食品加工機(jī)械與設(shè)備：第3章 清理、清洗機(jī)械與設(shè)備

1、食品工廠機(jī)械與設(shè)備 第三章 清理、清洗機(jī)械與設(shè)備 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 第三章 清洗機(jī)械與設(shè)備 l 食品加工過(guò)程中，需要對(duì)包括原料、加工設(shè)備、包裝容器、加工場(chǎng) 所和生產(chǎn)人員等在內(nèi)的各種對(duì)象進(jìn)行清理或清洗。清理和清洗是從源頭 上保證和提高食品質(zhì)量安全性的重要措施。 l 第一節(jié) 清理機(jī)械與設(shè)備 l 第二節(jié) 清洗機(jī)械與設(shè)備 l 第三節(jié) CIP系統(tǒng) l 本章小結(jié) 思考題 自測(cè)題 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 第一節(jié) 清理機(jī)械與設(shè)備 清理機(jī)械的作用、原理： l 食品原料在收集、運(yùn)輸和貯藏過(guò)程中混入泥土、砂石、雜 草等雜物。在進(jìn)行產(chǎn)品的加工之前，必須對(duì)這些雜物進(jìn)行 清理

2、，否則會(huì)影響成品質(zhì)量，損害人體健康，對(duì)后序加工 設(shè)備造成不利影響。 l 食品原料的清理機(jī)械是根據(jù)原料中雜物的不同而設(shè)計(jì)的。 例如各種谷物、豆類、咖啡等粉粒料中含有泥土、金屬等 雜物；甜菜糖廠的加工原料甜菜中不僅含有泥土、砂石、 金屬等，還有雜草、莖葉等雜物；乳品廠的原料牛乳中可 能含有毛、毛屑等。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 清理機(jī)械分類 l 根據(jù)食品原料中雜物性質(zhì)的不同，清理機(jī)械可分為 除石機(jī)、除草機(jī)、除鐵機(jī)、過(guò)濾器等。 （一）除石機(jī)（一）除石機(jī) 用于除去原料中的砂石。常用的方法有篩選法或密度法。 1. 篩選法是利用砂石的形狀和體積大小與加工原料的不同， 利用篩孔形狀和大小的

3、不同除去砂石。 2. 密度除石機(jī)是利用砂石與原料密度的不同，在不斷振動(dòng)或 外力（如風(fēng)力、水力、離心力等）作用下，除去砂石。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 清理機(jī)械分類 （二）除草機(jī)（二）除草機(jī) 用于除去原料中的雜草、莖葉等。常用的方法是 風(fēng)選法和浮選法。 1. 風(fēng)選法是利用雜物與食品原料在空氣中的懸浮速度不同， 通過(guò)風(fēng)力進(jìn)行除雜的方法。 2. 浮選法是利用雜草、莖葉在水中與食品原料所受的浮力 不同，把漂浮在水中的輕浮雜物除去。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 清理機(jī)械分類 （三）除鐵機(jī)（三）除鐵機(jī) l 除鐵機(jī)用于除去原料中的鐵質(zhì)磁性雜物，如鐵片、 鐵釘、螺絲等。常用的

4、方法是磁選法。 l 磁選法是利用磁力作用除去夾雜在食品原料中的 鐵質(zhì)雜物。磁力除鐵機(jī)有電磁式和永磁式兩種形 式。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 清理機(jī)械分類 （四）過(guò)濾器（四）過(guò)濾器 l 過(guò)濾器用于除去液體食品原料中的雜物，如原料 乳中的牛毛、毛屑等。 l 常用方法是過(guò)濾法，可在容器的入口或出口裝上 濾網(wǎng)或?yàn)V布過(guò)濾，也可安裝過(guò)濾器過(guò)濾。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 1.篩選法清理機(jī) l 篩選法清理機(jī)廣泛應(yīng)用于食品加工企業(yè)，多用于 清理含有大雜、小雜及輕雜的顆粒狀食品原料。 l 工作原理:原料從篩子的一端移動(dòng) 到另一端過(guò)程中，尺寸小于篩孔 的物料落下；而尺寸大于篩孔

5、的 物料經(jīng)篩面從篩的另一端排出。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 小麥清雜機(jī) l 小麥清雜機(jī)是一種典型的振 動(dòng)篩清理機(jī)。 l 主要裝置有：進(jìn)料裝置、篩 體、吸風(fēng)除塵裝置、振動(dòng)裝 置和機(jī)架等。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 小麥清雜機(jī) l 物料 由進(jìn)料斗1控料閘第一層篩面(篩孔較大) 第二層篩面(篩孔中等)第三層篩面(小) 細(xì)雜 l 三層篩的篩孔依次減小，在吸風(fēng)除塵等裝置的配合下， 把物料中質(zhì)輕的雜質(zhì)也能清理出來(lái)。 2.除石機(jī) (1)粒狀原料密度除石機(jī) l 豆制品廠常用的QSC型密度除石 機(jī)，用來(lái)對(duì)豆類等物料清除密 度比原料大的并肩石等重雜質(zhì) 的一種先進(jìn)裝備。 l 該機(jī)

6、主要由進(jìn)料裝置、篩體、 風(fēng)機(jī)、偏心振動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組 成。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 篩孔形狀 l篩孔形狀篩孔形狀 除石篩面一般用薄鋼板沖壓成雙面突 起魚鱗形篩孔。除石機(jī)的篩孔不通過(guò) 物料，只作通風(fēng)用。 魚鱗形沖孔除石篩面的孔眼均指向石 子運(yùn)動(dòng)方向(后上方)，對(duì)氣流進(jìn)行導(dǎo) 向和阻止石子下滑，它并不起篩選作 用。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 密度除石機(jī)工作原理 l 除石機(jī)工作時(shí)，物料進(jìn)入除石篩面中部，在振動(dòng)和氣流作 用下，密度較小的物料顆粒浮在上層，密度較大的石子沉 入底層與篩面接觸，形成自動(dòng)分層。因除石篩面前方略微 向下傾斜，上層物料在重力、慣性力等作用下，以下

7、層物 料為滑動(dòng)面，向下滑動(dòng)。下層石子在振動(dòng)和氣流作用下沿 篩面向后上滑，到達(dá)篩面末端，從排石口排出。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 石子石子 氣流氣流 除石機(jī) （2 2）塊根類原料除石機(jī)）塊根類原料除石機(jī) l 該機(jī)是用來(lái)除去塊根類原料中的石塊泥砂。圖為甜菜糖廠 用來(lái)除去夾雜在甜菜中砂石的轉(zhuǎn)筒式除石機(jī)。 l 主要由揚(yáng)送輪和轉(zhuǎn)鼓兩部分組成。 l 其工作原理是砂石與甜菜的密度差較大，從而利用它們?cè)?水中不同的沉降速度進(jìn)行分離。 3.除草機(jī) l 除草機(jī)是用來(lái)除去原料中的雜草、莖葉、麥桿等雜物（雜 物漂浮在流送槽的水面上）的設(shè)備。其形式多種多樣，圖 為塊根類食品原料在清洗過(guò)程中除去雜草的典

8、型設(shè)備：膠 帶式除草機(jī)。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 水流方向水流方向 流送槽 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 4.除鐵機(jī) l 原料在加工前必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的磁選，除去夾在原料中的鐵 性雜質(zhì)，食品原料中中混入的磁性金屬雜質(zhì)。除鐵機(jī)又稱 磁力除鐵機(jī)，它的主要工作部件是磁體。每個(gè)磁體都有兩 個(gè)磁極，其周圍存在磁場(chǎng)，磁體分為電磁式和永磁式兩種 型式。 l 磁選設(shè)備有：永磁溜管、膠帶式除鐵機(jī)、永磁滾筒等。 （1）永磁溜管 l 永久磁鐵裝在溜管上邊的蓋 板上。 l 原料從流管上端流下，磁性 物體被磁鐵吸住。工作一段 時(shí)間后取下蓋板進(jìn)行清理。 l 永磁溜管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不占地 方。 食

9、品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 旋轉(zhuǎn)式永磁除鐵機(jī) l 主要由半圓形磁鐵和旋轉(zhuǎn)滾筒組 成，物料落在滾筒上時(shí)，物料隨 滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而后自由排出， 鐵性雜質(zhì)被吸附在滾筒表面，當(dāng) 滾筒轉(zhuǎn)至磁場(chǎng)作用之外時(shí)，自動(dòng) 落入鐵盒中。 （2）永磁滾筒 l 滾筒由非磁性材料制成，磁心 固定不動(dòng)。 l 永磁滾筒能自動(dòng)排除磁性雜質(zhì)， 除雜效率高。 l 物料通過(guò)磁極面的速度不宜過(guò) 快。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 第二節(jié) 清洗機(jī)械與設(shè)備 l食品原料表面的雜質(zhì)和污物在加工前必須 用清洗的方法去除。 l為了保證食品衛(wèi)生，包裝的容器、和食品 相接觸的設(shè)備表面、管道也必須進(jìn)行清洗。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備

10、第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l 清洗分類 n 清洗可分為濕洗與干洗。濕洗是利用水作清洗介質(zhì)的清洗 過(guò)程，就清洗的質(zhì)量來(lái)說(shuō)，以濕洗的效果最好；干洗相對(duì) 于濕洗而言，諸如利用空氣流、篩分、磁選等方法原理去 泥塵、異質(zhì)物和鐵質(zhì)等污染物的操作都屬干洗范疇，干洗 效果有局限性，只能作為濕洗的輔助手段。 n 為了提高清洗效率和保證清洗質(zhì)量，食品加工生產(chǎn)過(guò)程應(yīng) 盡可能采用機(jī)械清洗方法。至今為止，食品工廠中可以利 用機(jī)械設(shè)備完成清洗操作的對(duì)象主要有原料、包裝容器和 加工設(shè)備三大類。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l 清洗原理 n 清洗過(guò)程的本質(zhì)是利用清洗介質(zhì)將污染物與清洗對(duì)象分離 的過(guò)程。各種清洗

11、機(jī)械與設(shè)備一般用化學(xué)與物理原理結(jié)合 的方式進(jìn)行清洗。 n 物理學(xué)原理主要利用機(jī)械力（如刷洗、用水沖等）將污染 物與被清洗對(duì)象分開；而化學(xué)原理是利用水及清洗劑（如 表面活性劑、酸、堿等）使污染物從被清洗物表面溶解下 來(lái)。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 原料清洗機(jī)械 l食品原料在其生長(zhǎng)、成熟、采收、包裝和貯運(yùn)過(guò)程中， 會(huì)受到塵埃、砂土、肥料、微生物、包裝物等的污染。 因此，加工前必須進(jìn)行有效的清洗。 l濕洗方式與機(jī)械設(shè)備 l一、滾筒式清洗機(jī) l二、鼓風(fēng)式清洗機(jī) l三、刷洗機(jī) 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l濕洗方式與機(jī)械設(shè)備 n 由于食品原料的性質(zhì)、形狀、大小等多種多樣

12、， 洗滌方法和機(jī)械設(shè)備的型式也很繁多，但所采用 的手段不外乎刷洗、浸洗、噴洗刷洗、浸洗、噴洗和和淋洗淋洗等。 n 有代表性的果蔬原料清洗設(shè)備：滾筒式清洗機(jī)、 鼓風(fēng)式清洗機(jī)、刷洗機(jī)和刷果機(jī)。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 一、滾筒式清洗機(jī) l這是一類適合于質(zhì)地較硬、塊狀原料的清洗機(jī), 常用于甘薯、馬鈴薯、生姜、馬蹄等的清洗。 l 結(jié)構(gòu) l 分類 l（一）間歇式滾筒清洗機(jī) l（二）連續(xù)式滾筒清洗機(jī) l討論 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l結(jié)構(gòu) 這類清洗機(jī)的主體是滾筒滾筒，其轉(zhuǎn)動(dòng)可以使筒內(nèi) 的物料自身翻滾、互相摩擦和與筒壁發(fā)生摩擦作用， 從而使表面污物剝離。但這些作用只是

13、清洗操作中 的機(jī)械力輔助作用。因此，這類清洗機(jī)需要與淋水、 噴水或浸泡配合。噴淋式、浸泡式清洗機(jī)也因此而 取名。 滾筒一般為圓形筒，但也可制成六角形筒。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l分類 n 按操作方式，滾筒式清洗機(jī)可以分為連續(xù)式和間 歇式兩種。 n 按滾筒的驅(qū)動(dòng)方式，可分為齒輪驅(qū)動(dòng)式、中軸驅(qū) 動(dòng)式和托輥-滾圈驅(qū)動(dòng)式三種。但目前，采用最多 的是托輥托輥-滾圈滾圈驅(qū)動(dòng)方式，中軸驅(qū)動(dòng)還有使用，齒 輪驅(qū)動(dòng)已經(jīng)淘汰。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 托輪-滾圈式 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 （一）間歇式滾筒清洗機(jī) l 間歇操作的滾筒式清洗機(jī)兩端加有擋板，周

14、向開 有帶蓋板的進(jìn)出料口。料口向上時(shí)，可打開料口 蓋板向里加料；洗凈后，筒體轉(zhuǎn)至料口朝下，打 開蓋板便可卸料。為便于物料在筒內(nèi)翻滾，加料 不可太滿。一般這種清洗機(jī)采用噴水管連續(xù)或間 歇地向筒內(nèi)噴水以便使污物浸潤(rùn)而迅速剝離和排 走。 l 間歇式清洗的特點(diǎn)是清洗時(shí)間可以視清洗效果加 以控制，但生產(chǎn)效率不高。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 （二）連續(xù)式滾筒清洗機(jī) l 連續(xù)式滾筒清洗機(jī)的滾筒兩端為開口式，原料從一端進(jìn) 入，另一端排出。物料在筒內(nèi)的軸向運(yùn)動(dòng)，可以通過(guò)使筒 傾斜安裝，也可通過(guò)在筒體內(nèi)壁設(shè)置螺線導(dǎo)板或抄板的方 式實(shí)現(xiàn)。為提高清洗效果，有的滾筒式清洗機(jī)內(nèi)安裝了可 上下、左右調(diào)節(jié)的

15、毛刷。 l 1噴淋式滾筒清洗機(jī) l 2浸泡式滾筒清洗機(jī) 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 1噴淋式滾筒清洗機(jī) l 這是一種連續(xù)式清洗機(jī)，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，適用于表面污 染物易被浸潤(rùn)沖除的物料。 l 結(jié)構(gòu)如圖圖3. 1所示。它主要由柵狀滾筒、噴淋管、機(jī) 架和驅(qū)動(dòng)裝置等構(gòu)成。滾筒是清洗機(jī)的主體，可由角 鋼、扁鋼、條鋼焊接成，必要時(shí)可襯以不銹鋼絲網(wǎng)或 多孔薄鋼板。 l 滾筒的驅(qū)動(dòng)滾筒的驅(qū)動(dòng) l 清洗過(guò)程清洗過(guò)程 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī)械與設(shè)備 l滾筒的驅(qū)動(dòng) 滾筒的驅(qū)動(dòng)可有兩種形式。 n 一種是在滾筒外壁兩端配裝滾圈。滾筒（通過(guò)滾 圈）以一定傾斜角度（3 5）由安裝在機(jī)架 上的支承托輪支

16、承，并由傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。噴 水管可安裝在滾筒內(nèi)側(cè)上方。 n 另一種是在滾筒內(nèi)安裝（由結(jié)構(gòu)幅條固定的）中 軸，驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)中軸從而帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。這種 形式的清洗機(jī)，噴水管只能裝在滾筒外面。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l清洗過(guò)程 物料由進(jìn)料斗進(jìn)入落到滾筒內(nèi)，隨滾筒 的轉(zhuǎn)動(dòng)而在滾筒內(nèi)不斷翻滾相互摩擦，再加 上噴淋水的沖洗，使物料表面的污垢和泥砂 脫落，由滾筒的篩網(wǎng)洞孔隨噴淋水經(jīng)排水斗 排出。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 2浸泡式滾筒清洗機(jī) l圖3. 2所示為一種浸泡式滾筒清洗機(jī)的剖面 示意圖。這是一種通過(guò)驅(qū)動(dòng)中軸使?jié)L筒旋 轉(zhuǎn)的清洗機(jī)。 l工作原理 l清洗過(guò)程 食品

17、工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 浸泡式轉(zhuǎn)筒清洗機(jī) l工作原理 l轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒的下半部浸在水槽內(nèi)，滾筒的主軸由 電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)。水槽內(nèi)安裝有振動(dòng)盤，通過(guò)偏 心機(jī)構(gòu)產(chǎn)生前后往復(fù)振動(dòng)，使水槽內(nèi)的水受到?jīng)_擊攪 動(dòng)，加強(qiáng)清洗效果。滾筒的內(nèi)壁固定有按螺旋線排列 的抄板。 l物料從進(jìn)料斗進(jìn)入清洗機(jī)后落入水槽內(nèi)，由抄板 將物料不斷撈起再拋入水中，最后落到出料口的斜槽 上。在斜槽上方安裝的噴水裝置，將經(jīng)過(guò)浸洗的物料 進(jìn)一步噴洗后卸出。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l討 論 l 滾筒式清洗機(jī)，由于物料在其中翻滾碰撞激烈，除了能使 表面污物剝離外

18、，有時(shí)還會(huì)損傷皮肉。故它只適合于塊狀 硬質(zhì)果蔬的清洗，對(duì)于葉菜和醬果類物料的清洗不適用。 l 有時(shí)該設(shè)備可以作為硬質(zhì)塊狀物料的清洗和去皮兩用，但 經(jīng)這樣去皮后的物料，其表面已不光滑，只能用在去皮后 進(jìn)行切片和制醬的罐頭生產(chǎn)中，不適用于整只果蔬罐頭的 制造。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 二、鼓風(fēng)式清洗機(jī) l 滾筒式清洗機(jī)，由于物料在其中翻滾碰撞激烈，很可能損 傷皮肉。所以滾筒式清洗機(jī)不適合軟質(zhì)果蔬的清洗。對(duì)軟 質(zhì)果蔬宜采用鼓風(fēng)式清洗機(jī)。 l 鼓風(fēng)式清洗機(jī)，也稱氣泡式、翻浪式和沖浪式清洗機(jī)等。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備

19、鼓風(fēng)式清洗機(jī)主要由洗槽、輸送機(jī)、噴水裝置、鼓風(fēng)機(jī)、 空氣吹泡管、傳動(dòng)系統(tǒng)等構(gòu)成。 l 結(jié) 構(gòu) l輸送機(jī) n 鼓風(fēng)機(jī)式清洗機(jī)一般采用鏈帶式裝置輸送清洗的物料。鏈 帶可采用輥筒式（承載番茄等）、金屬絲網(wǎng)帶（載送塊莖、 葉菜類原料）或裝有刮板的網(wǎng)孔帶（用于水果類原料等） 作為物料的載體。 n 輸送機(jī)的主動(dòng)鏈輪由電動(dòng)機(jī)經(jīng)多級(jí)皮帶帶動(dòng)。下面的水平 段，處于洗槽水面之下，原料在此首先得到鼓風(fēng)浸洗；中 間的傾斜段是噴水沖洗段；上面的水平段則可用于對(duì)原料 進(jìn)行揀選和修整。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l吹泡管 鼓風(fēng)機(jī)吹出的空氣由管道送入吹泡管中。吹泡 管安裝于輸送機(jī)的工作軌道之下。被浸洗的原料

20、在 輸送帶上沿軌道移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中在吹泡管吹出的 空氣攪動(dòng)下翻滾。由洗槽溢出的水順著兩條斜槽排 入下水道，因此需要新水補(bǔ)充。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l清洗原理 用鼓風(fēng)機(jī)把具有一定壓頭的空氣送進(jìn)洗槽中， 使清洗原料的水產(chǎn)生劇烈地翻動(dòng)，物料在空氣對(duì)水 的劇烈攪拌下進(jìn)行清洗。利用空氣進(jìn)行攪拌，可使 原料在較強(qiáng)烈翻動(dòng)而不損傷的條件下，加速去除表 面污物，保持原料的完整性和美觀，因而最適合于 果蔬原料的清洗。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 三、刷洗機(jī) l 滾筒式和鼓風(fēng)式清洗機(jī)是主要以流體力學(xué)原理達(dá)到清洗 效果的設(shè)備，而對(duì)于某些果蔬的清洗則需要增加機(jī)械力（刷 子刷洗）以

21、提高洗滌效果。 （一）XG-2型洗果機(jī) （二）GT5A9型柑橘刷果機(jī) 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 （一）XG-2型洗果機(jī) l 這是一種具有浸泡、刷洗和噴淋作用的果蔬清洗 機(jī)，主要由清洗槽、刷輥、噴水裝置、出料翻斗、 機(jī)架等構(gòu)成。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī)械與設(shè)備 如圖圖3. 5所示。由進(jìn)料口進(jìn)入清洗槽內(nèi)的原料，首先在兩個(gè)轉(zhuǎn) 動(dòng)刷輥產(chǎn)生的渦流中得以清洗，同時(shí)，由于兩個(gè)刷輥間隙較窄， 故其間的水流有較高流 速?gòu)亩搲毫档?，?清洗物料在壓力差和刷 輥摩擦作用下通過(guò)刷輥, 進(jìn)一步得到刷洗。而后， 被清洗物料在出料翻斗 中又經(jīng)高壓水

22、得到進(jìn)一 步噴淋清洗。 l工作原理 該機(jī)生產(chǎn)能力可達(dá)2t/h，破碎率小于2% ， 洗凈率達(dá)99。 該機(jī)效率高，清洗質(zhì)量好，破損率低，結(jié) 構(gòu)緊湊，造價(jià)低，使用方便，是目前國(guó)內(nèi) 一種較為理想的果品清洗機(jī)。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī)械與設(shè)備 l 特點(diǎn) （二）GT5A9型柑橘刷果機(jī) l結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) l主要由進(jìn)出料斗、縱橫毛刷輥、傳動(dòng)系統(tǒng)、 機(jī)架等部分組成。 l該機(jī)原主要用于對(duì)柑橘類水果蔬進(jìn)行表面泥 砂污物的刷洗。根據(jù)需要，可在毛刷輥上方 安裝清水噴淋管，增加刷洗效果，從而可適 合于多種水果及塊根類物料的清洗。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī)械與設(shè)備 l

23、毛刷 n 毛刷輥表面的毛束分組長(zhǎng)短相間，呈螺旋線排列。相鄰毛 刷輥的轉(zhuǎn)向相反。 n 毛刷輥組的軸線與水平方向有 3 5的傾角，物料入口 端高、出口端低，這樣物料從高端落入輥面后，不但被毛 刷帶動(dòng)翻滾，而且作輕微的上下跳動(dòng)，同時(shí)順著螺旋線和 傾斜方向從高端滾向低端。 n 在低端的上方，還有一組直徑較大、橫向布置的毛刷輥。 它除了對(duì)物料擦洗外，還可控制出料速度（即物料在機(jī)內(nèi) 停留時(shí)間）。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 三、包裝容器清洗機(jī)械 目前，可用機(jī)械方式進(jìn)行清洗的空包裝 容器主要有：玻璃瓶、塑料瓶和制造罐頭用的 金屬空罐等，包裝后需要清洗的主要是實(shí)罐 。 一、洗瓶機(jī) 二、洗罐機(jī)

24、食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 一、洗瓶機(jī) l 為何需要洗瓶? l （一）基本洗瓶方法與洗瓶機(jī)類型 l （二）雙端式全自動(dòng)洗瓶機(jī) l （三）單端式全自動(dòng)洗瓶機(jī) 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l為何需要洗瓶? n瓶子種類:(1)回收使用瓶；(2)一次性使用。 n回收瓶常有食品殘留物和各種其它污染物。一 次性容器在制造、存放和運(yùn)輸過(guò)程中，亦不可 避免地會(huì)在其內(nèi)壁和外表面帶上污染物（如塵 埃、金屬或非金屬雜物及微生物等）。 n可見，兩種瓶均需要清洗，但回收瓶的清洗比 一次性使用的瓶復(fù)雜。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l基本洗瓶方法 n瓶中的污物:食物殘液、污

25、垢和瓶外的舊商 標(biāo)等。 n基本清洗方法:浸泡、噴射、刷洗。 n輔助手段:加熱和洗滌劑等物理和化學(xué)手段 的輔助。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n浸泡 u將容器浸沒于一定濃度和溫度的洗滌液中 (一般為堿性溶液)軟化、乳化或溶解黏附于 瓶上的不清潔物，并加以殺菌、浸泡后， 再將瓶中污水倒去。 u通常為洗瓶機(jī)流程的前道工序。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n噴射 u利用噴嘴將清水或洗滌液以一定壓力 (0.20.5MPa)對(duì)瓶?jī)?nèi)(或瓶外)進(jìn)行噴射，清 除瓶?jī)?nèi)(外)污物的清洗方法。 u噴射多用于小口徑瓶子的清洗機(jī)。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n刷洗 u刷洗利

26、用旋轉(zhuǎn)刷子將瓶?jī)?nèi)污物刷洗掉。 u由于是直接接觸污物洗刷，故去除效果好。 u問(wèn)題：較難實(shí)現(xiàn)連續(xù)洗瓶；轉(zhuǎn)刷遇到油污瓶，會(huì)污 染刷子；若遇到破瓶，會(huì)切斷轉(zhuǎn)刷的刷毛，使毛刷失效 并污染其它凈瓶；須經(jīng)常更換毛刷。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l洗瓶機(jī)類型 目前各類洗瓶機(jī)應(yīng)用均較多。 按操作的機(jī)械化程度可分為：半機(jī)械、機(jī)械化和全 自動(dòng)洗瓶機(jī)。 按瓶子在設(shè)備中的行進(jìn)方式，可以分為回轉(zhuǎn)式和鏈 帶載運(yùn)式兩種。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n回轉(zhuǎn)式洗瓶機(jī) u 回轉(zhuǎn)式洗瓶機(jī)是一類利用一個(gè)垂直（或水 平）轉(zhuǎn)盤（輪）完成洗瓶過(guò)程的機(jī)器。 u 這類清洗機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但清洗功能單一， 生產(chǎn)效率

27、低，且多為半機(jī)械方式。 u 適用于小規(guī)模生產(chǎn)。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n鏈帶載運(yùn)式洗瓶機(jī) u相對(duì)于回轉(zhuǎn)式洗瓶機(jī)，這是一種瓶由輸瓶 鏈帶運(yùn)送的洗瓶機(jī)。 u大型全自動(dòng)洗瓶機(jī)均采用這種輸瓶方式。 u全自動(dòng)洗瓶機(jī)中，按被清洗瓶子在機(jī)內(nèi)的 走向又可分成單端式和雙端式。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 （二）雙端式全自動(dòng)洗瓶機(jī) l 雙端式洗瓶機(jī)亦稱直通式洗瓶機(jī)，因其進(jìn)、出瓶分別在機(jī) 器的前后兩端。 l 一種雙端式自動(dòng)洗瓶機(jī) n 內(nèi)部結(jié)構(gòu) n 洗瓶過(guò)程 l 其它結(jié)構(gòu)形式 l 雙端洗瓶機(jī)特點(diǎn) 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 雙端式全自動(dòng)洗瓶機(jī) l內(nèi)部結(jié)構(gòu) 上述洗瓶

28、機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3. 8所示。它主要由箱式殼體、進(jìn)出瓶 機(jī)構(gòu)、輸瓶機(jī)構(gòu)、預(yù)泡槽、洗滌液浸泡槽、噴射機(jī)構(gòu)、加熱器以及具有 熱量回收作用的集水箱及其凈化機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī)械與設(shè)備 l洗瓶過(guò)程 n 由給瓶端進(jìn)入機(jī)器的瓶子，先后經(jīng)過(guò)預(yù)沖洗、預(yù)浸 泡、洗滌劑浸泡、洗滌劑噴射、熱水預(yù)噴、熱水噴 射、溫水噴射和冷水噴射等清洗作用，最后從出瓶 端離開洗瓶機(jī)。 n 預(yù)沖洗是為了將瓶子外附著的污垢除去，以降低后 面洗滌液消耗量。洗液噴洗區(qū)位于洗液浸泡槽上方， 這樣從瓶中瀝下的洗液又回到液洗槽。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l內(nèi)部結(jié)構(gòu) n 后面的幾個(gè)噴洗區(qū)域采用不同的水溫

29、，主要是為 了防止瓶子因溫度變化過(guò)大造成應(yīng)力集中損壞。 噴洗由靠高壓噴頭對(duì)瓶?jī)?nèi)逐個(gè)進(jìn)行多次噴射清洗 實(shí)現(xiàn)的。 n 可見，這種洗瓶機(jī)主要利用了刷洗、浸泡和噴射 三種方式對(duì)瓶子進(jìn)行清洗。由于需要浸泡、并在 同一區(qū)域進(jìn)行沖洗，所以瓶子需要在同一截面上 反復(fù)繞行，因此，設(shè)備的高度較高。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l其它結(jié)構(gòu)形式 除了以上結(jié)合了刷洗方式的以外，有的雙端式 洗瓶機(jī)采用浸泡結(jié)合噴射的方式進(jìn)行清洗，它主要 經(jīng)過(guò)熱水、堿液的連續(xù)浸泡槽和噴射，或間隔地進(jìn) 行浸泡和噴射；還有的全部采用噴射方式對(duì)瓶子進(jìn) 行清洗。后者沒有浸瓶槽，單用噴射清洗，因此結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單而成本低，但用水較多，動(dòng)力消

30、耗高。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l雙端洗瓶機(jī)特點(diǎn) 由于進(jìn)瓶和出瓶分別在機(jī)器的兩端進(jìn)行，因此， 雙端式洗瓶機(jī)生產(chǎn)衛(wèi)生條件較好，且便于生產(chǎn)線的 流程安排。 但這種類型的洗瓶機(jī)，輸瓶帶的利用率較低 （有的只有一半），因此設(shè)備的空間利用率也低， 從而占地面積較大。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 （三）單端式全自動(dòng)洗瓶機(jī) l 也稱來(lái)回式洗瓶機(jī)，進(jìn)、出瓶在機(jī)器同一端。 l 一種單端式全自動(dòng)洗瓶機(jī)一種單端式全自動(dòng)洗瓶機(jī) n內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) n洗瓶過(guò)程洗瓶過(guò)程 l 特點(diǎn)特點(diǎn) 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 圖圖3. 9 單端式全自動(dòng)洗瓶機(jī)單端式全自動(dòng)洗瓶機(jī) 食品工

31、廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 這種洗瓶機(jī)無(wú)刷瓶機(jī)構(gòu)，對(duì)瓶子的清洗主要靠洗滌液 浸泡和噴射實(shí)現(xiàn)，噴射時(shí)間約占工作循環(huán)的2/3，其余的1/3 為浸泡。 n內(nèi)部結(jié)構(gòu) u 待洗瓶從進(jìn)瓶處進(jìn)入到達(dá)預(yù)泡槽1，預(yù)泡槽中洗液的溫度為3040， 在此處對(duì)瓶子進(jìn)行初步清洗與消毒。 u 預(yù)泡后的瓶子到達(dá)第一洗滌劑浸泡槽7，此處洗滌液溫度可達(dá) 70 75。 通過(guò)充分浸泡，使瓶子上的雜質(zhì)溶解，脂肪乳化。 u 當(dāng)瓶子運(yùn)動(dòng)到改向滾筒10的地方升起并倒過(guò)來(lái)時(shí)，瓶?jī)?nèi)洗液倒出，流 在下面未倒轉(zhuǎn)的瓶子外表，對(duì)其有淋洗作用。 u 在洗滌劑噴射區(qū) 9 處設(shè)有噴頭，對(duì)瓶子進(jìn)行大面積噴洗，噴洗后的瓶 子達(dá)到第二洗滌劑浸泡槽 8，在

32、此瓶上未被去除的少量污物得到充分軟 化溶解。 u 從第二洗滌劑浸泡槽出來(lái)的瓶子，依次經(jīng)過(guò)第一、第二次熱水噴射區(qū)、 溫水噴射區(qū)、冷水噴射區(qū)和新鮮水噴射區(qū)的噴射清洗。最后，洗凈并 得到降溫的瓶子由出瓶處出瓶。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n洗瓶過(guò)程 輸送瓶的鏈帶是勻速連續(xù)運(yùn)動(dòng)的，因此 所需的驅(qū)動(dòng)力較低，且避免了磨損和較大的 噪聲。平面槽形凸輪機(jī)構(gòu)使得連續(xù)噴射區(qū)的 噴嘴與連續(xù)移動(dòng)的瓶子同步運(yùn)動(dòng)。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n浸泡與噴射式洗瓶機(jī)特點(diǎn) 與雙端式自動(dòng)洗瓶機(jī)相比，單端式洗瓶機(jī)僅需 一人操作，輸送帶在機(jī)內(nèi)無(wú)空行程，所以空間利用 率較高。但由于凈瓶與臟瓶相距較近

33、，從衛(wèi)生角度 來(lái)看，凈瓶有可能為臟瓶污染。所以，現(xiàn)在一般不 采用。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n單端式洗瓶機(jī)特點(diǎn) 二、洗罐機(jī) 洗罐機(jī)是用于對(duì)未裝料的空罐和對(duì)封口殺菌后的實(shí) 罐進(jìn)行清洗的機(jī)械設(shè)備。因此，洗罐機(jī)分空罐清洗機(jī)和 實(shí)罐清洗機(jī)兩類。 l洗罐的目的 l洗罐機(jī)類型 （一）空罐清洗機(jī) （二）實(shí)罐清洗機(jī) 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l洗罐的目的 l 用來(lái)直接盛裝食品的空罐應(yīng)確保其衛(wèi)生。由于 在加工、運(yùn)輸和貯存過(guò)程中不可避免地會(huì)受到微生 物、塵埃、污漬甚至殘留焊藥水等的污染。因此， 所有的罐裝容器，在裝罐前必須得到有效地清洗和 消毒。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清

34、洗機(jī) 械與設(shè)備 l洗罐機(jī)類型 l空罐和實(shí)罐的清洗，可采用人工清洗 和機(jī)械清洗兩種方法進(jìn)行。采用何種方式 清洗要看容器的種類和企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模而 定。一般小型企業(yè)多采用人工方式清洗， 而大中型企業(yè)多采用機(jī)械方式進(jìn)行清洗。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 （一）空罐清洗機(jī) l空罐的清洗與回收玻璃瓶的清洗相比要容易得多?？展耷逑?機(jī)有不同種類，但采用的清洗方法基本相同，多采用熱水進(jìn)行沖 洗，必要時(shí)再用蒸汽進(jìn)行殺菌或用干燥熱空氣吹干。 l空罐清洗機(jī)之間的差異主要在于空罐的傳送方式以及對(duì)空罐 類型適應(yīng)性不同。各種洗罐機(jī)有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即清洗過(guò)程中 罐內(nèi)的積水可以自動(dòng)流出。 1旋轉(zhuǎn)圓盤式清洗機(jī)

35、 2滾動(dòng)式洗罐機(jī) 3LB4Bl型空罐清洗機(jī) 4GT7D3型空罐清洗機(jī) 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 1旋轉(zhuǎn)圓盤式清洗機(jī) l結(jié)構(gòu)如右圖所示 l原理 l生產(chǎn)能力與特點(diǎn) 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī)械與設(shè)備 l原理 l 清洗圓盤由連接桿3固定在天花板上?？展藿?jīng)由進(jìn)罐槽1進(jìn)入 逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的星形輪10中。 l 洗罐用的熱水通過(guò)星形輪10的空心軸，再由分配管送入8個(gè)噴 嘴9（噴嘴與星形輪是一體化的，即同步轉(zhuǎn)動(dòng)），噴出的熱水 對(duì)空罐內(nèi)部進(jìn)行沖洗。 l 熱水清洗過(guò)的空罐離開星形輪10后，即進(jìn)入第二個(gè)星形輪4中， 在此空罐受到蒸汽噴射消毒。 l 消毒后的空罐最后由第三個(gè)星形輪5送到出罐軌道

36、進(jìn)入裝罐工 序。空罐在清洗機(jī)中回轉(zhuǎn)時(shí)有一定的傾斜，因此可使罐內(nèi)的 水流出。污水由排水管7排入下水道。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l生產(chǎn)能力與特點(diǎn) n 洗罐機(jī)的生產(chǎn)能力與星形輪的齒數(shù)和每罐清洗時(shí) 間有關(guān)，星形輪越大，需要的清洗時(shí)間越短，則 生產(chǎn)能力越大，反之則越小。 n 特點(diǎn)： u優(yōu)點(diǎn)：這類空罐清洗機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率較高，耗水、 耗汽量較少。 u缺點(diǎn)：對(duì)多罐型生產(chǎn)的適應(yīng)性差。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 （二）實(shí)罐清洗機(jī) l 為什么要對(duì)實(shí)罐清洗? l 實(shí)罐清洗機(jī)的特點(diǎn) l GCM系列實(shí)罐表面清洗機(jī)組 l 特點(diǎn)與技術(shù)性能 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備

37、 l為什么要對(duì)實(shí)罐清洗? 實(shí)罐加工（排氣、封口和殺菌）過(guò)程中， 由于內(nèi)容物的外溢或破裂外泄，會(huì)使實(shí)罐 （尤其是肉類罐頭）外壁受到污染，所以需 要在進(jìn)行貼標(biāo)或外包裝以前加以清洗。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l實(shí)罐清洗機(jī)的特點(diǎn) 實(shí)罐清洗機(jī)，又稱實(shí)罐表面清洗機(jī)或洗油 污機(jī)。與空罐清洗機(jī)不同的是，實(shí)罐清洗機(jī) 一般需要與擦干或烘干機(jī)相配成為機(jī)組。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l GCM系列實(shí)罐表面清洗機(jī)組 該機(jī)組如圖3. 15所示，由熱水洗罐機(jī)、三刷擦罐機(jī)、擦干 機(jī)和實(shí)罐烘干機(jī)組成。工作過(guò)程如下：實(shí)罐以滾動(dòng)方式連續(xù)經(jīng) 過(guò)洗滌劑溶液浸洗、三刷擦洗、熱水沖淋去污、布輪擦干和

38、蒸 汽烘干等過(guò)程處理，以去除實(shí)罐表面的油污和黏附物。整個(gè)機(jī) 組由一個(gè)電氣控制柜控制。 l特點(diǎn)與技術(shù)性能 n 此機(jī)具有去污能力強(qiáng)，機(jī)械性能好，罐型適應(yīng)性好、結(jié)構(gòu)比 較緊湊、清洗過(guò)程連續(xù)化、改變罐型時(shí)調(diào)整比較方便以及造 價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。 n 機(jī)組的技術(shù)性能如下：生產(chǎn)能力范圍為80100罐/min；適應(yīng) 罐徑范圍52108mm、罐高范圍54124mm的圓罐。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 第三節(jié) CIP系統(tǒng) l為什么要對(duì)設(shè)備清洗? l為什么用CIP清洗? 一、基本概念 二、CIP系統(tǒng)構(gòu)成 三、CIP系統(tǒng)的控制 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l為什么要對(duì)設(shè)備清洗? l食品加工

39、生產(chǎn)設(shè)備，在使用前后甚至在使用中應(yīng)進(jìn)行 清洗。一是因?yàn)樵谑褂眠^(guò)程中其表面可能會(huì)結(jié)垢，從而直接 影響操作的效能和產(chǎn)品的質(zhì)量；二是因?yàn)樵O(shè)備中的食品殘留 物會(huì)成為微生物的繁衍場(chǎng)所和產(chǎn)生不良化學(xué)反應(yīng)，這種受到 微生物或不良化學(xué)作用過(guò)的食品殘留物，如進(jìn)入下批食品中， 會(huì)帶來(lái)安全衛(wèi)生質(zhì)量問(wèn)題。因此，食品加工設(shè)備必須得到及 時(shí)或定期的清洗。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l為什么用CIP清洗? l食品加工生產(chǎn)設(shè)備可有不同的清洗方式。 顯然，小型簡(jiǎn)單的生產(chǎn)設(shè)備可以采用人工清 洗的方式。但對(duì)于大型或復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備系 統(tǒng)進(jìn)行人工清洗則既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，而且往往 難以取得必要的清洗效果。因此，現(xiàn)代食品 加

40、工生產(chǎn)設(shè)備，多采用CIP清洗技術(shù)。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 一、基本概念 lCIP概念 lCIP清洗的特點(diǎn) lCIP清洗效果的相關(guān)因素 lCIP清洗對(duì)象 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 lCIP概念 n CIP為英文cleaning in place的縮寫,是就地清洗或 現(xiàn)場(chǎng)清洗的意思。它是指在不拆卸、不挪動(dòng)機(jī)械 設(shè)備的情況下，利用清洗液在封閉的清洗管線中 流動(dòng)沖刷及噴頭噴洗作用，對(duì)輸送食品的管線及 與食品接觸的機(jī)械表面進(jìn)行清洗。 n CIP往往與SIP（Sterilizing in place，就地消毒）配 合操作，有的CIP系統(tǒng)本身就可用作SIP操作。 食品

41、工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 lCIP清洗的特點(diǎn) （l）清洗效率高； （2）衛(wèi)生水平穩(wěn)定； （3）操作安全，節(jié)省勞動(dòng)力； （4）節(jié)約清洗劑、水、蒸汽等的用量； （5）自動(dòng)化程度高。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 lCIP清洗效果相關(guān)因素及洗凈能 n CIP清洗效果與CIP清洗能及清洗時(shí)間有關(guān)。 n CIP洗凈能有三種，即運(yùn)動(dòng)能、熱能、化學(xué)能。一 般CIP系統(tǒng)均需圍繞以上三種洗凈能及清洗時(shí)間的 有機(jī)結(jié)合進(jìn)行設(shè)計(jì)。 n 在清洗相同時(shí)，清洗時(shí)間越長(zhǎng)則清洗效果越好。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n動(dòng)能 u來(lái)自洗液的循環(huán)流動(dòng)。流體動(dòng)能否達(dá)到要求可以 用雷諾數(shù)（Re

42、）來(lái)衡量，增大雷諾數(shù)可縮短洗凈 時(shí)間。 u雷諾數(shù)對(duì) CIP 洗滌效果的影響如圖3. 16所示。 u一般認(rèn)為罐內(nèi)壁面下淌薄液的Re應(yīng)大于200；管道 內(nèi)液流的Re應(yīng)大于3000（Re 30000為效果最好） 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 雷諾數(shù)10-2 污物殘留率% 圖圖3. 16 雷諾數(shù)對(duì)雷諾數(shù)對(duì)CIP洗滌效果的影響洗滌效果的影響 n熱能 熱能來(lái)自洗液的溫度。洗液流量一定 時(shí)，溫度升高其黏度會(huì)下降，而其Re數(shù)、 與污物的化學(xué)反應(yīng)速度以及污物中可溶物 質(zhì)的溶解量均會(huì)增大。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n化學(xué)能 化學(xué)能來(lái)自洗

43、液的化學(xué)性質(zhì)?；瘜W(xué)能是 三種清洗能中對(duì)洗凈效果影響最大的一種。 所以，應(yīng)針對(duì)污物的性質(zhì)和量、水質(zhì)、設(shè)備 材料和清洗方法等選用合適的洗滌劑。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 lCIP清洗對(duì)象 一般說(shuō)來(lái)，輸送食品的管路、貯存或加工食品 用的罐器、槽器、塔器、運(yùn)輸工具以及各種加工設(shè) 備都可應(yīng)用CIP方式進(jìn)行清洗。CIP特別適用于乳品、 飲料、啤酒及制藥等生產(chǎn)設(shè)備的班前、班后清洗消 毒，以確保嚴(yán)格的衛(wèi)生要求。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 二、CIP系統(tǒng)構(gòu)成 l 典型CIP系統(tǒng) l 系統(tǒng)構(gòu)成元素 l 系統(tǒng)分類 （一）洗液貯罐 （二）加熱器 （三）噴頭 （四）供液系統(tǒng) 食品工廠

44、機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 清洗液 進(jìn)罐產(chǎn)品 出罐產(chǎn)品 圖圖3. 17 CIP清洗系統(tǒng)清洗系統(tǒng) 圖中三個(gè)容器為CIP清洗的對(duì)象設(shè)備，它們與管路、閥門、泵以及清洗液貯罐等構(gòu)成了 CIP循環(huán)回路。同時(shí)，借助管閥組的配合，可以允許部分設(shè)備或管路在清洗的同時(shí)，另一 些設(shè)備正常運(yùn)行。圖中的容器1正在進(jìn)行就地清洗；容器2正在泵入生產(chǎn)過(guò)程中的用料；容 器3正在出料。管路上的閥門均為自動(dòng)截止閥，根據(jù)控制系統(tǒng)的訊號(hào)執(zhí)行開閉動(dòng)作。 l系統(tǒng)構(gòu)成元素 l必要構(gòu)成部件:清洗液（包括凈水）貯罐、 加熱器、送液泵、管路、管件、閥門等。 l可選構(gòu)成部件:過(guò)濾器、清洗頭、回液

45、泵、 待清洗的設(shè)備以及程序控制系統(tǒng)等組成。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l系統(tǒng)分類 n固定式:指洗液罐是為固定不動(dòng)的，與之配 套的系統(tǒng)部件也保持相對(duì)固定，多數(shù)生產(chǎn) 設(shè)備可采用固定式CIP系統(tǒng)。 n移動(dòng)式:通常指只有一個(gè)洗液罐，并且與泵 等構(gòu)成一個(gè)可移動(dòng)單元的CIP裝置，多用于 獨(dú)立存在的小型設(shè)備清洗。（圖圖3. 18） 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 （一）洗液貯罐 l 用途:洗液和熱水的貯存。 l 單罐式與多罐式CIP系統(tǒng):單罐式一般為移動(dòng)CIP清 洗裝置采用。多罐式CIP系統(tǒng)供多臺(tái)設(shè)備清洗用。 l 貯罐數(shù)量:一般由（包

46、括熱水在內(nèi)的）清洗液種類 和系統(tǒng)對(duì)貯罐洗液進(jìn)出操作控制方案決定。 l 貯罐型式:立式立式和臥式。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 12 3 456 7 圖3. 19 三罐式CIP系統(tǒng) 1.控制柜；2.酸液罐；3.堿液罐；4.熱水罐； 5.片式熱交換器；6.過(guò)濾器；7.供液泵 臥式 臥式貯液槽通常是由隔板隔成若干 區(qū)的臥放圓筒。有時(shí)一個(gè)CIP系統(tǒng)的貯 液容器既有臥式，也有立式。圖圖3. 20 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 1 2 3 4 5 圖3. 20 臥式貯液槽CIP系統(tǒng) 1.配

47、管板；2.控制柜；3.酸液槽；4.堿液槽；5.清水罐 l臥罐分為兩間，可分 別貯存酸性洗液（如 1 3 %HNO3 溶液）、 堿性洗液（如 13 % NaOH溶液）， l立式罐為熱水罐。 內(nèi)設(shè)加熱器 （二）加熱器 l 可獨(dú)立于貯液罐而串聯(lián)在輸液管路上(形式可用 片式也可用套管式熱交換器)。 l 也可以裝在貯液罐（槽）內(nèi)。 l 與蒸汽冷水直接混合加熱器(單機(jī)清洗用的單罐 式CIP系統(tǒng)的常采用這種加熱器)。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 （三）噴頭 l使用場(chǎng)合與安裝方式 l清洗用噴頭形式 l討論 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l使用場(chǎng)合與安裝方式 n 貯罐、貯槽和塔器等

48、的清洗，均需要清洗噴頭。 n 可以固定安裝在需要清洗的容器內(nèi)，也可以做成 活動(dòng)形式，需要清洗時(shí)再裝到容器內(nèi)。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l清洗用噴頭形式 n按洗滌時(shí)狀態(tài)，噴頭可分為固定式和旋轉(zhuǎn) 式兩種。 n無(wú)論是哪種形式的噴頭，最需要關(guān)心的是 它的射程和噴頭覆蓋的角度兩個(gè)方面。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n固定式噴頭 u 清洗時(shí)噴頭相對(duì)于接管靜止不動(dòng)。 u 一般為球形噴頭:在球面上按一 定方式開有許多小孔。清洗時(shí)， 具有一定壓力（13atm）的清 洗液從球面小孔向四周外射，對(duì) 設(shè)備器壁進(jìn)行沖洗。噴頭水流的 方向由噴頭上的小孔位置與取向 決定，常見的噴洗角度有

49、120、 240 、180和360等。由于 開孔較多，這種噴頭噴出的水射 程有限（一般為13m），所以 一般用于較小的設(shè)備清洗。 u 也可根據(jù)設(shè)備的具體情況進(jìn)行專 門設(shè)計(jì)，例如，圖圖3. 21 (3)所示 為一種用于清洗布袋過(guò)濾器的噴 頭。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 (1) (2) (3) 圖圖3. 21 固定式固定式CIP噴頭噴頭 (1)噴射角=120/240 (2)噴射角=180/360 (3)用于布袋過(guò)濾器的噴頭 n旋轉(zhuǎn)式噴頭 u對(duì)于體積較大的容器，往往需要采用旋轉(zhuǎn)式噴頭。旋轉(zhuǎn)式 噴頭的噴孔數(shù)較少，因此，在一定的壓力（一般為 310atm）作用下，可以獲得射程較遠(yuǎn)（最遠(yuǎn)

50、可達(dá)10m以 上）和覆蓋面較大（270360）的噴射。 u除了射程和覆蓋面以外，旋轉(zhuǎn)式噴頭的旋轉(zhuǎn)速度也對(duì)清洗 效果有較大影響。一般說(shuō)來(lái)，旋轉(zhuǎn)速度低能獲得的沖擊清 洗效果較好。 u旋轉(zhuǎn)式噴頭可進(jìn)一步分為單軸式和雙軸旋轉(zhuǎn)式兩種類型。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 u單軸旋轉(zhuǎn)式噴頭 p 單軸旋轉(zhuǎn)式一般為單個(gè)球形 或柱形噴頭。 p 在球面上適當(dāng)位置開孔（孔 的形狀多為偏形），可以得 到270360覆蓋面不等的噴 射。 p 單軸旋轉(zhuǎn)噴頭的噴射距離一 般不大（一般淋洗距離約為 5m，清洗距離約為3m）。 p 單軸旋轉(zhuǎn)噴頭在容器內(nèi)噴洗 情形。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 圖圖3

51、. 22 單軸旋轉(zhuǎn)式不銹鋼單軸旋轉(zhuǎn)式不銹鋼CIP噴頭噴頭 圖圖3. 23 單軸旋轉(zhuǎn)式工程塑料單軸旋轉(zhuǎn)式工程塑料CIP噴頭噴頭 。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 圖圖3. 24 單軸旋轉(zhuǎn)單軸旋轉(zhuǎn)CIP噴頭的噴清情形噴頭的噴清情形 u雙軸旋轉(zhuǎn)式噴頭 p 噴嘴可作水平和垂直兩個(gè)方向的圓周運(yùn)動(dòng)。 p 可對(duì)設(shè)備內(nèi)壁進(jìn)行360的全方位噴洗。 p 噴嘴數(shù)不多，一般只有2、3、4和6等。 p 所以噴射距離較遠(yuǎn)（淋洗12m，清洗7.5m）。 p 三噴嘴雙軸旋轉(zhuǎn)噴頭的噴射運(yùn)動(dòng)情形。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 圖圖3. 25 雙軸旋轉(zhuǎn)式雙軸旋轉(zhuǎn)式CIP噴頭噴頭 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三

52、章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 1個(gè)噴嘴水平旋轉(zhuǎn)2個(gè)噴嘴垂直 +水平旋轉(zhuǎn) 圖圖3. 26 三噴嘴雙軸旋轉(zhuǎn)噴頭的噴射情形三噴嘴雙軸旋轉(zhuǎn)噴頭的噴射情形 l討論 n 同一個(gè)噴頭，在同樣條件下，射得越遠(yuǎn)，其對(duì)污 物的清洗力就越弱。因此，有些噴頭，較遠(yuǎn)的噴 射只能對(duì)設(shè)備作淋洗用。如果設(shè)備直徑較小，則 同樣的噴頭可以作（利用沖擊力的）清洗用。具 體要求應(yīng)視被清洗場(chǎng)合的清洗難易程度而定。 n 噴頭的式樣和結(jié)構(gòu)關(guān)系到清洗質(zhì)量的好壞，應(yīng)根 據(jù)容器的形狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 （四）供液系統(tǒng) CIP的供液系統(tǒng)由管道、泵、管件與閥等構(gòu)成 。 1管道 2泵 3閥和管件 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第

53、三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 1管道 l CIP系統(tǒng)的管道由兩部分構(gòu)成，一是被清洗的物料 管道，二是將清洗液引入被清洗系統(tǒng)的管道。 l 這些管道對(duì)產(chǎn)品應(yīng)有安全性，內(nèi)表面光滑，接縫 處不應(yīng)有龜裂和凹陷。CIP清洗系統(tǒng)的水平管路有 一定的傾斜度要求。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 2泵 l CIP系統(tǒng)中的泵分供液泵和回液泵兩類。 l 供液泵用于將清洗液送到需要清洗的位置，為清洗液提供 動(dòng)能，以便以一定速度在管內(nèi)流動(dòng)和提供噴頭所需的壓頭。 一般系統(tǒng)均帶有獨(dú)立的供液泵。 l 回液泵用于將清洗過(guò)的液體回收到貯液罐，供洗液回收使 用，一些簡(jiǎn)單的系統(tǒng)可以不設(shè)回液泵。 l CIP系統(tǒng)一般采用不銹鋼或耐

54、腐蝕材料制造的離心泵。泵 的規(guī)格由 CIP 清洗系統(tǒng)所需要液體循環(huán)流量、管路長(zhǎng)度和 噴頭所需壓力決定。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 3閥和管件 l 起控制各種液流（清洗液、料液等）流向作用。 l 閥的形式:不銹鋼蝶閥、球閥、座閥和組合座閥等。 l CIP系統(tǒng)可以采用手動(dòng)閥或自動(dòng)閥。簡(jiǎn)單系統(tǒng)采用 手動(dòng)閥，復(fù)雜清洗系統(tǒng)往往采用自動(dòng)閥。 l CIP系統(tǒng)供液管路上還需要有彎頭、活接頭。這些 管件均應(yīng)滿足衛(wèi)生要求。 l 手動(dòng)控制的CIP系統(tǒng)中，為了將不同清洗液分配到 各個(gè)需要清洗的設(shè)備，常采用管路分配板。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l控制方式與成本 l 自動(dòng)控制除了控制

55、器本身成本以外，其它 要求的硬件配置（如傳感器、自動(dòng)閥等）相 對(duì)于人工控制而言，成本也將成倍地增加。 這是需要投資者與設(shè)計(jì)人員加以注意的。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 三、CIP系統(tǒng)的控制 l 控制因素任務(wù) l 控制方式 n 手動(dòng):對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)，可以用人工方式進(jìn)行調(diào)控。人工調(diào)控的系統(tǒng)， 對(duì)于系統(tǒng)的閥門配置要求較簡(jiǎn)單。 n 自動(dòng)方式:用于程序復(fù)雜、清洗設(shè)備較多場(chǎng)合的清洗系統(tǒng)。CIP 系 統(tǒng)可用繼電器、PLC 和工控機(jī)等3種方式進(jìn)行自動(dòng)控制。 n 手動(dòng)與自動(dòng)結(jié)合。 l 控制方式與成本 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n繼電器控制方式 l繼電器控制由于其分立元件多，接 線

56、復(fù)雜，易出故障且不易查找等原因， 將逐漸淘汰。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 nPLC控制 uPLC由于其運(yùn)行可靠性高、利于順序控制等特點(diǎn), 在CIP系統(tǒng)中應(yīng)用較多。 u但是該方式也有它的缺陷，即模擬量控制成本較 高，在線參數(shù)設(shè)定困難等。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 n工控機(jī) u隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)外采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的 CIP 控制系統(tǒng)越來(lái)越多。 u工控機(jī)可以通過(guò)各種工業(yè)I/ O 模板，將各個(gè)模擬量(如罐溫、 液位等) 進(jìn)行A/ D 轉(zhuǎn)換后，在屏幕上直接顯示，也可以用 動(dòng)態(tài)圖線非常直觀地顯示各罐的液位、各閥門的狀態(tài)和液 體的流動(dòng)方向及流動(dòng)路線等。 u工控

57、機(jī)系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在線修改參數(shù)非常方便，針對(duì) 不同的生產(chǎn)過(guò)程，工控機(jī)系統(tǒng)可以同時(shí)提供幾種不同的清 洗程序，并且提供具體參數(shù)在線修改對(duì)話框，且每次配置 參數(shù)均可以保存下來(lái)，供下次啟機(jī)時(shí)使用。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l控制因素任務(wù) CIP操作總體上需要控制的因素或完成的控制任務(wù)有： CIP貯液罐的液位、濃度和溫度等。 各洗滌工序（如酸洗工序、堿洗工序、中間清洗工序、 殺菌工序、最后洗滌工序等）的時(shí)間（見表3- 1）。 不同被清洗設(shè)備的清洗操作時(shí)段切換。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l本章小結(jié) n 對(duì)各種與食品加工過(guò)

58、程相關(guān)的對(duì)象進(jìn)行清洗是保證食品質(zhì) 量安全性的重要操作。大規(guī)模生產(chǎn)需要機(jī)械方式進(jìn)行清洗 的對(duì)象有原料、包裝容器和食品加工設(shè)備三大類。 n 各種清洗機(jī)械一般運(yùn)用化學(xué)與物理原理結(jié)合的方式對(duì)清洗 對(duì)象進(jìn)行清洗。 n 常見的原料清洗機(jī)械設(shè)備有滾筒清洗機(jī)、鼓風(fēng)式清洗機(jī)和 刷洗機(jī)等。它們分別運(yùn)用滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)、空氣鼓泡作用和刷 子的洗刷作用，使食物表面污染物剝離，但多需要與浸洗 和噴洗結(jié)合。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第三章 清洗機(jī) 械與設(shè)備 l本章小結(jié) n 自動(dòng)洗瓶機(jī)主要用于回收舊瓶清洗，可分為單端式和雙端 式兩種。清洗流程由沖洗、浸泡等手段選擇性組合而成， 并且均采用液體溫度逐漸升高和降低及能量回收利用的設(shè) 計(jì)模式。從使用角度看，單端式和雙端式特點(diǎn)