食品机械 习题答案.doc

1、     长条形筛孔和圆形筛孔分别适用于对物料的什么尺寸分级？为什么？
答：长条形筛孔适用于对颗粒按浮度分级，因为长条形筛孔当其孔宽大于颗粒厚度H时颗粒可以用厚度面对筛孔和穿过筛孔，与颗粒的宽度无关；圆形筛孔适用于对颗粒宽度分级，因为圆形筛孔当其孔径d仅仅大于厚度H时颗粒不能穿过筛孔，只有当孔径d大于颗粒宽度B时颗粒才能穿过筛孔。（以上均假设颗粒的长宽高分别为LBH且L>B>H）。
2、     对颗粒的长度进行分级的机械主要有哪两种？并简述其中之一的工作原理。
答：主要有碟片精选和滚筒精选；碟片精选的原理：在平板表面内表面作出许多袋孔，当平板旋转时颗粒均可沿长度方向进入袋孔，但长颗粒的重心在袋孔承托面之外，因而从袋孔中较早跌出；而短颗粒的重心在承托面之内，因而被袋孔举高，另行倒出和收集，从而实现对断面尺寸相同而长度不同的颗粒分级。
3、     什么是散体的自动分级现象？自动分级后由上至下的物料排列顺序如何？
答：散体的比重大的再下层，比重小的在上层；在同一比重的层次中，大颗粒在下小颗粒在上，这种现象称为散体的自动分级。自动分级后的排列顺序：比重小的大颗粒，比重小的小颗粒，比重大的大颗粒，比重小的小颗粒（上层到下层）
4、     什么是筛面利用系数？简要推导板筛面圆形筛孔正方形排列时筛面利用系数的计算公式。
答：筛面利用系数是指整个筛面上筛孔所占面积与筛面总面积之比。计算公式略。
5、     筛面主要有哪几种组合方法？
答：有三种组合方法：筛余物法；筛过物法；混合法。
6、     常见的筛面有哪几种？金属丝编织的筛面规格为80目，是何含义？
答：常见的筛面有栅筛面、板筛面和编织筛面（包括金属丝筛面和绢筛面）。金属丝编织筛面规格为80目表示该金属丝编织筛面孔密度的规格是每英寸长度有80个孔。
8、     往复直线振动筛的运动参数有那几个？
答：有振动圆频率、振幅、振动方向角和筛面倾角。
某往复直线振动筛，α＝80，β＝450。画出振动面简图，标出振动面倾角、振动方向和振动方向角。
12、往复直线振动筛中，颗粒在一个振动周期内正好完成一次抛掷的条件是什么？
答：振动强度大于抛掷临界振动强度时，颗粒发生抛掷运动。
13、经抛掷落回筛面时颗粒运动方向和筛面法向的夹角是大还是小好？
答、颗粒经抛掷后落回筛面时的颗粒运动方向与筛面法向德夹角影响到颗粒是否便于穿过筛孔，根据夹角公式夹角较小时颗粒越便于穿过筛孔。
14、在惯性激振中，什么是系统的共振？共振有何危害？采取什么样的措施？
答、当振动频率等于系统固有频率时，系统处于共振状态。共振时振幅会迅速变得很大，造成各种严重不良后果，会影响机器的零件的安全。措施：设置限制振幅过分增大的装置。
15、简述立面圆振筛的主要特点和应用。
答：立面圆振筛中物料运动的特点是呈抛掷状态，破坏散体的自动分级。其主要应用于清除物料中粒度小比重也比较小的杂质，也可用于粒度小比重大的杂质。
16、简述重心可移式偏重振动器的工作原理和特点。
答：工作原理：非工作状态振动器处在静止或是转速较低的状态，偏重块的惯性力对偏重销轴的矩小于弹簧拉力对销轴的矩，偏重处于收缩状态，此时偏重块偏重销轴弹簧及限位销等零件的合成质心位于振动器转轴的中心，因此振动器旋转不产生偏激力。当振动器的转速超过某特定值后，偏重的惯性力矩大于弹簧拉力力矩，偏重销轴旋转至工作状态，此时振动器的合成质心上移，产生力感偏激力，驱动筛体作强迫振动。
17、在高方平筛中，每个筛仓有那几个通道？
答：筛格的外廓以筛仓的四角定位，用仓门，压紧筛格的外廓与仓壁、仓门壁之间构成四个外通道，加上每层筛格本身的三个内通道，故每个筛仓共有七个通道。
18、平筛中拨片装置的作用是什么？
答、拨片对上料层圆运动有阻断作用，可以加快物料流向出口的速度。
19、简述比重去石机中去石精选段的结构和作用？
答：比重去石机是利用粮粒与粒度相同的石子、砖块、泥块等杂质的比重和空气动力学性质不同，清除这些杂质的设备，其由振动体、支撑装置、吸风系统和机架组成，振动体上装有石板、激振装置、进料装置和精选装置等，去石板按其各段功能的不同分为预分区，分离段、聚集段和精选段。精选段的版面为编织筛面，采用约1毫米的圆形或是方形截面钢丝编成，其孔眼的大小可使用粮粒和石块半嵌其中而不能在板面上滑动。作用：石子、泥块和部分粮粒同时入精选段。在精选段反吹气流的作用下，粮粒被吹回聚集段，而石子、泥块经过精选段后由出口排出，从而实现粮食与并肩石、并肩泥得以分开，净粮由去石板的低端排出，石子由去石板的高端排出。
1．砻谷机的用途是什么？
答：除去稻谷的颖壳，也有用于大豆或是花生脱壳。
3．简述胶辊砻谷机脱壳的原理？
答：由于砻谷机两胶辊的轧距较小，当稻谷被两胶辊拖进轧区后，稻谷被挤压，由于两胶辊外圆的线速度不同，在两胶辊中心线以上部分（上轧区），稻谷与慢辊同速，慢辊拖住稻谷，快辊向下推，搓稻谷，若轧距和胶辊的硬度合适，当快辊向下推搓稻谷的摩擦大于谷壳的结合力并且快辊对稻谷和慢辊有适当的相对滑动长度时，稻谷便被搓撕开成两瓣谷壳和一粒糙米，实现稻谷脱壳。简单的说胶辊砻谷机使稻谷脱壳的原理是挤压搓撕脱壳。
5、什么是搓撕长度？
答：搓撕长度分为两部分：一部分是谷粒在上轧区内，相对快辊面产生滑动；另一部分是下轧区内，相对慢辊面产生滑动；所以搓撕长度是两部分之和，为了保证良好的脱壳工艺效果，搓撕长度一般等于稻谷的平均长度的5分之3和5分之4之间。
7、根据脱壳原理的不同，可将砻谷机分为哪三部分？
答：目前砻谷机主要有：胶辊砻谷机，砂盘砻谷机，离心砻谷机。
9、谷糙分离有哪三种常用方法？简述其中一种分离方法的原理
答：谷糙分离的方法有：筛选法，比重分选法和弹性分离法
筛选法：利用稻谷和糙米间粒度的差异及其自动分级特性进行分离
10、碾米机的用途是什么？
答：碾米机主要用于剥除糙米的部分或是全部皮层。
12、碾白室中米刀的作用是是什么？
答:兼做压筛条：局部增压，促进碾白。
13、关于碾米机原理有几种不同的碾白方法？简述其原理，并指出其原理，并指出其圆周速度和碾白室压力有何不同？
答：碾米机按其作用的性质主要分为擦离碾白和碾削碾白两种；擦离碾白的原理：米粒在碾米机的碾白室内，碰撞在一定压力下，米粒与碾辊接触，产生碰撞获得速度，具有一定速度的米粒和米粒相反相互碰撞产生相对运动，速度较低的米粒与碾白室米筛内壁及其他构件碰撞，亦有相对运动，三种碰撞运动中的摩擦力便使米粒皮层沿着胚乳的表面产生相对滑动，并把皮层拉断被剥离。
碾削碾白的原理：糙米在碾米机碾白室内，在一定压力下米粒高速运动的金刚沙砾的锋刃相互碰撞，产生相对运动，速度较低的米粒与米筛内壁相碰撞产生相对运动。
擦离碾白的圆周速度是米粒与碾辊接触，产生碰撞所获得的速度，而碾削碾白是米粒与高速运动的金刚沙砾的锋刃相互碰撞获得的。两种碾白的碾白室压力作用性质是不同的，两种碾白均是米粒与碾辊相碰撞，迷离间的碰撞，米粒与碾白室内壁以及其他构件接触者这三种摩擦力。
14，碾米的四要素是什么？
答：碾米的四要素是：碰撞、碾白压力、翻滚和轴向输送
15，铁辊碾米机中铁棍上的筋的作用是什么？分为哪几种？
答;作用推进米粒和碾白的作用。
   可分为凸起的推筋，筋高4—8毫米，起斜度较大与轴线夹角为40°，另有凸起的碾筋，斜度较小，与轴线夹角为36°。
16、单位产量碾白运动面积对碾白效果有何影响？
答，单位产量运动面积大，则米粒受碾白作用次数多，需要碾白压力可小些，可降低碎米率，但A值过大米粒会产生过碾现象。
17、碾白室截面积的变化分为哪两种？轴向截面积变化的意义是什么？周向截面积的变化有哪两种？
答、分为轴向好周向截面积变化两种。
轴向截面积变化增加了去皮层开糙的效果，因为米粒从压力较小的截面进入碾白压力较大的截面时，密度增大，且米粒翻滚运动也会加强，被剥刮的皮层易于与米粒流体分开，因为米粒从压力较大的截面进入药理较小截面时密度减小。
周向截面积变化有局部变化好整体变化两种。
20、碾米机中螺旋输送器的主要功能有哪些？
答:主要功能是：向螺旋推进器供料（输送物料），增大碾白进口端米粒流体的密度和产生轴向推力。
1.简述三种混合机理的本质特点及适用范围：
a.对流混合，包括主体时对流扩散和涡流扩散，它主要是依靠流体在宏观上的相对流达到混合效果。
b、扩散混合，由分子运动引起的局部范围内的物料扩散
c、剪切混合，适用于高粘度液体，在剪切作用下，物料被撕成肉眼难以分辨的薄层
2.搅拌机上的轴封有哪几种？各有什么特点：
主要有填料密封和机械密封，其中填料密封结构简单，成本低，但对轴的摩擦大，磨损大，需要经常维修；机械密封性能可靠，对轴无磨损，功率小，适用寿命长，不需维修，但结构复杂成本高
3.搅拌罐中安装挡板的目的：
搅拌罐中安装挡板的目的是控制罐内流体的流动，防止液体打旋，从而强化混合作用
5.什么是液体的流型？平直叶、推进式桨叶和螺旋式桨叶各是什么流型：
流体的流型是指液体的流动形态或液体单元的流动轨迹。平直叶的流型是径向流型；推进式桨叶是轴向流型；螺旋式桨叶是轴向流型
6.简述影响搅拌器运转功率功率的主要因素：
a.搅拌机的几何尺寸,桨叶直径，桨叶宽度，桨叶倾角。b.搅拌机的运转参数.c.罐内液体物料的深度d.搅拌物料的物性参数如密度，粘度
8.简述设计搅拌罐罐体长径比的原则：
a.罐径增大，桨叶随之相应增大，提高搅拌功率。b.相同功率下，长径比越大，则罐装料部分的表面积越大。c.为使通过罐内的空气和发酵液有充分接触时间，长径比应稍大些。
9.画出混合机的混合曲线，并简述混合曲线的特点
特点是能直观反应σ-t间的关系，且对于不同的混合机其混合曲线有曲线位置的差别，曲线的形状基本一致。（t-σ；存在一条水平渐近线）
10.旋转容器型和固定容器型混合机的混合机理各是什么
前者主要是通过容器的不断旋转，使容器内的物料上下和侧向运动，不断进行扩散运动，以达到混合均匀的目的；后者以对流混合味主要机理
11.简述均质机的用途和高压均质机的均质过程和原理
均质机主要用于互不相溶液体中的液-液和固-液混合液。均质的主要目的是使两种不互溶的液体进行密切混合，将一种液滴或固体颗粒粉碎为极细微粒或小液滴分散在另一种液体中，使混合液成为稳定的悬乳液。高压均质机 的均质过程和原理：工作时，当柱塞向里运动时，腔容积增大，压力降低，液体顶开吸入阀门进入泵腔，完成吸料过程。当柱塞往左运动时，腔容积逐渐减小，压力增大，关闭吸料阀门，打开排开阀门，将腔内液体排出完成吸料过程。
13.推导单柱塞泵的瞬时流量计算公式并画出其流量曲线图  
设柱塞直径为d，偏心轮偏心距为e，则柱塞向上最大行程s=2e.单柱塞泵的排量v=πdds/4=πdde/2.设泵的转速为n，泵的 容积效率为η，则瞬时流量q=vnη=πddenη/2
第八章 固液分离机械
1.简述固液分离机械的分类及各自定义
固液分离机械按运动方式和作用方式的不同可以分为:沉降.过滤和压榨,其定义分别为:a.沉降是指利用悬浮液中固液两相的密度差异,使之发生相对运动而实现对悬浮液进行分离的方式;b.过滤是指利用多孔物质作为过滤介质进行固液分离的方法;c.压榨是利用挤压力把固体中所含的液体压榨出来,是固液分离的过程.
2.简述过滤机的分离原理及过滤分离的工作过程.
分离原理:利用一种能将悬浮固体微粒截面而使液体自由通过的多孔介质,达到悬浮液分离.
工作过程:a.过滤阶段,初期采用恒速过滤,压力升至某值后,转而采用恒压过滤,悬浮力在推力作用下,克服过滤介质阻力进行固液分离,固体颗粒被截面逐渐形成滤饼;b.滤饼阶段:滤饼毛细孔中含有许多滤液须用清水或其他液体洗涤,以得到较为纯净固粒产品或尽量多过滤;c.滤饼干燥:用压缩空气吹或者真空吸,将存留的洗涤液排走,得到含量较低的滤饼;d.卸料:把滤饼从过滤介质上卸出,并将过滤介质洗净,最大限度回收滤饼.
3.什么是过滤介质?主要有那些类型?
过滤介质是一种能将悬浮固体颗粒截面而使液体自由通过的多孔物质,主要的类型有:a.堆积介质(粒状介质)b.织物介质(织状介质.滤布)c.多孔性固体介质.
4.什么是饼层过滤?什么是深床过滤?
这种主要是从过滤介质上游所形成的固体颗粒床层的渗滤作用为其主要机理,称为饼层过滤;深床过滤也是在过滤介质上游所形成的微薄的滤饼,但多数情况下只是少量颗粒嵌入介质通道称为深床过滤.
5.什么是助滤剂?其工作原理是什么?
助滤剂是一种为了提高过滤速度,在过滤前预涂于滤布上或添加于滤浆中的物质。其工作原理是：将助滤剂按一定比例均与混合于悬浮液中或预涂于或率介质上，一起进过滤机过滤，形成渗透性好，压缩性较低的疏松滤布层，使滤液能够顺畅流过。
6.为什么工业生产中一般采用先恒速后恒压的过滤操作过程
通常是为了避免过滤初期因压强差过高引起滤液浑浊或滤布堵塞，采用先恒速后恒压的操作过程，即过滤初期维持恒定速度泵出口表压强逐渐升高，经Q时间后获得体积V溶液，若此时表压强恰已升至能使支路阀自动开启的恰定值逐渐减小而使滤机入口表压强维持恒定，则后阶段为恒定过滤。
7.简述间隙式过滤机和连续式过滤机的特点
间隙式过滤机结构简单，制造方便，占地面积小而过滤面积大，操作压强高，但效率较低，劳动压强大，滤布损耗快；连续式过滤机能连续自动操作，节省人力，生产能力大，过滤的适应性好，但它的设备复杂，成本高，过滤而面积不大。
8.简述板框压滤机过滤和洗涤流程的工作过程
过滤过程：过滤时，滤浆在指定的压强下经滤浆通道由滤框角端的暗孔进入滤液空间，滤液分别穿过两侧滤布，沿滤板的沟槽向下流动，再经邻板板面流至滤液出口排走，固粒被滤布截留在框内形成滤饼，待滤饼充满液框后，停止过滤。洗涤过程：当滤框内充满滤饼时，进行洗涤，可将洗水压入洗水通道经洗涤板角端的暗孔进入板面与滤布之间，此时关闭洗涤板下部的滤液出口，流水便在压强差推动下穿过一层滤布及整个厚度的滤饼，再横穿为另一层滤布，最后由过滤板下部的滤液出口排出。
9.简述转鼓真空过滤机的工作原理
转鼓沿径向分隔成若干扇形格，形成彼此独立的10-30格滤室，每个滤室都有单独的孔道与中心的分配头连接，转鼓转动时，凭借分配头的作用使这些孔道依次分别与真空管及压缩空气道相通，因而在回转一周的过程中每个滤室表面即可顺利过滤、洗涤、吸干、吹松、滤饼等操作。
10.简述离心过滤、离心沉降和离心分离的概念和特点
离心过滤：广义上包括加料、过滤、洗涤、甩干和卸渣，狭义上分为生成滤渣和压紧滤渣。特点：即在离心转鼓鼓壁上开孔构成过滤式转鼓，转鼓壁上覆上滤布或其他介质，以1000r/min以上高速旋转时，鼓内料液被离心力甩向转鼓壁由滤孔速度泄出，固体颗粒则留在滤布上形成滤饼。
11.什么是离心分离因素
离心机的分离因素即比值RWW/g（W为离心机的转动角速度），即最大离心力与重力之比（MRWW/Mg）
12、写出常见的间歇式离心机、连续式离心机和离心分离机（每类至少两个）？
答：间歇式：三足式离心机、上悬式离心机、卧式刮刀卸料离心机。离心分离机：管式分离机、室式分离机、碟式分离机。连续式：活塞推料离心机、螺旋卸料离心机、离心力卸料离心机、振动卸料离心机、进动卸料离心机。
14、压榨的概念。
答：通过机械压缩将液相从液固两相混合物中分离的操作称为压榨
1.简述食品干燥的目的
①延长贮存时间②增加食品的品质，营养易于消化吸收③便于运输和贮存④便于进一步加工
2．什么是喷雾干燥？
采用雾化器将食品原料液分散为雾滴，并用热气体干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。
3. 为什么说喷雾干燥适合于热敏性物料的干燥？
在高温气流中表面湿润的物料温度不超过干燥介质的湿球温度，由于迅速干燥，最终的产品温度也不高，因此，喷雾干燥特别适用于热敏性物料。
4. 常见的是物料雾化的方法有哪两种？
压力雾化法 ，离心喷雾法
5.   简述流化床干燥机的工作原理
在一个设备中，将颗粒物料堆放在分布板上，当气流由设备的下部通入床层，随着气流速度加大到某种程度，固体颗粒在床内就会产生流化状态，这种床层就成为流化床，采用这种方法进行干燥的设备成为流化床干燥机。
6. 电磁辐射干燥机的最大特点是什么？
利用微波的电磁感应和红外线辐射效应，对物料实施加热干燥处理的一种干燥机
7. 简述冷冻干燥机的工作原理。
冷冻干燥又称为真空冷冻干燥，是先将湿物料冻结到其晶点温度以下，使其水分变成固态的冰，然后在适当的真空度下，使冰直接升华为水蒸气，再用系统中的水气凝结器将水蒸气冷凝，从而获得干燥制品的技术。
1.简述食品机械冷冻的目的？
温度越低，酶的活性及微生物的繁殖速度也就越低，有利于食品的冻藏，防止食物腐败国。
2.简述压缩式制冷冻机的制冷工作过程？
典型压缩式冷冻机的制冷过程可分为压缩，冷藏，膨胀，蒸发4个阶段。
3.什么是制冷剂，列出三种常用的制冷剂？
在直接蒸发式制冷循环，通过其自身的状态变化传递热量的介质称为制冷剂，常用的：氨，二氧化碳，氮。
4.什么是载冷剂，最常用的载冷剂是什么？
在间接蒸发式制冷系统中起传递冷效应的介质。常用的有：空气，水盐水。
5.活塞式制冷机中，压缩机的作用是什么？膨胀阀的作用是什么？
压缩机的作用：吸取蒸发器中的低压低温制冷空气，将其压缩 成高压高温的过热蒸汽。
膨胀阀的作用：它在管路系统中起着节流和降压的作用。
6.制冷机中油分离器的作用是什么？
用于分离压缩后氨气中所带出的润滑油，以防止润滑油进入冷凝器，导致冷凝器壁面被油污损，大大降低其传递系数。
8.食品冻结方式的哪几种？
空气冻结，间接接触冻结法，直接解除冻结法。
9.简述流化式冻结的基本原理？
在冻结的过程中，待冻品放在网带或多孔板上，低温气流自下向上强制通过多孔板和料层，当气流速度达到一定值时，散粒状的待冻品由于气流的作用，密实的料层逐渐变为悬浮状态（流态化），物料颗粒被冷空气所包围，从而使待冻吕快速冻结。