5食品工厂机械与设备-第五章2

食品工厂机械与设备——第五章 粉碎切割机械
搅拌磨从球磨机发展而来
搅拌磨是在球磨基础上发展起来的设备。在球磨 机内，一定范围内磨介尺寸越小则成品粒度也越细。 但磨介尺寸的减小有一定限度，当磨介小到一定程度 时，它与液体浆料的黏着力增大，这会使磨介与浆料 的翻动停止。在球磨机基础上，增添搅拌机构，使磨 介与物料产生翻动，这便是搅拌磨主要特征。搅拌磨 的筒体（容器）不转动，既可用于湿法粉碎也可用于 干法粉碎，但多用在湿法超微粉碎。
振动磨原理
振动装置使振动磨筒体，从而使筒内的球形或棒形研磨 介质作高频振动，这种磨介振动产生的冲击、摩擦和剪切作 用力，可实现对物料颗粒的超微粉碎，同时还能起到混合分 散的作用。
振动磨内研磨介质对物料产生的粉碎作用力来自三个方 面：高频振动、循环运动（公转）和自转运动。这些运动使 得磨介之间和磨介与筒体内壁之间产生剧烈的冲击、摩擦和 剪切等作用力，从而在短时间内将物料颗粒研磨成细小的超 微粒子。
搅拌轴一般为直径较粗大的空心轴，目的在于缩小 靠近轴心的无效研磨区。根据需要，沿轴向安装若 干分散器。分散器有多种形式，参见图5.15（3）。
搅拌磨常用球形磨介，所用磨介材料有玻璃珠、钢 珠、氧化铝珠和氧化铅珠（食品工业不宜使用）等， 由于最初使用的是天然玻璃砂，故搅拌磨又经常称 为砂磨机(sandmill)。
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介质粒度与产品粒度
研磨介质粒径要根据成品粒径要求进行选择。成 品粒径一般与研磨介质粒径成正比。磨介的粒径必须 大于浆料原始平均颗粒粒径的10倍。要求得到粒度小 于1~5μm和5~25μm的成品时，可分别选用粒度范围 在0.6~1.5mm和2~3mm之间的磨介。但应注意，磨介 过小反而会影响研磨效率。如果对成品粒径要求不高 时，使用较大的研磨介质，可以缩短研磨时间并提高 成品产量。
（2）磨介填充系数
磨介充填系数过大将减缓冲击粉 碎作用，一般为28%~40%，其中湿 法可取高限。
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（3）磨介尺寸
磨介尺寸与进料和出料粒度有关，进料粒 度越小，产品粒度越小，应选用较小的磨介。 根据产品及进料粒度将不同尺寸的磨介按一定 比例配合使用，通常可以达到最佳效果。
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（4）物料含水率
为防粉末黏结，干法粉碎中的含水率一般 要求小于2%，若与干燥工艺联合作业时可达 5%；湿法粉碎中的固形物含量过低时，因不易 在磨介表面挂浆而降低生产能力及粉碎效率， 但过高，则因浮力增大而减缓冲击作用，一般 选用含水率60％~82％。
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（一）离心式切片机 （二）蘑菇定向切片机
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（一）离心式切片机
结构 工作原理 特点
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离心式切片机特点
优点：结构简单，生产能力较大，具有良好的通用性。切
割时的滑切作用不明显，切割阻力大，物料受到较大的挤压 作用，故适用于有一定刚度、能够保持稳定形状的块状物料， 如苹果、土豆、萝卜等球形果蔬。
缺点：不能定向切片。
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离心式切片机结构
主要由圆筒机
壳、回转叶轮、
刀片和机架组成。
圆筒机壳固定在
机架上，切割刀
片装入刀架后固
定在机壳侧壁的
刀座上。回转叶
轮上固定有数个
叶片。
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工作原理
以一定速度（约260r/min）回转的叶轮带动料块作 圆周运动，使得料块在离心力作用下被抛向机壳内 壁，此离心力可达到其自过程身重量的7倍，使物 料紧压在机壳内壁并与固定刀片作相对运动，此相 对运动将料块切成厚度均匀的薄片，切下的薄片从 排料槽卸出。
缺点：噪声大，对机械结构强度要求高。
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振动磨结构
结构如图5.14所示， 其研磨容器与电动机驱 动的能产生高频振动的 偏心振Biblioteka Baidu一起安装在振 动机架上，机架的下方 为减振器。高频振动的 频率范围为 1000~1500Hz，振幅范 围为3~20mm。
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(二)振动磨
振动磨是振动源装置的球（棒）磨机。通常，一个 振动装置可以同时带动数个筒体振动。但以单筒、 双筒结构的振动磨最为常见。
振动磨在干法和湿法状态下均可工作。
结构 振动磨原理 特点
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特点
优点：采用磨介尺寸小，研磨效率高，比滚筒式高 数倍至十几倍；成品粒度小，平均粒径可达2~3μm 以下；充填系数大（60%~80%)，生产能力强，约 为滚筒式的10倍；可封闭式作业，操作环境好。
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(三) 搅拌磨
搅拌磨从球磨机发展而来 结构 原理 介质粒度与产品粒度
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结构
结构如图5.15所示，其主体由搅拌器、带冷却夹套 的立桶和磨介等构成。其外围设备包括分离器和输 料泵等。
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原理
搅拌磨的超微粉碎原理是，在分散器高速 旋转产生的离心力作用下，研磨介质和液体浆 料颗粒冲向容器内壁，产生强烈的剪切、摩擦 冲击和挤压等作用力（主要是剪切力）将浆料 颗粒粉碎。搅拌磨能满足成品粒子的超微化、 均匀化要求，成品的平均粒度最小可达到数微 米。
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第二节 切割碎解机械
切割碎解机械是一类用于加工高水分含量 食品原料的食品机械。
这类机械设备大多利用刀刃切割所产生的 局部冲击力和剪切力对物料进行切割或碎 解。
由于所处理的原料来源和种类不同，要求 得到的产品不同，因此，这类设备机械种 类繁多。
常见的切割机械有：切片机、切丁机、切 段机等。
常见碎解机械设备有：用于果蔬物料的破 碎机、打浆机，用于肉类制品的绞肉机和 斩拌机等。
一、切片机 二、切丁机 三、绞肉机 四、斩拌机 五、水果破碎机 六、打浆机
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一、切片机
切片机械是将物料切割成厚度均匀一致的片状产 品的机械。切片机可有不同形式，有些对原料的适应 性较强，如离心式切片机，有些则专用于某种物料， 如蘑菇定向切片机。