啮合空间容积变化来输送液体单螺 杆是一种内啮合的密闭式泵,它是利用装在橡皮套内旋转的螺杆,使液体由螺杆与橡皮套形成的不断改变 大小的空间,通过挤压作用使料液吸入并向泵的另一端压出螺杆泵有较高的吸程,输出脉动小、运转平稳,无振动和噪声3、 P34齿轮泵与罗茨泵的结构、操作特点:在食品厂中使用较多的是外啮合齿轮泵它主要由一对齿轮、泵体、泵盖及密封紧固件等组成。
齿轮靠 两端泵盖密封,并由泵盖上轴承支撑齿轮泵具有结构简单、重量轻和工作可靠等优点,故应用广泛但要求被输送的液体必须具有润滑性, 否则齿极易磨损,甚至发生咬合现象齿轮泵的缺点是效率低、振动和噪声大罗茨泵也称转子泵,其工作原理与齿轮泵相仿,依靠量啮合转动的转子完成吸、排料罗茨泵的转子形状简单,易于拆卸清洗,对于液体的搅动作用小4、 P34柱塞泵的结构、操作特点:柱塞泵属于高压往复泵,结构与工作原理与往复式压缩机相似(图2-62), 是食品工业中使液体获得高压的泵柱塞泵有单柱塞泵与多柱塞泵之分,食品工业中应用的多柱塞泵以三柱塞泵居多三柱塞泵较单柱塞泵 的输出流量平稳5、 P32卫生离心泵在食品加工中的应用场合:用于输送食品料液6、 P33螺杆泵在食品加工中的应用场合:用于高粘度粘稠液体及带有固体物料的浆料的输送7、 P35罗茨泵在食品加工中的应用场合:适用于(尤其是含有颗粒的)粘稠料液的输送8、 P36柱塞泵在食品加工中的应用场合:在食品工业中使液体获得高压在食品工厂中有两大用处:一是 作为压力喷雾雾化器的供液泵用,二是作为高压均质机的加压泵第三节可压缩流体输送机械与设备1、 P46压缩机在食品工业中的应用:压缩机是用于压缩气体的机械设备。
食品工厂不乏需要压缩空气或其 它气体的场合例如,罐头反压杀菌、气流式喷雾干燥、蒸汽压缩制冷、热泵蒸发等许多工艺都要使用压 缩机压缩机的形式种类繁多,但至今为止,食品工业中最常见的仍然属往复式压缩机2、 P48真空泵在食品工业中的应用:真空泵在食品工业上有着极为广泛的应用许多食品单元操作,如过 滤、脱气、成型、包装、冷却、蒸发、结晶、造粒、干燥、蒸馏以及冷冻升华干燥等都采用真空作业法3、 P49水环式真空泵的应用场合:食品工业上常用于真空封罐和真空浓缩等作业上4、 P52水力喷射泵的特点、系统构成与应用场合:它由喷嘴、吸气室、混合室、扩散室等部分组成水力喷射器的主要优点:(1)兼有冷凝器及抽真空作用,故不必再配置真空装置;(2)结构简单,不需 要经常检修;(3)适用于抽吸腐蚀性气体;(4)安装高度较低,与浓缩锅的二次蒸汽排出管水平方向直接 连接即可;(5)与冷凝器-真空泵组合系统相比,获得相同二次蒸汽排除能力所需的功率消耗小其缺点是: 由于循环冷水中本身带有不凝性气体,因此,水力喷射泵不能获得高真空度,并且真空度随水温升高而降 低5、P52影响水力喷射泵系统真空度的因素:系统能获得的真空度与水温和水与二次蒸汽之比相关。
相对于 水与蒸汽之比,温度对真空度的影响更大些第三章清洗机械与设备1、 P57食品工厂可利用机械设备进行清洗的对象类型:食品工厂中可以利用机械设备完成清洗操作的对象 主要有原料、包装容器和加工设备三大类2、 P57机械设备清洗的原理方式:各种清洗机械与设备一般用化学与物理原理结合的方式进行清洗物理 学原理主要利用机械力(如刷洗、用水冲等)将污染物与被清洗对象分开;而化学原理是利用水及清洗剂(如表面活性剂、酸、碱等)使污染物从被清洗物表面溶解下来第一节原料清洗机械1、 P57滚筒式清洗机结构原理、滚筒驱动方式、适用清洗对象:从机械结构上来说,这类清洗机的主体是滚筒,其转动可以使筒内的物料自身翻滚、互相摩擦并与筒壁 发生摩擦作用,从而使表面污物剥离按滚筒驱动方式,可分为齿轮驱动式、中轴驱动式和托辊-滚圈驱动式三种适合于质地较硬、块状原料的清洗,常用于甘薯、马铃薯、生姜、荸荠等的清洗2、 P58滚筒式清洗机按操作方式分类、辅助清洗物方式:按操作方式,滚筒式清洗机可以分为连续式和间歇式两种清洗机需要与淋水、喷水或浸泡配合3、 P59鼓风式清洗机的工作原理、鼓风式清洗机的其他名称、鼓风式清洗机的使用场合:鼓风式清洗机,也称气泡式、翻浪式和冲浪式清洗机等。
其清洗原理是用鼓风机把具有一定压头的空气送进洗。