离心分离机(净乳机)原理及维护上课讲义

多少脂肪量取决于分离机的设计情况及分离机中牛乳的流 量和脂肪球的尺寸分布。
极小的脂肪球，通常<1微米, 在给定的速度下还没来得及上升就被脱脂乳带出 了分离机，脱脂乳中残留的脂肪含量通常介于0.04 — 0.07% 之间，据此，称 该设备的脱脂能力为0.04 — 0.07。 如果牛乳通过该设备的流速减小，那么牛乳通过分离通道的流速也会减小， 这就给脂肪球更多上升时间，并从稀奶油出口排出。换句话说，分离机的脱 脂效率随着流量的减少而稍有增加，反之亦然。
如果该容器装上倾斜挡板，那么在重力的影响下，沉积在 挡板上的颗粒将从挡板上滑下，并堆积在容器的底部。
带有能产生层流和颗粒下滑的倾斜挡板的沉降容器
2020/7/10
一固相两液相的连续分离
2020/7/10
用于两种混合液相连续分离和 固体颗粒同时沉降的容器。 B 入口 B1 轻液溢流口 B2 挡板阻止轻液从重液出口排出
脂肪含量为40% 的稀奶油的排出量将为：
800 × 100
40
= 2000L/h
其中800L/h 是纯脂肪量，剩下的1200L/h 是“脱脂乳”。
在稀奶油和脱脂乳的出口处安装节流阀，可以调节两种液流相应的体积，以便获得符 合脂肪含量要求的稀奶油。
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固体杂质的排出
分离钵的沉降空间里收集的固体杂质有稻草、毛发、乳 房细胞，白血球（白细胞），红血球，细菌等。牛乳中 的沉渣总量是变化的，但一般的约为1Kg/10000L。沉渣 容积的变化取决于分离机的尺寸，典型的有10 — 20L。
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重力沉降
从历史角度说，离心分离是近代的一项 发明。早在100 年前，把一种物质从另一种 物质中分离出来的技术是靠重力沉降的自然 过程。
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沉降条件
1.要处理的液体必须是悬浮液，即两种或更 多相的混合物。 2.被分离的相之间必须互不相溶，在溶液中 ，溶质不能用沉降的方法分离。 3.要分离的相也必须具有不同的密度。
分离
在离心分离钵中牛乳通过分布 孔进入碟片组
稀奶油，即脂肪球，比脱脂乳的密度小，因 此在通道内朝着转动轴的方向运 动，稀奶油通过轴口连续排出。
脱脂乳向外流动到碟片组的空间，进而通过 最上部的碟片与分离钵锥罩之间 的通道，脱脂乳由此排出。
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碟片组的部分剖面 图，表示牛乳进入分配孔，脂肪从 脱脂乳中分离的示意
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沉降如何进行
密度
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连续式重力分离
把固体从液体中连续分离出来的容器
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挡板增加沉降能力
沉降溶器中的水平挡板增加了沉降能力
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当悬浮液在带有水平挡板的容器中进行连续分离时，分离通道最终将被沉积 的颗粒堵塞，于是分离停止。
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极限颗粒 所有大于极限颗粒的颗粒如果 位于阴景部分均可以被分离
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2.2.1牛乳的连续分离
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净化
在离心净化钵中，牛乳从碟片 组边缘进入并向内流过通道
离心净乳机和分离机最大的不同在于碟片组 的设计。净乳机没有分配孔，净乳机有一个 出口，而分离机有两个。
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在压力盘式分离机中，时，它即浮起，达到一定的刻 度位置，此排出稀奶油的体积由一个带有流量计（3） 的稀奶油阀控制。阀孔的大小由一个螺钉调节，节流 的液流通过一个带刻度的玻璃管，该管内有一个短管 状的浮子，当稀奶油流过位置根据稀奶油的流量和粘 度不同而变化。
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密闭式分离机
密闭式分离机上的恒压装置，图中所示的阀 是隔膜阀通过隔膜上的压缩空气来调节所要 求的产品压力。
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稀奶油的脂肪含量
进入分离机的全脂牛乳以两种液流排出，脱脂乳和稀奶油。其中，稀奶油的
流出量约占总量的10%，稀奶油排出量所占的比例决定了稀奶的脂肪含量。
如果全脂乳含有4%的脂肪，流量为20000L/h，通过分离的脂肪总量将为：
4 × 20000
100
= 800L/h
如果要求稀奶油的含脂率为40%，则稀奶油必须用一定量的脱脂乳来稀释。
离心分离机(净乳机)原理及维护
1.分离机的发展史
鲜牛乳的主要化学成分
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牛奶的密度为 蛋白质的密度为 脂肪的密度为 乳糖的密度为 矿物质的密度为
1.03g/ml 1.1g/ml 0.92g/ml 1.76g/ml 1.1g/ml
2.分离机的工作原理
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2.1分离的条件及方式
2.2 分离原理
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沉降速度
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旋转的容器产生离心力
固体颗粒的连续离心分离－－净化。
挡板容器旋转90o，并绕轴旋 转，形成一个从牛乳中连续分离固体颗 粒的离心钵
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净化=从液体中分离出固体颗粒
分离通道简图及分离过程中固体颗粒是如何在液体中的示意图
2020/7/10
脱脂乳出口带有自动恒压装置 的密闭式分离机
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密闭式分离机和带压力盘式分离机在出口特性上的区别
1 空气柱 2 稀奶油的外液面 3 稀奶油的内液面 4 要求的稀奶油的 脂肪含量的液面
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位于半开式钵体顶部的压力盘出口
密闭式的设计
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1 出口泵. 2 钵罩 3 分配孔 4 碟片组 5 锁紧环 6 分配器 7 滑动钵底部 8 钵体 9 空心钵轴
10 机盖 11 沉渣器 12 电机 13 制动 14 齿轮 15 操作水系统 16 空心钵轴
稀奶油中脂肪含量的控制
在牛乳分离的过程中，固体杂质的排出通常 30 — 60 分钟进行一次。
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通过钵体周围沉渣空间的短时开启排除固体 污物
2.2.2离心分离机的基础设计
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现代的分离机有两种类型:半开式和密闭式。 半开式设计
半开式（压力盘)自净分离机 1 分配器.2 碟片组,3 稀奶油压力室 4 脱脂乳压力室
压力盘式分离机
从压力盘式分离机中排出的稀奶油的量可以 用稀奶油出口处从稀奶油出口排出的稀奶油 量渐渐地的节流阀调节。 如果该阀门逐渐地打开，增加，而其脂 肪含量逐渐地减少。
出口带有手动控制出口 2 稀奶油节流阀装置的压力盘式分离机 1 带有压力调节阀的脱脂乳 3 稀奶油流量计
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稀奶油流量计