1、可编辑食品工厂机械与设备第四章 分选分离机械与设备1可编辑第四章 分选分离机械与设备l食品工业中的分离操作第一节分选机械设备第二节离心分离机械第三节过滤设备第四节压榨机械第五节提取机械设备第六节膜分离机械设备第七节粉尘分离设备2可编辑第一节 分选机械设备l分离分选目的一、分选概念及其机械设备类型二、筛分式分选机械设备 三、基于力学的分选机械四、光学原理分选机械 五、金属及异杂物识别机械 3可编辑一、分选概念及其机械设备类型(一)分选概念(二)分选机械设备类型4可编辑(一)分选和选别l分选是指以分级和选别为目的的分离操作。l分级一般指按照品质指标将食品物料分离成不同等级的操作。l选别是将不合格个
2、体及异杂物从食品物料中剔除的操作。5可编辑(二)分选机械设备类型l固体物料的分选机械种类繁多,分类依据多种多样。l最常见的分类依据是分选原理、分选目的和分选对象。l分选机械按对象识别原理分为筛分、力学、光学、电磁学等大类,各类又可按照识别参数为分若干类。l按对象识别原理分类例子6可编辑7可编辑二、筛分式分选机械设备 筛分机械设备是根据物料几何形状及其粒度差异,用带有孔眼的筛面对物料进行分选的机器,应用极为广泛。机械筛分的对象物可小至面粉、乳粉,大到蘑菇、柑橘等。(一)滚筒式分级机(二)三辊式果蔬分级机8可编辑(一)滚筒式分级机l结构l工作原理l柑橘用滚筒分级机l滚筒式分级机的还有一种变形结构,
3、它是将多个滚筒同轴相套(或上下排列),筛孔尺寸由内向外(或由上至下)逐渐增大。9可编辑主要由进料斗、滚筒、摩擦轮、收集料斗和机架等构成。滚筒由摩擦托轮支承在机架上。集料斗设在滚筒下面,其数目与分级的数目相同。l滚筒分级机的结构10可编辑n滚筒u滚筒是一变孔径的筒状筛,沿轴向从进口到最后出口依孔径从小到大分为几组,组数为需分级数减1,最后一级物料直接从滚筒的末端排出。u滚筒可用不同方式绕其轴转动。但目前多采用摩擦轮方式驱动。u为了制造方便,整体滚筒分成几节筒筛,筒筛之间用角钢连接作为加强圈,如用摩擦轮传动,则又作为传动的滚圈。11可编辑l滚筒式分级机的工作原理物料通过料斗流入到滚筒,在其间发生滚
4、转和移动,并在此过程中通过相应的筛孔流出,以达到分级。12可编辑l柑橘用滚筒分级机n用于柑橘、樱桃等物料的分级。n有若干个轴线与被分级物料行进方向垂直的多孔转筒,各转筒的开孔沿物料行进方向自小到大。n物料在转筒作用下沿其外表先后经过各转筒,当物料小于孔眼时,便落入相应转筒内,再流入集料槽。如此可分离得到大小不同的物料。n根据工厂规模和进入原料量不同,转筒的数目以24个组合为宜,分级数为转筒数加1。13可编辑(二)三辊式果蔬分级机l整机主要由进料斗、理料滚筒、辊轴链带、出料输送带、升降滑道、驱动装置等组成。14可编辑图4.3三辊式分级机结构示意图15可编辑(二)三辊式果蔬分级机l分级部分为一条由
5、竹节形辊轴通过两侧链条连接构成的链带,辊轴分固定辊和升降辊两种连接形式。l其中固定辊与链条铰接,位置固定,而升降辊浮动安装于链条连接板的长孔内,升降辊与两侧相邻固定辊形成一系列分级菱形孔。16可编辑图4.4 三辊分级原理图17可编辑l三辊式果蔬分级机的工作原理l链带在链轮的驱动下连续运行,同时各辊轴因两侧的滚轮与滑道间的摩擦作用而连续自转。l果蔬通过进料斗送上辊轴链带,小于菱形孔的果蔬直接穿过而落入集料斗内。l较大的果蔬由理料滚筒整理成单层,果蔬进入因升降辊处于低位而在菱形孔处形成的凹坑,随后被连续移至分级工作段,此段内的升降滑道呈倾斜状,使得升降辊逐渐上升,所形成的菱形孔逐渐变大。l各孔处的
6、果蔬在辊轴摩擦作用下不断滚动而调整与菱形孔间的位置关系,当某方向尺寸小于当时菱形孔尺寸时,即穿过菱形孔落到下面横向输送带的由隔板分割的相应位置上,并被输送带送出。l大于孔的果蔬继续随链带前移,在升降辊处于高位时仍不能穿过菱形孔的果蔬将从末端排出。18可编辑l特点这种分级机的生产能力强,因在分级作业中,果蔬不断地改变着菱形孔间的位置关系,分级准确,同时果蔬始终保持与辊轴的接触,无冲击现象,果蔬损伤小,但结构复杂、造价高,适用于大型水果加工厂。19可编辑三、基于力学的分选机械(一)气流分选机械(二)重量分级机20可编辑(一)气流分选机械l气流分选法是指根据物料颗粒的空气动力学特性进行物料分选的方法
7、。l物料在空气中受到的作用力因其尺寸、形态、密度等不同而异,以至于其在外力(包括空气作用力、重力及浮力)作用下表现出不同的运动状态,从而可利用这种运动状态差异达到分选目的。1 垂直气流清选机 2水平气流分选机21可编辑1 垂直气流清选机当谷物原料由喂料口喂入后,因轻杂物的悬浮速度小于气流速度而上升,饱满谷粒则因悬浮速度大于气流速度而下降。两种物料将在上下两个不同的位置被收集起来,从而实现谷物与轻杂物的清选分离。通过调整不同的气流速度可对多种谷物豆类进行除杂清理。22可编辑2水平气流分选机工作气流沿水平方向流动,颗粒在气流和自身重力的共同作用下因着陆位置的不同而完成分选。当物料在水平气流作用下降
8、落时,大的颗粒获得气流方向加速度的能力小,落在近处,小的颗粒被吹到远处,而更为细小的颗粒则随气流进入后续分离器被分离收集。23可编辑(二)重量分级机l重量式分级机可根据水果、家禽、蛋类等的重量不同进行分级。l一般有称重式和弹簧式两种,前者用得较多。l一种称重式果品分级机24可编辑图4.7重量式选果机25可编辑l称重式果品分级机n结构与外形n由接料槽、料盘、固定秤、移动秤、输送辊子链等组成。26可编辑l工作原理移动秤在非秤重位置上时,物料重量靠小轨道支持,使移动秤杠杆保持水平。当移动秤到达固定秤处进行称重时,这时移动秤的杠杆与固定秤的分离针相接触。物料和砝码在移动秤杠杆的两端,通过比较,若物料重
9、量大于设定值,则分离针被抬起,料盘随杠杆转动而翻转,物料被排放到接料槽。如果果实重量小于测量设定值,则移动秤继续前移,经过分离针,进入控制滑道,移向下一个计量点。27可编辑四、光学原理分选机械 l应用光学原理分级的两种类型(一)光电式果蔬分级机(二)色选机(三)其它光学识别原理分级原理28可编辑l应用光学原理分级的两种类型n食品工业中应用光学原理对物料进行分选分级的机械系统有两类。一类是基于光电测距原理,另一类根据比色原理进行分选。n光电测距原理适用于(如水果、蔬菜等)个体较大且大小差异明显物料的分级。n比色原理常用于(如花生、葡萄等)个体较小、粒度均匀、但外表颜色差异可测物料的选别。29可编
10、辑(一)光电式果蔬分级机光电式果蔬分级机是利用光电测距原理,对不同大小物料个体进行选别的设备。由于光线测量是非接触式的,因而减少了物料的机械损伤,有利于实现自动化。1光束遮断式果蔬分级机2脉冲计数式果蔬分级机3屏障式果蔬分级机30可编辑l光学式尺寸分级原理图利用光电原理测量物体的大小有多种方式,常见方式有:遮断式、脉冲式、水平屏障式和垂直屏障式等(如图4.8所示)。31可编辑1光束遮断式果蔬分级机有两对由L和R构成的光电单元,平等横装在输送带上方,两者相距d。随输送带经过分级区域的果实,若经过的果实尺寸大于d,则会同时将两条光束遮挡,这时,光电元件可发信号给控制系统,使分级执行机构工作,将果实
11、从横向排出输送带,分级得到尺寸大于d值的果实。32可编辑2脉冲计数式果蔬分级机l发光器L和接收器R分别置于果实输送托盘的上、下方,且对准托盘的中间开口处。l托盘每移动一个a距离,发光器发出一个脉冲光束,果实在运行中遮挡脉冲光束次数为n,则果实的直径D=na。l测得的D值通过微处理机,与机器内的(一组预设的)D值进行比较。然后由分级机的执行机构根据尺寸级别指令对物料进行分级处置。分级机的精度与输送带速度有关。33可编辑3屏障式果蔬分级机l将多个由发光器和接收器构成的光偶呈水平状排成一列,形成光束屏障。l随输送带前进的果实经过光束屏障时,根据被遮挡的光束数可求出果实的高度,再结合各光束被遮挡的时间
12、,经积分可求出果实平行于输送带移动方向的侧向投影面积。l此积分值与设定值进行比较后可得出果实级别判断。这种分级机的精度也与输送带速度有关。分级机的精度也与输送带速度有关。34可编辑(二)色选机l色选机是利用食品物料颜色差别进行分选的一种设备。l色选机的分选操作也需要两方面的系统配合。一是对食品的颜色进行识别的系统;二是根据识别信号对具体物料进行分流的操作机构。l一种色选机系统:从大量散装产品中将颜色不正常或感染病虫害的个体(球状、块状或颗粒状)以及外来杂质。主要由供料系统、检测系统、信号处理与控制电路、剔除系统等部分组成。l色选机工作原理 35可编辑36可编辑l光电色选机的工作原理l贮料斗中的
13、物料由振动喂料器送入通道成单行排列,依次落入光电检测室,从电子视镜与比色板之间通过。l被选颗粒对光的反射及比色板的反射在电子视镜中相比较,颜色的差异使电子视镜内部的电压改变,并经放大。l如果信号差别超过自动控制水平的预置值,即被存贮延时,随即驱动气阀,高速喷射气流将物料吹送入旁路通道。l而合格品流经光电检测室时,检测信号与标准信号差别微小,信号经处理判断为正常,气流喷嘴不动作,物料进入合格品通道。37可编辑第二节 离心分离机械一 离心机类型二 过滤式离心机三 分离式离心机38可编辑一、离心机类型离心分离机可有不同的分类方式。常见的分类因素有:分离因数、分离原理、操作方式、卸料方式和轴向等。39
14、可编辑l按分离原理分类n过滤式:是鼓壁上有孔,借离心力实现过滤分离的离心机。这类离心机分离因数不大,转速一般在10001500r/min。n沉降式:转鼓壁不开孔、借离心力实现沉降分离的离心机。n分离式:鼓壁亦无开孔,但其转速很大,一般在4000r/min以上,分离因数在3000以上。40可编辑二、过滤式离心机(一)三足式离心机(二)上悬式过滤离心机(三)刮刀卸料离心机(四)活塞推料离心机(五)离心力卸料离心机(六)振动卸料过滤离心机(七)进动卸料离心机(八)螺旋卸料过滤离心机41可编辑l过滤式离心机的应用过滤式离心机主要适用于溶液固相浓度较高、固相颗粒粒度较大(通常大于50m)的悬浮液的分离脱
15、水,已在食品、医药、化工、轻工等各行业得到广泛的应用。在食品工业上,过滤式离心机主要用于蔗糖结晶体的分离精制、脱水蔬菜制造的预脱水过程、淀粉的脱水、血块去血水、水果蔬菜的榨汁、回收植物蛋白及冷冻浓缩过程冰晶的分离等。42可编辑(一)三足式离心机l结构l操作方法l特性l应用43可编辑l三足离心机结构n主要由转鼓、机壳、支柱、制动器、电动机等组成。n转鼓又称滤筐,由不锈钢制成,鼓壁开有滤孔。转鼓由电机通过传动装置,最后通过装在其轴下端的V型皮带轮驱动。n结构特点:外壳、转鼓和传动装置都通过减震弹簧组件悬在三个支柱上(故称作三足式离心机),以减弱离心机转鼓运转时产生的振动。44可编辑l三足离心机操作
16、方法l通过设离心机的上进料管,将待分离的浆料注入转动着的转鼓内。l液体受离心力作用后穿过滤布及壁上的小孔甩出,在机壳内汇集后从下部的出液口流出。l不能通过的固形物料则被截留在滤布上形成滤饼层。45可编辑l三足离心机特点n优点:对物料的适应性强,能按需要随时调整过滤、洗涤的操作条件,可进行充分的洗涤并得到较干的滤渣,固体颗粒几乎不受损坏,且运转平稳、结构简单造价低廉。n缺点:间歇操作,辅助作业时间较长,生产能力低,劳动强度大。46可编辑l三足离心机应用n三足式离心机适用于处理量不大,但要求充分洗涤的物料。为使物料在转鼓内均匀分布,避免载荷偏心,宜采用低速加料,高速过滤、脱水,降速或停机卸料。机械
17、卸料与自动化的三足式离心机有程序控制装置可实现自动操作。n三足式离心机广泛应用于食品工业中如味精、柠檬酸及其它有机酸生产中的结晶与母液的分离。47可编辑(二)上悬式过滤离心机l结构l操作l特点l卸料控制48可编辑l上悬式过滤离心机结构结构特点:n电机位于转鼓的上方,转鼓位于电机长轴的下端,轴的支点远离转鼓的质量中心。n运转时转鼓能自动对中,保证运行时的平稳性。49可编辑l上悬式过滤离心机操作上悬式过滤离心机每个工作循环包括加料、分离、洗涤、脱水、卸料、滤网清洗等工序。根据操作要求,加料及卸料一般在低转速下进行。因此,离心机运行时转鼓回转速度连续作周期性变化,即低速加料,全速分离、洗涤、脱水,低
18、速下卸料。如此作周期循环工作。50可编辑l上悬式过滤离心机特点n优点:稳定并允许转鼓有一定的自由振动;卸除滤渣较快、较易;支承和传动装置不与液体接触而不受腐蚀;处理结晶物料时,采用重力卸料则晶形保持完整无破损;结构简单、操作与维修方便。n缺点:主轴较长且易磨损,运转时振动较大,卸料时要先提起锥罩后才能将滤渣刮下,劳动强度较大。51可编辑l上悬式过滤离心机的卸料控制n上悬式过滤离心机均采用下部卸料。l食品工业中,上悬式过滤离心机主要用于蔗糖和食盐的晶体与糖蜜(母液)的分离。52可编辑(三)刮刀卸料离心机l结构与操作l特点l应用53可编辑l刮刀卸料离心机结构与操作刮刀伸入转鼓内,在液压装置控制下刮
19、卸滤饼。刮刀的长度应短于转鼓长度。卸渣时刮刀除了向转鼓壁运动外,还沿轴向运动,适用于滤饼较密实的场合。54可编辑l刮刀卸料离心机特点n优点:可在全速下完成各工序,产量大、分离洗涤效果好,各工序所需的时间和操作周期的长短可视物料的工艺要求而进行调整,适应性较好。n缺点:卸渣时因受刮刀的刮削作用易使固体颗粒有一定程度的破碎,振动较大,刮刀容易磨损。55可编辑l刮刀卸料离心机应用n该机可用于分离含粗、中、细颗粒的悬浮液,对物料的适应性强。但由于刮刀卸料后转鼓网上仍留有一薄层滤饼,对分离效果有影响,所以不适用于易使滤网堵塞而又无法清洗滤网的物料。n在食品工业中,卧式刮刀卸料离心机主要用于制盐工业中的盐
20、浆、无水硫酸钠的脱水、淀粉工业中淀粉及淀粉糖的脱水。56可编辑三、分离式离心分离机l乳浊液悬浮液的分离l分离机类型及应用(一)碟式分离机(二)室式分离机(三)管式分离机57可编辑l分离机类形及应用n可分为碟式、室式和管式离心机。n在食品工业中有广泛应用。例如,管式分离机常用于动物油、植物油和鱼油的脱水,用于果汁、苹果浆、糖浆的澄清。n碟式分离机在乳品工业上广泛应用于奶油的分离和牛乳的净化,在动物脂肪和植物油、鱼油精制上用于脱水和澄清,还常用于果汁的澄清。58可编辑l乳浊液悬浮液的分离n在分离液液系统的乳浊液和含极细颗粒的悬浮液时,需要有极大的离心力。n分离式离心机的特点之一是转鼓半径较小,但转
21、速很高。这样在使被分离料液获得所需离心力的同时,减小离心作用对鼓壁产生的压力。n加速力一般都采用高转速小直径的转鼓。一般分离式离心机(简称分离机)均属于超速离心机。59可编辑(一)碟式分离机l结构 l工作原理60可编辑l碟式离心机结构n主要由转鼓、进出料管、变速机构、电机、机壳、进、出料管等构成。61可编辑l转鼓n主要由转鼓体、分配器、碟片、转鼓盖、锁环等组成。n转鼓直径较大,为150300mm,通常是由下部驱动。n转鼓底部中央有轴座,驱动轴安装在上面,转速一般为550010000 r/min在转鼓内部有一中心套管,其终端有碟片夹持器,其上装有一叠倒锥形碟片。62可编辑n碟片u呈倒锥形u碟片数
22、量由分离机的处理能力决定从几十片到上百片不等。u碟片间距与被处理物料的颗粒粒度和分离要求有关。u根据用途不同,碟片的锥面上可开若干小孔或不开孔。63可编辑l碟式离心机的工作原理n混合液自进料管进入随轴旋转的中心套管之后,因离心力作用进入碟片空间,在碟片间隙内因离心力而被分离,重液向外周流动,轻液向中心流动。n轻液沿中心套管与分离碟片之间所形成的通道中流出。n在碟片间流动的重液被抛向鼓壁,而后向上升起并进入分离碟片与锥形盖之间的空隙而排出。64可编辑第四节 压榨机械l压榨操作的特点l压缩-过滤和干燥l典型应用l过程工序l设备类型65可编辑l压榨操作的特点压榨是通过机械压缩力将液相从液固两相混合物
23、中分离出来的一种单元操作,在压榨过程中液相流出而固相截留在压榨面之间。与过滤不同的是,压榨的压力是由于压榨面的移动而不是由于物料泵送到一个固定的空间而施加的。66可编辑l压缩-过滤和干燥n压榨的目的与过滤相同,都是为了将固液相混合物分离。n固液混合物流动性好、易于泵送的可采用过滤分离,不易用泵输送的应采用压榨分离。在过滤操作中,当滤饼中液体需去除得更彻底些时,就需用到压榨操作。n在某些生产过程中,压榨效果与干燥相似,由于机械脱水法通常较热处理法更经济,因此压榨作业一直被广泛应用着。67可编辑l压缩在食品工业中的典型应用在食品工业上,压榨主要用于从可可豆、椰子、花生、棕榈仁、大豆、菜子等种子或果
24、仁中榨取油脂,以及从甘蔗中榨取糖汁。压榨的另一个重要用途就是用来榨取如苹果和柑橘之类的果汁。68可编辑l压榨过程的工序压榨过程主要包括加料、压榨、卸渣等工序。有时,由于进料状态要求或为了提高压榨效率,需对物料进行必要的预处理,如破碎、热烫、打浆等。69可编辑l压榨设备类型n压榨设备按操作方式有间歇式和连续式两类。n间歇式压榨机:其加料、卸料等均是间歇进行的。具有结构简单、安装费用低、操作压力易控制、能满足压榨过程中压力由小到大逐渐增加的工艺要求等优点,适用于小规模生产或传统产品的生产过程。间歇式压榨机主要为液压压榨机,型式有箱式、板式、缸式、筐式和笼式等。n连续式压榨机主要型式:螺旋式、辊式和
25、带式,连 续压榨机可适用于不同生产规模的需要。70可编辑第四节 压榨机械一、间歇式压榨机二、连续式压榨机71可编辑一、间歇式压榨机间歇式压榨机有多种形式,大体上可以根据施压的方式分为机械螺杆型、液压型和气压型三类。(一)手动式压榨机(二)液压压榨设备(三)气囊式压榨机72可编辑(一)手动式压榨机l是至今最原始的压榨机。l操作:先用布袋将要压榨的物料包裹起来,放在压榨板和机座之间,扳动手柄经螺杆使压榨板下降而对物料施加很高的压力。图4.41手动式压榨机示意图73可编辑(二)液压压榨机1箱式压榨机2板式压榨机3.筐式压榨机4卧篮式压榨机74可编辑2板式压榨机l主要结构:由四根直立钢柱做成坚固的压榨
26、支架,上有顶板下有底板,中间夹有压榨板。工作过程:l当液压活塞加压向上移动时压榨板间的物料受到压缩,压榨初期的压力较低。l当被榨取物料的体积逐渐缩小时,压力增加很快,可达到初期压力的510倍。l压榨后的残渣形成了组织紧密而又坚实的榨饼。75可编辑4卧篮式压榨机l卧篮式压榨机也称布赫(Bucher)榨汁机,最初是瑞士布赫公司用来生产苹果汁的专用设备。l布赫榨汁机的结构 l布赫榨汁机压榨过程的工作状态 l布赫榨汁机的主要工序 l应用76可编辑l布赫榨汁机的结构n关键部件是可获得低混浊天然纯果汁的尼龙滤绳组合体。滤绳沿其长度方向有许多贯通的沟槽,其表面缠有滤网。77可编辑l布赫榨汁机压榨过程的工作状
27、态n挤压时汁液经滤绳过滤后进入绳体沟槽,沿绳索流至贮汁槽,然后挤压面复位,绳索重新逐渐伸直。n由于绳索的运动使浆渣松动,破碎,然后再次挤压。如此周期动作,直到按预定程序结束榨汁过程。n榨汁结束后,压榨室外筒与挤压面同时移动,使浆渣松动并将其排出。78可编辑l布赫榨汁机的主要工序装料:通过一次性或多次性装料可以优化装料过程;压榨:可根据原料情况调整压榨的各种参数;二次压榨:在压榨后的果渣中加水,进行浸提后再次压榨,用以提高出汁率;排渣:通过选择一次性或多次性排渣程序可以提高整体榨汁能力;清洗:在经过多次榨汁循环后可采用就地清洗(CIP)方式对榨汁机清洗,以保持系统卫生,避免微生物的污染。(1)装
28、 料(2)压 挤(3)复 位 松 渣(4)排 渣79可编辑l应用目前,布赫榨汁机已发展成为可适合多品种果蔬榨汁的通用型筐式榨汁机,可用于仁果类(苹果、梨)、核果类(樱桃、桃杏李)、浆果类(葡萄、草莓)、某些热带水果(菠萝、芒果)和蔬菜类(胡萝卜、芹菜、白菜)的榨汁。80可编辑(三)气囊压榨机l又称为维尔密斯(Willmes)压榨机。l气囊压榨机常用于葡萄酒厂及果汁饮料厂的生产。它可以压榨任何果汁甚至黏性的果渣。81可编辑l基本机构:内侧有一个过滤用的滤布圆筒筛,滤布圆筒筛内装有一个能充压缩空气的橡胶气囊。l原理:压缩空气将橡胶气囊充胀起来,给夹在橡胶气囊与圆筒筛之间的物料由里向外施加压力。同时
29、,整个装置旋转起来,使空气压力均匀分布在物料上。分多次增压将果汁榨出。图4.45 气囊压榨机截面(三)气囊压榨机82可编辑二、连续式压榨机连续式压榨机的进料、压榨、卸渣等工序都是连续进行的。食品工业中,最有代表性的这类压榨设备是螺旋压榨机,其它还有带式压榨机和辊式压榨机等。(一)螺旋压榨机(二)带式压榨机83可编辑(一)螺旋压榨机螺旋压榨机是使用比较广泛的一种连续式压榨机,很早就用来榨油、水果榨汁及鱼肉磨碎物的压榨脱水上。近年来随着压榨理论研究的进展,以及设备本身的革新,使得该设备的应用更加广泛。l螺旋压榨机的结构l螺旋压榨机的操作l特点84可编辑l螺旋压榨机的结构n主要由压榨螺杆、圆筒筛、离
30、合器、压力调整机构、传动装置、汁液收集斗和机架组成。n 压榨螺杆轴由两端的轴承支承在机架上,传动系统使螺杆在圆筒筛内作旋转运动。85可编辑u压缩比p为了使物料进入榨汁机后尽快受到压榨,螺杆的结构在长度方向(从进料口向出料口方向)随着螺杆内径增大而螺距减小。p螺杆的这种结构特点,使得螺旋槽容积逐渐缩小,其缩小程度用压缩比来表示。压缩比是指进料端第一个螺旋槽的容积与最后一个螺旋槽容积之比。86可编辑u螺距改变螺杆的螺距大小对一定直径的螺旋来说就是改变螺旋升角大小。螺距小则物料受到的轴向分力增加,径向分力减小,有利于物料的推进。87可编辑u两段式螺旋螺旋也有做成两段的。第一段称为喂料螺旋,第二段称为
31、压榨螺旋。两段螺旋间螺旋叶片是断开的,转速相同而转向相反。经第一段螺旋初步预挤压后发生松散,松散后的物料进入第二段螺旋,由于转向相反使物料翻了个身,同时由于第二段螺旋结构为单螺旋,给物料施加了更大的挤压力,提高了出汁率。88可编辑n圆筒筛一般由不锈钢板钻孔后卷成,为了便于清洗及维修,通 常 做 成 上、下 两 半,用 螺 钉 连 接 安 装 在 机 壳 上。圆筛孔径一般为 0.30.8mm,开孔率既要考虑榨汁的要求,又要考虑筛体强度。螺杆挤压产生的压力可达1.2 M P a以 上,筛 筒 的 强 度 应 能 承 受 这 个 压 力。89可编辑n压力调整机构具有一定压缩比的螺旋压榨机,虽对物料能
32、产生一定的挤压力,但往往达不到压榨要求,通常采用调压装置来调整榨汁压力。一般通过调整出渣口环形间隙大小来控制最终压榨力和出汁率。间隙大,出渣阻力小,压力减小;反之,压力增大。扳动压力调整手柄使压榨螺杆沿轴向左右移动,环形间隙即可改变。90可编辑n螺旋压榨机的操作操作时,先将出渣口环形间隙调至最大,以减小负荷。启动正常后加料,物料就在螺旋推力作用下沿轴向向出渣口移动,由于螺距渐小,螺旋内径渐大,对物料产生预压力。然后逐渐调整出渣口环形间隙,以达到榨汁工艺要求的压力。91可编辑l特点n优点:螺旋压榨机具有结构简单、外形小、榨汁效率高、操作方便等。n缺点:榨出的汁液含果肉较多,要求汁液澄清度较高时不
33、宜选用。92可编辑(二)带式压榨机l也称带式榨汁机。20世纪70年代始用于食品工业。l工作原理l福乐伟带式压榨机93可编辑l工作原理n主要工作部件是两条同向、同速回转运动的环状压榨带及驱动辊、张紧辊、压榨辊。n压榨带通常用聚酯纤维制成,本身就是过滤介质。借助压榨辊的压力挤出位于两条压榨带之间的物料中的汁液。94可编辑l工作原理n带式压榨机一般可分为三个工作区:重力渗滤或粗滤区,用于渗滤自由水分;低压榨区,在此区域压榨力逐渐提高,用于压榨固体颗粒表面和颗粒之间孔隙水分;高压榨区,除了保持低压榨区的作用外,还进一步使多孔体内部水或结合水分离。95可编辑l福乐伟带式压榨机n主要由料槽,压榨网带,一组
34、压,高压冲洗喷嘴,导向辊,汁液收集槽,机架和传动部分以及控制部分等组成。n所有压辊均安装在机架上,一系列压辊驱动网带运行的同时,从径向给网带施加压力,使夹在两网带之间的待榨物料受压而将汁液榨出。96可编辑n福乐伟带式压榨机工作过程u经破碎待压榨的固液混合物从料槽中连续均匀地送入下网带和上网带之间,被两网带夹着向前移动,在下弯的楔形区域,大量汁液被缓缓压出,形成可压榨的滤饼。u当进入压榨区后,由于网带的张力和带L形压条的压辊的作用将汁液进一步压出,汇集于汁液收集槽中。u以后由于10个压辊的直径递减,使两网带间的滤饼所受的表面压力与剪力递增,保证了最佳的榨汁效果。u为了进一步提高榨汁率,该设备在末
35、端设置了两个增压辊,以增加线性压力与周边压力。u榨汁后的滤饼由耐磨塑料刮板刮下从右端出渣口排出。u利用高压喷嘴 洗掉黏在带上的糖和果胶凝结物。97可编辑n特点u优点:逐渐升高的表面压力可使汁液连续榨出,出汁率高,果渣含汁率低,清洗方便。u缺点:压榨过程中汁液全部与大气接触,所以,对车间环境卫生要求较严。98可编辑l本章小结n食品原料的分选可用筛分、力学、光学、电磁学等原理的设备进行。其中筛分式分级和选别机械仍然是目前应用最广泛的分选机械。n离心分离机械可以分为过滤式、沉降式和分离式三大类。各类离心分离机又可根据操作方式和结构特征进一步细分。应当根据物料体系和分离目的选择离心分离机。n压榨主要用于从动植物原料中榨取有用液体成分。压榨设备按操作方式有间歇式和连续式两类。前者适用于小规模生产或传统产品的生产过程,后者可适用于不同生产规模的需要,其主要型式有螺旋式、辊式和带式等。下一页99