食品机械设备复习题集

1、选择食品机械材料应遵循什么原则？1材料中不应含有对人体有害的元素2材料不应与食品发生化学反应3材料应具有高的耐腐蚀性4材料应能使机械易于清洗并能长期保持不变色5材料应有很好的温度性能2.食品机械常用材料主要包括哪些？（1）常用金属材料：不锈钢：铬不锈钢（Cr13最常用）、铬镍不锈钢（1Cr18Ni9最常用）钢铁材料：碳钢、普通低合金钢、铸铁、有色金属（2）常用的非金属材料：塑料橡胶玻璃及其他材料（其他材料主要指：陶瓷、搪瓷、石墨等）3.在采用有色金属作为食品机械材料时应注意什么问题？有色金属主要是指铜及铜合金，铝和铝合金铜及铜合金的最大特点是导热系数高，兼有较好的强度和塑性及一定的耐腐蚀性，能耐酸耐碱等，铜及铜合金主要是使用作管材，如换热器。但铜材料完全不适宜制造乳制品设备（制品会变味，酸败）；也不适宜制造蔬菜汁和果汁设备（促使Vc氧化，品质下降）铝和铝合金有好的耐腐蚀性和导热性能，低温性能，加工性能，质轻。但铝和铝合金不耐有机酸，易变形，会造成设备寿命短5.机械传动的主要传动方式及主要特点摩擦轮传动：特点*优点：①平稳、噪音小②在一定的范围内可实现无级调速③过载时能保护主零件*缺点：①效率低②不能保持恒定的传动比③干摩擦时磨损快，寿命短皮带传动：特点*优点：简单，平稳，价低，过载时打滑可使传动中断保护其他传动件*缺点：传动比不准确，不恒定，效率较低，不适宜作大功率传动；承载能力较差链传动：特点*优点1.不打滑：2.磨损小效率高；3.能在高温、高湿下工作4.能在两轴相距较远的场合工作：5.有恒定的传动比*缺点1.传动不平稳（若瞬时变速或急促反向传动时不能用）2.噪音大且成本高齿轮传动：特点*优点（1）能保证传动比恒定不变：（2）适用的载荷与速度范围很广，传递的功率可由很小到几万千瓦，圆周速度可达150m／s（3）结构紧凑；（4）效率高，一般效率η=0.94～0.99（5）工作可靠且寿命长*缺点（1）对制造及安装精度要求较高；（2）当两轴间距离较大时，采用齿轮传动较笨重6.润滑的意义是什么？常用的润滑方法及应用场合？（1）润滑的意义：减少配合部件间的磨损；保证设备的精度和传动效率；延长设备（或零部件寿命）（2）常用的润滑方法：1集中润滑——指用同一供油泵对几个润滑部位供油的润滑。简单、易管理，但故障难以发现（如管堵、泄露），可靠性差2连续润滑——将润滑部位始终处在润滑油中，如齿轮3分散润滑——各部分（位）独立供油，可靠但难操作4间歇润滑——定时添加润滑油，时间间隔按设备运行情况而定，适于低速运行的轴承及摩擦副表面7.润滑剂种类及的选择答：（1）种类：润滑油、润滑脂（2）常用润滑油（机油）的选择：以号数表示黏度，号数越大，黏度越高，类型有：HJ－10，20，30，40（3）选择原则：设备运行速度越高，润滑油黏度越小；对不等速运行、经常启动、停止、反转的机构应选10号或20号机油，夏天应采用30号机油；零部件的配合间隙大，表面粗糙的选用高黏度的机油，反之选低黏度的机油8.机械的保养主要包括哪些方面的内容？答：（1）摩擦副的保养：经常保持摩擦副表面的整洁方法：①用清洗剂（如酒精、汽油、柴油等）经常或定期清洗摩擦副（零部件浸入清洗剂中，用毛刷清洗）；②清洗润滑系统：主要是疏通油孔、管道，及时添加润滑油；③对某些摩擦部件进行间隙的调节；④密封环和压力调节。（2）对联接部件和紧固部件要经常性检查9.机械常见故障及原因答：（1）机器不能启动：①现象：接电后不转动②原因：电路、电机、电源；机械本身的故障；一般发生在转动件上，因转动件松动后移位卡死，或个别零件损坏卡死或超载（2）机器启动后不能达到正常的转速：原因：①传动部件压力不够，引起打滑。如皮带轮、摩擦轮②机器超负荷运行，时间长会引起电机烧毁③机器润滑条件下降，阻力增大，转速下降④若设备采用的是三相电机，如电机功率选择过大，即使有一相电源中断，电机仍能运转，但转速慢（3）机器运行噪音过大，并拌有杂音、振动：原因：①机器的紧固件松动，零部件联接出现松动②润滑不良③摩擦副配合不良，零部件损坏10.液力输送原理与分类答：原理：利用运动着的工作部件在运动过程中对液体作功，使物料获得了压力能，依靠压力能把物料从一个地方输送到另一个地方。分类：（1）叶片式泵——指是依靠高速旋转的叶轮对被输送的液体作功的机械离心泵、轴流泵、旋涡泵（2）往复式泵——指利用泵体内作往复运动的活塞或柱塞的推挤对液体作功的机械。活塞泵、柱塞泵、隔膜泵（3）旋转式泵——指依靠作旋转运动（低速）的转子的推挤作用对液体作功的机械。齿轮泵、锣茨泵、螺杆泵、滑片泵11.液体食品的特点答：（1）种类繁多（如牛奶、果汁、菜汁、糖浆、油类、酱类、水、醋、酒、淀粉糊等）（2）性质差别大（如黏度上有差别、氧化性上有差别、腐蚀性上有差别）（3）卫生要求高12.与其他泵相比，螺杆泵有什么优点？在使用中应注意什么问题？答：（1）优点：1）能连续输送物2）运行平稳无噪音3）自吸性能和排出性能好4）结构简单，零部件少5）密封性能好，压力高（2）使用过程中应注意的问题：1）转速不能太高，因太高易发热烧坏定子；2）绝对不能空转，空转会使定子磨坏13.在离心泵的结构中，泵壳和导轮的作用是什么？答：（1）泵壳：使高速抛出的液体逐渐降速；减少能量损失并把部分动能转变为静压能。（2）导轮：导轮可以减少液体与泵壳直接碰撞造成能量的损失,使动压头转换为静压头的效率更高。16.离心泵在工作中最容易出现那两种不良现象？如何才能避免或减少这两种现象的发生？答：（1）气缚现象，气蚀现象；（2）解决方法：气缚现象则在吸入管底部安装一个止逆阀并在开机前预先在泵内灌满液体。气蚀现象则①提高离心泵本身抗气蚀性能②采用前置诱导轮③采用超气蚀叶形的诱导轮④正确选定泵的安装高度17.往复泵的工作原理是什么？可用于什么物料的输送？往复泵如何进行流量调节？答：（1）原理：利用泵体内作往复运动的工作部件（活塞或柱塞）对液体作功，使液体获得能量，从而实现输送的目的；（2）可用于输送高黏度的液体物料的输送。（3）方法：1）旁路调节（如图）2）改变原动机的转速3）改变活塞的冲程（行程）18.离心泵是如何工作的？它适合什么物料是输送？答：（1）在电机的带动下叶轮随轴旋转，产生离心力，液体在离心力的作用下从叶轮的中心被抛向叶轮的外缘，以高速进入泵壳（15~20米/秒），并在泵壳内减速，此时动能转变为压力能使液体获得较高的压力，从而能将液体从一个地方输送到另一个地方。因叶轮的内腔与液体的吸入管相通，当叶轮内的液体被甩离中心造成叶轮中心真空后，外界液体在压差的作用下进入叶轮内，从而实现了液体的连续输送;（2）主要用于低黏度液体的输送（果汁、牛奶、酱油、清水等）19.离心泵的叶轮的类型、作用及应用场合？答：（1）作用：将原动机的机械能传送给输送液体并转换成它的静压能和动能。（2）类型：①封闭式：效率高、应用广，但只能用于输送清洁液体；②半封闭式：只要后泵盖；用于输送浆料或含有悬浮物的液体；效率比封闭式低。③开式：无前后泵盖；④双吸式叶轮：流量大，效率高，平衡性好，有一定的抗气蚀性能。20.离心泵常用的轴封装置答：填料轴封；机械轴封。22.影响离心泵工作性能的主要因素有哪些？答：(1)待输送的液体的黏度：黏度↑能量损失↑，扬程、流量、效率↓，轴功率↑；（2）待输送液体的密度：H-qv曲线和η-qv曲线不随密度变化，只有P-qv曲线随密度而变；（3）离心泵的转速和叶轮尺寸：当转速和叶轮尺寸改变时，泵的特征曲线也会发生变化。23.离心泵的流量调节答：调节流量可通过改变泵的工作点实现。方法：1、改变管路特性：改变局部阻力，即改变泵出口管路上的调节阀的开度。该方法方便，但会损耗机械能，不经济且有可能使工作点移向低效率区。2、改变泵特性：改变转速或叶轮直径。不会增加管路阻力和能量损耗，但使用不方便。24.离心泵的分类及选用答：分类：按液体吸入叶轮通道,可分单吸式和双吸式；按叶轮级数,有单级泵和多级泵；按液体性质分，有清水泵，油泵，耐腐蚀泵，杂质泵。选用：1确定泵的类型：待输运物料的性质（密度、黏度、蒸汽压、腐蚀性、毒性、固体颗粒的含量及大小等）；操作条件（温度、压力、流量及可能变化范围）；管路系统情况、泵的安装条件及安装方式等。2确定泵的型号：确定工作点下地扬程；生产所需要的流量（若为变化量则以生产中的最大值为准）；所选泵的流量和扬程应比所需要的稍大一些，若几种型号的泵同时满足要求，尽量选用功率小且在高效区工作的泵。25.转子泵、齿轮泵、滑片泵、螺杆泵、隔膜泵、罗茨泵分别用于什么原料的输送？答：(1)转子泵能输送高黏度物料，如食品饮料类（乳品、乳胶、巧克力、糖浆等）、水果浓缩物（布丁、果酱、果冻、番茄酱等）、糊类产品（肉糜、脂肪及油脂、淀粉糊等）等。(2)齿轮泵主要用于输送粘稠性而不含杂质的液体，如糖浆、油类等。(3)滑片泵一般用于黏度高的泥状物料的输送，如肉糜。(4)螺杆泵适用于输送高黏度液体食品如糖蜜、果肉、巧克力、淀粉糊等。(5)隔膜泵分为液压隔膜式和机械隔膜式，液压隔膜式适用于中等黏度的腐蚀性液体或悬浮液，机械隔膜式适用于输送高黏度、腐蚀性的浆料。(6)罗茨泵用于输送奶油、酸牛奶、水果浓缩液、糖浆、巧克力等。26.真空吸料装置和螺杆泵能相互代替吗？为什么？答：真空吸料装置可用来输送高黏度或带有固体块粒的物料（果酱、番茄酱等），螺杆泵适用于输送高黏度液体食品如糖蜜、果肉、巧克力、淀粉糊等，在短距离、低高度的情况下可代替螺杆泵，但效率不高。27.什么是气力输送系统的工作原理？主要用于什么物料的输送？使用中应注意什么问题？答：（1）工作原理：利用输送管道中高速流动的气流所产生的流动动能使颗粒悬浮起来，然后在气流的动能的推动作用下将散粒体从一个地方输送到另一个地方。（2）主要用于湿度小、重度小、温度低、磨损性小、无黏性的粉状、颗粒状、纤维状、小块状物料的输送。（3）注意问题：气力输送系统动耗太大，管道、设备磨损大，噪音大，不宜输送黏性易结块或易破碎的、高温的物料。由于这些缺点，使得静压输送成了新型的气力输送装置，此装置依靠速度不大（一般为4~6m/s，而动压输送为10~306m/s）但压力较高的空气来推动输送，装置可克服动压输送中所出现的缺点。28.物料的沉降速度和悬浮速度答：(1)沉降速度——颗粒从静止开始作自由落体运动，当它在运动中所受的力达到平衡时所具有的速度Vt，叫做该颗粒的沉降速度。(2)悬浮速度——以沉降速度Vt向下匀速运动的颗粒若受到一个垂直向上的、均匀的、速度为Va的气流的作用，如果此时颗粒的绝对速度为零，则颗粒在气流中处于静止状态，这时的气流速度叫该颗粒的悬浮速度。29.气力输送的主要性能参数及选用答：（1）输送量Gs：指系统在单位时间内所输送的物料的量。公斤/h。Gs应该是各条管道中输送量的最大值，而且为了安全起见，应考虑一个储备系数α，即在设计系统时应以Gs′=αGs=(1.05~1.20)设计。吸送：Gs≈50~200t/h。压送：Gs≈300~500t/h。（2）输送浓度比μs：μs是指单位时间内输送物料Gs与所需要的空气的重量Ga之比，即μs=Gs/Ga=Gs/ρQ=Gs/ρvF3600。在动压输送系统中，μs的大小要受到物料性质、输送方式、条件、距离和管道等因素的影响，应根据具体情况选择，吸送应选小一点，而压送可选得大一点。一般来说：吸送大多在4~14之间，若为粉料取0~3；压送的μs可高达40~80；低压取1~10；中压取10~40；高压取40~80。（3）气流速度V：其选择原则：系统能可靠输送为前提，考虑动耗和设备磨损。一般先确定待输送物料的悬浮速度Va，然后一般取V=1.5~3.0Va即可。（4）输送空气流量Q:可根据μs=Gs/Ga=Gs/ρQ得到Q=Gs/ρμs。因系统存在密封问题，所以有漏气现象发生，为安全起见应有（10~20%）的储备系数。若系统为高压或高真空输送，空气密封度会发生更大的变化，所以应把此因素考虑进去。30.影响气力输送的几个物理参数答：（1）物料的