食品工厂机械与设备终极版

1第一章一、食品加工机械设备的分类目前主要按两种方式进行分类：1.根据原料产品类型分类2.根据设备的操作功能分类二、根据原料或产品分类:可将食品机械分成众多的生产线设备。例如，制糖机械，豆制品加工机械，焙烤食品机械，乳品机械，果蔬加工和保鲜机械，罐头食品机械糖，果食品机械，酿造机械，饮料机械，方便食品机械调，味品和添加剂制品机械，炊事机械等三、根据机械设备的功能分类：实际上是根据设备的单元操作功能分类。筛分与清洗机械，粉碎和割机械，混合机械，分级分选机械，成型机械多相分离机械，搅拌及均质机械，蒸煮煎熬机械，蒸发浓缩机械，干燥机械，烘烤机械，冷冻和冻结机械，挤压膨化机械，计量机械，包装机械，输送机械、泵、换热设备容器等四、食品加工机械设备的特点（1）品种多样性（2）机型可移动性（3）防水防腐性（4）多功能性（5）卫生要求高（6）自动化程度高低不一五、不锈钢中国表示形式六、食品安全卫生方面的结构要求1、结构管道等不应有滞留产品的凹陷及死角。2、应采用符合标准要求的不锈钢卫生钢管及其卫生型管件阀门。3、密封可靠，以免产品受到外界的污染。4、与产品接触的轴承都应为非润滑型。5、润滑型轴承须有可靠的密封装置以防止产品被污染。6、产品区域应与外界隔离，至少应加防护罩以防止异物落入或害虫侵入。工作空气过滤装置应保证不得使5μm以上的尘埃通过。7、安全卫生的装、卸料装置。8、紧固件应可靠固定，防止松动，不应因振动而脱落。9、在产品接触表面上黏接的橡胶件、塑料件（如需固定的密封垫圈、视镜胶框）等应连续黏接，保证在正常工作条件(清洗、加热、加压)下不脱落。2七、操作安全对设备结构要求（1）运动部件（2）液压气动电气系统（3）压力与高温设备（4）罐器孔盖（5）外表面（6）运行噪声（7）开关与操纵件计算式其中N——设备数（台）QT——平均生产能力（t/h）At——设计安排的某工段物料处理速率系数（At≥1）Qs——选型设备的生产能力(t/h·台)例1-1某罐头生产线的生产能力4t/h,针对某主要罐型的杀菌工艺公式为升温10min,保温60min，冷却20min。选用T7C5型杀菌锅进行杀菌，T7C5型的罐头装锅量约为2t/台。预计每锅罐头进出锅的时间为20min。杀菌工段每班的处理时间按5h计。估算杀菌工段所需的T7C5型杀菌锅的台数。已知：平均生产能力QT=4t/h罐头在此工段的滞留时间t=(10+60+20+20)/60=1.83h每台T7C5型杀菌锅的装锅量Vs=2t/台设：生产线每班的平均生产时间为6h，而杀菌段每班的工作时间为5h，因而杀菌工段的物料处理速率系数At=6/5=1.2从而，根据式（1-2）,杀菌工段所需配备的T7C5型杀菌锅的台数可按以下估算：杀菌锅只能为整数，所以T7C5型杀菌锅取5台可以满足要求。例1-2瓶装饮料用单层喷淋式常压连续杀菌设备以网带式输送机输送进行杀菌。已知：输送带的有效载物宽度为1.0m,长度为7m，速度在110~550mm/min范围内可变,对于瓶装饮料的装载密度为70kg/m2。生产工艺规定的瓶装饮料在杀菌设备内（包括升温杀菌和冷却操作在内）的总处理时间为20min。请确定：（1）该杀菌设备的最大与最小处理能力；（2）该设备在规定杀菌时间下的实际处理量是多少？该杀菌设备是否满足所需的处理量要求？（3）如果该杀菌设备满足实际处理量要求，此时的输送带速度应为多少？已知：输送带的长度L=7.0m输送带的宽度W=1.0m输送带速度v=110~550mm/min=6.6~33m/h输送带的装载密度Ds=70kg/m2=0.07t/m2杀菌处理时间t=20min=0.333h（1）杀菌设备的最大与最小处理能力。由于处理能力与输送带的速度成正比。因此，最大处理能力QTmax=33×0.07×1=2.3(t/h)最小处理能力QTmin=6.6×0.07×1=0.46(t/h)（2）设备在规定杀菌时间下的处理量为：3实际处理为1.47t/h，在该杀菌设备的处理范围0.46~2.3t/h以内，因此满足处理量要求。（3）规定杀菌时间下的输送带速度，根据式（1-3）为：即此时的输送带速度为350mm/min。显然它在可调速度110~550mm/min范围之内。思考题1.为什么要对食品加工设备进行分类？食品加工机械设备如何分类？答：（1）食品工业涉及的原料，产品种类繁多，加工工艺各异，从而其涉及到的加工机械种类繁多。虽然种类繁多，但食品机械其自身的特点，所以要对其进行分类。（2）按原料或生产的产品分类，可将食品机械分成众多的生产线设备。例如制糖机械、豆制品加工机械、焙烤食品机械、乳品机械、果蔬加工机械和保鲜机罐头食品机械、糖果食品机械、酿造机械、饮料机械、方便食品机械、调味品和添加剂制品机械、炊事机。按机械设备的功能分类，实际上是根据设备的单元操作功能分类。一般可将食品机械设备分为筛分与清洗机械、粉碎和切割机械、混合机分级分选机械、成型机械多相分离机械、搅拌及均质机械、蒸煮煎熬机械等。2.食品加工机械设备用材的基本要求是什么？从哪些方面考察食品机械设备的材料的性能？（1）对食品必须无害，不污染食品；（2）不受或少受物料介质和清洗剂的影响，藉以延长设备的使用寿命。强度，刚度，硬度，耐磨性，高温工作性能，低温工作性能3.分析讨论食品机械常用不锈钢材料的国内外标识型号及性能特点。国际上，一些国家常采用三位序列数字对不锈钢进行标识。例如美国钢铁学会分别用200、300的400系来标示各种标准级的可锻不锈钢。我国现有国家标准对不锈钢标识的基本方法是：化学元素符号与含量数字组合。这种标识符号中，铁元素及含量不标出，而主要标示出反映不锈钢防腐性和质构性元素及其含量。不锈钢是指在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的合金钢。基本成分：铁—铬合金和铁—铬—镍合金。其它元素，如锆、钛、钼、锰、铌、铂、钨、铜、氮等。铁和铬是各种不锈钢的基本成分；实践证明，当钢中含铬量在12％以上时，就可以抵抗各种介质的腐蚀，一般不锈钢中的含铬量不超过28％。4.从食品卫生角度分析讨论食品加工机械设备的结构要求。答：食品加工机械从卫生角度结构要求应注意⑴设备结构，产品输送管道和连接部分不应有滞留产品的凹陷及死角。⑵无菌灌装设备中与产品直接接触的管道应采用符合要求的不锈钢卫生钢管以及管件阀门管道控制阀采用易于清洗和杀菌的卫生型阀门结构。⑶外部零件伸入产品区域处应设置可靠的密封，以免产品受到外界污染；⑷任何产品接触的轴承都应是非润滑型；润滑型轴承如处于产品区域，轴承周围应具有可靠的密封装置以防止产品被污染。⑸产品区域应与外界隔离，在某些情况下至少应加防护罩以防止异物落入或害虫侵4入工作空气过滤装置应保证不使得5μm以上的尘埃通过。⑹设备上应设有安全卫生的装、缷料装置。⑺零件、螺栓和螺母等紧固件应可靠固定、防止松动，不应因震动而脱落。⑻在产品接触表面上黏结的橡胶件、塑料件（如需固定的密封垫圈、视镜胶框）等应连续黏结，保证在正常工作条件下（清洗、加热、加压）不脱落。5.食品加工机械设备的选型原则是什么？答：实际生产中，进行设备选型时要全面考虑如下几方面：㈠满足工艺条件要求㈡生产能力匹配㈢相互配套原则㈣性能价格比合理性原则㈤可靠性原则㈥兼容性原则6.如何估算不同类型食品加工机械设备的生产能力？式中QT——生产能力（t/h）v——输送装置的输送速度（m/h）Ds——物料在输送装置上的装载密度(t/m2)W——输送装置的有效载物宽度（m）L——输送装置的长度（m）t——物料在设备内的滞留时间（h）判断题1.我国尚未颁布食品机械设备分类标准。（√）2.食品加工机械设备多为成套设备。（×）3.食品加工机械设备应当全由不锈钢制造。（×﹚4.所有不锈钢材料在任何场合均不生锈。﹙×﹚5.各种不锈钢的基本成分是铁和铬。﹙√﹚6.一般不锈钢中的铬含量不超过28%。﹙√﹚7.食品工业不可采用非不锈钢材料制作的容器。﹙×﹚8.304不锈钢的镍含量为10%。﹙×﹚9.食品加工设备所采用的轴承都应为非润滑型。﹙×﹚10.具压力、高温内腔的设备应设置安全阀、泄压阀等超压泄放装置。﹙√﹚11.机械设备的安全操作参数包括额定压力、额定电压、最高加热温度等。﹙√﹚12.食品加工机械设备的噪声不应超过95dB（A）。﹙×﹚13.严禁在任何表面或夹层内采用玻璃纤维和矿渣棉作为绝热材料。﹙√﹚14.设备的产品接触表面应无凹坑、无疵点、无裂缝、无丝状条纹。﹙√﹚第二章物料输送机械思考题1、举例说明物料输送机械在食品加工中所起的作用答：食品工厂输送机械的作用是：按生产工艺要求将物料从一处运送到另一处的（例如将原料从原料库运送到车间，把产品从车间运送到成品库）；在单机设备或生产线中，利用运输过程实现对物料的工艺操作（例如连续干燥设备、连续冷冻设备等）；输送工艺需要的工作介质或产生工艺所需5的工作环境（例如利用风机提供热空气或冷空气等）2、举例说明食品厂常见固体物料形态，及其可采用的输送机械设备类型。物料形态输送设备类型粉末状斗式运输机、螺旋运输机、气流运输机颗粒状（散粒状）带式运输机、气流输送机、斗式输送机、螺旋输送机块状带式运输机、气流输送机、螺旋输送机整件物料带式输送机、悬挂式输送机3、食品厂常用哪些类型的泵输送液体食品物料？它们的适用场合如何？答：⑴离心泵：常用于低粘度液料（包括工艺用水）液体介质（如热水、冷水、冰冻盐水等）输送⑵螺杆泵：常用于高粘度粘稠液体及带有固体物料的浆料的输送。⑶齿轮泵与罗茨泵：两者都属于会转型容积泵，常用于输送粘稠物料，调高流体压力或作计量泵用。⑷水环泵：常用的真空设备，也作为物料输送泵，如果酱、番茄酱等带有块粒的料液。4、气流输送与流送槽输送系统有何异同点？答：相同点：都是将物料沿一定的管路从一处输送到另一处的输送设备。不同点：气流输送：源动力是气流的动压或静压。物料要求散粒物料，如面粉、大米、糖、麦芽。流动槽输送：源动力是水力。物料要求是块状或颗粒状，可与水分离5、试比较蝶阀、球阀、塞阀、和做阀的特点以及适用场合？①碟阀：结构简单、体积小、体重轻，只由少数几个零件组成；蝶阀处于完全开启位置时，对流体所产生的阻力很小，且具有较好的流量控制特性；卫生级蝶阀在全开状态清洗时不存在死角。一般作直通截止阀用。特适用于剪切敏感流体产品，如酸乳和其他发酵乳制品的输送管路。②球阀：开关轻便，体积小，口径范围大，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态。从清洁角度看，它的卫生性不如蝶阀，因为在全开状态下，阀芯球面不能被清洗液冲洗到。适用场合与蝶阀类似。三通型球阀可用于需要改变流体输送流向的场合。③塞阀：塞子可方便地从阀体上取出。适用场合：罐器的放料口④座阀：密封性好适用场合：流路判断题1.带式输送机只能水平或向上输送。（×﹚2.原理上讲斗式提升机可以正反向两种方向输送。﹙×﹚3.带式输送机的最大输送距离为20m。﹙×﹚4.输送韧性和可压缩性物料时，可以采用齿式或叶片式螺旋输送机。﹙√﹚5.卫生离心泵的吸入口位置只要低于贮罐口，开机时就可将罐内料液吸出。﹙×﹚6.螺杆泵的转动件是用食用级橡胶制造的。﹙×﹚7.螺杆泵、齿轮泵和离心泵只要改变旋转方向就可以改变输送方向。﹙×﹚8.螺杆泵的输出压头与螺杆的长度有关。﹙√﹚6填空题1．斗式提升机按输送的方向有倾斜式和垂直式两种，料斗的形式有深斗、浅斗和尖角型斗三种。装料的方式有吸取式和撒入式两种。2．带式输送机的输送带有橡胶带、布带、钢带、链条带等。布带常用于饼干成型机械。灌装线上用于输送容器的输送机常采用链板式形式的输送带。热烫机中使用的带式输送机常采用塑料式输送带。果蔬加工预处理生产线上用于拣选用的输送机常采用钢丝网形式的输送带。3．螺旋输送机主要由螺旋、驱动轮和轴承构成。它的主要输送元件螺旋体，也称为蛟龙。常见的螺旋形式有实体螺旋、带式螺旋、叶片式和齿形等四种。其中，输送粉体物料时采用实体式，它的螺距与螺旋直径比为0.8，输送黏性物料时采用带式螺旋，它的螺距直径比为1。当输送过程需要对物料进行混合作用时，可以采用叶片式或齿轮式螺旋