第四章搅拌及均质机械

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• 阀式均质机的缺点 • 闹式均质机的生产能力受到一定限制,活阀缝隙易被 堵塞,均质机头易磨损,卫生处理也很不方便。
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• 二、高压均质机的计算

1、生产能力




分)

0.9

2、功率




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式中:d-柱塞直径(m) s-柱塞冲程(m) Z-柱塞个数(个)
• 垂直时,造成阻力又很大。因此通常
• 都使浆叶与旋转方向成一夹角,减小
• 了阻力,提高了搅拌效果。)当轴沿
• 浆叶倾角方向转动时,可搅起沉渣,
• 反之可使悬浮物搅拌至底部。
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•浆叶固定在轴上的方法有四种:

(1)焊接法:制造方便,但强度不大,拆

卸困难,常用于直径小的容器中。
当顺从容器壁上除去结晶或沉淀物时,或利用搅拌

用,把已受热的容器附近的物料搅拌至其它地方,而处

其它地方的较冷物料搅拌至容器壁附近加热,以提高传

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• 浆叶的外形与容器底的轮廓相似,浆叶外缘至容器底 部的距离要适当,以30~50mm为宜,但由于高浓度物料搅 拌时只能取5mm,这时要求加工及安装的精度却高,不然外 片可能碰上器壁而损坏设备。
• 2、均质度非常一致,也不必象阀式均质机需精密阀 头。
• 3、可用同样机器同样流程来分离稀奶油,在同样的 设备和流程中,用来净化消毒乳。
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3rew
演讲完毕,谢谢听讲!
再见,see you again
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2020/11/28
其与浆式的完全相似,其水平
浆叶用垂直的浆叶把它们彼此联成
一起,成为钢性的框子。这样的结
构比较坚固,而且在搅拌时能搅动
大量的物料。适用于高浓度的物料,
框的大小取容器直径的2/3~9/10倍。
浆叶式搅拌器的转速较慢,所产生
的液流除斜浆外主要为径向户切线速度。液体流离浆叶

后,外趋近器壁,然后向上或向下折流。
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• 液流的径向速度较大,而轴向速度甚低,为了加强轴 向混合,并减小因切线速度所产生的表面旋涡,通常加装挡 板。
• 浆式搅拌器的主要特征是: • 1、混合效率较差; • 2、局部剪器效应有限,不易产生乳化作用。 • 3、因为浆叶易于制造和更换,适宜于有特殊触液材料 要求的料液(主要是金属污染和腐蚀问题)。
由于流动非常强烈,这种搅拌器使用大容器低粘度的液体
的搅拌,该搅拌不使用粘稠性物料。
• 特征:

1、混合生产能力较高,组对不互溶液体,产生细液滴

• 化液而液滴直径范围不大的情况下,生产能力受限制;

2、结构简单,易形成离心旋涡。
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3、限于粘度不大的液体的混合。 第四章搅拌及均质机械
•菜等植物原料的细胞组织,因它们有一定的坚度及弹性, 生产上仍存在问题,不甚理想,尚需不断研究,以求进一步 完善。
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• (二)离心式均质机 • 通过高速离心机使杂质被分离叫做净化,在净化的时 候又能均质,故称净化均质机,亦称离心均质机。
• 主要特点: • 1、在同一台设备内,一次操作可完成净化和均质两 个过程,耗电为净化和均质两设备的总和的30%,投资也 小。
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•第二节 均质机
• 目的:破碎物料中的 小微粒,得到均匀混合物提高 产品质量。如牛奶加工使脂肪球破裂,促进人体对脂肪的 消化,提高乳的稳定性(不发生如油与脱脂奶的分层现 象),果汁生产使小微粒破碎,减少沉淀等。 • 均质机按构造分类有:高压均质机、离心均质机、超 声波均质机三种。
•特点:构造简单,搅拌效果良好。 • 注意:当叶面与容器底面平行时,由于不 •能使物料形成涡流, 搅拌效果差;当叶 •面与旋转方向垂直时,造成阻力又很大。 •因此通常都使桨叶与旋转方向成一夹角,
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㈡、框式搅拌器:
•涡轮式搅拌器适宜处理多种物料,对中等粘度的物料特别有 效。
• 它的主要特征是: • (1)混合生产能力较高; • (2)按一定的设计形式,有较高的局部剪力效应; • (3)易清洗,价格较高(制造复杂);
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• ㈣、旋浆式搅拌器:

由2~3片旋转浆所组成,浆叶是用螺
•(2)螺钉连接法:螺钉把浆叶固定在轴上,
•中间有垫片。当轴是圆形时,主要靠浆叶与
•轴的摩擦力而使浆叶旋转,拆卸方便,但功
•率大时,容易产生滑动,故只适用于功率小
•的场合。

(3)方轴、螺钉连接,目的是克服浆叶与

轴的滑动,但方轴加工不便,浆叶与轴的

连接也比较麻烦。
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•均质阀原理图
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• 工作原理: • 剪切理论:当高压物料在阀盘与阀座间流过时,在 缝隙中心流速最大(150-200m/s)。而附于盘和座上的 物料为零,则形成了急剧的速度梯度,而产生强烈的剪切 力,使液滴发生变形和破裂达到乳化均质。 • 撞击学说:由于三柱塞往复泵的高压作用,使流体 中的脂肪球和均质阀发生高速撞击现象,因而使料液中的 脂肪球破裂。
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பைடு நூலகம்
2020/11/28
第四章搅拌及均质机械
•第一节 搅拌器
•一.搅拌的目的 • 强化传热、传质、强化化学反应,取得一种均匀混 合物。 •二、搅拌方法 • 机械搅拌----利用搅拌器进行搅拌; • 气流搅拌----利用压缩空气进行搅拌; • 超声波搅拌—利用超声波的作用进行搅拌; •三.搅拌器的类型与构造: • 根据浆叶构造的特征,可分成四类:平浆式搅拌器、 旋浆式搅拌器、涡轮式搅拌器、特种搅拌器。
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•㈢、涡轮式搅拌器: • 其结构与离心泵的叶轮相似(叶片多 •而短),安装在中央的旋转轴上,以较高 •的速度旋转,一般转速为100~2000rpm。 •平直叶片产生强烈的径向和切线流动,通 •常加挡板以减小中央旋涡,同时增强因折
•流而起的轴向流,工作时,搅拌液沿轴线由中心孔而进入轮 内,有各小叶片工作因而加热,然后再以高速度偶轮*抛出。
N-柱塞往复次数(次/
φ-填充系数 0.8~
式中:H-泵的压头(m液柱) V-每小时物料体积(m³/h) ρ-液体密度(Kg/m³) η-泵效率 0.7~0.8
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•三、其他均质机
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• (一)喷射式均质机 • 1.操作原理 • 利用蒸汽或压缩空气流来供给物料均质的能量,借高 速运动的物料颗粒间相互碰撞或使颗粒与金属表面高速撞击, 使颗粒粉碎成更细小的粒子,而达到均质的目的。 • 2.生产流程 • 3、 优缺点 • 设备结构简单,尤其是无运动部件,操作和维修容易, 但由于料液和蒸汽直接混合,给产品带来异味。这种设备虽 然可以应用于各种强度的固体物料的均质,但对于水果、蔬
• 母固定在轴上,螺母的拧紧方向与浆叶旋
• 转方向相反,才能借阻力作用使螺母在搅
• 拌器运转时愈来愈紧,旋浆的直径为容器
• 直径的0.2~0.3倍,搅拌浆的转速一般为
• 300~1000rpm,高速推进,不需安装复杂的传动装置。旋
浆高速转动所造成的液体速度主要为轴向和切线速度,所
以液体作螺旋状运动,旋桨使液体受到强烈的切割或剪切,
•(4)键固定法:浆叶焊在轴套上,轴套与 •轴之间销以键固定,能克服以上缺点,被广 •泛采用,为了使搅拌更有效,可装置好几排 •浆叶,每一排上浆叶为两个或四个,相邻两 •排浆叶应互相垂直,以增加搅拌效率,浆叶的大小约为容 器直径的1/3~2/3,宽度为长度的1/10~1/6。转速一般为 20~80转/分,低速搅拌。
•㈤、特殊形式----行星搅拌器 • 行星传动搅拌器旋转浆的轴,不仅自转,而且还绕容 器旋转。
• 其优点是搅拌速度很高,传热导数高,缺点是结构复 杂。
• 适用于搅拌粘稠性的液体。

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•二 搅拌器的功率计算:
• 搅拌器所消耗的功率分为启动功和运转时克服摩擦阻 力消耗功率。 • 启动功率一般近似取其等于运转功率的2~3倍,
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•生产型均质 机
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•高速分散机、高速均质 机
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•分散机、均质 机
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•一、高压均质机结构与工作原理 • 结构:高压均质机主要由高压泵和均质阀所组成。 • 高压泵目前多采用三柱塞往复泵,均质阀安装在高压 泵的排出路上,均质乳化作用在此发生。(三柱塞式高压泵 是一种三作用泵,三作用泵是由共用一根曲轴的三个单作用 泵所组成,三个单作用泵的曲柄互相错开120度,其吸液泵 和排液泵也是三个泵共用。这样,在曲轴旋转一周的周期里, 各泵的吸液或排液依次相差1/3周期,大大提高排液泵流量 的均匀性。三作用泵的流量各为单作用的三倍。) • 泵体为一长方形不锈钢块锻造而成,开有三个柱塞孔, 并配有柱塞和活门,柱塞也由不锈钢制造,为防止液体泄露 及空气渗入,采用填料*密封,其材料可用石棉绳等。每个 泵配有两只活阀,在液体压力作用下自动开启或关闭,减压 时在弹簧或阀体重力作用下自动关闭或开启,共有六个活阀, 其中吸入活阀三个,压出活阀三个。
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• ㈠、平浆式搅拌器:

是最常用的一种,用于粘稠性和
• 一般液体物料搅拌。在结构上最简单,
• 它的浆叶用条钢制造,浆叶装置成与
• 旋转方向相垂直,或与旋转的方向成
• 一倾斜角(45度以下)(当叶面与容
• 器底面平行时,由于不能使物形成涡
• 流,搅拌效果差;当叶面与旋转方向
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