食品机械与加工设备黑&柔由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“食品机械与设备的特点”。
工程设计的作用：工业化生产的灵魂、决定工业化生产技术水平的关键、核心生产力的体现、设计能力、科研成果转化
科研成果转化的步骤：小型试验、中性试验、生产规模试验
食品机械的作用：规模化、批量生产；稳定产品质量；降低生产成本，提高工作效率，改善工作环境；完成工人无法做到的事。
外力作用下的形变：压缩、拉伸、扭曲、剪切、弯曲。
强度：材料在外力作用下抵抗变形和破坏的一种性能，包括屈服强度、抗拉强度、抗扭强度、抗压强度等。屈服强度：材料承受载荷开始出现塑性变形时的应力叫屈服强度。
抗拉强度：材料在拉力作用下由开始加载荷到断裂时候所能承受的最大应力。
疲劳强度：材料重复受到大小方向变化的载荷而不被破坏的能力。
塑性：材料在外力作用下发生塑性形变而不被破坏的能力。
硬度：材料抵抗外物压入的能力。指示——布氏硬度、洛氏硬度。
冲击韧性：抵抗冲击载荷而不被破坏的能力。
铁素体：碳溶解于α—Fe中，形成铁素体，碳的溶解度在0.02%以下。
奥氏体：碳溶解于γ—Fe中，形成奥氏体，碳的溶解度可达2.11%。强度高、塑性好、易加工
马氏体：碳钢在加热时发生相变，相变时降温很快，形成α—Fe固溶体，称为马氏体。硬度、强度很高但塑性很差。碳钢：低碳钢（零部件）、中碳钢（轴、齿轮）、高碳钢（辐条、钢丝、弹簧）
退火：将钢材放入炉中缓慢加热到某温度，经一段时间的保温，然后埋入沙中缓慢冷却的过程。消除冷加工硬化，降
低硬度，回复材料塑性，消除残余应力。
正火：缓慢加热升温，在空气中冷却。强度、硬度高于退火处理。
淬火：将工件加热到变相温度以上，保持一段时间，然后快速冷却得到马氏体。有较强的硬度和耐磨性。
回火：淬火后，重新加热到一定温度，经保温烧透后，再行冷却。降低材料脆性。
压缩比：进料端第一个螺旋槽的容积与出渣口最后一个螺旋槽的容积之比。
带式输送机环形输送带作为牵引及承载构件，绕过并紧张于两滚筒上，输送带依靠其与驱动滚筒间的摩擦力产生连续运动，同时，依靠其与物料之间的摩擦力和物料内的摩擦力使物料随输送带一起运动，从而完成输送物料的任务。螺旋输送机 适用：密闭式，粉状和颗粒状物料。原理：利用旋转的螺旋，将被输送的无聊在封闭的固定曹体内向前运输，当螺旋旋转时，由于叶片的推动作用，同时在物料重力和物料与槽体壁间的摩擦力以及物料的内摩擦作用下，物料与螺旋叶片相对摩擦滑动的形式在槽内向前移动。优点：结构紧凑，便于在中间位置进料和卸料，成封闭式输送，减少污染，还可倾斜安装。缺点：存在摩擦，易造成物料的破碎及损伤。不宜输送有机杂质含量多，便面过分粗糙，颗粒大及磨损性强的物料，功率消耗大，输送距离不长，过载能力较差，须均匀进料，且应空载启动。
气力输送装置适用：颗粒状物料三大部件：风机 风管 分离器（风机分类 高压：表压3~5KPa中压：1~3KPa低压：
①吸送式原理：借压力低于0.1MPa空气流输送物料。物料沿输送管移动到物料分离器分离。从分离器底部卸除。空气被送入除尘器。优点：无尘土飞扬，可以从一处或数处外获取物料向一处输送，供料器简单。缺点：卸料器和除尘器密封性要求高。
② 压送式原理：进料端的风机运转时将具有一定压力的空气压入导管，物料由封闭的供料器输入输料管，空气与物料混合后沿着输料管运动。。分离器。。卸料器。优点：便于设置分支管道，同时将物料从一处向几处输送，适合大流量长距离输送，生产效率高。缺点：管道磨损较大，密封性要求高，供料器较复杂。
真空吸料装置原理：真空泵将封闭输入罐中心空气抽去造成一定的真空度，由于输入罐与相连的输出槽经管道输送到输入罐内，输入罐上有一阀门用来调节输入罐的真空度，及液位高度，真空泵与分离器相连，分离器再与输入罐相连，罐内抽出的空气有时还带有液体，因此先在分离器分离后再进入真空泵抽走。
螺杆泵工作原理：工作时，螺杆在橡胶皮衬套内做行星运动，随着螺杆在橡胶衬套内旋转，在进料端形成逐渐增大的空间而吸入料液，随后料液由螺杆与橡胶套之间形成数个互相封闭的空间沿衬套螺槽不断向前移动，最后从出料端压出。
蒸发
流化床干燥
流化床干燥是指分装或颗粒状物料成沸腾状态被通入空气干燥，这种沸腾状态称为流体床。而采用这种方法干燥的设备，被称为流化床干燥器。
特点：物料预感遭介质接触面积大，热传导效果好，利用设备的效率高。干燥速度快，适用于热敏性食品物料的干燥，eq 面粉、奶粉设备结构简单，造价低廉，运转稳定，操作维修方便
使用条件：a、对干燥物料的粒度有限制，一般粒度为30um~5mm b、几种不同物料混合干燥时，要求临界速度相近c、含水量过高且易结块的物料一般不适用。d、干燥过程中，创层内纵向反混现象严重，当采用单机连续干燥时，固物料在设备内湍流时间不同，而使得排出的产品含水量差异较大。e、由于干燥过程中，物料间存在激烈碰撞，对于外形要求美观的产品不适用。
流化过程：固体床当湿物料进入干燥层，落在干燥室底部的多孔金属板上，因气流速度较低，是物料与孔板间不发生相对位移，称为固体床状态，是流化过程的第一阶段。、流化床当增大通入的的气体速度，物料颗粒被吹起而悬浮在气流中，此为流化过程第二阶段。
气流输送：当气流速度继续增大，大于固体颗粒沉降速度时，固体颗粒则被气流带走，这位第三阶段。蒸汽压缩制冷循环原理为逆卡诺循环，通过对制冷剂压缩做功为补偿，利用气化潜热来吸热的制冷循环系统。过程如下：制冷剂经过蒸发器后，其低温低压蒸汽被压缩机吸入，经压缩提高压力和温度，成为高温高压的过热蒸汽，此为等熵过程。该过热蒸汽的温度高于环境介质的温度，而压力可使制冷剂能在常温下冷凝成液体状态，当被排至冷凝器时，经冷却、冷凝成液态高压的制冷剂，此阶段为等压过程。高压液体通过膨胀阀时，其压力因节流作用而降低后，制冷剂因沸腾蒸发吸热，使其本身温度下降，此为等焓过程。这种低压低温的制冷剂进入蒸发器蒸发吸热，使周围空气及物料温度下降，此为等温等压过程。从蒸发器出来的低压低温蒸汽重新进入压缩机，完成一制冷循环。标准式蒸发器 食品料液经过竖式的加热管面进行加热，直径较小的沸腾管束内的物料因受热强度较大，迅速沸腾，部分水分企划，使得料液膨胀，重度下降而上升，进入加热室上部释放出二次蒸汽。而后在直径较大，加热程度较低的中央循环管中回流到加热室下方，形成自然循环。二次蒸汽在蒸发室上部进一步与物料分离后与顶部排出。
强制式循环蒸发器 料液经循环泵进入加热器的列管内被管间蒸汽加热，然后进入分离室使二次蒸汽逸出而与料液分离，分离出的二次蒸汽从分离室顶部排除，而料液由分离室底部重新上行流动主要依赖于循环泵，进入下一循环过程。料液在加热列管内的上行流速主要依赖与循环泵的泵送作用强制完成。
料液流速大，可达3~4M/S，受热、停留时间短，不易结垢，适宜粘度较大的料液。
升膜式蒸发器料液自加热器体的底部进入管内，由管束间的加热蒸汽通过管壁加热，在加热管内由下而上运动，形成液柱状自然对流；当温度升高至沸腾温度时，料液中的部分水分开始汽化，产生蒸汽气泡，并在料液内部上浮。随温度不断升高气泡逐渐增多而聚集成大气泡，料液在重力作用下沿气泡边缘向下滑流。当气泡增大至形成柱状时，液流层被隔断，液体形成分布于管壁的管形液膜。液膜在管内高速上升时受热蒸发逐渐被浓缩。最后连同气流离开液管进入分离室。浓缩液以较高速度进入分离室在离心力的作用下与第二蒸汽分离。单程操作，浓缩液直接从分离室底部放出；连续操作时其进入加热体底继续浓缩。
降膜式蒸发器料液由加热器顶部加入，料液在重力作用下经料液分布器进入加热管，然后沿管壁成液膜状向下流动，由于向下加速，克服加速压力比升膜式小，沸点升高也小，加热蒸汽与料液温差大，所以传热效果好，料液很快沸腾汽化。混合的汽液进入蒸发分离室进行分离，二次蒸汽由分离室顶部排出，浓缩液由底部排出。
多效真空浓缩系统料液于蒸汽流动方向相同，因蒸发器内压力依次递减，各效间依靠压差供料，可避免使用输送泵及其带来的污染，泄漏与泵的清洗等问题。料液也依次递减，出料温度低，能量利用合理，料液浓度递增，与温度递减造成了液粘度逐渐升高，末效传热蒸发困难，往往需要较大的末效传热面积。优点：节约能源，多于蒸汽可以做地热能源使用缺点：设备多，制造费用；，严格按照工艺操作；平衡操作，流水作业。
料液特性对于浓缩设备选择的影响。
①结垢性。选用料液在加热表面流速较大的浓缩设备。②热敏性。采用保持时间短、蒸发温度低的浓缩设备。
③结晶性。选择带搅拌器的或强制循环的蒸发器，用外力使结晶保持悬浮状态。④发泡性。采用流速较大的蒸发器。⑤黏滞性。选用强制对流或成膜型的浓缩设备。⑥腐蚀性。应选用防腐蚀材料制成的设备或是结构上采用更换方便的形式，使受到腐蚀的构件更易于更换。
蒸发面积计算
Q=SoKo∆Tm∆Tm=Ts-T1(Ts加热蒸汽的，T1料液的）Ko总传热系数
受热面积：内表面积π∆h
萃取
根据不容物质在同一溶剂中溶解度的差异，是混合物中各组分得到部分的或全部分离的过程，在混合物中被萃取的物质被称为溶质。
过程步骤：①原料液F与溶剂充分接触，使一相扩散于另一相中，以利于两相间传质。②萃取相E和萃余相R进行澄清分离。③从两相分别回收溶剂得到产品，回收的萃取剂可循环使用。萃取相E除去溶剂后的产物称为萃取物E’，萃余相除去溶剂后产物称为萃余物R’。
①错流萃取法优点：浓度差大 缺点：用溶剂量大，给分离带来困难
②逆流萃取法优点：溶剂用量少，溶剂分离容易，生产成本最低。
③双溶剂萃取法
④回流萃取法
单级浸提罐单级浸提罐为一开口容器，下部安装假底以支撑固体物料，溶剂从上面均匀喷淋于物料上，通过床层渗滤而下，穿过假底从下部排出。物料浸提有时需要在高温下进行，溶剂多为挥发性的，且卫生要求高，故单级浸提罐常做成密闭式。带溶剂循环系统的单级浸提器必须有加热装置，并带有溶剂回收和再循环系统。当物料填装较多时，常会有受压结块的现象发生，致使溶剂流通不畅，故有时在罐内再另加装多空结构夹层以免阻塞。
固体浸提过程三个步骤：1）、溶剂侵润进入固体内，溶质溶解
2）、溶解的溶质从固体内部流体中扩散达到固体表面
3）、溶质继续从固体表面通过液膜扩散而到达外部溶剂的主体中
影响浸提速度的因素： 可浸提物质的含量原料的形状和大小（直接影响传质速率，应在一定适宜范围内）温度溶剂
超临界萃取
①临界温度（Tc）是指在任何高压下均不能使该物质液化的最低温度。
临界压力（Pc）与临界温度点相对应的压力称临界压力。
②超临界流体特点超临界萃取原理：超临界流体具有许多不同于一般气体和一般液体的独特的性质，超临界气体的密度接近于液体，这是他具有与液体溶剂相当的萃取能力；粘度和扩散系数与气体相近似，这是他具有非常好的传质性能；超临界流体作为萃取剂还具有良好的选择性，在超临界区域内，压力稍有变化，即引起超临界流体的密度发生很大变化，另外，压力变化即引起超临界流体的相态变化，从而有利于溶质合萃取剂的分离。
③超临界萃取优点： 同时具有精馏和液相萃取的特点，即在萃取过程中，由于被分离物之间的挥发度差异和他们分子间亲和力的不同，这两种因素同时发生作用而产生相际分离效果。最突出优点是他的萃取能力的大小取决于流体的密度，而流体的密度很容易通过调节温度和压力来控制。容积回收方法简单，并且大大节省能源。
控温萃取流程：是控制系统的温度，达到理想萃取和分离的流程。超临界萃取是在溶质溶解度为最大时的温度下进行，然后通过热交换器使萃取液冷却，将温度调节至溶质在超临界相中的溶解度为最小。这样，溶质就可以在分离器中加以收集，溶剂经再压缩进入萃取器循环使用。
控压萃取流程：通过控制系统的压力分离。超临界萃取是在溶质溶解度为最大的压力下进行，随后经减压阀降压，将压力调节至溶质在超临界相中的溶解度为最小。溶质可在分离器中分散收集，溶剂也经再压缩循环使用或者直接排放。
离心机
分离因数：定义为无聊所受的离心力与重力之比值，等于离心加速度于重力加速度之比值。Fr=RW2/g（Fr分离因数R转鼓半径W转鼓回转角速度g重力加速度）
普通离心机 Fr
高速离心机 3000
超高速离心机 Fr>5000 分离极不易分离的超细微细粒的悬浮系统和高分子胶悬浮液
旋风分离器，对称离心式分离器原理：物料及空气两相流由上部进气口沿切向进入，物料在离心力作用下，被抛向桶壁，摩擦而逐渐失去速度，并在重力作用下向下做螺旋运动，最后滑落倒圆锥桶下部出口，螺旋向下运动的气流在到达锥形底部后，沿分离器的轴心转而向上，形成螺旋向上的气流从分离器上部出口排出。分离效率：对于某粒径能够分离的颗粒质量占实际含有的颗粒质量的百分比。分离性能系数：S=S/G=V2/gr 进入分离器的物料受离心力F和重力G作用，S越大，分离效率越高。
卧螺式离心机的特点：①分离操作连续进行，分离效果好，操作费用低②对物料的适应性强③易于实现密闭，可以在加压低温下操作④分离因数高，单机生产能力大⑤分离因数及转鼓长径等范围大，转鼓液池深度可调，应用范围广。⑥沉渣含液量较高（80~85%以上），设备复杂，造价高
过滤
定义：是以某种多孔性介质在外力作用下使连续相流体通过介质的孔道时截留分散向颗粒，从而实现分离的操作。过程：过滤---洗涤---干燥---卸料
过滤介质：用于促使滤饼的形成并为滤饼的支撑物，a、多孔性b、有足够的机械强度c、具有适当的表面特性，能加快卸除滤饼速度。d、无毒无害，不粘附
常用过滤介质：硅藻土，活性炭、石棉、锯屑等
真空转鼓过滤机原理：另一种连续真空过滤设备。过滤一次脱水洗涤卸料滤布再生等操作工序，同时在转鼓的不同部位进行，转鼓没转一周，完成一个操作循环，圆通外表面为多孔筛板，转股外覆盖滤布，圆通内部被经向肋板分割成若干个扇形隔室，运转时，隔室内为真空状态。滤液经滤布进入隔室内，后经分配头及与之相连的接管排向滤液槽，Ⅱ区内，扇形格刚好离开液面，里面仍为真空状态，使滤饼中残留滤液被吸尽，与Ⅰ区滤液一并排向滤液槽。Ⅲ区有喷水管喷洗涤水于滤饼上，扇形隔内为低空状态，将析出液吸入通向洗液槽。IV区滤饼借格室内的减压进行残留液吸干，洗出液排入洗液槽。V区内格室于压缩空气相通，将吸干的滤饼吹松，同时被伸向过滤表面的刮刀所剥落，VI区用压缩空气吹走残留的滤饼。
提高过滤效率的措施
① 对含有大量固体颗粒的悬浮液采用沉降、离心分离等手段进行预分离。
② 对黏度高的液体可采取加热或向其中加入酶、酸、碱的方法，破坏、分解胶体物质以降低黏度减小过滤阻力。③ 过滤前在过滤介质表面预涂助滤剂。
压榨机械
压榨：通过压缩力将液相从液固两相混合物中分离出来的一种单元操作。
出汁率：压榨机性能指标之一
出汁率=（榨出的汁液量/被压榨的物料量）*100%
压榨作用方式平面压榨 螺旋压榨轮辊压榨
物料分离
食品中物料分离的技术要求①保持物料的天然性即最大限度的保持视频中固有的色香味及营养成分免遭损失或破坏 ②具有较高的物料分离效率 ③满足食品卫生要求
