研磨及粉碎机械设备.ppt

第3章研磨及粉碎机械食品机械与设备1主要内容3.1概述3.2冲击式粉碎机3.3辊式粉碎机3.4超微粉碎机3.5破碎与打浆机械设备23.1概述3.1.1粉碎的相关概念（1）粉碎利用粉碎工具（锤片、齿板、压辊、钢球等）对物料施力，并克服物料内部的内聚力（结合力）而到达细化物料的过程。或指利用物理机械方法，使固体物料由大块分裂成小块直至细粉的操作。是一种基本的食品加工操作单元。3（2）粉碎比粉碎前后的物料粒度的比值称为粉碎比。用于衡量粉碎机的粉碎效果常用其允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比作为粉碎比，称公称粉碎比。粉碎比是确定粉碎工艺以及选用粉碎机的重要依据。一般粉碎设备的粉碎比为330，超微粉碎设备的粉碎比达到3001000以上。式中i 平均粉碎比；D 物料粉碎前的平均直径，mm；d 物料粉碎后的平均直径，mm。单级粉碎不宜采用过大的粉碎比！3.1.1粉碎的相关概念43.1.2粉碎的分类根据粉碎物料成品粒度的大小，可将粉碎细分为破碎、粉碎、微粉碎和超微粉碎等。（1）破碎：粒度5mm（2）粉碎：粒度5mm100m；（3）微粉碎(细粉碎)：粒度约25100m；（4）超微粉碎(超细粉碎)：粒度约0.125m；（5）纳米粉碎：粒度0.1m。53.1.3粉碎的目的及功能（1）粉碎的目的u改善性能，便于后续加工；u便于提取、分离；u提高产品生物利用率；u改善感官质量；u便于计量包装。6（2）粉碎的功能减小粒度便于调制时加快溶解速度或提高混合均匀度重新赋形，以改进食品的口感提高混合物料中不同物料粒度的均匀性防止离析现象(自动分级)，如：调味粉、饮料粉等。进行选择性粉碎利于物料内部组分分离，如：玉米脱胚、小麦提粉等。增加固体表面积利于后续处理，如：果蔬的后续干燥脱水。利于计量包装3.1.3粉碎的目的及功能73.1.4粉碎的方式（1）挤压物料在两个工作构件之间受到缓慢增长的压力作用而被粉碎。应用脆性物料成形。如，具韧、塑性的物料，挤压后可得到片状产品(麦片等)（2）撞击物料在瞬间受到的外来的冲击力而被粉碎。应用：多数物料都可用。撞击撞击挤压挤压83.1.4粉碎的方式（3）折断物料在两个工作构件间承受弯曲应力而被折断。应用：硬、脆的块状或条状物料，如豆饼。（4）剪切物料受到相对运动的两个构件端面的作用而被切断。应用：韧性物料，一般果蔬、肉类的分切。93.1.4粉碎的方式（5）研磨物料在两个相对滑动的粗糙工作表面之间受到摩擦、剪切等作用而被磨削成细粒。应用：小块物料或韧性物料。研磨研磨103.1.5粉碎操作工艺（1）自由与滞塞粉碎工艺按物料通过粉碎区的方式划分。自由粉碎指物料在重力作用下自由落入粉碎室，经短暂而简单粉碎后直接排出。不会过度粉碎，能耗低，粒度分布带很宽，适用于成品粒度要求不高的场合。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。易出现过度粉碎，常用于粒度要求较高的粗、中粉碎。11（2）开路与闭路粉碎工艺按整个粉碎操作流程的工序配置划分。开路粉碎指整个粉碎及成品粒度控制均由粉碎机完成。一次粉碎后卸出的物料一次粉碎后卸出的物料全部作为制成品全部作为制成品 产品粒度分布很宽产品粒度分布很宽 适于较粗的原料颗粒适于较粗的原料颗粒 粉碎比较大，有效利用能量粉碎比较大，有效利用能量3.1.5粉碎操作工艺粉碎粉碎产品产品原料原料a 开路流程开路流程粉碎粉碎混合料混合料原料原料b 闭路流程闭路流程分级分级产品产品循环料循环料闭路粉碎指将粉碎后的物料进行分离；不符合细度要求的物料再回流到粉碎机重新粉碎。12（3）干法与湿法粉碎工艺依据物料在被粉碎过程中的状态进行划分。干法粉碎指物料在整个粉碎过程中始终呈干燥松散状态，所得成品为干燥粉体，工艺简单，但易产生过热、粉尘。湿法粉碎指将原料悬浮于液态载体（常见为水）中进行粉碎。适用于超微粉碎或粉碎后需要用溶剂浸出及直接制浆的场合。3.1.5粉碎操作工艺133.1.6粉料测定方法（1）显微镜法（直接）（2）筛分（直接）（3）沉降法（沉降速度大小判断）（4）气流法（气流通过物料速度大小）（5）吸附法（特别物料被吸附量）（6）激光衍射法（粒度分析仪）14激光粒度分析仪工作原理激光发生散射现象，产生散射角大小来反映粒径粒径区间。激光样品颗粒检测器15根据光学衍射和散射原理，即大颗粒产生的散射角小、小颗粒产生的散射角大的原理来测量粉体的粒度分布。光电探测器把检测到的信号转换成相应的电信号，在这些电信号中包含有颗粒粒径大小及分布的信息，电信号经放大后，输入计算机，计算机根据测得的各个环上的衍射光能值，求出粒度分布的相关数据，并将全部测量结果打印出来。163.2冲击式粉碎机3.2.1锤片式粉碎机（1）工作原理锤片式粉碎机是利用高速旋转的锤片或锤头对于物料施加强烈的作用而将物料粉碎的机器。原理：主要是撞击粉碎，同时还存在摩擦和剪切，所以既适用脆性物料，也适用于韧性物料，故也叫万能粉碎机。17（2）特点及应用优点：构造简单、操作方便，通用性强、用途广泛，生产率高、无空转损伤等。缺点：作用机理复杂，成品粒度不能严格控制，粉碎比变化大。应用：食品原料和中间产品的粉碎，如玉米、小麦、谷类、食盐、糖。3.2.1锤片式粉碎机18（3）结构和工作过程结构：主要由进料斗、转子、锤片、筛片等组成。工作过程：工作时，原料从喂料口进入粉碎室，受高速回转的锤片及其它构件的冲击，以及筛片内壁的搓擦等作用而细化；粉碎后，小于筛孔的颗粒被排出粉碎室，大颗粒继续粉碎直至通过筛孔。对于谷物子粒等淀粉质脆性物料，粉碎作用主要依赖高速的打击；而对于纤维质等韧性物料主要依赖搓擦作用。3.2.1锤片式粉碎机19（4）主要部件锤片矩形锤片最普通，标准结构，简单，制造容易，通用性好。阶梯形锤片棱角多于矩形锤片，粉碎能力强，但寿命较短。锐角形锤片棱角更尖锐，适用于轻质纤维原料的粉碎。环形锤片外圆布满棱角，销轴孔远大于销轴直径，工作时不断变换工作棱角，磨损均匀，但材料利用率低。3.2.1锤片式粉碎机矩形矩形 阶梯形阶梯形 锐角形锐角形 环形环形20较厚的锤片结构，具有较大的冲击力和较长的寿命。较薄的锤片可产生较大的内应力，更易粉碎物料，但寿命较短。（4）主要部件锤片锤片属于高速冲击及磨损严重元件，内外材质要求不同，为此某些锤片采用不同热处理和复合结构的方式，以改善其外部耐磨性能和内部的耐冲击性能。碳化钨涂焊碳化钨涂焊 碳化钨堆焊碳化钨堆焊 合金贴焊合金贴焊锤片安装时，其排列要沿粉碎室宽度运动轨迹均匀分布，以免物料被推向一侧，并应进行静、动平衡试验。3.2.1锤片式粉碎机21筛板（片）是锤式粉碎机的排料装置，一般用1-1.5mm厚的优质刚板冲孔制成。筛孔的形状和尺寸是决定粉料粒度的主要因素，对机器的排料能力有很大影响。筛孔的形状一般是圆孔或长孔。直径分四个等级：小孔1-2mm，中孔3-4mm，粗孔5-6mm，大孔8mm以上。3.2.1锤片式粉碎机不同大小孔径的筛板筒式筛板注意：孔径大小并不代表颗粒粒度级别，一般在高速转动下出去的颗粒直径比孔径小的多。22（5）结构类型按主轴布置形式分为卧式和立式两种，其中，卧式为传统形式，应用广泛。3.2.1锤片式粉碎机23(a)切向喂入式；切向喂入式；(b)轴向喂入式；轴向喂入式；(c)径向喂入式径向喂入式1进料斗；进料斗；2转子辐板；转子辐板；3锤片；锤片；4筛片；筛片；5出料口出料口（5）结构类型按进料方向又划分为切向喂入式、轴向喂入式和径向喂入式三种。切向喂入式切向喂入式轴向喂入式轴向喂入式径向喂入式径向喂入式3.2.1锤片式粉碎机24切向喂入式物料由切线方向进入粉碎室，喂入口开度较大。筛片安装于粉碎室的下半部分，筛片包角仅为180o，筛理面积较小。优点：通用性好，粒料、块状料、茎秆料均适用。缺点：结构不对称，其转子只能一个方向转动，锤片磨损后调换方向较为麻烦应用：多为中、小型粉碎机。3.2.1锤片式粉碎机(a)切向喂入式1进料斗；2转子辐板；3锤片；4筛片；5出料口25轴向喂入式喂入口设置于转子主轴的一侧，沿其轴向进入粉碎室；筛片包角为360o，构成圆形或水滴形环筛。特点：粉碎室宽度较小，结构简单，筛理面积大，粉碎效率高，可远距离或通过软管多点取料，转子可正反两个方向作业。应用：多见于小型粉碎机。3.2.1锤片式粉碎机(b)轴向喂入式1进料斗；2转子辐板；3锤片；4筛片；5出料口26径向喂入式物料由粉碎室正上方进入，粉碎室内较宽；筛片包角约300o，筛理面积大，结构对称，生产能力强。特点：可自重进料，可两个方向转动，减少锤片安装方向更换次数，卸料端需配置排气装置卸除转子产生的风压。应用：一般只用于散粒料，常见于大、中型粉碎机。3.2.1锤片式粉碎机(c)径向喂入式1进料斗；2转子辐板；3锤片；4筛片；5出料口271料斗料斗；2流量调节板；流量调节板；3入料口；入料口；4机盖；机盖；5定齿盘定齿盘；6筛网筛网；7出粉管出粉管；8主轴；主轴；9带轮；带轮；10动齿盘动齿盘；11机壳；机壳；12起吊起吊3.2.2爪式粉碎机（1）结构主要由进料斗、动齿盘、定齿盘、圆形筛网、主轴、出粉管等组成。定齿盘5安装在机盖4上，机盖4与机壳11铰接。定齿盘5有两圈定齿，齿的断面呈扁矩形。动齿盘10装在主轴8上，随主轴一同旋转。28（2）工作过程工作时，动齿盘上的齿在定齿盘齿的圆形轨迹线间运动。当物料由装在机盖中心的入料管6轴向喂入时，受到动、定齿和筛片的冲击、碰撞、摩擦及挤压作用而被粉碎。同时受到动齿盘高速旋转形成的风压及扁齿与筛网的挤压作用，使符合成品粒度的粉粒体通过筛网排出机外。动齿的线速度为8085m/s，动、定齿之间间隙约为3.5mm。3.2.2爪式粉碎机29（3）特点优点结构简单、粉碎作用强度高产品粒度小且均匀缺点作业噪音大，物料温升较高，产品中含铁量较大过载能力差，使用时必须对物料进行除铁处理。适用：谷物的粉碎3.2.2爪式粉碎机303.3辊式粉碎机械是食品工业中使用最广泛的粉碎设备，能适应食品加工和其他工业对物料粉碎的要求。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加工。可用于油料轧坯、糖粉加工、麦片加工等。有辊式破碎机、齿辊破碎机、轧坯机、胶辊砻谷机、碾米机等具体机型。313.3.1辊式磨粉机工作原理对辊相对运动，物料从狭小轧距离通过而被碾碎的工作状态。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。323.3.1辊式磨粉机工作原理等速反向旋转的光磨辊以挤压的方式粉碎物料或使物料变形(成片)，如轧麦片机；差速反向旋转的光磨辊以挤压和研磨2种方式粉碎物料，如磨面机；差速反向旋转的齿辊磨以剪切、挤压和研磨3种方式粉碎物料，如齿辊磨粉机。轧距轧距同向？331喂料绞龙；喂料绞龙；2料门限位螺钉；料门限位螺钉；3栅条护栏；栅条护栏；4阻料板；阻料板；5下磨门；下磨门；6弹簧毛刷；弹簧毛刷；7吸风道；吸风道；8机架墙板；机架墙板；9料筒；料筒；10枝形浮子；枝形浮子；11喂料门；喂料门；12料门调节螺杆；料门调节螺杆；13下喂料辊；下喂料辊；14挡板；挡板；15轧距总调手轮；轧距总调手轮；16偏心轴；偏心轴；17上横挡；上横挡；18活动挡板；活动挡板；19光辊清理刮刀；光辊清理刮刀；20下磨辊；下磨辊；21下横挡；下横挡；22排料斗排料斗3.3.2辊式磨粉机工作结构（1）基本结构机身、磨辊及其附属的喂料机构、轧距调节机构、液压自动控制机构、传动机构及清理装置7个主要部分组成。MY型磨粉机为磨辊倾斜排列的油压式自动磨粉机。34（2）工作过程磨辊MY型磨粉机有两对磨辊，每对磨辊轴心的连线与水平线夹角呈45，中间有隔板。一对磨辊中，上面是快辊，位置固定；下面是慢辊，慢辊轴承壳可移动，其外侧伸出如臂，并和轧距调节机构相联，通过轧距调节机构将慢辊放低或抬高，即可调整一对磨辊的间距。两对磨辊分别传动。3.3.2辊式磨粉机工作结构35（2）工作过程磨辊（a）按表面形状分齿辊：有剪切、挤压和研磨作用。光辊：起挤压和研磨作用。磨辊（b）按表面线速度分对辊表面线速度相等（做轧片和轧坯）表面线速度不相等（做研磨）快辊慢辊（c）要求足够的强度、刚度和硬度、表面耐磨性、均匀性、导热性。3.3.2辊式磨粉机工作结构36磨辊配置及辊轴类型3.3.2辊式磨粉机工作结构37（2）工作过程轧距调节轧距：两磨辊辊面间的最小距离。调节轧距控制被粉碎物料的粒度调节方式：可调节两磨辊整个长度间的轧距，也可调节两磨辊任何一端的轧距。（a）松闸：当粉磨机空载时，为避免高速相向旋转的两磨轮相互摩擦、碰撞，轧距应放大，称为松闸。（b）合闸：当粉碎机负载时，为了达到研磨效果，两辊间隙应回到调定的轧距，称为合闸。两磨辊轴心线的平行度？3.3.2辊式磨粉机工作结构38（2）工作过程传动空载：电动机通过传送带动快辊转动，快辊通过链轮带动慢辊转动。负载：快辊通过物料与慢辊接触，在摩擦力的作用下，同时运动，链轮限制慢轮的转动起定速的作用。传动方法先用带传动快辊，然后通过链轮传动慢辊，以保持快辊与慢辊的速比。3.3.2辊式磨粉机工作结构3940（2）工作过程喂料机构包括一对喂料辊、可调节闸门等。研磨散落性差的物料时，从料筒下落的物料经喂料绞龙向辊整个长度送下，由喂料辊经闸门定量后喂入磨辊；研磨散落性好的物料时，物料落向喂料辊，沿辊长分布，经喂料门定量，由下喂料辊连续而均匀地喂入磨辊。3.3.2辊式磨粉机工作结构41（2）工作过程辊面清理磨辊为齿辊，可用刷子清理磨辊表面；而光辊则可用刮刀清理。（2）工作过程吸风装置磨粉机的吸风系统使机内始终处于负压。空气由磨门的缝隙进入，穿越磨辊后由吸风道吸出机外。3.3.2辊式磨粉机工作结构42（3）磨齿的排列方式锋对锋锋对钝钝对锋钝对钝3.3.2辊式磨粉机工作结构433.3.3辊式磨粉机工作特点（1）适合热敏性物料的粉碎避免粉碎过程中物料温度升高，蛋白质变性。（2）可控制物料粉碎的粒度通过调节轧距来控制物料的颗粒大小。（3）能进行选择性粉碎可通过控制快慢轮的转速、磨轮表面形状和运动参数进行粉碎。（4）粉碎过程稳定，便于控制设定适合的参数，使工作条件一致，工作稳定，实现自动化控制。44五辊麦芽粉碎机流程图其他辊式磨粉机45农用小型磨粉机46473.3.4其他粉碎机Cemotec1090盘式样品磨样品在一个固定和一个旋转的磨盘之间被粉碎。样品从固定磨盘的中央被加入系统，然后被粉碎。一个刻度转盘可以调整磨盘之间的间距来控制样品的颗粒度。Cemotec样品磨工作安静，研磨速度相对较低。大约每秒钟可以粉碎3克样品。低速意味着低噪音。粉尘有效的被出口和样品瓶之间的密封圈密封。此磨专用于研磨粮食谷物种子等样品而不损失水分。它也适用于对细度和样品均一程度要求一般的样品制备。483.3.4其他粉碎机Cyclotec1093旋风磨是为快速磨碎谷物，种子，饲料，叶片等样品特别设计的，也可用于化工，医药及类似产品。样品能够完全回收。它的叶轮卷着样品贴着一个耐磨的内圆周研磨面研磨，被磨碎的样品将通过一个细目的筛网流入样品瓶。大量空气流提供自行清理的功能和极小的温度增长，在研磨不同样品之间交叉污染的可能性极小，不用在样品之间进行清扫，热降解也减至更低限度，使结果十分准确。使样品制备近于完美，适用于各种类型的分析技术。如：凯氏定氮法，红外线反射法，直接蒸镏法，粗纤维测定和索氏提取法。493.4超微粉碎机干法（超）微粉碎机械湿法（超）微粉碎机械 搅拌磨搅拌磨胶体磨胶体磨高压均质机等高压均质机等气流式气流式高频振动式高频振动式球（棒）磨式等球（棒）磨式等503.4.1气流式超微粉碎机（1）基本原理利用空气、蒸汽或其它气体，通过一定压力的喷嘴喷射产生高速的湍流和能量转换流，使物料颗粒在这种高能气流作用下悬浮输送，相互发生剧烈的冲击碰撞和摩擦，加上高速喷射气流对颗粒的剪切冲击作用，使得物料颗粒间得到充分的研磨而粉碎成细小粒子。51气流粉碎机工作原理图3.4.1气流式超微粉碎机52水平气流粉碎机的工作原理图3.4.1气流式超微粉碎机53（2）气流粉碎机的特点n圆盘式3.4.1气流式超微粉碎机（a）粉碎比大，能使粉粒体的平均粒度达到5m以下。（b）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。（c）可粉碎低熔点和热敏性材料。喷嘴处气体膨胀造成较低温度，大量气流导入起到一定快速散热作用，所得产品温度远比其他机械粉碎所得产品温度低，甚至可对物料起到相当的冷却作用。54（2）气流粉碎机的特点（d）采用物料自磨的原理，故产品不易受金属或其他粉碎介质的污染。（e）可实现联合作业。如用热压缩空气可以实现粉碎和干燥联合作业；可同时实现粉碎和混合联合作业；还可在粉碎的同时喷入所需浓度的溶液，均匀覆盖于被粉碎固体微粒上。（f）可在无菌情况下操作，特别适用于食品物料及药物的超微粉碎。（g）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。3.4.1气流式超微粉碎机55（3）典型气流式粉碎机立式环形喷射气流粉碎机对冲式气流粉碎机超音速气流粉碎机叶轮式气流粉碎机56立式环形喷射气流粉碎机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。连连续续式式3.4.1气流式超微粉碎机57立式环形喷射气流粉碎机在管道内的射流大致可分为外层、中层和内层三层，各层射流的运动速度不相等，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。外层的颗粒群受到的碰撞和研磨作用最强。中层产生一定的分级作用，较粗颗粒进入外层射流重新粉碎，细颗粒向内层射流聚集，并随气流经排料口排出。3.4.1气流式超微粉碎机连连续续式式58对冲式气流粉碎机两喷嘴同时向冲击室喷射高压气流，其中喷嘴2（左）喷出的高压气流将料斗中的物料逐渐吸入进入喷管1，物料在喷管1中得到加速；加速后的物料在粉碎室中受到喷嘴10（右）喷射来的高速气流阻止，物料被冲击破碎。粉碎后随气流经上导管分级室回转运动并分级细粉粒从排出口被排出粗粒经下导管送至喷管11再次粉碎3.4.1气流式超微粉碎机1、11喷管；2、10喷嘴；3料斗；4上导管；5分级室；6排出口；7微粉体；8粗颗粒；9下导管；12冲击室591压缩空气入口；压缩空气入口；2入料口；入料口；3分级板；分级板；4粗粒返回管；粗粒返回管；5粉碎室；粉碎室；6排气口；排气口；7出料口出料口超音速气流喷射式粉碎机原理粉碎室周壁上安装有喷嘴；物料经料斗进入，与压缩空气混合形成气固混合流，并以超音速由喷嘴喷入粉碎室，使物料在粉碎室内发生强烈的冲击、碰撞、摩擦等作用而被粉碎。其粒度可达1m以下。粉碎机内设有粒度分级机构，微粒排出后，粗粒返回粉碎室继续粉碎，直至粒度合格。3.4.1气流式超微粉碎机60叶轮式气流粉碎机结构：主要由两级粉碎、内分级叶轮、鼓风和排渣等组成。粒度小于10mm的物料，经加料机构输入第一粉碎室。在第一段叶轮处，物料随气流旋转，颗粒间发生相互冲击、碰撞、摩擦和剪切；并受叶轮旋转产生的离心力作用，冲向内壁，发生撞击、摩擦、剪切等作用，从而被粉碎。3.4.1气流式超微粉碎机1机座；2排渣机构；3轴承座；4加料装置；5加料器；6加料斗；7衬套；8叶轮；9撞击销；10内分级叶轮；11隔环；12蝶阀；13机架；14风机叶轮；15主轴；16带轮61叶轮式气流粉碎机第二段分级叶轮的5个叶片不具有扭转角，具有分级作用。细粉在其端部斜面和衬套锥面之间的间隙中也会受到有效的粉碎。若颗粒受的离心力作用大于气流吸力，则被滞留继续粉碎；反之则进入第二粉碎室。3.4.1气流式超微粉碎机62叶轮式气流粉碎机进入第二粉碎室的细颗粒进行同样的粉碎和分级。第二粉碎室的粉碎叶轮和分级叶轮直径大，旋转速度更高第三段叶轮的叶片有400扭转角，风压更大，粉碎效果增强，风速因粉碎室直径增大而减缓，分级精度提高，细颗粒被粉碎成超细粒子，并被气流吸出机外。3.4.1气流式超微粉碎机63叶轮式气流粉碎机叶轮式气流粉碎机产生的料渣可由内排渣机构排出。比被粉碎物料硬度和相对密度大的杂质；以及在离心力作用下被甩向衬套内壁的物料粗颗粒，落到粉碎室底部排渣孔，由绞龙不断排出机外。3.4.1气流式超微粉碎机内排渣机构的结构图内排渣机构的结构图 1粗渣粒；粗渣粒；2螺旋排料口；螺旋排料口；3粗粒子；粗粒子；4细粉；细粉；5分级叶轮；分级叶轮；6衬套；衬套；7壳体壳体643.4.2磨介式粉碎机研磨介质（磨介）主要有钢球、钢棒、氧化钙球、瓷球等，一般直径大于0.5mm，具有强度大、耐磨的特性。基本原理借助磨介旋转运动，对物料实现冲击、研磨等而细化物料。振动磨振动磨球磨机球磨机搅拌磨搅拌磨双锥磨等双锥磨等行星磨行星磨分分类类65（1）振动磨工作原理工作时，研磨系统作高频振动，利用筒体内部充填的研磨体（球状或圆柱状）对物料进行高频撞击、研磨等，进而将物料粉碎至超细。2ZM 2ZM 高效率低能耗振动磨机高效率低能耗振动磨机3.4.2磨介式粉碎机66特点与分类优点：粉碎比和粉碎效率高，适应性强，可用于任何物料的超细磨，干磨、湿磨均可。缺点：进料粒度不能过大。种类种类偏旋振动磨偏旋振动磨惯性振动磨惯性振动磨按振动特点分按振动特点分按工作方式分按工作方式分筒体数目分筒体数目分间歇式间歇式连续式连续式单筒式单筒式多筒式多筒式3.4.2磨介式粉碎机67惯性振动磨原理：电机通过联轴器驱动振动器，振动器在不平衡旋转体的惯性力作用下振动，使筒体作摇动运动；由此带动研磨体快速脉冲，使研磨体沿筒体壁滑动上抛，分布在研磨体之间的物料受其打击、研磨等作用而被粉碎。振动器由两个彼此压紧并安装在不平衡轴承上的管子组成，两管之间通冷却水。支承装置可以装设弹簧或以橡胶垫的弹性支座代替。1筒体；筒体；2振动器；振动器；3弹簧支座；弹簧支座；4支承架；支承架；5电机；电机；6弹性连轴器弹性连轴器3.4.2磨介式粉碎机68振动磨受力分析振动磨受力分析1 1底座；底座；2 2竖弹簧；竖弹簧；3 3横弹簧；横弹簧；4 4不平衡物；不平衡物；5 5主轴；主轴；6 6套筒；套筒；7 7筒体筒体研磨体的运动工作时，筒体内装填物不仅不断地沿与主抽转向相反的方向循环运动，而且还有自转运动。在筒体径向或轴向截面上，它们的排列都很整齐；振动频率低时，球与球之间紧密接触，层层按同方向运动，各个研磨体仅在其中心位置附近作有限移动；频率增加达到临界范围时，研磨体运动剧烈，研磨球几乎呈悬浮状态。靠近筒体壁的物料受到剧烈碰击和研磨作用。3.4.2磨介式粉碎机69（2）搅拌磨结构研磨容器、分散器、搅拌轴、分离器和输料泵。研磨容器多采用不锈钢制成，带有冷却夹套，以带走由分散器高速旋转和研磨冲击作用所产生的热量。分散器也多用不锈钢制成或用树脂橡胶和硬质合金材料等制成。搅拌磨中常见的分散器类型搅拌磨中常见的分散器类型a)a)平面平面圆盘型圆盘型；b b）开圆孔圆盘型；）开圆孔圆盘型；c c）开弯豆孔圆盘型；）开弯豆孔圆盘型；d d）渐开线槽形）渐开线槽形异型异型；e e）风车形异型；）风车形异型；f f）偏形凸异型；）偏形凸异型；g g）同心圆）同心圆环型环型；h h）偏心圆环型；）偏心圆环型；i i）螺旋沟槽型螺旋沟槽型3.4.2磨介式粉碎机70结构搅拌轴是连接并带动分散器转动的轴，直接与电动机相连。分离器的作用是把研磨容器内的研磨介质与被研磨浆料分离开，研磨介质留在容器内，浆料成品在输料泵推动下通过分离器排出。分离器通常分为筛网型和无网型两类。输料泵的选择需考虑液体物料的性质（如粘度和固形物含量），可选用齿轮泵、内齿轮输送泵、隔膜泵和螺杆泵等。3.4.2磨介式粉碎机71分类分敞开型和密闭型两种，每种又有立式与卧式、单轴与双轴、间歇式与连续式之分。3.4.2磨介式粉碎机72典型设备密闭型立式单轴搅拌磨能满足成品粒子的超微化、均匀化要求，成品平均粒度最小可达数微米。密闭型立式单轴搅拌磨的结构示意图密闭型立式单轴搅拌磨的结构示意图 1盖；盖；2物料入口管；物料入口管；3搅拌轴；搅拌轴；4分散圆盘；分散圆盘；5研磨容器；研磨容器；6夹套；夹套；7冷却水出口管；冷却水出口管；8物料出口管；物料出口管；9伸入式圆筒筛；伸入式圆筒筛；10机械密封；机械密封；11电机；电机；12密封液进口管；密封液进口管；13密封液出口管；密封液出口管；14压力罐；压力罐；15机座；机座；16V带轮；带轮；17液力偶合器液力偶合器3.4.2磨介式粉碎机73典型设备n搅拌磨的超微粉碎原理是，在分散器高速旋转产生的离心力作用下，研磨介质和液体浆料颗粒冲向容器内壁，产生强烈的剪切、摩擦冲击和挤压等作用力（主要是剪切力）将浆料颗粒粉碎。3.4.2磨介式粉碎机74（3）行星磨由24个研磨罐组成，作自转和公转运动。研磨罐为倾斜式，以形成离心与摆动相复合的运动罐内磨介的上下翻动，把物料颗粒研磨成微细粒子磨介充填率约30，粉碎效率较球磨机高粒度可达1m以下，且微粒大小均匀结构简单、运转平稳、操作方便湿法、干法均可采用。特点3.4.2磨介式粉碎机75（4）双锥磨是一种新型高能量密度的超微粉碎设备，它利用两个锥型容器的间隙构成一个研磨区，内锥体为转子，外锥体为定子。在转子和定子之间的环隙内填充玻璃珠、陶瓷珠和钢珠等研磨介质。磨介直径通常为0.53.0mm，转子与定子之研磨间隙约68mm。磨介直径应与间隙相匹配。直径大，间隙大3.4.2磨介式粉碎机763.5破碎与打浆机械设备3.5.1破碎的概述（1）破碎的目的果蔬榨汁前，通常进行破碎处理，制得粒度适宜的果浆，以便在榨汁过程中使果浆内部形成有利于排出果蔬汁的排汁系统，提高出汁率。77（2）破碎的粒度要求果蔬破碎粒度应适当破碎不充分，粒度过大，果蔬细胞中的汁液不易排出破碎过度，压榨时易形成致密的外层结构（滤饼），使内层果汁流出困难，导致出汁率下降；或在榨汁时间延长后，混浊物含量增大，导致后续澄清作业负荷增大一般要求果浆的破碎粒度为39mm(可通过调节破碎工作部件的间隙来控制）78（3）破碎方法主要有挤压、剪切、冲击、劈裂等机械方法也有热力、冷冻、超声波等其它破碎方法果蔬种类不同，适宜的破碎机有差异，常见的有辊式破碎机鼠笼式（锯齿式）破碎机齿辊式破碎机离心式破碎机锤式破碎机孔板式破碎机、等 793.5.2典型设备（1）辊式破碎机也称挤压式破碎机，结构原理类似于胶辊式砻谷机利用挤压力和剪切力破碎水果80（2）锤式破碎机主要由装有多排打击锤的转子和固定圆筒筛组成通过打击锤的打击力及与筒筛间的摩擦力破碎水果81（3）鼠笼式（锯齿式）破碎机主要由高速回转的人字形打击板和固定齿刀筒构成利用齿刀切割破碎物料可根据原料成熟度不同更换不同的齿刀鼠笼式转子鼠笼式破碎机锯齿式破碎机82（3）鼠笼式（锯齿式）破碎机83新型破碎机结构特点：多组交叉刀片式结构，可将物料破碎成小直径的颗粒以方便后续操作。破碎尺寸可调节。相对传统鼠笼式破碎机提供原汁萃取率2-3%。843.5.3打浆机主要用于番茄酱、果酱罐头的生产中，可将水分含量较大的果蔬原料擦碎成为浆状物料。打浆机除了能够破碎的物料外，还能通过破碎打浆作用有助于将果蔬中的核、种子、皮和其它不可食部分除去。去核打浆机853.5.3打浆机工艺上根据串联配置打浆机的数量多少，分为单道和多道打浆机两类；而常见的单道打浆机有卧式和立式两种类型。双道打浆机三道打浆机立式打浆机86（1）卧式打浆机结构1轴承；2（棍棒）刮板；3转轴；4圆筒筛；5破碎桨叶；6进料斗；7螺旋推进器；8夹持器；9收集料斗；10机架；11出渣斗；12传动系统87转轴3由两个轴承1支承在机架10上；结构固定在转轴3上的螺旋推进器7与桨叶5配合对原料破碎；筛筒4用不锈钢板钻孔（或冲孔）后卷成圆筒而成；一对打浆刮板2由夹持器8通过螺栓安装在转轴两侧，转轴在回转时，带动刮板2在筛筒4内旋转实现对物料的打浆作业；两个夹持器8绕轴3相对偏转，可使刮板与轴3的轴线保持一定夹角；这个夹角被称为导程角，以表示。88工作原理物料(葡萄)由下料斗进入筛筒并被破碎螺旋推进器使物料移向破碎桨叶，破碎物料物料受刮板的回转作用和导程角的导向作用，沿圆筒移向出料端，并在移动过程中受离心力作用而被擦碎汁液和浆状肉质从筛孔中漏到收集料斗皮和籽等物则从圆筒另一开口端排出，实现分离89影响打浆机的因素打浆的效果与物料本身性质、刮板转速、筛孔直径、开孔率、导程角、刮板与筛筒间的间隙h等有关。三个互为影响的重要参数主轴转速、导程角大小和棍棒与内壁的间隙如轴的转速快，物料移动速度快，打浆时间就少。若导程角大，物料移动速度也快，打浆时间亦少。棍棒与内壁间隙大，打浆时间亦少。废渣的含汁率较高。常用的打浆机筛孔直径可在0.41.5mm之间选择，开孔率约为50，导程角为1.53，刮板与筒内壁间隙为14mm。90（2）立式打浆机结构与卧式打浆机结构组成相似不同：转轴、打击板、圆筒筛的布置方向原理（略）特点及适用对象该类打浆机由于清洗时拆卸麻烦，仅适用于小型食品厂作业立式打浆机立式打浆机1 1密封浆筒；密封浆筒；2 2网板筒；网板筒；3 3打浆架；打浆架；4 4桨槽；桨槽；5 5均匀浆架；均匀浆架；6 6立轴；立轴；7 7传动系统传动系统91三道打浆机的结构示意图电动机（3）多道式打浆机在生产流水线中，常把23台打浆机串联安装在同一个机架上，由一台电动机驱动组成多道打浆机。结构92工作原理物料依次进入第一级打浆机第二级打浆机第三级打浆机进行打浆作业各级打浆机的筛孔依次减小特点结构紧凑，浆料破碎度更为细小9394思考与练习题1.熟悉粉碎的基本概念，如粉碎比、粉碎方式、粉碎操作工艺、粉粒料的测定方法等。2.简要说明冲击式粉碎机和辊式粉碎机原理，并举例说明这两种粉碎方式的典型机械组成、工作原理、结构特点及适用范围。3.简述常用的辊式粉碎设备种类，举例说明其中两种辊式粉碎机械组成、工作原理、结构特点及适用范围。4.简述常用的超微粉碎设备种类，举例说明其中两种超微粉碎机械组成、工作原理、结构特点及适用范围，并说明超微粉碎设备选型一般应遵循的原则。5.简述常用的破碎或打浆设备种类，举例说明其中两种破碎或打浆机械组成、工作原理、结构特点及适用范围，并说明破碎的方法有哪些。95