《食品机械与设备》绪论ppt课件

容器等。
• 2、专用食品机械。它是根据专用食品工艺要求而专门设 计或选用的一组机械，这些工艺往往不是一台机械能完
成的，它包括的机械种类很多，就不一一讲述了。
三、食品机械与设备的常用材料
（一）对一般材料的要求
1、机械性能
–主要包括机械强度、弹性强度和硬度等。 –在稳定性计算或动载荷的情况下，弹性强度是设计的
主要依据。
–硬度是说明材料的耐磨性及切削加工的可能性。
2、耐腐蚀性
• 食品生产中所处理的物料常常带有对金属材料的腐蚀 性，有些本身就是酸碱，以及常用的食盐等。 • 设计食品机械时，材料的耐腐蚀性对选择材料常起到 决定因素。机械设备的耐腐蚀程度决定于：（1）材 料的化学性质和表面状态。（2）物料介质的种类、 浓度和温度等。 • 材料的腐蚀速度可用重量损失率K（g/m2· h）或腐蚀速 度Ka（mm/年）来表示。
• 紫铜墙铁壁的冷压、热压加工性能好，对许多食品具
有高耐蚀性，能抗大气和淡水腐蚀，对中性溶液及流 速不大的海水都具有抗蚀性，对一系列的有机酸及各 种醇类都有好的抗蚀性，对氢氧化钠也抗蚀。 • 在处理介质中存在氨、硫化氢及氧化物时，紫铜的腐
蚀加快而无机酸、硫、硫化物则结紫铜呈现强腐蚀性。
• （2）铜对食品的影响：铜完全不适于制造和保存乳制 品，当乳中含铜达1.5ppb时（十亿分之一），乳中就 带有不适味，奶油很快酸败，加热时也会加强氧化。 Cu对维生素C的影响很大。
紫铜管
铜塑复合通水管
黄铜管
铜热交换器
铜热交换器
2、铝及铝合金
• （1）铝的特点： • ①比重小，导热系数高（175 kcal/m· ℃· h），具有较好 的冷热冲压性，焊接性好，但机械性能和铸造性能差， 切削加工不好，允许工作温度在150℃以下。
• ②铝的抗腐蚀性能好，因为有一层Al2O3的氧化膜，白色 无毒，在大气中有高的耐腐蚀性，以致在含硫化物的水 中也而蚀，在海水中铝及铝合金相当稳定。如在许多有 机酸中，如醋酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、葡萄糖酸、 脂肪酸等，以及在酸性的水果汁、葡萄酒中，铝及铝合 金的腐蚀是微弱的，但草酸及蚁酸例外。铝在各种无机 酸及碱溶液中迅速破坏。
3、物理性能
• 主要的物理性能指标有：密度ρ （kg/m3）、导热系数λ
（kcal/m· ℃· h）、比热c（kcal/kg· ℃）、熔点hm（℃）、
线膨胀系数α （1/℃）、加热辐射波谱、磁性、表面摩 擦特性、粘着性等。在不同的使用场合，应该要求材料 有不同的物理性能。
4、制造工艺性
• 材料的制造工艺性能很重要，否则设计的零件难以加工， 甚至无法加工。如焊接件要有好的焊接工艺性能，要求
• 2Fe→2 Fe2++4e• 4e-+2H2O→4OH-
• 整个过程可写作：
• 2Fe+O2+2H2O→2Fe(OH)2
2、浓差腐蚀
• 同一种金属浸于浓度不同的溶液之中，也会形成不同 的电位，如果在盛有介质的容器中，各部分介质的浓 度不同，此时即形成浓差电池。 • 在这种电池中，与较稀的溶液相接触的电极负电性较 强，而与较浓的溶液接触的部分正电性较强，如敞口 容器会形成氧的浓差电池。 • 在液面附近氧的溶解度较高，可以是阴极，与液面较 远处氧的浓度较低，是阳极，电子由阳极向阴极转移， 而在贫氧区与富氧区的交界面上形成腐蚀。
高精度的零件要有好的切削性能等等。
（二）食品机械与设备的金属腐蚀
1、电化腐蚀
• 各种金属具有不同的电极电位，金属或合金在电解质溶 液中形成原电池，一部分金属以离子形式溶于电解质就
形成了电化腐蚀。
• 如碳素钢在水是构成的电池，铁素体的电极电位低于渗 碳体的电极电位，负电性较强，为阳极，渗碳体为阴极。 电子由Fe向Fe3C移动，从而形成Fe2+，引起腐蚀，碳钢 在水中的腐蚀方程式可以表示如下：
二、食品机械的分类
• 为了更好地系统掌握食品机械与设备，加强食品企业管 理，必须科学地对它们进行分类。 • 我国国家标准（GB7635-87）对食品机械分类做了有关规 定，把它们分为通用食品机械和专用食品机械两大类。 • 1、通用食品机械。包括食品泵，离心机，过滤机，均质 机，混合机，破碎机，压榨机，分选机，干燥机，清洗 机，热交换器，浓缩蒸发设备，脱气机，杀菌机，食品
（二）结构上的要求
–机械结构的目的是满足功能的要求，对于结构而言，
要满足：
–1、满足食品工艺的要求 –工艺上的先进性和适用性是考虑研究和设备一台（套） 食品机械的首要因素。 –2、卫生要求
–是食品机械区别于其他机械的基本特征之一。食品污 染有两个方面：①有毒物质的污染，包括各类有毒化 合物和重金属离子。②有害致病微生物的污染。
最合乎要求的各种食品。
（一）技术经济指标
• 一般有如下五项： • 单位生产能力。指机械设备生产食品产品的能力。 • 消耗系数。机械设备生产每单位重量或单位体积的产 品所需消耗的原材料及能量。 • 设备价格。
• 管理费用。包括劳动工资、维修和检修费用等。
• 产品总成本。是生产中一切经济效果的综合反映。
• （3）注意：用铜制造设备，应尽量避免接触其他金属，
以免产生原电池效应。 • （4）铸造性能：紫铜的铸造性能不好，一般不用于铸 造件。但加入其他金属后成为合金可以具有良好的铸 造性。
• （5）铜合金：常用的铜合金有青铜和黄铜，青铜的
调整成分有锡、铝、锰、硅、铁等。 • 黄铜主要用硅黄铜，具有良好的浇铸性和冷热冲压性 及良好的焊接性能。
3、化学腐蚀
• 即化学反应。
（三）常用的金属材料
• 这里主要指与食品物料介质相接触的部分，有两点要 求： • 一是对食品必须无害，不至于污染食品； • 二是不受或少受物料介质的腐蚀破坏，藉以延长使用 寿命。
1、铜及铜合金
• （1）纯铜：紫红色，故称为紫铜墙铁壁。特点：导热 系数特别高（338 kcal/m· ℃· h），常用于导热材料， 制造各种换热器。
食品机械与设备
绪 论
• 一、食品生产对机械设备的基本要求 • 二、食品机械的分类
• 三、食品机械与设备的常用材料
• 四、我国食品机械
• 任何机械设备在生产中所能够得到推广使用的程度，首 先决定于其技术经济指标，食品机械也不例外。总之， 我们的要求就是力求用最低的成本制造出最合用的食品 厂生产设备，并能用这些生产设备以最低的成本制造出