食品机械与设备思考题2

$1绪论食品机械如何分类？1）全国主要产品分类与代码国家标准（GB／T7635.1-2002）在本标准“粮油等食品、饮料和烟草加工机械及其零件；制药机械设备”部分中，按照产业源、产品性质及功能等基本属性将食品机械划分为22类：2）按照食品机械的功能、加工对象来划分（JB3750-84）依据机械行业《产品种类划分》标准，共有28个小类机器。

（3）按照国家商业行业标准（SB／T10084-2009）分类饮食加工机械、小型食品加工机械、糕点加工机械、糖果加工机械、豆制品加工机械、冷饮加工机械、肉类蛋品加工机械、酿造加工机械8个大类。

$2食品供排料机械1食品厂常用的输送带有哪些？常用输送带有（8种）：橡胶带、各种纤维编织带、塑料、尼龙、强力锦纶带、板式带、钢带和钢丝网带。

2简述带式输送机的结构、优缺点及适用范围。

结构：是具有挠性牵引构件的运输机构的一种型式。

具有输送带、驱动装置、张紧装置、机架和托辊、适用范围：它常用于块状、颗粒状物料及整件物料进行水平方向或倾斜方向运送。

同时还可用作选择、检查、包装、清洗和预处理操作台等。

优点：带式输送机工作速度范围广（0.02-4.00m／s)，输送距离长，生产效率高，所需动力不大，结构简单可靠，使用方便，维护检修容易，无噪音，能够在全机身中任何地方进行装料和卸料。

缺点：输送轻质粉状物料时易飞扬，倾斜角度不能太大。

3简述螺旋输送机的结构、工作原理、优缺点及适用范围。

结构：是一种不带挠性牵引件的连续输送机械，总体结构有驱动装置、进料口、出料口、螺旋轴、中间吊轴承、壳体。

工作原理：1、水平型螺旋输送机由于物料重力及其内摩擦力的作用物料又随螺旋叶片旋转，当叶片推力大于物料与槽壁间的外摩擦力时，物料就被螺旋叶片连续地推动向前运动。

2、垂直型螺旋输送机中，物料的重力作用在叶片上，物料与叶片之间有一定的摩擦力，开始随叶片转动，由于螺旋以适当的转速转动，在离心力的作用下，物料对管壁产生了一定的摩擦力，从而使物料不随螺旋叶片一起转动。

当螺旋叶片向上推力大于物料与管壁间的外摩擦力和物料本身重力时，物料被叶片推动垂直上升。

适用范围：主要用于各种干燥松散的粉状、粒状、小块状物料的输送。

例如面粉、谷物、等的输送。

在输送过程中，还可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等工艺。

不宜输送易变质的、粘性大的、易结块的及大块的物料。

优点：（1）构造简单，横被面的尺寸小，因此制造成本低。

（2）便于在若干位置进行中间加载和卸载。

（3）操作安全方便。

（4）密封好。

缺点：（1）在运输物料时，物料与机壳和螺旋间都存在摩擦力，因此单位动力消耗较大。

（2）由于螺旋叶片的作用，可使物料造成严重的粉碎及损伤，同时螺旋叶片及料槽也有较严重的磨损。

3）运输距离不宜太长，一般在30m以下，过载能力较低。

4螺旋输送机的叶片有几种？各有何用途？叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型、带式面型、叶片面型。

用途：（1）当运送干燥的小颗粒或粉状物料时，宜采用实体螺旋，这是最常用的型式。

（2）运送块状的或粘滞性的物料时，宜采用带式螺旋。

（3）当运送韧性和可压缩性的物料时，宜采用叶片式螺旋，这种螺旋往往在运送物料的同时，还可以对物料进行搅拌，揉捏及混合等工艺操作。

5简述斗式提升机的结构、优缺点及适用范围。

斗式提升机的卸料方式有几种？结构：主要由料（畚）斗、牵引带（或链)、驱动装置、机壳和进、卸料口组成。

优点是占地面积小，可把物料提升到较高的位置（30-50m)，生产率范围较大（3-1000m3/h)。

提升范围广，密封性好，环境污染少。

缺点是过载敏感，必须连续均匀地供料。

适用范围：分为挖取式和撒入式。

前者适用于粉末状、散粒状物料，输送速度较高，可达2m/s，料斗间隔排列。

后者适用于输送大块和磨损性大的物料，输送速度较低（<l m/s)，料斗呈密接排列。

卸料方式：1）离心式适用于物料提升速度较快的场合，一般在1-2m/s左右，利用离心力将物料抛出。

斗与斗之间疏布。

离心式卸料适用于粒状较小而且磨损性小的物料。

2）重力式（也称无定向自流式）适用于低速运送物料，速度为0.5-0.8m/s，物料沿前一个料斗的背部落下。

斗与斗之间密布。

它适用于提升大块状、比重大、磨损性大和易碎的物料。

3）离心重力式（也称定向自流式）适用的提升速度也较低，一般在0.6-0.8m/s，料斗疏布。

适用于流动性不良的散状、纤维状物料或潮湿物料。

6斗式提升机的料斗有几种，各有何作用？料斗有深斗、浅圆底斗、尖角形料斗作用:深斗：斗口呈65o的倾斜，斗的深度较大。

用于干燥、流动性好、能很好地撒落的粒状物料的输送。

浅圆底斗：斗口呈45o倾斜，深度小。

它适用于运送潮湿的和流动性差的粉末、粒状物料。

由于倾斜度较大和斗浅，物料容易从斗中倒出。

尖角形料斗：与上述两种斗不同之处是斗的侧壁延伸到底板外，使之成为挡边，卸料时，物料可沿一个斗的挡边和底板所形成的槽卸料。

适用于粘稠性大和沉重的块状物料的运送，斗间一般没有间隔。

7何谓极距，有何实际意义？重力G离心力C这两个力的合力T的大小和方向都随着料斗的回转而改变，当料斗到达卸料位置时，合力T的作用线与驱动轮的垂直中心线相交于一点P，这点叫做极点。

从极点P 到驱动轮中心之间的距离称为极距（h） h=895/n2 式中：n-驱动鼓轮转速（rpm）极距h的实际意义在于它可以校核斗式提升机的卸料方式。

反之，当决定了卸料方式后，即可根据极距的大小来决定转速n和驱动轮半径r2的范围，所以极距是决定斗式提升机升机转速n及驱动轮半径r2等参数的重要因素。

8食品厂用的容积泵类型有哪些？各有何结构和原理？（课本34、35）容积泵有齿轮泵、螺杆泵、滑片泵。

（1）齿轮泵结构：主要由主动齿轮、从动齿轮、泵体和泵壳组成。

工作原理为：在互相啮合的一对齿轮中，主动齿轮由电动机带动旋转，从动齿轮与主动齿轮相啮合而转动。

当两齿逐渐分开，工作空间的容积逐渐增大，形成部分真空。

这时液体在大气压作用下经吸入管内吸入，吸入的液体沿泵体壁被齿轮挤压推入推出管，当主动、从动齿轮不断旋转，泵便能不断吸入和排出液体。

（2）螺杆泵结构：主要有螺杆、螺腔、填料函、进、出料口、套轴、轴承等组成工作原理：单、双螺杆泵工作原理（34、35页）（3）滑片泵结构：送料泵主要由泵体，行星齿轮减速器及传动系统，盛料桶及其提升系统组成。

泵体主要有泵体座及转子滑片和两侧盖板等。

工作原理：泵腔内置有偏心套，转子表面与偏心套内表面形成一个月牙形空间。

转子旋转时，滑片依靠离心力的作用紧贴在泵内腔。

在转子的前半转时，相邻两滑片所保持的空间逐渐增大，形成真空，吸入液体；而在转子的后半转时，此空间逐渐减小，就将液体挤压到排出管。

（不确定：不锈钢离心泵：主要工作部件是翼轮，翼轮上面有一定数目的翼片，凡与液体接触部分，全部用不锈钢制成，保证卫生条件。

原理：启动前，现将泵壳内灌满被输送的液体。

启动，泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能，于是液体以较高的压力，从压出口进入压出管，输送到所需的场所。

罗茨泵：也成转子泵，工作原理与齿轮泵相仿）9各种气力输送装置有何特征？主要零部件有哪些？1 吸送式气力输送装置：借助于压力低于0.1MPa的空气流来进行工作的。

根据压力的不同，吸入式又可分为高真空式和低真空式两种主要部件：吸嘴、旋转阀、输送管、除尘器，料位计、储罐、罗茨风机2 压送式气力输送装置：它是在高于0.1MPa的条件下进行工作的，又分为高压式和低压式两种主要部件：储气罐、汽水分离器、发送灌、输料管、除尘器、储料仓、分离器3 综合式气力输送装置：此装置既可以从几处吸料又可以把物料同时输送到好几处，且输送距离较长。

主要由吸入式部分和压送式部分组成。

10气力输送装置中供料器有何作用？类型有几种？各有何用途？供料器的作用是把物料供入气力输送装置的输送管道，造成合适的物料和空气的混合比。

分为吸送式气力输送供料器和压送式气力输送供料器两类。

吸送式气力输送供料器最常用的是吸嘴和喉管。

吸嘴主要用于车船、仓库及场地装卸粉粒状及小块状的物料（有单筒和双筒吸嘴）。

喉管主要用于车间固定地点的取料，如物料直接从料斗或容器下落到输料管的场合。

压送式气力输送供料器中喷射式供料器用于低压短距离压送装置。

$3搅拌及微粒化机械1何谓搅拌？搅拌有何作用？搅拌是指借助于流动使两种或多种物质在彼此之中相互散布的一种操作。

作用可以实现物质的均匀混合、也可以促进溶解、气体吸收、强化热交换等物理及化学的变化。

2搅拌机械如何分类？各有何用途？按被搅拌物料的性质，可将搅拌机械分为：（1）搅拌机它以搅拌低粘度的液体为主，适用于液一液相混合及固一液悬浮液的混合，气一液混合等等。

（2）调和机或称捏和机。

它以搅拌高粘度糊状物料及粘滞性固体物料为主。

它适合于液一液相混合及固一液相混合伴有充气、传热、改性等其它一些过程的搅拌操作。

（3）混合机它以搅拌干燥散粒状固体物料为主，适合于固一固相混合。

3搅拌机械混合机理如何解释？搅拌中产生几个速度分量？各有何作用？混合机理：搅拌操作最基本的要求是实现物料间的均匀混合。

搅拌机工作时，混合机理主要由三方面作用构成，即对流混合、分子扩撒混合和剪切混合。

对流混合大大增加了分子扩散的表面积，并且减少了扩散的距离，因此它提高了扩散的速度；分子扩散混合对混合的作用很小；剪切混合就是把混合的物料撕成越来越薄的薄层，使离散物料被拉长。

产生三个速度分量：垂直于搅拌轴的径向分量；与轴平行的轴向分量；与叶轮相切的切向分量。

作用：液流的径向分量和轴向分量都能促进混合；切向分量则不同：在搅拌轴对中安装于容器内的情况下，切向分量主要促使流体绕轴循环转动，形成速度不等的液层；当层间相对速度不高时，对流作用很小，所以几乎没有混合，同时还会使液流产生向下凹的漩涡，这些流动都对混合不利。

4说明搅拌容器中档板的作用、数量及安装方式。

1、挡板有两个作用：一是改变切向流动；二是增大被搅拌液体的湍动程度，从而改善湍动效果。

2、挡板数量：据Mack等学者证明，宽度和容器内径之比为1：10的四块挡板一般已足够用了3、挡板安装方式（1）搅拌低粘度液体时，挡板紧贴壁内侧安装。

（2）搅拌中等粘度的物料时，可把挡板离开壁面安装，以阻止在挡板背后形成停滞区，还可防止固体在挡板后聚积。

挡板与容器壁的间距约为挡板宽度的 0.1-0.5倍。

（3）随着粘度的增加，挡板宽度还可以适当地减小，当搅拌物料粘度大于12000cp (12Pa·s)时，流体的粘度足以抑制打漩，故无需加设挡板。

5旋桨式搅拌器在容器中安装位置对搅拌有何影响？考虑液体流动的轴向特性，若将旋桨叶轮在容器中垂直对中安装，则搅拌效果不佳。