哈尔滨商业大学食品机械第4章焙烤机械
哈尔滨商业大学食品机械管理分析
第二章 辊压机械
辊压操作：由旋转的压辊，对物料施以挤压、 摩擦，使通过辊隙的物料在此作用下形成一定 形状、规格的操作。
第一节 辊压理论
一、理想辊压过程
理想辊压条件： 1、每对压辊直径相等，速度相同，且同时 启动。 2、被压物料等速运动。 3、物料仅受压辊的作用力。 4、物料连续，机械性质均匀 5、物料被压前后的体积不变。
物料能被顺利导入辊隙，必须满足
Tx≥Px
Fsinφcosα ≥ Fsinαcosφ
∴ tg φ ≥ tgα
或 f ≥ tgα
导入条件
φ≥α
f—物料与压辊表面的摩擦系数
2 、压辊直径确定
由导入条件：tg φ ≥ tgα
tg
( D )2 ( D h)2
2
2
D h
2
D2 (D h)2 D h
tg D2 (D h)2
D h
经推导得：
D h
1 cos
由式可之当φ一定时，△h D 结构尺寸
思考题：为什么连续辊压机中第一对压辊 的直径一般较大，且开有沟槽？
五、横压力
1、横压力的概念
物料通过压辊间隙时，物料将对压辊产生 经向作用力和切向作用力。径向作用力叫横 压力；切向作用力叫接触应力。
试验测得：物料硬度越大，温度越低，辊隙 越小，横压力越大。
目前要从理论上准确的计算横压力很难， 仅能借助于与食品物料相近的理论进行计算。
根据材料的蠕变理论计算横压力
假设物料为牛顿流体，根据流体力学原理进 行推导，得横压力计算公式：
P 2 u R L(1 1 )
e h0
式中：P—横压力（kg） μ—粘度（kg.s/ cm2 ） u—压辊线速度（ cm/s) R—压辊半径（cm） L—压辊有效长度(cm） e —压辊间隙（cm） h0—物料在辊压前的厚度（cm）
食品机械设备复习资料精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版第一章食品机械的材料食品生产的特点①风味性②季节性③物料的特有性食品机械材料的特点及其使用的场合食品加工的特殊条件是湿度大、工作温度高或在低温(有的低达—270℃)下作业、温差大、与食品或腐蚀性介质直接接触以及工作表面磨损严重等。
上述这些恶劣的工作条件是选择食品机械材料时必须注意到的。
此外，食品机械的材料不应含有对人体健康有害的元素或与食品可能产生的化学反应，在食品介质、清洗和消毒剂及润滑油脂的作用下不应引起材料的破损和腐蚀。
对食品机械与设备材质的最重要要求之一就是耐锈蚀性强。
因为，锈蚀的表面一旦与食品接触时，便会使食品异味、变色和降低食品的质量，破坏食品的营养成份。
因此，要求与食品接触的零部件材质不应生锈，偶尔产生锈蚀，其锈蚀的速度也要最小，而且锈蚀的物质不准有毒性和影响食品的色、香、味等质量指标。
钢铁材料（包括不锈钢、合金钢等）主要用于结构件；铸铁材料多用灰口铸铁，用于机座等有色金属材料主要是铝合金和铜合金。
制造蛇形加热管、热交换器的零件等非金属材料食品机械中常用的非金属材料包括各种聚合物和聚合物基塑料，做耐腐蚀、耐高温的密封元件和管道等第二章食品分选机械滚筒式分级机的结构及主要参数的确定结构：其主要结构式圆柱形筒状筛，收集料斗设在滚筒下面，料斗的数目与分级的数目相同。
①滚筒②支承装置③收集料斗④传动装置⑤清筛装置主要参数的确定：1.设计参数的确定（１）滚筒的倾斜角度取３～５ｏ（２）滚筒直径与长度之比为１：４～６（用于校核）（３）滚筒上的筛孔排列用正三角形排列（４）滚筒的转速10～15转／分，一般不超过30转／分，过大料碰撞亦破碎，物粉分级受到影响。
（５）滚筒筛孔直径根据原料情况和分级要求而定。
２．生产能力计算３．尺寸设计每级孔数 = 排数×每排孔数每级长度 =（每级筛孔直径×每排孔数）+（筛孔间隙×各排孔数）滚筒的圆周长度=（排数×各级孔径）+（排数×孔径）滚筒的直径大小即可求得装配时，各节的圆周长度进行调整，一般取滚筒中直径最大的一级作为整个滚筒的直径，其他各级直径增大，可多些筛孔或把孔距离适当放大。
哈尔滨商业大学食品机械试卷选择题
三、选择题：1、伞形面包搓圆机的运动特点是（C ）。
A、面团速度从小到大，不易产生双生面团B、面团速度不变C、面团速度从大到小，易产生双生面团2、压力容器壳体产生横推力的条件是（B ）A 、经线有共切线B、经线没有共切线C、壳体受外力3、对辊式馒头机两个成型辊的转动方向为（A ）。
A、同向旋转B、反向旋转C、一个转动、一个不转4、饺子成型机要改变面皮的厚度，应调节（C ）。
A、叶片泵的定子B、输面绞龙与机筒的间隙C、内外面嘴的环隙5、要生产酥性饼干应选用饼干机的类型为（B ）。
A、摇摆冲印式饼干成型机B、辊印式饼干成型机C、辊切式饼干成型机6、压力容器壳体产生边缘应力的条件是（B ）A 壳体有共切线B、壳体太薄C、两壳体联接处受力不同，且相互约束7、内压容器椭球形封头其顶点处的环向应力（A ）A、大于零B、小于零C、等于零8、压力容器凡是当连接的两个壳体的经线曲率没有共切线时，必然产生（B ）。
A、横压力B、横推力C、临界压力9、饱陷机两个成型辊的转动方向为（A ）。
A、同向旋转B、反向旋转C、一个转动、一个不转10、饺子成型机要改变输陷量的大小，应调节（A）。
A、叶片泵的定子B、输面绞龙与机筒的间隙C、内外面嘴的环隙11、要生产韧性饼干应选用饼干机的类型为（B ）。
A、摇摆冲印式饼干成型机B、辊印式饼干成型机C、A、B两种机械均可。
12、辊压机械中上下压辊传动齿轮一般采用大模数齿轮，主要是为了满足齿轮（ B ）A、强度的要求B、调节辊隙的要求C、运动平稳的要求13、饺子成型机要改变输陷量的大小，应调节（ C ）。
A、叶片泵的定子B、输面绞龙与机筒的间隙C、锥形输面绞龙的轴向位置14、内压容器椭球形封头其顶点处的径向应力（ A ）---------------------------------------------------------精品文档---------------------------------------------------------------------A 、大于零B 、小于零C 、等于零15、内压容器椭球形封头其边缘处的环向应力（ C ）A 、大于零B 、小于零C 、不一定16、锥形压力容器大端的应力与小端的应力（ B ）A 、大端的应力=小端的应力B 、大端的应力>小端的应力C 、大端的应力<小端的应力17、压力容器凡是当连接的两个壳体的经线曲率没有共切线时，必然产生（ B ）。
哈尔滨商业大学食品机械试卷及答案2004——2005学年第一学期
哈尔滨商业大学2004——2005学年第一学期《食品机械》期末考试试卷一、填空（本大题共 3小题，每空 1分，共 12 分））板、热流体换热共（）程、每程（）流道、冷流体换热共（）程、每程（）流道、流程组合表式（）。
2均质操作是一种特殊的（）过程，包括（）、（）双重功效。
3、压力容器产生边缘应力的条件的是连接的两部分受力后（）不同，且互相（）。
1.混9 1 4 2 21×4/2×22.混合破碎混合3. 变形约束二、选择题（本大题共 5 小题，每小题 1 分，共 5分）4、压力容器凡是当连接的两个壳体的经线曲率没有共切线时，必然产生（）。
A、横压力B、横推力C、临界压力5、对辊式馒头机两个成型辊的转动方向为（）。
A 、 同向旋转B 、 反向旋转C 、一个转动、一个不转 6、饺子成型机要改变面皮的厚度，应调节（ ）。
A 、叶片泵的定子B 、 输面绞龙与机筒的间隙C 、内外面嘴的环隙 7、要生产酥性饼干应选用饼干机的类型为（ ）。
A 、摇摆冲印式饼干成型机B 、辊印式饼干成型机C 、辊切式饼干成型机 8、图示为两个相同材料制作的外压容器的筒体，其尺寸如图示，在相同温度下工作，其临界压力P 临（ ）(A)、 P 临A > P 临B ； (B)、 P 临A = P 临B ； (C)、 P 临A < P 临B4.B5.A6.C7.B8.A三、简答（本大题共 11小题，每小题4 分，共 44分）么？10、分别写出半径为R 的球形容器和圆筒形容器的第一、第二曲率半径； 答案1）球形容器：第一曲率半径、第二曲率半径；R 1= R=2 R 、 2）圆筒形容器：第一曲率半径、R 1=∞；第二曲率半径；R=2 R11、设计食品烤炉时，为达到节能的目的，结构方案上应采取哪些措施？ 答：结构方案上应采取的措施：1、选取好的保温材料2、采用合理的保温层厚度3、加强炉体密封4、减小炉体的外表面积A 容器B 容器5、提高炉体内表面的反射能力6、选择节能的辐射元件等12、列管式换热器热补偿结构的形式有哪几种？试画出其中一种的原理简图。
[理学]2012食品工程学课件绪论和第一章
![[理学]2012食品工程学课件绪论和第一章](https://img.taocdn.com/s3/m/a9b97f640740be1e640e9a1a.png)
⑤折旧费：
⑥管理费：（①＋②＋③＋④＋⑤）×3％
⑦其他费用：
h
30
⑧固定成本： ③＋④＋⑤＋⑥＋⑦ ⑨可变成本：①＋② ⑩产品成本：可变成本＋固定成本 （11）经营成本：总成本－折旧－摊销-建设期利息 （＋销售费）
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12.财务分析及社会效益评价公式
（一）静态分析法
概念：
1.投资效果系数（利税率）： E
第二章 食品工厂总平面设计
第三章 食品工厂工艺设计
第四章 食品工厂非工艺设计
第五节 食品机械与设备概述
第六章 食品加工典型机械与设备
理论教学36学时，实验教学3学时
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3
三、教学方法，实施步骤
根据食品工程学课程的内容特点，运用启
发式、讲解式、引导式、提问式教学方法讲授 本次课程内容。
在讲授时，将采用多媒体和板书相结合的 形式，以完成内容的讲解。
设计单位
设计回访、设计总结 整理编制技术档案
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第二节 项目建议书
• 一、项目建议书的任务和意义
• 二、项目建议书的主要内容
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项目建议书的主要内容
• (1)项目名称； • (2)建设项目提出的必要性和依据； • (3)产品方案、市场预测、拟建规模和建设地点的初步设
想； • (4)资源情况、建设条件、协作关系和技术、设备可能的
万C 元、 c15a 1 000 n 万元k(、1 14i0)0a 万0 n元，C 问.(1 哪 一i)种ia方0 n案1 好？
计算题： 4.净现值法(NPV) （1）贴现：终值折现为现值
h
37
（2）贴现率：预期收益率的最低限度。 （3）现金流量：现金流入量与流出量的差值 （4）净现值法
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2、按结构形式分： 箱式炉 链条隧道炉 隧道炉 网带隧道炉 钢带隧道炉 风车炉 水平旋转炉
第二节加热原理
一、热交换形式
1、热传导 接触传热
2、热对流 介质传热 自然对流
3、热辐射 载能电磁波传热
式中：C—辐射换热系数 F1 —辐射体表面积 T1、T2 —分别为辐射体积受热体温度
引起的水分移动
如果物料中温度梯度与水分梯度的方向一致时， 则物料中热扩散与湿扩散的方向一致，这将加速物料 的水分脱出。
如果物料中温度梯度与水分梯度的方向相反时，则 物料中热扩散与湿扩散的方向相反，当热扩散比湿扩 散强烈时，物料内部的水分不但不能扩散到物料表面 ，反而把水分往内部赶，使水分不能脱出。
第四章 焙烤机械
食品机械
哈尔滨商业大学
第一节 概 述
一、什么是焙烤机械？
完成焙烤操作的机械叫焙烤机械。 特点：执行机构简单 设计内容：1、提供足够的热源。
2、热源选择、布置合理。 3、保温节能。 4、炉体结构尺寸合理。 5、炉温可控制、炉内潮气可排除。
二、分类
1、按热源分： 普通电炉
电炉 远红外电烤炉 微波炉
二、管状远红外辐射元件 1、金属氧二化、镁管管 状远红外辐射元件
基体材料：常用普通碳钢
热源：电热丝，管隙充填氧化镁粉（具有良好的导
热性绝和缘性）。
基体表面涂复远红外涂料
在炉体上的安装:
性能特点
①金属基体，机械强度高，寿命长，更换维修 方便。
②容易制造出各种形状
③金属基体高温下（600 。C）出现可见光，使 红外线
层脱落。 （5）节电明显，优于金属管、碳化硅管。 （6）成本高，易碎。 节电机理: （1）电能 辐射能转化率高
η=0.65-0.7 （2）可达到最佳匹配
三、板式热元件
特点： （1）可使炉内温度分布均匀
（2）安装方便 （3）制造简单、成本低 （4）辐射率高
（5）抗机械振动性差，易碎 （6）热惯性大，升温时间长
四、远红外涂料
能够辐射远红外线的材料很多，如各种金属氧化物 、碳化物、硼化物和氮化物等。
根据被加热物的吸收特性及最佳匹配的要求，可选 择单一物质或多种物质的混合物，作为辐射涂料。 远红外辐射涂料的选择原则 （1）“最佳匹配” 原则 （2）涂料的辐射率要高 （3）无毒、热膨胀系数与基体相近 （4）导热性、冷热稳定性好 （5）原料价格低
则：物质中的弹簧就会吸收红外线的能量 而发生共振，即加速分子的热运动，使物 质的温度升高。若红外线的传输频率=物 质的固有频率,则:红外线就不会被物质吸收 ，而是串过分子或被分子反射。
（2）物质吸收红外线的条件 必要条件：由于振动改变分子的对称性，而使偶 极矩发生变化。对双原子的物质 对红外线不产 生吸收。如：Cl2等,非对称结构的物质，如： H2O，无论怎样振动，都改变分子的对称性，所 以每一种振动都可以产生对红外线的吸收。 （3）选择性吸收与选择性辐射 ①选择性吸收:物质只在几个波长范围内有强烈 吸收的特性 ②选择性辐射:辐射体的辐射能力按波长不同而 变化的特性 ③匹配辐射加热:当选择性吸收与选择性辐射当 相一致时的加热。
当辐射体完全被加热物包围时
式中：F2—受热物表面积 ε1 、 ε2 —分别为辐射体及受热体的辐射
率 Cb —黑体的辐射系数 Cb=4.88千卡/米2.时.K4
∵ F2 >> F1 ∴ C≈ ε1 Cb
∴
二、红外线及其加热原理
1、红外线 可见光红光端以外一段区域内不可见的光线 波长：0.76-1000μm 根据波长不同可将红外线分为：
④最匹配
红外线加热物体的三种情况
A、表层加热
正匹配
B、表里同时加热
偏匹配
C、里层加热
α
内匹配
α
λ
λ
ε
ε
正匹配
λ
λ
四、水分扩散
1、扩散
加热过程中水分子的移动称为扩散。
内扩散：物料内部水分移动现象
扩散
外扩散：物料表面的水分向外移动的现象
湿扩散：由于物料内部存在水分梯度而
内扩散
引起的水分移动
热扩散：由于物料内部存在温度梯度而
近红外线： 0.76-1.4μm 中红外线： 1.4 -3μm 远红外线： 3 -1000μm 红外线遵循可见光的反射、吸收、透射规律
2、红外线加热原理
（1）物质吸收红外线原理
化学键
原子
物质内部的原子总是以它本身具有的固有 频率而不断运动,当某种物质受到一束红外 线照射时，
若：红外线的传输频率=物质的固有频率
特点： （1）通电自热，不用电热丝。 （2）单位面积发热量大，温升快 ，
节电效果明显。 （3）成本高。 （4）使用安装技术性强
4、乳白石英玻璃管 基体：乳白石英玻璃管 特点： （1）光谱辐射率高，ελ 3-8μm,11-25μm
ελ=0.92 （2）电能 辐射能转化率高 η=0.65-0.7 （3）热惯性小，通电到热平衡时间为2-4分钟 （4）不需涂层，基体直接辐射远红外线，无涂
红外区的辐射率较高，与食品的吸收光谱 匹配可达到较好的匹配效果，节能较明显。 （2）制造工艺简单，成本低、涂层不易脱落。 （3）抗机械振动性能差，易断裂。 （4）隧道炉更换较困难，箱式炉用的较多 （5）热惯性较大，升温时间较长。
3、硅碳棒
原料：高纯度的碳化硅（98%） ，经高温挤压成型，予烧、再经 高温硅化而成。
热源
热
热
对
被加
辐
流
热物
射
第三节 远红外辐射元件及涂料
一、远红外辐射元件的分类 1、以供热方式分 旁热式：由外部供热给辐射体产生辐射能 。如电热丝
供热给辐射体。 直热式：电热元件既是发热体又是辐射体。如电阻带 2、以结构形式分
灯状辐射元件 金属氧化美管 管状辐射元件 碳化硅管 板状辐射元件 乳白石英玻璃管
第四节食品烤炉的炉体设计 及结构尺寸确定
一、炉体的结构形式
1、砖砌炉体 材料：耐火砖、保温砖 特点：简单、成本低、热惯性大、体积大、不能移动 2、金属构件炉体 材料：型钢：构成框架 钢板：内壁：采用反射率高的材料，如抛光铝板、抛光
所占比例减少。
④ 1m 以上金属管高温下易产生变形，易出现 烘烤不
均的现象。
⑤远红外涂料易脱落。
2、碳化硅管 （1）结构
基体：碳化硅管 含碳化硅65% 粘土35% 混合、成型、烧结而成
热源：电热丝 碳化硅具有绝缘性， 所以 不需要添 加充填物
涂层：表面涂有远红外涂料
特点： （1）碳化硅是一种良好的远红外辐射材料，远