第七章熱交換熱處理機械與設備.ppt

食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 引言各種換熱設備及其換熱形式第一節(jié)熱交換器第二節(jié)熱處理機械設備第三節(jié)擠壓機械與設備第四節(jié)油炸設備第五節(jié)其它加熱機械設備本章小結思考題自測題 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 自測題 一 判斷題二 填充題三 選擇題四 對應題 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 四 對應題 1 找出下列熱交換器與結構特點之間的對應關系 并將第二列的字母填入第一列對應項的括號中 1 蛇管式熱交換器A 加熱蒸汽與料液呈并流 2 普通套管式熱交換器B 密封周界長 3 列管式熱交換器C 管外傳熱膜系數(shù)較低 4 夾層套管式熱交換器D 轉子組合件 5 多管套管式熱交換器E 單位加熱面積的設備較大 6 板式熱交換器F 內部由多根縮徑波紋管子構成 7 旋轉刮板式熱交換器G 由三層同心波紋管構成 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 四 對應題 2 找出下列熱處理設備與特點之間的對應關系 并將第二列的字母填入第一列對應項的括號中 1 螺旋輸送預煮機A 預熱淋水與冷卻水可換熱利用余熱 2 刮板鏈帶輸送預煮機B 占地面積小 對物料適應性不廣 3 夾層鍋C 占地面積大 對物料適應性大 4 蒸汽熱燙機D 小批量多品種預處理 5 淋水式熱燙機E 進出熱燙室需要適當?shù)拿芊獯胧?食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 三 選擇題 小批量多品種果蔬可用 進行熱燙處理 A 螺旋輸送式熱燙機B 刮板輸送熱燙機C 夾層鍋D 水泥池螺旋式熱燙設備的熱燙強度可以通過調節(jié)加以控制 螺旋轉速B 熱燙水溫C 螺旋螺距D 列管式熱交換器可用作 殺菌器B 冷凝器C 蒸發(fā)加熱器D 和 旋轉刮板式熱交換器可用在 蒸發(fā)B 干燥C 冷凍D B和C板式熱交換器可用作 殺菌器B 冷凝器C 蒸發(fā)加熱器D 和 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 三 選擇題 下列熱交換器的加熱面積調整較方便 板式B 套管式C 旋轉刮板式D 和 在所有熱交換器中 熱交換器的密封圈最少 板式B 套管式C 列管式D 和 下列熱交換器中 最適用于黏稠物料 板式B 螺旋板式C 列管式D 旋轉刮板式混合式熱交換器可用于 冷凝二次蒸汽B UHTC 除去不凝性氣體D A和B用于冷凝二次蒸汽的混合式熱交換器 通常與相連接 機械真空泵B 蒸汽噴射泵C 水力噴射泵D A和B 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 一 判斷題 一換熱器管的傳熱系數(shù)不高 逆流和順流式列管式換熱器的管程為單程 列管式熱交換器也稱殼管式熱交換器 套管式熱交換器可方便地進行逆流換熱操作 多管套管式熱交換器適用于大顆粒物料的熱處理 套管式熱交換器一般不能方便地改變換熱面積 管程為偶數(shù)的列管式熱交換器 管內流體的進出都在同一端封頭 當兩種流體表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)相差5倍以上時 宜采用翅片管式熱交換器 板式熱交換器的進出管一定分設在傳熱板區(qū)兩端的壓緊板和支架板上 蒸汽注入式加熱器是將蒸汽注入產(chǎn)品的直接式加熱器 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 一 判斷題 板式熱交換器中流體的滯留時間可以在不改變換熱面積和入口流速條件下加以改變 一般板式熱交換器的傳熱板四角有4個圓孔 旋轉刮板式熱交換器的刮板均以活動鉸鏈方式與轉筒連接 旋轉刮板式熱交換器只能直立安裝 為了排料方便 所有的夾層鍋底均設有一個排料口 高位式冷凝器的大氣腿可以將二次蒸汽帶入的不凝性氣體排除 螺旋式連續(xù)預煮機對物料的適應性不如刮板式預煮機的強 蒸汽熱燙機全部采用水封方式使物料進入熱燙室或從熱燙室排出 蒸汽熱燙機一般均設有物料冷卻段 蒸汽熱燙機對物料的冷卻一般都用冷水作介質 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 二 填充題 用于流體食品的熱交換器可以分為和兩類 者又可分為式 具體的熱交換器有 等 和式 具體的熱交器有 等 新型管式換熱器主要型式有 等 板式換熱器主要由 等構成 它有以下特點 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 二 填充題 旋轉刮板式換熱器的主要特點是可使獲得高的 可用作 和的換熱器 直接式換熱器 也稱為 的特點是直接混合進行 因此 在熱交換的同時 還發(fā)生 直接式與相比 由于省去了 因此簡單 效率高 操作成本低 但采用這種設備只限于場合 直接式換熱器在食品工業(yè)中既可用來對進行 也可用作 在直接式UHT殺菌系統(tǒng)中所用的加熱器是的 應用的加熱介質是 具體的熱交換器形式有式和式 在真空蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)中 用于冷凝的也是直接式熱交換器 具體的型式有 式 式和式等 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 二 填充題 食品工業(yè)中 有兩種用以對作加熱外理的連續(xù)式設備 它們是 式和式連續(xù)預煮機 其中式對物料種類的適應性較廣 夾層鍋是一種以為加熱介質的熱處理 熱燙設備 有式和式兩種形式 可用于多種食品原料的熱處理 例如 果蔬的 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 引言 食品加工過程中 物料進行加熱或冷卻處理 即熱交換 是一項普遍而重要的單元操作 物料涉及從原料到包裝半成品 物料的三種傳熱方式 對流 傳導和輻射 食品物料狀態(tài)有液體 固體兩大類 對它們加熱或冷卻操作可在通用或專用熱交換設備進行 例如 對于液體物料可用各種間接或直接式熱交換器 對于未包裝固體物料 一般可采用專用熱處理設備 如擠壓機 油炸機 熱燙機等 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 表7 1食品加工的熱交換熱處理設備類型 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 本章小結 食品工業(yè)普遍涉及不同形式的的熱交換熱處理設備 典型的設備類型包括各種形式的熱交換器 油炸設備 夾層鍋 熱燙設備 螺旋擠壓機 微波加熱和紅外加熱設備等 對于流體食品的加熱或冷卻可以用各種形式的間接或直接式熱交換器 這些熱交換器或以獨立形式存在 或結合在各種功能的組合設備中 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 本章小結 工業(yè)用的油炸設備可以分為間歇式和連續(xù)式油炸設備 油炸設備可用電加熱 也可用燃料直接燃燒加熱 還可采用導熱油方式加熱 油炸設備油鍋中炸渣的去除可以采用油水混合工藝設備 也可采用熱油循環(huán)過濾除渣的方式 連續(xù)式油炸鍋的性能與油槽結構有較大關系 熱燙設備主要用于果蔬加工 熱介質可用熱水也可用蒸汽 輸送裝置主要有螺旋式和帶式兩種 先進的熱燙設備可同時完成具有熱燙與冷卻操作 而且往往采用余熱回收流程 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 螺桿擠壓機容破碎 捏合 混煉 熟化 殺菌 干燥和成型等功能于一體 可用于生產(chǎn)膨化 組織化或其它成型產(chǎn)品 螺桿擠壓機可按不同方式分為單螺桿型 雙螺桿型 高剪切型 低剪切型 自熱型和外熱型等 不同的應用目的需要選用不同型式的螺桿擠壓機 遠紅外加熱設備是輻射型加熱設備 其結構形式有箱式和隧道式兩類 相應的操作形式分別為間歇式和連續(xù)式 各種遠紅外加熱設備的關鍵部件遠紅外發(fā)熱元件 本章小結 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 微波加熱設備利用微波能對食品加熱 其操作和結構形式也分別有間歇加熱的箱式和連續(xù)加熱的隧道式兩種 用于加熱的微波頻率分別為915Hz和2450Hz 各種微波加熱設備均需要具有防止微波外泄的安全設計 本章小結 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 思考題 1 舉例說明間接式熱交換器在食品加工過程中的應用 2 舉例說明直接式換熱器在食品加工過程中的應用 3 簡述螺桿擠壓機類型與適用原料狀態(tài)和產(chǎn)品類型 4 擠壓機內的擠壓 剪切作用是如何形成的 它們與螺桿結構的關系如何 5 比較雙螺桿和單螺桿擠壓機的結構及性能特點 6 比較討論螺旋式與刮板式連續(xù)熱燙機的特點與適用場合 7 什么是IQB 用簡圖示意一個利用蒸汽對物料進行快速熱燙和冷卻的設備流程 8 比較討論遠紅外加熱設備與微波加熱設備的特點和適用場合 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 第一節(jié)熱交換器 熱交換器主要指的是用于對流體食品或流體加工介質進行加熱或冷卻處理的設備 兩大類型 間壁式熱交換器 直接式 混合式 熱交換器 一 間接式熱交換器二 直接式熱交換器 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 一 間接式熱交換器 間壁式熱交換器的特點是換熱介質和換熱物料被金屬材料隔開 兩者不相混合 通過間壁進行熱量的交換 這種加熱方式符合食品衛(wèi)生要求 在食品工業(yè)中應用最為廣泛 間壁式熱交換器按其傳熱面的形狀和結構可分為管壁傳熱和板壁傳熱兩種形式 一 管式熱交換器 二 板式熱交換器 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 二 板式熱交換器 板式熱交換器的特征是采用板壁作為換熱壁 常見的有板式 螺旋板式 旋轉刮板式以及夾套式熱交換器等 1 板式熱交換器2 旋轉刮板式熱交換器 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 一 管式熱交換器 管式熱交換器的結構特征是其傳熱面由金屬管構成 這類熱交換器的主要形式有盤管式 套管式 列管式和翅片管式等 1 盤管式熱交換器2 套管式熱交換器3 列管式熱交換器4 翅片管式熱交換器 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 1 盤管式熱交換器 也稱蛇管式熱交換器 應用廣泛 例如 冷庫中的冷排管和盤管式冷凝器 某些大型攪拌反應罐內的盤管式熱交換器 乳品工業(yè)用這種形式的熱交換器作奶油 煉乳等高黏度制品的加熱或冷卻用 盤管式換熱用作超高溫滅菌器的加熱器 1 沉浸式盤管熱交換器 2 噴淋式蛇管熱交換器 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 1 沉浸式盤管熱交換器 這種熱交換器盤管浸沒在裝有流體的容器中 管內和容器內的兩種流體通過盤管進行熱交換 形狀 排管狀 螺旋形 稱為盤香管 也可根據(jù)容器特點將做成其它形狀的盤管 特點 這種熱交換器管外空間較大 因而管外流體流速較小 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)不高 熱交換器傳熱效率低 是較古老的一種設備 優(yōu)點 結構簡單 制造維修方便 造價低 能承受較高壓強 由于管外為大量流體 故對操作條件的改變并不敏感 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 2 噴淋式蛇管熱交換器 結構如圖7 3所示 特點 與沉浸式相比 噴淋式盤管換熱器的管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)有所提高 因此所需傳熱面積 材料消耗和制造成本都較低 此外 作為衛(wèi)生式設備 清洗消毒也較方便 同時 冷卻水消耗量只有沉浸式的一半 但這種設備占地面積大 操作時管外有水汽發(fā)生 對環(huán)境不利 故常安裝在室外 另外 管子氧化快 壽命短 噴淋的液體量有變化時 溫度響應極為敏感 圖7 3噴淋式蛇管熱交換器 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 2 套管式熱交換器 套管式熱交換器有普通套管式和新型套管式兩種型式 換熱原理上兩者無本質區(qū)別 但材料和結構方式 后者作了較大改進 因而目前已經(jīng)廣泛用于黏稠流體的加熱 1 普通套管式熱交換器 2 新型套管式熱交換器 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 1 普通套管式熱交換器 結構如如圖7 4所示 操作時 一種流體在內管流動 另一流體在套管環(huán)隙內流動 利用蒸汽加熱內管中的液體時 液體從下方進入套管的內管 順序流過各段套管而由上方流出 蒸汽則由上方套管進入環(huán)隙中 冷凝水由最下面的套管排出 套管式熱交換器每程的有效長度不能太長 否則管子易向下彎曲從而引起環(huán)隙中的流體分布不均 通常采用的長度為4 6m 特點 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 特點 優(yōu)點 結構簡單 能耐高壓 可保證逆流操作 排數(shù)和程數(shù)可任意添加或拆除 伸縮性很大 它特別適用于載熱體用量小或物料有腐蝕性時的換熱 缺點 管子接頭多 易泄漏 單位體積所具有的換熱面積小 且單位傳熱面的金屬材料消耗量是各種熱交換器中最大的 可達150kg m2 而列管式熱交換器只有30kg m2 適合于需要傳熱面不大的情況 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 2 新型套管式熱交換器 背景特點與型式 雙管同心套管式 多管列管式 多管同心套管式組合形式 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 背景特點與型式 背景 隨著材料科學 金屬加工技術的發(fā)展 以及對已有種類熱交換器分析研究 基于套管式的熱交換器的性能得到了很大的改善 出現(xiàn)了新型套管式熱交換器 特點 所用材料為薄壁無縫不銹鋼管 彎管的彎曲半徑較小 并可在一個外管內套裝多個內管 直管部分的內外管均為波紋狀管子 大大提高了傳熱系數(shù) 大多采用螺旋式快裝接頭 由于管壁較薄 彎曲半徑小 以及多管套在一起 其單位體積換熱面積較傳統(tǒng)套管式熱交換器有很大的提高 型式 雙管同心套管式 多管列管式和多管同心套管式 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 雙管同心套管式 結構如圖7 5所示 由一根被夾套包圍的內管構成 為完全焊接結構 無需密封件 耐高壓 操作溫度范圍廣 入口與產(chǎn)品管道一致 產(chǎn)品易于流動 適于處理含有大顆粒的液態(tài)產(chǎn)品 圖7 5雙管同心套管式結構示意 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 多管列管式 結構如圖7 6所示 外殼管內部設置有數(shù)根加熱管構成的管組 每一管組的加熱管數(shù)量及直徑可以變化 為避免熱應力 管組在外殼管內浮動安裝 通過雙密封結構消除了污染的危險 并便于拆卸維修 這種結構的熱交換器有較大的單位體積換熱面積 圖7 6多管列管式結構示意 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 多管同心套管式 結構如圖7 7所示 它由數(shù)根直徑不等的管同心配置組成 形成相應數(shù)量環(huán)形管狀通道 產(chǎn)品及介質被包圍在具有高熱效的緊湊空間內 兩者均呈薄層流動 傳熱系數(shù)大 整體有直管和螺旋盤管兩種結構 由于采用無縫不銹鋼管制造 因而可以承受較高的壓力 圖7 7多管同心套管式結構示意 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 組合形式 以上三種結構形式的熱交換器單元均可以根據(jù)需要組合成如圖7 8所示的熱交換器組合體 圖7 8新型套管式熱交換器組合體 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 3 列管式熱交換器 也稱殼管式熱交換器 基本結構折流擋板熱膨脹補償特點與應用 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 特點與應用 目前使用最廣的熱交換器 優(yōu)點 易于制造 生產(chǎn)成本低 適應性強 可以選用的材料較廣 維修 清洗都較方便 特別是對高壓流體更為適用 在食品工業(yè)中常用作預熱器 加熱器和冷卻器 在冷凍系統(tǒng)中可以用作冷凝器和蒸發(fā)器 用蒸汽加熱時 蒸汽在管外流動 在考慮食品的衛(wèi)生要求時 與食品物料直接接觸的部分應采用不銹鋼作材料 缺點 結合面較多 易造成泄漏 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 折流擋板 對于管外殼間的流體 為了提高管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 則在管外裝設折流板 或稱擋板 折流板形式常用的有弓形和盤環(huán)形兩種 見圖7 10 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 熱膨脹補償 熱交換器內管內外溫度不同 管壁溫度和殼壁溫度也不同 致使管束與殼體的熱膨脹程度有差別 這種熱脹冷縮所產(chǎn)生的應力往往使管子發(fā)生彎曲 或從管板上脫落 甚至還會使熱交換器毀壞 當管壁和殼壁的溫度差大于50 時 應考慮補償措施以消除這種應力 常用的熱補償方法有浮頭補償 補償圈補償和U形管補償 見圖7 12 圖7 12熱膨脹的補償 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 4 翅片管式熱交換器 為什么用翅片式熱交換器 形式 很多 常見如圖7 13所示 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 為什么用翅片式熱交換器 在生產(chǎn)上常常遇到一種情況 熱交換器間壁兩側流體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)相差頗為懸殊 例如 食品工業(yè)常見的干燥和采暖裝置中用水蒸氣加熱空氣時 管內的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)要比管外的大幾百倍 成為傳熱過程的主要阻力 這時宜采用翅片管式熱交換器 一般來說 當兩種流體表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)相差3倍以上時 宜采用翅片管式熱交換器 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 1 板式熱交換器 1 結構 2 傳熱板 3 板式熱交換器的分段 4 傳熱板在段內的流程 5 板式熱交換器的特點 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 2 旋轉刮板式熱交換器 這種熱交換器靠近傳熱面處有刮板連續(xù)不斷地刮掃運動 使料液成薄膜狀流動 這種熱交換器因此也稱為刮板薄膜式熱交換器 或稱為刮面式熱交換器 旋轉刮板式熱交換器的結構如圖7 17所示 主要由內面磨光夾套換熱圓筒 刮板轉子 密封機構和驅動裝置等組成 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 1 結構 結構如圖7 14所示 主要由許多平行排列帶密封圈的傳熱板 分界板 機架 導桿 壓緊板 螺桿及接管等組成 懸掛于導桿上的傳熱板 夾在前支架板與壓緊板之間 由螺桿壓緊 隔斷板供熱交換器分段用 進出熱交換器的接管可同時設在前支架板或設在壓緊板上 或分別設在此二板上 但隔斷板一定設有進出流體的側面接管 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 2 傳熱板 沖壓而成的矩形不銹鋼薄板 壁厚0 5 2mm 長寬比在 3 4 1 每板四角開4個圓孔 每塊板一側沿四周及圓孔嵌有耐高溫密封圈 有流體入口 分布區(qū) 傳熱區(qū) 收集區(qū)和流體出口 每塊板一側通過密封圈結構安排成同時只有兩孔與傳熱區(qū)相通 板的上下兩端中部開有相同的導軌槽口 因此根據(jù)需要可將傳熱板顛倒安排 板間距取決于密封圈的厚度 傳熱區(qū)波紋形式和加工精度 一般在3 8mm之間 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 3 板式熱交換器的分段 利用中間隔板可將板式熱交換器分成若干段 分段可使流體食品的預熱殺菌和冷卻在一臺板式熱交換器上完成 并可利用冷熱流體之間的溫差進行余熱回收 圖7 16帶余熱回收的板式熱交換器巴氏殺菌系統(tǒng) 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 如圖所示的熱交換器為三段結構 有兩塊中間隔板 原料產(chǎn)品首先由中間隔板進入 經(jīng)與殺菌保溫的熱流體進行逆流換熱得到預熱 然后進入逆流熱水加熱殺菌段 經(jīng)過殺菌段并保溫的流體由右邊中間隔板引入 受到原料產(chǎn)品的預冷卻 然后再由冷卻段進一步冷卻到預定的出料溫度 中間段是一個余熱回收段 既節(jié)約了預熱所需的加熱能量 又節(jié)省了冷卻所需的冷卻水量 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 4 傳熱板在段內的流程 不同流程可調整傳熱效果 換熱時間 不同流程組合形式 圖7 16所示 流程組合的公式表示法圖7 16 1 組合的公式表示圖7 16 2 3 組合的公式表示 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 圖7 16 1 組合的公式表示 組合內只有一種流道組合 即i 1 此流道組合內的冷熱流道數(shù)均為1 即a b 1 而段內冷熱流體均改變了3次流向 因此 m1 n1 3 流道數(shù)為1而流程只改變了1次 從下至上 所以 這種流程組合可以表示為 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 圖7 16 2 3 組合的公式表示 同理 圖7 16 2 所示的并聯(lián)組合 可以表示為1 3 1 3圖7 16 3 所示的混聯(lián)組合 可以表示為2 3 3 2 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 流程組合的公式表示法 設 設熱流體在段內以某固定流道數(shù)ai i 1 2 3 改變上下流向的次數(shù) 流程數(shù) 為mi i 1 2 3 冷熱流體在段內以某固定流道數(shù)bj j 1 2 3 改變上下流向的次數(shù)為nj j 1 2 3 則 熱流體在段內的總流道數(shù)Na可用下式表示 Na m1a1 m2a2 7 1 冷流體在段內的總流道數(shù)Nb也可表示為表示 Nb n1b1 n2b2 7 2 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 流程組合的公式表示法 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 5 板式熱交換器的特點 主要優(yōu)點 傳熱效率高 結構緊湊 操作靈活 適用于熱敏物料 衛(wèi)生條件可靠 主要缺點 密封周邊長 需要較多的密封墊圈 且墊圈需要經(jīng)常檢修清洗 所以易于損壞 另外 板式熱交換器不耐高壓 且流體流動的阻力損失較大 由于板間空隙小 故不適用于含顆粒物料及高黏度物料的換熱 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 二 直接式熱交換器 也稱為混合式熱交換器 其特點是冷 熱流體直接混合進行換熱 從而在熱交換的同時 還發(fā)生物質交換 直接式與間接式相比 省去了傳熱間壁 因而結構簡單 傳熱效率高 操作成本低 但采用這種設備只限于允許兩種流體混合的場合 常見直接式熱交換器有直接式蒸汽加熱器和混合式蒸汽冷凝器 一 蒸汽直接式加熱器 二 混合式蒸汽冷凝器 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 二 混合式蒸汽冷凝器 真空濃縮系統(tǒng)中產(chǎn)生的二次蒸汽一般都采用混合式冷凝器進行冷凝 它們都是在負壓狀態(tài)下利用冷卻水直接與二次蒸汽混合 使二次蒸汽冷凝成水 由于是負壓狀態(tài) 因此混合式冷凝器必須自身能產(chǎn)生真空 否則需要與真空系統(tǒng)相連接 常見的混合式蒸汽冷凝器1 填料式冷凝器2 孔板式冷凝器3 低位和高位冷凝器 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 混常見混合式冷凝器 噴射式冷凝器即所謂的水力噴射泵 參見第二章相關內容 它既有冷凝二次蒸汽的作用 也有抽吸不凝氣體的能力 即產(chǎn)生真空的能力 填料式和孔板式冷凝器只對二次蒸汽進行冷凝 因此需要與真空系統(tǒng)相配合 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 一 直接式蒸汽加熱器 是蒸汽直接與液體產(chǎn)品混合的熱交換器 兩種形式 蒸汽噴射式和蒸汽注入式 目前僅限用于質地均勻和黏度較低的產(chǎn)品 直接式蒸汽加熱器特點產(chǎn)品水分的控制蒸汽質量要求 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 蒸汽質量要求 就蒸汽質量而言 直接加熱所用的水蒸汽必須是純凈 衛(wèi)生 高質量的 而且必須不含不凝結氣體 因此必須嚴格控制鍋爐用水添加劑的使用 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 產(chǎn)品水分的控制 根據(jù)生產(chǎn)要求 有時由蒸汽帶入的水需要除去 以保持產(chǎn)品濃度不變 這通常在負壓罐器內通過閃蒸實現(xiàn) 通過控制罐內真空度可控制產(chǎn)品最終水分含量 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 直接式蒸汽加熱器特點 優(yōu)點 加熱非常迅速 產(chǎn)品感官質量的變化很小 而且大大地降低了 間接加熱通常遇到的 結垢和產(chǎn)品灼傷問題 缺點 產(chǎn)品因蒸汽冷凝水的加入而體積增大 從而在保溫管中的流速會受影響 因此 這種流速的改變在制定殺菌工藝規(guī)程時必須加以考慮 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 1 填料式冷凝器 如圖7 20 2 所示 冷卻水從上部噴淋而下與上升的蒸汽在填料層內接觸 填料層由許多空心圓環(huán)形的填料環(huán)或其它填料充填而成 組成兩種流體的接觸面 混合冷凝后的冷凝水由底部引出 不凝結氣體則由頂部排出 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 2 孔板式冷凝器 結構如圖7 20 3 所示 它裝有若干塊多孔淋水板 淋水板的形式有交替安置的弓形式和圓盤 圓環(huán)式兩種 冷卻水自上而下順次從通小孔流經(jīng)各層淋水板 部分水也經(jīng)淋水板邊緣泛流而下 蒸汽則自下方引入 以逆流方式與冷水接觸而被冷凝 少量不凝結氣體和水氣混合物自上方排出 換熱后的冷卻水從下方尾管排出 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 3 低位和高位冷凝器 當被冷凝的水蒸汽來自真空系統(tǒng)時 冷凝器必須處于負壓狀態(tài) 因此 除需要為冷凝器提供真空以外 也需要用適當措施將冷凝器中的冷凝水排出 根據(jù)冷凝水排除方式 直接式冷凝器又分為低位式和高位式兩種 見圖7 21 冷凝器與真空泵配接 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 冷凝器與真空泵配接 由圖7 21可見 不論是低位式還是高位式冷凝器 大部分二次蒸汽帶入的不凝性氣體不能隨冷凝水一起排除 因此 冷凝器的上部還必須與干式或濕式真空泵相接 以便把這部分氣體抽走 從而保證系統(tǒng)的真空度要求 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 低位式冷凝器 低位式冷凝器直接用泵將冷凝水從冷凝器內抽出 可以簡單地安裝在地面上 因而稱為低位式冷凝器 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 高位式冷凝器 高位式冷凝器不用抽水泵 而是將冷凝器置于10m以上的高度的位置 利用其下部長尾管 稱為氣壓管 俗稱大氣腿 中液體靜壓頭作用 在平衡冷凝器真空度的同時排出冷凝水 為了保證外部空氣不致進入真空設備 氣壓管出口應淹沒于地面的溢流槽中 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 蒸汽噴射式加熱器 蒸汽噴射加熱器是通過噴射室將蒸汽噴射入產(chǎn)品的加熱器 如圖7 18所示 蒸汽可以通過兩種形式噴射入流體管道中 或者通過許多小孔 或者通過環(huán)狀的蒸汽簾 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 蒸汽注入式加熱器 蒸汽注入式加熱器是在充滿蒸汽的室內注入產(chǎn)品的加熱器 如料液以液滴或液膜的方式進入充滿高壓蒸汽的容器中 加熱后的液體從底部排出 如圖7 19所示 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 第二節(jié)熱處理機械設備 熱處理機械設備的用途熱處理機械設備的類型一 夾層鍋二 連續(xù)式熱燙設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 熱處理機械設備的類型 以上熱處理操作的設備有間歇式和連續(xù)式兩類 間歇式熱處理設備中 使用最為普遍的是夾層鍋 連續(xù)式熱處理設備有多種類型 主要在于加熱介質 輸送方式和是否帶冷卻操作段等方面存在差異 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 熱處理機械設備的用途 食品加工中 許多清洗過的果蔬原料 往往必須及時進行熱處理 所謂熱處理 就是用熱水或蒸汽對果蔬物料進行短時加熱并及時冷卻 一些中式熟肉制品 在調味燒煮以前 也往往需要用熱水進行加熱 以去除其中血沫 這些處理常稱為預煮 熱燙 燙漂或漂燙等 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 一 夾層鍋 夾層鍋又稱為二重鍋 雙重釜等 其鍋體通常為半球形結構 上部加有直線段 按其深度分為淺型 半深型和深型 按操作分為固定式和可傾式 每種型式的夾層鍋均有大小不同的規(guī)格 帶攪拌器的夾層鍋夾層鍋的特點與應用 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 夾層鍋的特點與應用 特點優(yōu)點 結構和操作簡單 適用于多品種處理等 缺點 生產(chǎn)能力有限 操作勞動強度較大 另外 夾層鍋操作區(qū)常會出現(xiàn)大量水汽 因此 需要注意應有適當?shù)呐牌L措施 夾層鍋在食品加工業(yè)中仍有其重要地位 廣泛用于各種物料的漂燙處理 此外 也適合于調味品配制 溶糖化糖及一些肉類制品熬煮等操作 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 二 連續(xù)式熱燙設備 類型 一 連續(xù)預煮機 二 蒸汽熱燙設備 三 單體快速熱燙系統(tǒng) 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 類型 連續(xù)式熱處理設備可以分為三類 預煮機 物料浸在熱水中進行處理的設備 蒸汽熱燙設備 利用蒸汽直接對物料進行處理的設備 噴淋式熱燙設備 利用熱水對物料進行噴淋處理的設備 本質上這三類設備對物料的預處理目的是相同的 只不過所用的加熱介質狀態(tài)或處理方式不同而已 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 一 連續(xù)預煮機 預煮的概念預煮設備類型刮板式連續(xù)預煮機螺旋式連續(xù)預煮機 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 預煮設備類型 可用夾層鍋 大批量生產(chǎn)多用連續(xù)式預煮設備 根據(jù)物料運送方式不同 連續(xù)式預煮設備可以分為鏈帶式和螺旋式兩種 鏈帶式預煮機又可根據(jù)物料需要加裝刮板或多孔板料斗 其中以刮板式較為常用 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 預煮的概念 預煮也稱燙漂或漂燙 通常指利用接近沸點的熱水對果蔬進行短時間加熱的操作 是果蔬保藏加工 如罐藏 凍藏 脫水加工 中的一項重要操作工序 預煮的主要目的是鈍化酶或軟化組織 處理的時間與物料的大小和熱穿透性有關 例如 豌豆只需加熱1 2min 而整玉米需要處理11min 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 1 刮板式連續(xù)預煮機 結構工作過程特點應用 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 刮板式連續(xù)預煮機的工作過程 通過吹泡管噴出的蒸汽將槽內水加熱并維持所需溫度 由升送機送入的物料 在刮板鏈的推動下從進料端隨鏈帶移動到出料端 同時受到加熱預煮 鏈帶速度可根據(jù)預煮時間要求進行調整 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 優(yōu)點 物料形態(tài)及密度對操作影響較小 機械損傷少 缺點 但設備占地面積大 清洗 維護困難 刮板式連續(xù)預煮機的特點 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 刮板式連續(xù)預煮機可適應 如蘑菇等 多種物料的預煮 如將鏈帶刮板換成多孔板斗槽 則可以適應某些 如青刀豆等 物料的預煮操作要求 刮板式連續(xù)預煮機的應用 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 2 螺旋式連續(xù)預煮機 結構工作過程特點 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 特點 優(yōu)點 結構緊湊 占地面積小 運動部件少且結構簡單 運行平穩(wěn) 水質 進料 預煮溫度和時間均可自動控制 在大中型罐頭廠得到廣泛應用 如蘑菇罐頭加工中的預煮 缺點 物料的形態(tài)和密度的適應能力較差 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 工作過程 作業(yè)時 物料經(jīng)斗式提升機輸送到螺旋預煮機的進料斗 然后落入篩筒內 在運轉螺旋作用下緩慢移至出料轉斗 在其間受到加熱預煮 出料轉斗將物料從水中打撈出來 并于高處傾倒至出料溜槽 從溢流口溢出的水由泵送到貯存槽內 再回流到預煮機內 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 二 蒸汽熱燙設備 通常采用蒸汽隧道與傳送帶結合的結構蒸汽的保持典型蒸汽熱燙設備蒸汽熱燙機截面 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 蒸汽的保持 蒸汽熱燙機需要解決的一個基本問題是進出料過程確保蒸汽室內的蒸汽不外泄 較簡單的方式是采用水封結構 見圖7 28 也可以采用密封轉鼓進出料裝置 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 三 單體快速熱燙系統(tǒng) 單體快速熱燙IQB以下介紹三種IQB機流程 瀑布式淋水熱燙冷卻系統(tǒng)淋水預熱 蒸汽熱燙 淋水冷卻系統(tǒng)蒸汽 濕空氣熱燙冷卻系統(tǒng) 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 單體快速熱燙 熱燙后的產(chǎn)品需要及時進行冷卻 一般生產(chǎn)線上熱燙與冷卻獨立地先后完成 若將熱燙與冷卻結合在一套設備中 則可提高設備的能量利用率 這種將熱燙與冷卻結合起來的技術也稱為IQB 單體快速燙漂 技術 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 固定式夾層鍋 結構如圖7 22所示 其鍋體為一個半球形與圓柱形殼體焊接而成的夾層容器 夾層外分別設有進汽管 不凝性氣排放管和冷凝水排放管接口 在鍋底正中位置開有一個排料接管 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 可傾式夾層鍋 結構如右圖所示 主要由鍋體 傾覆裝置及機架構成 鍋體形狀與固定式的相似 全部鍋體用軸頸伸接于支架兩邊的軸承上 其中軸頸為空心結構 一端作為蒸汽進管 另一端作為不凝汽排出管 傾覆裝置為手輪及蝸輪蝸桿機構 搖動手輪可使鍋體傾倒 用于卸料 值得注意的是 可傾式夾層鍋底一般不設排料口 因為鍋體本身可傾 設排料口反而增加清洗負擔 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 不論是固定式還是可傾式夾層鍋 當鍋體容積較大 500L 或用于黏稠物料時 宜配置攪拌裝置 攪拌槳可視應用需要取錨式或槳式 轉速范圍在10 20r min 圖7 24所示為帶錨式攪拌器的固定和可傾式夾層鍋 帶攪拌器的夾層鍋 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 結構如圖7 25所示 主要由煮槽 蒸汽吹泡管 刮板輸送裝置和傳動裝置等組成 刮板上開有小孔 用以降低移動阻力 包括水平和傾斜在內的鏈帶行進軌跡由壓輪規(guī)定 水平段內壓輪和刮板均淹沒于貯槽熱水面以下 蒸汽吹泡管管壁開有小孔 進料端噴孔較密 出料端噴孔較稀 目的在于使進料迅速升溫至預煮溫度 為避免蒸汽直接沖擊物料 一般將孔開在管子的兩側 且這種開孔方式有利于水溫趨于均勻 刮板式連續(xù)預煮機結構 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 螺旋式連續(xù)預煮結構 如圖7 26所示 主要由殼體 篩筒 螺旋 進料口 卸料裝置和傳動裝置等組成 蒸汽從進氣管分幾路從殼體底部進入直接對水進行加熱 篩筒安裝在殼體內 并浸沒在水中 以使物料完全浸沒在熱水中 螺旋安裝于篩筒內的中心軸上 中心軸由電動機通過傳動裝置驅動 通過調節(jié)螺旋轉速 可獲得不同的預煮時間 出料轉斗與螺旋同軸安裝并同步轉動 轉斗上設置有6 12個打撈料斗 用于預煮后物料的打撈與卸出 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 基本結構及工作原理 使產(chǎn)品顆粒通過蒸汽環(huán)境的時間取決于傳送帶的速度 產(chǎn)品在傳送帶上的堆積密度需要特別注意 它也是決定產(chǎn)品與蒸汽接觸所需時間長短的因素 經(jīng)過蒸汽的產(chǎn)品隨后在蒸汽室外受到及時冷卻 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 圖7 29蒸汽熱燙機 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 物料先用余熱回收熱交換器加熱的熱水進行沖淋預熱 然后經(jīng)過由蒸汽加熱的熱水進行沖淋熱燙 最后由新鮮的冷水進行冷卻 冷卻段的水 溫度已經(jīng)上升 經(jīng)過余熱回收熱交換器 將熱量傳給預熱段的水 從而有效地利用了熱燙產(chǎn)生的余熱 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 這種流程類似于圖7 31所示的流程 所不同的是熱燙段改用蒸汽熱燙 并且余熱的回收利用方式也不同 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 該熱燙冷卻系統(tǒng)將熱燙產(chǎn)生的冷凝水用泵抽到冷卻段 在此被噴成霧狀 當它們與輸送帶上的蔬菜接觸后并在干空氣吹送下 再次蒸發(fā)成為蒸汽 此過程要從蔬菜等物料吸收潛熱 從而可將其溫度迅速降低 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 第三節(jié)擠壓機械與設備 食品擠壓加工技術屬于高溫高壓食品加工技術 它利用螺桿擠壓產(chǎn)生的壓力 剪切力 摩擦力 加溫等作用實現(xiàn)對固體食品原料破碎 捏合 混煉 熟化 殺菌 預干燥 成型等加工處理 利用擠壓機可以生產(chǎn)膨化 組織化或其它成型產(chǎn)品 一 擠壓機的類型二 螺桿擠壓機結構 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 一 擠壓機的類型 目前應用于食品工業(yè)的擠壓設備主要是螺桿擠壓機 主要構件類似于螺桿泵 有變螺距長螺桿及出口處帶節(jié)流孔的螺桿套筒 螺桿擠壓機種類較多 可從結構特征和工作特性等方面分類 一 根據(jù)擠壓機熱源分類 二 根據(jù)擠壓過程的剪切力的大小進行分類 三 根據(jù)螺桿的數(shù)目分類 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 一 根據(jù)擠壓機熱源分類 擠壓機按物料發(fā)熱類型可分為內 自 熱式和外熱式兩種 內熱式擠壓機是高剪切擠壓機 擠壓過程中所需的工作溫度全部來自于物料與螺桿 機筒之間的摩擦產(chǎn)生的熱量 外熱式擠壓機可以是高剪切力的 也可以是低剪切力的 擠壓過程主要利用外部加熱獲得所需的工作溫度 加熱器一般設在機筒內 可用蒸汽加熱 電磁加熱 電熱絲加熱 油加熱等方式加熱 內熱式與外熱式擠壓機區(qū)別 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 表7 2內熱式與外熱式擠壓機的主要區(qū)別 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 二 根據(jù)擠壓過程的剪切力的大小進行分類 根據(jù)擠壓過程中的剪切力大小 擠壓機可分為高剪切力擠壓機和低剪切力擠壓機 高剪切力擠壓機在擠壓過程中能夠產(chǎn)生較高的剪切力和提高工作壓力 低剪切力擠壓機在擠壓過程中產(chǎn)生的剪切力較小 主要用于混合 蒸煮 成型 低剪切力與高剪切力擠壓機區(qū)別 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 表7 3低剪切與高剪切擠壓機的性能特征比較 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 三 根據(jù)螺桿的數(shù)目分類 根據(jù)擠壓機的螺桿數(shù)目不同 擠壓機可分為單螺桿擠壓機 雙螺桿擠壓機 單螺桿擠壓機的套筒內只有一根螺桿 它依靠螺桿和機筒對物料的摩擦來輸送物料和形成一定壓力 雙螺桿擠壓機的套筒中并排安放兩根螺桿 套筒橫截面呈 形 工作原理與單螺桿擠壓機有所不同 雙螺桿與單螺桿機的區(qū)別 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 表7 4雙螺桿與單元螺桿的主要區(qū)別 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 二 螺桿擠壓機結構 一 驅動裝置 二 進料系統(tǒng) 三 螺桿 四 機筒 五 成型裝置 六 切割裝置 七 控制裝置 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 一 驅動裝置 驅動裝置由機座 主傳動電機 變速器 減速器 止推軸承和聯(lián)軸器等組成 為迅速 準確地調節(jié)螺桿旋轉速度 常用可控硅整流器控制的直流電動機來調速 并用齒輪減速器 鏈條和帶傳動三者之一來實現(xiàn)減速 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 二 進料系統(tǒng) 進料系統(tǒng)包括料斗 存液器和輸送裝置 干料斗常帶振動裝置 以防物料結塊架橋而中斷輸送 因為進料不暢或中斷 將會降低產(chǎn)品品質或造成焦化阻塞 甚至需要停機清洗 因此 進料系統(tǒng)必須十分安全可靠 輸送干物料的方法有 電磁振動送料器 可通過改變振動頻率和振幅控制供料速度 螺旋輸送器 可通過調節(jié)螺旋轉速來控制進料量 稱量皮帶式送料 具有輸送物料 連續(xù)稱量和隨機調節(jié)送料速度的功能 是一種較精確的定量進料方式 貯液槽 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 貯液槽 一臺擠壓機通常有2 3個貯液槽 槽中的液體原料由 定量精確的 正位移泵送到擠壓機內 一般貯液槽帶有攪拌器和加熱器 以確保液體物料混合均勻和降低黏度 借調節(jié)輸液管中的針形閥可以準確地調節(jié)送液量 針形閥的位移也通過隔膜自動調節(jié) 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 三 螺桿 擠壓機的螺桿結構形狀沿軸變化 螺桿按其在機筒內不同位置和作用可分為進料 壓擠和定量供送3個區(qū)段 這3個區(qū)段的作用特點見表7 5 擠壓機的螺桿有整體式和組合式兩種 整體式螺桿為一個整體 組合式螺桿由花鍵軸與若干節(jié)套在軸上的螺旋構成 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 表7 5螺桿擠壓機不同區(qū)段的結構特點與作用 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 四 機筒 擠壓機的機筒呈圓筒狀 內壁與螺桿僅有少量間隙 多數(shù)機筒內壁為光滑面 有的裝機筒內壁帶有若干較淺的軸向棱槽或螺旋狀槽 主要是為了強化對食物的剪切效果 防止食物在機筒內打滑 機筒具有加熱 保溫 冷卻和摩擦功能 機筒有整體式和分段組合式兩種形式 整體式機筒的結構簡單 機械強度高 分段組合式機筒用螺釘連接 其優(yōu)點是便于清理 對容易磨損的定量段零件可隨時更換 還可按照所要加工的產(chǎn)品和所需之能量來確定機筒的最佳長度 有的機筒中部有一排氣孔 以排除食物中的空氣 蒸汽和揮發(fā)氣體 圖7 35為典型螺桿擠壓機的螺桿與機筒的剖面圖 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 圖7 35典型擠壓機螺桿和機筒剖面圖 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 五 成型裝置 成型裝置又稱擠壓成型模頭 模頭上設有一些使物料從擠壓機擠出時成型的?？?模孔橫斷面有圓孔 圓環(huán) 十字 窄槽等各種形狀 決定著產(chǎn)品的橫斷面形狀 為了改進所擠壓產(chǎn)品的均勻性 ?？走M料端通常加工成流線形開口 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 六 切割裝置 擠壓機常用的切割裝置為盤刀式切割器 刀具刃口旋轉平面與模板端面平行 擠壓產(chǎn)品的長度可通過調整切割刀具旋轉速度和產(chǎn)品擠出速度加以控制 切割器按其驅動電機位置和割刀長度可分為偏心和中心兩種形式 偏心式切割器的電機裝在模板中心軸線外面 割刀臂較長 以很高的線速度旋轉 中心切割器的刀片較短 并繞模板裝置的中心軸線旋轉 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 七 控制裝置 擠壓機控制裝置主要由微電腦 電器 傳感器 顯示器 儀表和執(zhí)行機構等組成 其主要作用是控制各電機轉速并保證各部分運行協(xié)調 控制操作溫度與壓力以保證產(chǎn)品質量 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 第四節(jié)油炸設備 油炸概念油炸設備的類型一 常壓油炸設備二 真空油炸設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 油炸概念 油炸指的是深層油炸 深層油炸是將食物浸在油面下方進行油炸的操作方式 這種油炸方式相對于物體與加熱體表面接觸的油煎而取名 油炸在食品和餐飲業(yè)有著重要的地位 包括魚肉類罐頭 果蔬脆片 炸面食 炸薯片 條 等許多產(chǎn)品的工藝流程中 均有油炸工序 油炸設備型式多種多樣 可按不同方式分類 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 油炸設備的類型 油炸設備可按油槽內所用油分的比例分為純油式和油水混合 或稱油水分離 式兩種 一般小型普通油炸設備多為純油式 油水混合式是一種較新的油炸工藝 其好處是可以方便地將油炸產(chǎn)生的碎渣從炸油層及時分離 沉降 到水層中 小型間歇式和大型連續(xù)式的油炸設備都可采用油水混合工藝 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 油炸設備的類型 按操作方式與生產(chǎn)規(guī)模 油炸設備可以大體為小型間歇式和大型連續(xù)式兩種 小型間歇式有時也稱為非機械化式 它的特點是由人工將產(chǎn)品裝在網(wǎng)籃中進出油槽 完成油炸過程 其優(yōu)點是靈活性強 適用于零售 餐飲等服務業(yè) 連續(xù)式油炸設備使用輸送鏈傳送產(chǎn)品進出油槽 并且油炸時間可以很好控制 適用于規(guī)模化生產(chǎn) 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 油炸設備的類型 油炸設備按鍋內壓力狀態(tài)可以分為常壓式和真空式兩種 常壓式用于需要油溫較高 如140C以上的 的物料的炸制 真空式油炸設備適用于油炸溫度不能太高的物料 如水果蔬菜物料的炸制 油炸設備可根據(jù)炸油的加熱方式 分為煤加熱式 油加熱式 電熱式 蒸汽加熱式 燃氣加熱式和導熱油加熱式等 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 一 常壓油炸設備 一 間歇式油水混合油炸機 二 連續(xù)式油炸機 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 二 連續(xù)式油炸機 典型連續(xù)式油炸機1 油炸槽2 加熱系統(tǒng)3 產(chǎn)品輸送系統(tǒng)4 炸油過濾系統(tǒng)5 水蒸氣排除系統(tǒng) 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 一 間歇式油水混合油炸機 圖7 36所示為一無煙型多功能水油混合式油炸裝置 主要由油炸鍋 加熱系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 濾油裝置 排煙氣系統(tǒng) 蒸籠 控制與顯示系統(tǒng)等構成 炸制食品時 濾網(wǎng)置于加熱器上方 在油炸鍋內先加入水至規(guī)定位置 再加入炸用油至高出加熱器60mm的位置 由電氣控制系統(tǒng)自動將油溫控制在180 230 之間 這種設備具有限位控制 分區(qū)控溫 自動過濾 自我潔凈等功能 具有油耗量小 產(chǎn)品質量好等優(yōu)點 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理機械與設備 1 油炸槽 油炸槽是油炸機的主體 一般呈平底船形 如圖7 38所示 也有設計成其它形狀的 如圓底的 進料端平頭的等 它的大小由多項因素決定 包括生產(chǎn)能力 油炸物在槽內的時間 鏈寬 加熱方式 濾油方式 除渣方式等 食品工廠機械與設備 第七章熱交換熱處理