4 食品粉碎机械与设备 PPT课件

对某一物料： 压力＞＝某一极值 或间隙＞某一极值
一般性粉碎或选择性粉 碎。由于磨碎工作外表的 差异，可以产生形形色色 (xíng xíng sè sè)的 工艺效果。
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5、冲击(chōngjī)破碎(Shock)
物料在瞬间受到外来(wàilái)的冲击力时，受到 时间极短的变载荷，物料被击碎，也有利用物料 自身高速相对运动而碰撞粉碎。
适用于粉碎物粒度大于10mm的粗碎和中碎的能耗 计算
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〔三〕裂缝(lièfèng)假说
彭德假说〔Bond，1952〕： 认为粉碎能耗与裂缝长度成正比。由于裂缝长度既与体
积有关，也与面积(miàn jī)有关，故推导出： 破碎单位体积物料所需要的功与物料颗粒径〔或边长〕
的平方根成反比。 适用于粒度在1－10mm范围内粉碎物的能耗计算。
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第十七页，共2和一个带尖棱的工作外表挤压物料时，物料 沿压力作用线的方向(fāngxiàng)劈裂，这是由于 劈裂平面上的拉应力到达或超过物料拉伸强度极限。
适用：多用于脆性 物料的破碎。
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3、折断(shé duàn)(Crook)
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常用于需要微粉碎或超微粉碎的场合，一台设备损 伤可获得很大的粉碎比。
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4、闭路(bìlù)粉碎
从粉碎机出来的物料流先经分粒系统，分出过粗的料粒 后重新送入粉碎机。
在这种情况下，粉碎机的工作只是针对(zhēnduì)颗粒 较大的，物料的停留时间短，所以动力消耗可以降低。
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切分机械的工作原理；螺旋式榨汁机的螺杆

中低转速，噪声小；更换刀片可得不同形状或粒度得产品。

刀片要求： 能钳住物料；功耗小；刀片具有足够强度和刚度。

钳住条件

钳住角α：动刀片刃口切割点处刃口 线与定刀片（或另一动刀片）刃口线 间的夹角，与刀片结构和位置有关。 钳住角α应小于一定值(θ1+ θ2，分 别为动刀刃和定刀刃与物料的摩擦角)， 否则在切割过程中将会形成推料及挤 压物料，造成集中切割，阻力大，刀 片磨损不均匀，而且所得物料切口质 量较差。 为改善钳住性能，所采取的措施包括： 采用适当的动刀刃口线形状、动刀刃 口结构（如齿刀）及动定刀配置。



一、茎杆类物料切碎机

2、滚刀式切碎机 滚刀式切碎机的构造和工作原理与盘刀式切碎机相同，但切碎器为滚筒型。 刀片为长方形（简单易造、易磨，但阻力不均匀，间隙调整困难）或螺旋 线扭曲形状（易于保证滑切性能和切割阻力均匀，但刀片形状复杂）。 但滚刀式切碎机的动刀刃口工作时所形成的轨迹近似为圆柱面。即刃口所 在平（曲）面近似平行回转轴线，所切出的断面呈圆柱面。

切丁装置：切丁圆盘刀片按一定间隔安装在转轴上，刀片间隔决定“丁” 的长度。
三、蘑菇定向切丁机

1、蘑菇定向切丁机的组成 包括支架、出料斗、卸料 挡梳、圆盘切刀组、垫辊、 定位板、弧槽滑料板、振动 装置、进料斗等组成。
三、蘑菇定向切丁机

2、蘑菇定向切丁机的构件 振动装置：使弧槽滑料板产生轻微震动， 在水流作用下顺利滑入刀盘切割。 圆盘刀和垫辊：圆盘刀由数片光滑刃口 圆盘刀安装在同一轴上，刀片间加圆垫 片以调节切片厚度；垫辊托住物料便于 切片。两者均主动旋转。 定位板：分为上压板、下压板，上压板 控制蘑菇定量弧槽滑料板，下压板控制 喂入量和防止切割时蘑菇翻转。 卸料挡梳：梳齿插入圆盘刀片间，切下 的蘑菇片通过梳齿分别卸入正片出料斗 和边片出料斗。

❖
微（细）粉碎-原料粒度在5-10mm范围内，成品粒度在100um以下；
❖
超微（细）粉碎-原料粒度0.5-5mm，成品粒度10-25um。
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第四章食品切割和粉碎机械与设备
•第一节 概 述
v 二 粉碎
› 4、粉碎比（度） › 是粉碎前后的粒度变化，它表明物料粉碎前后物料粒度的变化程度。
第四章食品切割和粉碎机械与设备
•切割功耗
v 切割功率消耗与刀片的切割方式能否产生滑切，单位刃口长度上承 受压力大小（刃口比压）以及刀片的特性系数等因素有关。
v 若要切割功耗小，必须满足下列条件：产生滑切，切割阻力矩均匀。 v 切割速度V可分解为垂直刃口的法向速度Vn和沿刃口的切向速度Vτ， v V n称为正切速度, Vτ称为滑切速度；V和Vn的夹角τ称为滑切角； v τ角越大，滑切作用越大。
被粉碎。得到的破碎料粒度不匀，但操作过程的功耗低、噪音小。适用于大 块物料、干脆性物料。韧性和塑性物料则可能产生片状物料。（如麦片）。 v （2）剪切 v 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。 v 适用：纤维性或含水量较高的韧性或低强度脆性物料，如果蔬、肌肉。
v 钳住角α应小于一定值(θ1+ θ2，分别 为动刀刃和定刀刃与物料的摩擦角)， 否则在切割过程中将会形成推料及挤 压物料，造成集中切割，阻力大，刀 片磨损不均匀，而且所得物料切口质 量较差。
v 为改善钳住性能，所采取的措施包括： 采用适当的动刀刃口线形状、动刀刃 口结构（如齿刀）及动定刀配置。
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•1第、四3章．食4品．切5割．和6粉-刀碎片机械与2设-备刮板

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(2) 粉碎功耗新观点
1) 田中达夫粉碎定律
提出比表面积增量对功耗增量旳比与极限比表面积
和瞬时比表面积旳差成正比
数学体现式为
d dE SK (SS)
式中，S∞为极限比表面积，它与粉碎设备、工艺及 被粉碎物料旳性质有关，S为瞬时比表面积，K为常数
将上式积分，当S远远不大于S∞时，可得
S S ( 1 e K E )
提出相同重量，相同物体粉碎时所需旳能量只与粉
碎比有关
数学体现式为
E
CK'
lg
x1 x2
CK
lg
S2 S1
此式为Lewis式中旳常数n=1时积分所得
4) 邦德（Bond）定律
提出粉碎所需能量与颗粒粒径旳平方根成反比
数学体现式为
E
CB'
1 x2
1 x1
CB (
S2
S1 )
此式为Lewis式中常数n=1.5时积分所得
ng 32 / D0 0.2D ng n 32 / D0
ng n (1 ~ 1.5)
湿法间歇球磨机则按下式计算：
当D0＞1.75时， 当1.25m≤D0≤1.75m时， 当D0＜1.25m时，
n g 3 2 /D 0 ng 35/ D0
式中ng为磨机旳实际工作转速，r/min；n为磨机旳 合适转速，r/min；D0为磨机筒体旳有效内径，m ；D为磨机筒体旳规格直径，m 41
式中，E为粉碎能量，x为粒径，CL、n为常数。上式 是粉碎过程中粒径与功耗关系旳通式
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2) 雷廷格尔（Rittinger）定律
提出粉碎物料所消耗旳能量与粉碎过程中新增长旳 表面积成正比：dE=CRdS

10. A. 0.8~2.0，60 B. 0.4~1.5，60 C. 0.4~1.5，50 D. 0.8~2.0，
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13. 打浆机对物料的打碎程度与 关系最小。
A. 物料的成熟度 B. 刮板的导程角 C. 刮板宽度 D.刮板与筛网的间距
食品工厂机械与设备——第五章 粉碎切割机械
二、填充题
1. 气流粉碎机具以下特点：(1)能获得 以下粒度的粉体；(2) 可自动分级，且产品粒度分布 ；(3)适用于 和 热敏 性材料的粉碎；(4)故产品不易受 或其它 的污染；(5)可 以实现 作业；(6)可在 情况下操作；(7)结构紧凑，构造 简单，没有 。
（6）可在无菌情况下操作； （7）结构紧凑，构造简单，没有传动件，故磨损低，
可节约大量金属材料，维修也较方便。
食品工厂机械与设备——第五章 粉碎切割机械
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，故通常使用空气为介质。被压缩的空 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。
三、选择题
7. 棒磨机常用钢棒直径范围为 ，其筒体长度与直径的比值 范围为 。
7. A. 50~100mm，3~4 B. 5~10mm 1.5~2 C. 50~100mm， 1.5~2 D. 5~10mm，3~4
8. 球（棒）磨机中物料的充填系数一般范围为 。
7. A. 18%~38% D.38%~48%
A. 在30~40mm之间 B.在 44~125μm之间 C. 在88~150μm之间 D. <150μm
6. 具有相同牙角齿形的磨齿，锋角越 且钝角越 则剪切力 越 而挤压力越 。
A. 小，大，大，大 C. 大，小，小，小
B. 小，大，大，小 D. 小，小，小，大

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5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, Jun0216/17/2021
灌入法：物料直接由装料口加到运行的料斗中，这种 装料方法适用于料块较大及磨蚀性较大的物料。
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9、要学生做的事，教职员躬亲共做； 要学生 学的知 识，教 职员躬 亲共学 ；要学 生守的 规则， 教职员 躬亲共 守。21.7.321.7.3Saturday, July 03, 2021
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。06:44:4706:44:4706:447/3/2021 6:44:47 AM
②压送式气力输送装置：风机装在系统的最前部，把空气 压入输料管内，物料由料斗进入输料管，与气体形成混合 气流，进入分离器中，物料卸出后，气流进入除尘器除尘， 然后排入大气。
③混合式气力输送装置：系统被风机分为前后两个部分， 前部与吸入式类似，后部与压送式类似。因此，混合式气 力输送装置具有两者的共同优点，即可以多点供料、运输 距离长。缺点是风机的工作条件恶劣，带有灰尘的空气通 过风机会影响风机的使用寿命。
气力输送设备是在气流中输送散粒体食品物料的一种 装置。该装置常用于面粉的输送和回收、高层建筑和远程 的散粒食品输送等。
一、流送槽
1、流送槽的构造 流送槽是具有一定倾斜度的水槽，用砖或水泥制作，
也可以用木材或水泥板制作，为便于季节性的装卸，还可 以用硬聚乙烯板材制作。水槽内壁要求光滑、平整，以减 小摩擦功耗，槽底可做成半圆形或矩形，并设除砂装置。
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4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19

容器等。
• 2、专用食品机械。它是根据专用食品工艺要求而专门设 计或选用的一组机械，这些工艺往往不是一台机械能完
成的，它包括的机械种类很多，就不一一讲述了。
三、食品机械与设备的常用材料
（一）对一般材料的要求
1、机械性能
–主要包括机械强度、弹性强度和硬度等。 –在稳定性计算或动载荷的情况下，弹性强度是设计的
主要依据。
–硬度是说明材料的耐磨性及切削加工的可能性。
2、耐腐蚀性
• 食品生产中所处理的物料常常带有对金属材料的腐蚀 性，有些本身就是酸碱，以及常用的食盐等。 • 设计食品机械时，材料的耐腐蚀性对选择材料常起到 决定因素。机械设备的耐腐蚀程度决定于：（1）材 料的化学性质和表面状态。（2）物料介质的种类、 浓度和温度等。 • 材料的腐蚀速度可用重量损失率K（g/m2· h）或腐蚀速 度Ka（mm/年）来表示。
• 紫铜墙铁壁的冷压、热压加工性能好，对许多食品具
有高耐蚀性，能抗大气和淡水腐蚀，对中性溶液及流 速不大的海水都具有抗蚀性，对一系列的有机酸及各 种醇类都有好的抗蚀性，对氢氧化钠也抗蚀。 • 在处理介质中存在氨、硫化氢及氧化物时，紫铜的腐
蚀加快而无机酸、硫、硫化物则结紫铜呈现强腐蚀性。
• （2）铜对食品的影响：铜完全不适于制造和保存乳制 品，当乳中含铜达1.5ppb时（十亿分之一），乳中就 带有不适味，奶油很快酸败，加热时也会加强氧化。 Cu对维生素C的影响很大。
紫铜管
铜塑复合通水管
黄铜管
铜热交换器
铜热交换器
2、铝及铝合金
• （1）铝的特点： • ①比重小，导热系数高（175 kcal/m· ℃· h），具有较好 的冷热冲压性，焊接性好，但机械性能和铸造性能差， 切削加工不好，允许工作温度在150℃以下。

1.工作原理 磨辊是磨粉机的主要工作零件。一对磨辊由于速比和辊面状态不同,粉碎物料的形式也不同。等 速反向旋转的光磨辊是以挤压的方式粉碎物料或使物料变形;差速反向旋转的光磨辊是以挤压和研磨 两种方式粉碎物料;差速反向旋转的齿辊磨是以剪切、挤压和研磨3种方式粉碎物料。
2.辊式粉碎机械的分类 辊式粉碎机械的种类和型号很多,主要有辊式磨粉机、辊式破碎机、齿辊破碎机、轧坯机、胶
二、辊式粉碎机械及应用
3.辊式磨粉机
第二节 干法粉碎机器与设备
二、辊式粉碎机械及应用
4.辊式粉碎机械的应用 辊式粉碎机械是食品工业中使用最为广泛的粉碎设备,它能适应食品加工和其他工业对物料粉碎 操作的不同要求。辊式磨粉机广泛用于小麦制粉工业,也用于酿酒厂的原料破碎等工序。精磨机用于 巧克力的研磨。多辊式粉碎机用于啤酒厂各种麦芽的粉碎工,油料的轧坯、糖粉的加工、麦片和米片 的加工等也采用辊式粉碎机械。
第二节 干法粉碎机器与设备
一、锤式粉碎机械及应用
4.锤式粉碎机的应用 锤式粉碎机适用于中等硬度和脆性物料的中碎和细碎,一般原料粒径不能大于10mm,产品粒度可 通过更换筛板来调节,通常不得细于200目(74~76μm),否则由于成品太细易堵塞筛孔。
第二节 干法粉碎机器与设备
二、辊式粉碎机械及应用
2.气流粉碎机的分类 气流粉碎机的种类较多,有立式环型喷射式气流粉碎机、叶轮式气流粉碎机、扁平式气流粉碎机、 对冲式气流粉碎机、对冲式超细气流粉碎机、超声速气流粉碎机、靶式超声速Ⅰ型气流粉碎机、流 化床逆向喷射气流粉碎机等。
第二节 干法粉碎机器与设备
三、气流式粉碎机械及应用
3.立式环型喷射式气流粉碎机 立式环型喷射式气流粉碎机的工作原理和结构如图6-7所示。物料从喂料口进入环形粉碎室底 部喷嘴处,压缩空气从管道下方的一系列喷嘴中喷出,高速喷射气流(射流)带着物料颗粒运动。在管道 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相等,这使得物料颗粒相互冲击、 碰撞、摩擦以及受射流的剪切作用而被粉碎。物料自右下方进入管道,沿管道运动,自右上方排出。由 于外层射流的运动路程最长该层的颗粒群受到的碰撞和研磨作用最强。经喷嘴射入的流体,也首先作 用于外层的颗粒群。中层射流的颗粒群在旋转过程中产生一定的分级作用,较粗颗粒在离心力作用下 进入外层射流与新输入的物料一起重新粉碎,而细颗粒在射流的径向速度作用下向内层射流聚集并经 排料口排出。