食品機(jī)械及設(shè)備 第一章

1、食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論第一章總論l 什么是食品機(jī)械與設(shè)備?l 食品機(jī)械與設(shè)備的重要性第一節(jié) 食品加工機(jī)械設(shè)備的分類與特點(diǎn)第二節(jié) 食品加工機(jī)械的材料第三節(jié) 食品機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)要求第四節(jié) 食品加工機(jī)械設(shè)備的選型l 本章小結(jié) 思考題 自測題 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l什么是食品機(jī)械與設(shè)備?食品機(jī)械與設(shè)備是把食品原料加工成食品或半成品的一類專業(yè)機(jī)械與設(shè)備。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l食品機(jī)械與設(shè)備的重要性n 食品加工機(jī)械設(shè)備是食品工業(yè)化生產(chǎn)過程中的重要保障。n 現(xiàn)有食品加工業(yè)的規(guī)模化與自動(dòng)化發(fā)展、傳統(tǒng)食品的工業(yè)化、食品新資源

2、的利用、新工藝、新產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化等，都離不開食品加工機(jī)械與設(shè)備的支持。n 食品加工機(jī)械設(shè)備對食品加工過程中產(chǎn)品的質(zhì)量保證、生產(chǎn)效率的提高、能量消耗的降低等起著舉足輕重的作用。 因此，對于以工藝為主的食品科學(xué)與工程專業(yè)的本科生來說，了解食品加工機(jī)械與設(shè)備十分必要。食品加工的科學(xué)技術(shù)（工藝）知識與機(jī)械設(shè)備知識的有機(jī)結(jié)合是食品加工從業(yè)人員不可或缺的基本能力要求。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論第一節(jié) 食品加工機(jī)械設(shè)備的分類與特點(diǎn)食品工業(yè)涉及的原料、產(chǎn)品種類繁多、加工工藝各異，從而其涉及的加工機(jī)械的種類繁多。雖然種類繁多，但食品機(jī)械具有自身的特點(diǎn)。了解食品機(jī)械與設(shè)備的分類及其特點(diǎn)，將有助于正確選擇食品機(jī)械

3、與設(shè)備。一、食品加工機(jī)械設(shè)備的分類二、食品加工機(jī)械設(shè)備的特點(diǎn)食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論一、食品加工機(jī)械設(shè)備的分類l 食品加工機(jī)械設(shè)備分類的重要性l 目前主要按兩種方式進(jìn)行分類：1.根據(jù)原料產(chǎn)品類型分類2.根據(jù)設(shè)備的操作功能分類l 從研究、設(shè)計(jì)和制造的角度以上兩種分類方法均有一定的指導(dǎo)意義。l 教學(xué)角度上，以功能為基礎(chǔ)分類較有利。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論根據(jù)原料或產(chǎn)品分類可將食品機(jī)械分成眾多的生產(chǎn)線設(shè)備。例如，n糖果食品機(jī)械n釀造機(jī)械n飲料機(jī)械n方便食品機(jī)械n調(diào)味品和添加劑制品機(jī)械n炊事機(jī)械等n制糖機(jī)械n豆制品加工機(jī)械n焙烤食品機(jī)械n乳品機(jī)械n果蔬加工和保鮮機(jī)械n罐頭食品機(jī)械食品工廠機(jī)

4、械與設(shè)備第一章 總論根據(jù)機(jī)械設(shè)備的功能分類實(shí)際上是根據(jù)設(shè)備的單元操作功能分類。n干燥機(jī)械n烘烤機(jī)械n冷凍和凍結(jié)機(jī)械n擠壓膨化機(jī)械n計(jì)量機(jī)械n包裝機(jī)械n輸送機(jī)械、泵、換熱設(shè)備n容器等n篩分與清洗機(jī)械n粉碎和切割機(jī)械n混合機(jī)械n分級分選機(jī)械n成型機(jī)械n多相分離機(jī)械n攪拌及均質(zhì)機(jī)械n蒸煮煎熬機(jī)械n蒸發(fā)濃縮機(jī)械食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論食品加工機(jī)械設(shè)備分類的必要性食品加工過程涉及的機(jī)械與設(shè)備種類繁多。無論是設(shè)備選型，還是設(shè)備制造都需要系統(tǒng)的設(shè)備分類。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論二、食品加工機(jī)械設(shè)備的特點(diǎn)l 品種多樣性l 機(jī)型可移動(dòng)性l 防水防腐性l 多功能性l 衛(wèi)生要求高l 自動(dòng)化程度高低不一食

5、品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l自動(dòng)化程度高低不一目前，食品加工機(jī)械設(shè)備單機(jī)自動(dòng)化程度總體上并不很高。但也有一些自動(dòng)化程度較高的設(shè)備，例如，無菌包裝機(jī)、自動(dòng)洗瓶機(jī)及大型殺菌設(shè)備等。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l品種多樣性一般食品機(jī)械設(shè)備門類眾多、品種較雜。并且生產(chǎn)批量較小。許多設(shè)備屬于單機(jī)設(shè)備。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l衛(wèi)生要求高為了保證食品衛(wèi)生安全，食品加工設(shè)備中直接與物料接觸的部分，均采用無毒、耐腐蝕材料制造，并且為了方便清洗和消毒，與食品接觸的表面均需要進(jìn)行拋光處理。此外，傳動(dòng)系統(tǒng)與工作區(qū)域有嚴(yán)格密封措施，以防潤滑油泄漏進(jìn)入所加工的食品物料中。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l機(jī)型可

6、移動(dòng)性總的來看，食品機(jī)械設(shè)備的外形尺寸均較小，重量較輕，可方便的進(jìn)行移動(dòng)改換。例如，一般食品機(jī)械設(shè)備均不需要固定基礎(chǔ)。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l防水防腐性多數(shù)設(shè)備或設(shè)備主要工作面的材料具有抗水、酸、堿等腐蝕的性能，一般采用不銹鋼制作。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l多功能性食品機(jī)械設(shè)備具有一定程度的通用性，即可用來加工不同的物料。此外，還具有調(diào)節(jié)容易、調(diào)整模具方便和一機(jī)多用的特點(diǎn)。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論第二節(jié) 食品 加工機(jī)械的材料食品機(jī)械廣泛使用各種材料，除各種金屬和合金材料外，尚有石材、金剛砂、陶瓷、搪瓷、玻璃、紡織品以及塑料等有機(jī)合成材料。食品生產(chǎn)的工藝條件十分復(fù)雜，對材料有

7、不同的要求，必須掌握各種材料的基本性能，才能作出正確的選擇，以取得良好的使用效果和經(jīng)濟(jì)效益。一、食品加工機(jī)械設(shè)備用材要求與性能 二、食品機(jī)械中常用的材料 三、食品機(jī)械設(shè)備材料的表面處理食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論一、食品加工機(jī)械設(shè)備用材要求與性能l 有表面與食品接觸的機(jī)械設(shè)備基本要求l 機(jī)械設(shè)備性能:（一）機(jī)械性能（二）物理性能（三）耐腐蝕性能食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l基本要求（1）對食品必須無害，不污染食品 ；（2）不受或少受物料介質(zhì)和清洗劑的影響，藉以延長設(shè)備的使用壽命。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（一）機(jī)械性能l 強(qiáng)度l 剛度l 硬度 l 耐磨性 l 高溫工作性能l 低溫工作性

8、能食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（二）物理性能l 常見的物料性能， 例如：材料的相對密度、比熱容、熱導(dǎo)率、軟化溫度、線膨脹系數(shù)、熱輻射波譜、磁性、表面摩擦特性、抗黏附性等。l 不同的使用場合，要求材料有不同的物理性能，如：n傳熱裝置要求有高的熱導(dǎo)率。n食品的成型裝置則要求有好的抗黏附性，以便脫模。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（三）耐腐蝕性能l對于食品機(jī)械，主要考慮其耐（食品本身或微生物引起的）酸性能和耐鹽性能。l機(jī)械設(shè)備的耐腐蝕程度決定于： 材料的化學(xué)性質(zhì)和表面狀態(tài)以及受力狀態(tài)； 物料介質(zhì)的種類，濃度和溫度等參數(shù)。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論二、食品機(jī)械中常用的材料（一）鋼鐵材料（二）不銹

9、鋼（三）有色金屬材料（四）非金屬材料食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（一）鋼鐵材料l 普通碳鋼和鑄鐵耐腐蝕性都不好，易生銹，更不宜直接接觸有腐蝕性的食品介質(zhì)，一般用于設(shè)備中承受載荷的結(jié)構(gòu)。l 食品工業(yè)可以用涂搪瓷的鋼鐵容器。優(yōu)點(diǎn)：耐酸堿腐蝕，并且搪瓷表面光滑，易于清洗和保持衛(wèi)生。致命缺點(diǎn)：外力或溫度作用下釉可能碎裂 ，污染食品。食品工廠中的使用越來越少。l 搪瓷材料的替代材料：有各種無毒樹脂涂料，其涂層耐腐蝕而不易產(chǎn)生碎片。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（二）不銹鋼l不銹鋼定義及其組成l不銹鋼的標(biāo)識l不銹鋼特點(diǎn)與使用食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l不銹鋼特點(diǎn)與使用n 一般優(yōu)點(diǎn)：耐蝕、不銹、不變色

10、、不變質(zhì)和附著食品易于去除，以及良好的高、低溫機(jī)械性能好等。n 因而在食品機(jī)械中廣泛應(yīng)用。n 但不銹鋼的抗腐蝕能力的大小是 隨其本身化學(xué)組成、加工狀態(tài)、使用條件及環(huán)境介質(zhì)類型而改變的。u如表1-1中所列的304鋼可以滿足一般的防腐要求，但耐鹽（主要是其中的氯離子）性差，后者因成分中鎳元素含量較前者高而具有良好的耐蝕性。u因而，食品機(jī)械中，耐腐蝕要求較高的接觸表面材料，多采用316型或316L型不銹鋼。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l不銹鋼的標(biāo)識n我國對不銹鋼的標(biāo)識規(guī)則n國外不銹鋼標(biāo)識n國內(nèi)外不銹鋼標(biāo)識對應(yīng)關(guān)系食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論n國內(nèi)外不銹鋼標(biāo)識對應(yīng)關(guān)系*L表示超低碳不銹鋼，常用于采

11、用焊接工藝制造的部件。表示超低碳不銹鋼，常用于采用焊接工藝制造的部件。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論n國外不銹鋼標(biāo)識國際上，一些國家常采用三位序列數(shù)字對不銹鋼進(jìn)行標(biāo)識。例如美國鋼鐵學(xué)會(huì)分別用200、300的400系來標(biāo)示各種標(biāo)準(zhǔn)級的可鍛不銹鋼。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論n我國對不銹鋼的標(biāo)識規(guī)則u我國現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)對不銹鋼標(biāo)識的基本方法是：化學(xué)元素符號與含量數(shù)字組合。這種標(biāo)識符號中，鐵元素及含量不標(biāo)出，而主要標(biāo)示出反映不銹鋼防腐性和質(zhì)構(gòu)性元素及其含量。 u不銹鋼標(biāo)識舉例食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論u不銹鋼標(biāo)識舉例p Cr18、Ni9分別表示不銹鋼中鉻和鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是18%和9%。但是，碳元素

12、及含量的標(biāo)示較特殊，其元素符號“C”不標(biāo)示，而只標(biāo)示代表其含量的特定數(shù)字，并且放在其它元素標(biāo)識符序列的前面。p 例如，1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9和00Cr17Ni14Mn2是三種鉻鎳不銹鋼標(biāo)識代號中，第一個(gè)數(shù)字1、0和00分別表示一般含碳量（0.15%）、低碳（0.08）和超低碳（0.03%）。其后的元素符號及數(shù)字分別表示含鉻18%和17%，含鎳9%和14%，含錳2%。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l不銹鋼定義及其組成n 不銹鋼是指在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的合金鋼。n 基本成分：鐵鉻合金和鐵鉻鎳合金。n 其它元素，如鋯、鈦、鉬、錳、鈮、鉑、鎢、銅、氮等。n 鐵和鉻是各種

13、不銹鋼的基本成分；實(shí)踐證明，當(dāng)鋼中含鉻量在12以上時(shí)，就可以抵抗各種介質(zhì)的腐蝕，一般不銹鋼中的含鉻量不超過28。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（三）有色金屬材料l 食品機(jī)械中的有色金屬材料主要是鋁合金、純銅和銅合金等。l 趨勢：曾經(jīng)用以上材料制造直接與食品接觸的零部件或結(jié)構(gòu)材料，正日益為抗蝕和衛(wèi)生性能良好的不銹鋼或非金屬材料所取代。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論n純銅純銅亦稱紫銅，其特點(diǎn)是熱導(dǎo)率特別高，所以常常被用作導(dǎo)熱材料，可以制造各種換熱器。雖然銅具有一定的耐蝕性，但銅對一些食品成分，如維生素C有破壞作用，另外，有些產(chǎn)品（如乳制品）也因使用銅制容器而產(chǎn)生異味。所以，一般不用于直接接觸食品

14、，而是用于諸如制冷系統(tǒng)中的換熱器或者空氣加熱器等的設(shè)備中。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論n鋁合金u鋁合金具有耐蝕和導(dǎo)熱性能、低溫性能、加工性能好以及重量輕等優(yōu)點(diǎn)。u鋁合金適用的食品種類主要是碳水化合物類、脂肪類、乳類制品等。u但有機(jī)酸等腐蝕性物質(zhì)在一定的條件下可以造成對鋁及鋁合金的腐蝕。食品機(jī)械中鋁及鋁合金的腐蝕，一方面影響機(jī)械的使用壽命，另一方面因腐蝕物進(jìn)入食品而危害人們的身體健康。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（四）非金屬材料目前食品機(jī)械中的非金屬材料主要是塑料。l 常用的塑料l 塑料的特點(diǎn)l 應(yīng)用舉例l 安全衛(wèi)生性考慮食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l安全衛(wèi)生性考慮n 應(yīng)根據(jù)食品介質(zhì)在衛(wèi)生

15、檢疫方面的要求和國家衛(wèi)生檢疫機(jī)關(guān)的有關(guān)規(guī)定選用 。n 凡直接與食品接觸的聚合材料應(yīng)該確保對人體絕對無毒無害，不應(yīng)給食品帶來不良的氣味和影響食品的味感，不應(yīng)在食品介質(zhì)中溶化或膨脹，更不能和食品產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。n 不宜使用含水或含硬質(zhì)單體的低分子類聚合物，因?yàn)檫@類聚合物往往都有毒性。n 某些塑料在老化或高溫下工作時(shí)，例如高溫消毒，能夠分解出可溶性單體并擴(kuò)散到食品內(nèi)，使食品被污染。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l應(yīng)用舉例n 例如：在輸送機(jī)械上，使用在螺旋式和刮板式斜槽、吸力式和磁力式塔、風(fēng)機(jī)罩、風(fēng)篩式框架、料斗等；在食品加工機(jī)械、包裝機(jī)械中的套筒、圓盤、葉輪、漏斗、分瓶螺旋、星輪等零部件上也廣泛地使用

16、塑料。n 對于不能使用潤滑劑的餅干模子、軋面機(jī)軸襯、空心面壓制機(jī)的型模以及用于高溫或要求耐磨的零件，則聚四氟乙烯塑料為理想的非金屬材料。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l塑料的特點(diǎn)n 優(yōu)點(diǎn)：密度不大，平均為黑色或有色金屬的 1/81/5；機(jī)械加工余量少，使生產(chǎn)成本降低。例如，用注塑塑料代替金屬，工時(shí)可減少為1/61/5，工序減少為1/101/5，加工費(fèi)用也減少為1/61/2；化學(xué)穩(wěn)定性高；有良好的摩擦特性；有良好的吸收噪音和隔音性能；有好的耐振性和抗附著特性等。n 缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)為： 耐熱性和導(dǎo)熱性低； 在液體環(huán)境中工作時(shí)，有老化和膨脹的趨勢等。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l常用的塑料聚乙烯、

17、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯塑料及含粉狀和纖維填料的酚醛塑料、層壓塑料（酚醛夾布膠木、酚醛夾玻璃纖維塑料）、環(huán)氧樹脂、聚酰胺、各種規(guī)格的泡沫塑料、聚碳酸酯塑料、氯化聚醚有機(jī)玻璃等。此外，還使用各種天然和合成的橡膠。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論三、食品機(jī)械設(shè)備材料的表面處理l食品的腐蝕性。l對于腐蝕的防護(hù)，通?？梢詫Σ牧线M(jìn)行耐蝕抗磨的表面處理，即對金屬或非金屬的食品加工機(jī)械的零部件進(jìn)行噴涂和涂裝以及電鍍、刷鍍等表面處理。l食品機(jī)械對鍍層的要求食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l食品機(jī)械對鍍層的要求n 鍍層的材料不應(yīng)有毒性，不得傳給食品異味或影響食品的風(fēng)味；n 為避免銹蝕和鍍層的剝落，鍍層不應(yīng)多孔；

18、n 鍍層應(yīng)有高的機(jī)械性能，并與基體牢固地接合；n 必須得到均勻的晶粒鍍層和要求的鍍層厚度；n 鍍層應(yīng)對食品介質(zhì)、洗滌劑成分和大氣的影響具有高的化學(xué)穩(wěn)定性以及良好的裝飾和保護(hù)特性。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l電鍍和刷鍍n 電鍍和刷鍍在食品機(jī)械的應(yīng)用相對較少，但有發(fā)展的趨勢。n 電鍍與刷鍍在原理上相似，只是在工藝上和應(yīng)用對象上有些區(qū)別，電鍍以制造為主，刷鍍一般用來修復(fù)工件。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l涂裝涂裝是在金屬表面用手工或用簡單器械涂上涂料，使之干燥硬化，形成連續(xù)的涂層將金屬表面與外界隔絕，達(dá)到防蝕、裝飾的目的。食品機(jī)械大量地采用不銹鋼，勢必會(huì)提高設(shè)備的成本，故對一些不與食品介質(zhì)直接

19、接觸的部件，如機(jī)架等可用涂裝材料代替，從而可以降低設(shè)備的造價(jià)。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l噴涂噴涂主要是指熱噴涂，它以金屬、塑料或陶瓷等粉末通過火焰，以半熔融狀態(tài)吹附到工件表面，形成具有耐蝕、耐磨等特性的涂層。我國食品機(jī)械行業(yè)正在開發(fā)聚四氟乙烯的噴涂。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l食品對金屬的腐蝕性食品通常具有弱酸、中性、弱堿性。有機(jī)酸在特殊的環(huán)境中具有獨(dú)特的腐蝕作用。腐蝕性物質(zhì)：醋酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸、酪酸等低級脂肪酸；食鹽、無機(jī)鹽類；部分食品添加劑；在制造過程中使用的腐蝕性物質(zhì)。腐蝕的表現(xiàn)：零部件材料的腐蝕，金屬離子溶入食品中，可能會(huì)損害人體的健康或破壞食品的風(fēng)味

20、。在腐蝕環(huán)境中，機(jī)械還會(huì)發(fā)生摩擦腐蝕。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論第三節(jié) 食品機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)要求食品加工機(jī)械與設(shè)備對食品安全衛(wèi)生有著極為重要的影響。世界各國對食品機(jī)械與設(shè)備均有一套食品安全衛(wèi)生方面要求的標(biāo)準(zhǔn)。我國國家技術(shù)監(jiān)督局于1997年發(fā)布食品機(jī)械安全衛(wèi)生（GB167981997），就食品加工機(jī)械的材料、結(jié)構(gòu)等方面與食品安全有關(guān)的細(xì)節(jié)提出了詳細(xì)的規(guī)范原則。一、設(shè)備結(jié)構(gòu)的衛(wèi)生與安全二、設(shè)備結(jié)構(gòu)的可洗凈性三、產(chǎn)品接觸面的表面質(zhì)量及要求四、設(shè)備的可拆卸性要求五、設(shè)備安全衛(wèi)生檢查方便性要求六、設(shè)備的安裝配置要求食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論一、設(shè)備結(jié)構(gòu)的衛(wèi)生與安全食品機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)的衛(wèi)生與安全可以包

21、含兩層意思，一是從食品安全衛(wèi)生角度提出的要求，二是從操作人員安全性提出的要求。（一）食品安全衛(wèi)生方面的結(jié)構(gòu)要求（二）操作安全對設(shè)備結(jié)構(gòu)要求 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（一）食品安全衛(wèi)生方面的結(jié)構(gòu)要求l 結(jié)構(gòu)管道等不應(yīng)有滯留產(chǎn)品的凹陷及死角。l 應(yīng)采用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的不銹鋼衛(wèi)生鋼管及其衛(wèi)生型管件閥門。l 密封可靠，以免產(chǎn)品受到外界的污染。l 與產(chǎn)品接觸的軸承都應(yīng)為非潤滑型。l 潤滑型軸承須有可靠的密封裝置以防止產(chǎn)品被污染。l 產(chǎn)品區(qū)域應(yīng)與外界隔離，至少應(yīng)加防護(hù)罩以防止異物落入或害蟲侵入。工作空氣過濾裝置應(yīng)保證不得使5m以上的塵埃通過。l 安全衛(wèi)生的裝、卸料裝置。l 緊固件應(yīng)可靠固定，防止松動(dòng)，

22、不應(yīng)因振動(dòng)而脫落。l 在產(chǎn)品接觸表面上黏接的橡膠件、塑料件（如需固定的密封墊圈、視鏡膠框）等應(yīng)連續(xù)黏接，保證在正常工作條件(清洗、加熱、加壓)下不脫落。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（二）操作安全對設(shè)備結(jié)構(gòu)要求l 運(yùn)動(dòng)部件 l 液壓氣動(dòng)電氣系統(tǒng)l 壓力與高溫設(shè)備l 罐器孔蓋l 外表面l 運(yùn)行噪聲l 開關(guān)與操縱件食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l運(yùn)動(dòng)部件機(jī)械設(shè)備的齒輪、皮帶、鏈條、摩擦輪等外露運(yùn)動(dòng)部件應(yīng)設(shè)置防護(hù)罩，使之在運(yùn)行時(shí)，人體任意部位難于接觸。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l液壓氣動(dòng)電氣系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)應(yīng)符合相應(yīng)的國標(biāo)規(guī)定。機(jī)械設(shè)備的電路、所選擇的電動(dòng)機(jī)、置于設(shè)備上

23、的二次儀表及操作控制單元以及它們的接線和安裝，應(yīng)妥善考慮到其具體工作環(huán)境所需的防水、防塵或防爆等方面的特定要求。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l壓力與高溫設(shè)備具壓力、高溫內(nèi)腔的設(shè)備應(yīng)設(shè)置安全閥、泄壓閥等超壓泄放裝置，必要時(shí)并配置自動(dòng)報(bào)警裝置；各機(jī)械設(shè)備的安全操作參數(shù)，如：額定壓力、額定電壓、最高加熱溫度等，應(yīng)在銘牌上標(biāo)出。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l罐器孔蓋設(shè)備上具有潛在危險(xiǎn)因素的，對人身和設(shè)備安全可能構(gòu)成威脅的人孔蓋、貯罐上的罐蓋、可能經(jīng)常開啟的轉(zhuǎn)動(dòng)部分的防護(hù)罩，應(yīng)具有聯(lián)鎖裝置。各種腔、室、罐、塔的人孔蓋不可自動(dòng)鎖死。人孔直徑至少為 450mm ，或?yàn)?380mm510mm 以上的橢圓形

24、，人孔蓋一般向外開。高度超過 2m 以上的立式或臥式貯罐，設(shè)在底部和側(cè)部的人孔蓋應(yīng)向內(nèi)開，設(shè)計(jì)成橢圓形，以便拆卸和安裝。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l梯子和操作平臺備有梯子和操作平臺的設(shè)備，臺面及梯子踏板的材料和構(gòu)造應(yīng)具有防滑性能。與塔壁、罐壁平行的梯子，應(yīng)設(shè)置等距踏條，踏條間距不得大于350mm；踏條與塔壁、罐壁之間的距離不得小于165mm。安裝固定后，梯子前面與最近固定物之間距離不得小于750mm(設(shè)備使用單位應(yīng)提供足夠的廠房)。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l外表面機(jī)械的外表面應(yīng)光滑、無棱角、無尖刺。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l運(yùn)行噪聲在正常運(yùn)行（或空載運(yùn)行）的情況下，設(shè)備的噪聲不

25、應(yīng)超過85dB（A）。）。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l開關(guān)與操縱件n 在工作過程中，當(dāng)操作人員的手經(jīng)常會(huì)與產(chǎn)品相接觸時(shí)，啟動(dòng)和停車應(yīng)不采用非接觸式手動(dòng)操作，而應(yīng)采用足踏或膝蓋的開關(guān)。n 操作件結(jié)構(gòu)形式應(yīng)先進(jìn)合理，經(jīng)常使用的手輪、手柄的操縱力應(yīng)均勻。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論二、設(shè)備結(jié)構(gòu)的可洗凈性l 產(chǎn)品區(qū)域開啟方便、處于該區(qū)域不能自動(dòng)清洗的零部件的拆卸和安裝應(yīng)簡單、方便。l 不可拆卸的零部件應(yīng)可自動(dòng)清洗；允許不用拆卸進(jìn)行清洗時(shí)，其結(jié)構(gòu)應(yīng)易于清洗，并達(dá)到良好的洗凈效果。l 處于產(chǎn)品區(qū)域的槽、角及圓角應(yīng)利于清洗。l 放置密封圈的槽和與產(chǎn)品接觸的鍵槽，其寬度不應(yīng)小于深度，在安裝允許的情況下，

26、槽的寬度應(yīng)大于6.5mm。l 產(chǎn)品接觸表面上任何不大于135的內(nèi)角，應(yīng)加工成圓角。圓角半徑一般不應(yīng)小于6.5mm。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論三、產(chǎn)品接觸面的表面質(zhì)量及要求l不銹鋼板管的產(chǎn)品接觸表面l連接處 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l不銹鋼板、管的產(chǎn)品接觸表面 n 一般設(shè)備表面粗糙度Ra 不得大于1.6m，無菌灌裝設(shè)備表粗糙度Ra不得大于0.8m； 塑料制品和橡膠制品的表面粗糙度Ra不得大于0.8 m。n 產(chǎn)品接觸表面不得噴漆及采用有損產(chǎn)品衛(wèi)生性的涂鍍等工藝方法進(jìn)行處理。n 產(chǎn)品接觸表面應(yīng)無凹坑、無疵點(diǎn)、無裂縫、無絲狀條紋。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l連接處n 產(chǎn)品接觸表面上所有連

27、接處應(yīng)平滑，裝配后易于自動(dòng)清洗。永久連接處不應(yīng)間斷焊接，焊口應(yīng)平滑，焊縫不允許存在凹坑、針孔、碳化等缺陷，焊縫成形后必須經(jīng)過噴砂、拋光或鈍化處理，拋光可采用機(jī)拋光或電化學(xué)拋光。其Ra不得大于3.2m。n 非產(chǎn)品接觸表面上的焊縫應(yīng)連續(xù)平滑，無凹坑、針孔。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論四、設(shè)備的可拆卸性要求l 設(shè)備中需要拆卸的部分，應(yīng)能很容易地拆卸下來，重新安裝時(shí)應(yīng)易于操作。因此，在物料管道連接中推薦采用食品工業(yè)用不銹鋼管與配件，其各項(xiàng)技術(shù)要求符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)食品工業(yè)用不銹鋼螺紋接管器（QB/T 24681999）、食品工業(yè)用不銹鋼對縫焊接管件（QB/T 20041994）和食品工業(yè)用帶墊圈不銹鋼卡箍

28、襯套（QB/T20051994)的規(guī)定。l 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)采用蝶形螺母和單手柄操作的扣片等。l 各類容器的蓋和門應(yīng)拆卸簡便，利于清洗。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論五、設(shè)備安全衛(wèi)生檢查方便性要求l 處于產(chǎn)品區(qū)域的零部件，在清洗后應(yīng)易于檢查。l 需要清洗的特殊部位，必須容易拆開檢查。l 附件或零件的安裝，應(yīng)使操作人員易于看出其安裝是否正確。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論六、設(shè)備的安裝配置要求l 生產(chǎn)設(shè)備及其零、部件的設(shè)計(jì)、加工、使用、安全衛(wèi)生要求應(yīng)符合生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)總則（ GB50831999）的規(guī)定。l 設(shè)備相對于地面、墻壁和其它設(shè)備的布置，設(shè)備管道的配置和固定，設(shè)備和排污系統(tǒng)的連接，不應(yīng)對

29、衛(wèi)生清潔工作的進(jìn)行和檢查形成障礙，也不應(yīng)對產(chǎn)品安全衛(wèi)生構(gòu)成威脅。l 輸送有別于產(chǎn)品的介質(zhì)（如液壓油、冷媒等）的管道支架的配置、連接的部位，應(yīng)能避免因工作過程中偶發(fā)故障或泄漏而對產(chǎn)品形成污染，也不應(yīng)妨礙設(shè)備清潔衛(wèi)生工作的進(jìn)行。l 設(shè)備或安裝中采用的絕熱材料不應(yīng)對大氣和產(chǎn)品構(gòu)成污染。在生產(chǎn)車間或間接和生產(chǎn)車間相接觸而有可能對產(chǎn)品衛(wèi)生性構(gòu)成威脅時(shí)，嚴(yán)禁在任何表面或夾層內(nèi)采用玻璃纖維和礦渣棉作為絕熱材料。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論第四節(jié)食品加工機(jī)械設(shè)備的選型合理的設(shè)備選型是保證產(chǎn)品高質(zhì)量的關(guān)鍵和衡量生產(chǎn)水平的標(biāo)準(zhǔn)，可以為動(dòng)力、配電、水、汽用量計(jì)算提供依據(jù)。因此，如何選用生產(chǎn)能力適宜、配套性強(qiáng)、通用

30、性廣的生產(chǎn)設(shè)備已成為食品加工廠建廠設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，也是諸多食品廠建廠投產(chǎn)前要解決的首要問題。一、食品機(jī)械設(shè)備選型的原則二、設(shè)備選型計(jì)算食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（二）生產(chǎn)能力匹配（二）生產(chǎn)能力匹配產(chǎn)品產(chǎn)量是選定加工設(shè)備的基本依據(jù)。設(shè)備的加工能力、規(guī)格、型號和動(dòng)力消耗必須與相應(yīng)的產(chǎn)量相匹配，并且考慮到停電、機(jī)器保養(yǎng)、維修等因素，設(shè)備選型應(yīng)具有一定的貯備系數(shù)。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論一、食品機(jī)械設(shè)備選型的原則（一）滿足工藝條件要求（二）生產(chǎn)能力匹配（三）相互配套原則（四）性能價(jià)格比合理性原則（五）可靠性原則（六）兼容性原則食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（六）兼容性原則為了維持企業(yè)的可持續(xù)

31、發(fā)展，生產(chǎn)廠家應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)的品種及規(guī)模來合理選擇設(shè)備，注意選用通用性好、一機(jī)多用的設(shè)備，便于在人們消費(fèi)、飲食習(xí)慣發(fā)生變化時(shí)對產(chǎn)品進(jìn)行改型；在產(chǎn)品具有一定消費(fèi)市場、經(jīng)濟(jì)效益較好、流動(dòng)資金充足時(shí)，為了便于擴(kuò)大生產(chǎn)，盡可能選用易于配套生產(chǎn)線的設(shè)備。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（五）可靠性原則生產(chǎn)過程中，任何一臺設(shè)備的故障將或多或少地影響整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)，降低生產(chǎn)效率，影響生產(chǎn)秩序和產(chǎn)品質(zhì)量，因此選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)盡量選擇系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的成熟設(shè)備，并考慮到其性能的穩(wěn)定性和維修的簡便性。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（四）性能價(jià)格比合理性原則質(zhì)量是企業(yè)的生命，設(shè)備是質(zhì)量的保證。設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)綜合考慮其性能價(jià)格比，

32、才能獲得較理想的成套設(shè)備。并且在符合投資條件的前提下，應(yīng)重視科技進(jìn)步與科技投入。不斷引進(jìn)和吸收國內(nèi)外最新技術(shù)成果和裝備，盡可能選擇精度高、性能優(yōu)良的現(xiàn)代化技術(shù)裝備。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（三）相互配套原則要充分考慮到各工段、各流程設(shè)備的合理配套，保證各設(shè)備流量的相互平衡，即同一工藝流程中所選設(shè)備的加工能力大小應(yīng)基本一致，這樣才能保證整個(gè)工藝流程中各個(gè)工序間生產(chǎn)環(huán)節(jié)間的合理銜接，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（一）滿足工藝條件要求設(shè)備選型時(shí)，一定要弄清楚生產(chǎn)過程中的具體工藝的條件（如，對象特性、過程中的反應(yīng)情況，處理的溫度、壓力等）要求。相同類型、名稱的設(shè)備在金屬加工

33、工藝、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和用材方面會(huì)存在這樣或那樣的差異。設(shè)備間存在的差異，有時(shí)即使很微小，也會(huì)對加工生產(chǎn)產(chǎn)生明顯的影響。例如，原用于無機(jī)材料的滾筒式干燥機(jī)，如選用來對淀粉進(jìn)行干燥，很有可能發(fā)生嚴(yán)重的粘壁現(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象的原因是，淀粉糊化會(huì)粘在滾筒壁上，而滾筒的同心度和表面光潔度不夠，從而使得鏟刀無法整齊地將已經(jīng)干燥的糊化淀粉從滾筒上徹底鏟下。因此，設(shè)備選型必須符合工藝條件的要求。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論二、設(shè)備選型計(jì)算（一）輸送性通過設(shè)備的計(jì)算（二）罐器類設(shè)備的計(jì)算（三）連續(xù)處理設(shè)備的計(jì)算食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（一）輸送性通過設(shè)備計(jì)算l特點(diǎn)l計(jì)算式l討論食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l

34、討論n QT由生產(chǎn)規(guī)模確定了的，一般固定，而其余三項(xiàng)是可變的。n At的選擇主要與生產(chǎn)作業(yè)的調(diào)度有關(guān)，例如，可以將預(yù)處理過程均勻地按平均生產(chǎn)能力來處理，此時(shí)可以選擇At=1；也可以將預(yù)處理的時(shí)間較平均處理時(shí)間減少一半（從而可以使預(yù)處理工段用工時(shí)數(shù)減少一半），因而選擇At=2。這樣，根據(jù)需要的總設(shè)備處理能力AtQT (t/h)，以及現(xiàn)有的設(shè)備資料提供的單機(jī)生產(chǎn)能力，就可以選取適當(dāng)生產(chǎn)能力的設(shè)備。n 同樣的生產(chǎn)能力，可以選擇一臺設(shè)備，也可以選擇多臺設(shè)備。到底選幾臺，需要視具體情況而定，也是設(shè)計(jì)者必須確定的。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l計(jì)算式其中 N設(shè)備數(shù)（臺） QT 平均生產(chǎn)能力（t/h） A

35、t 設(shè)計(jì)安排的某工段物料處理速率系數(shù)（At1） Qs 選型設(shè)備的生產(chǎn)能力 (t/h臺)食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l特點(diǎn)輸送性通過設(shè)備在加工過程中滯留量可以忽略不計(jì)，物料被認(rèn)為是瞬時(shí)通過該設(shè)備的。屬于這類設(shè)備的例子有輸送泵、粉碎機(jī)、均質(zhì)機(jī)、膠體磨、過濾機(jī)、輸送機(jī)等。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（二）罐器類設(shè)備的計(jì)算l特點(diǎn)l計(jì)算式l討論 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l計(jì)算式其中 N罐器設(shè)備的臺數(shù)（臺） Vs單臺罐器設(shè)備的有效容量（t/臺） QT平均生產(chǎn)能力（t/h） At設(shè)計(jì)安排的某工段物料處理速率系數(shù)（At 1） t物料在此工序的滯留時(shí)間（包括生產(chǎn)工藝確定的 處理時(shí)間及物料進(jìn)出設(shè)備所需的

36、時(shí)間）食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l特點(diǎn)這類設(shè)備屬于間歇性處理（包括貯存）物料的設(shè)備。例如，貯料罐、殺菌鍋、酶反應(yīng)罐、發(fā)酵罐、混合攪拌罐等。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l討論n式（1-2）中，QT與t是由生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)工藝所規(guī)定的，一般不能變更，而其余三項(xiàng)在一定范圍內(nèi)可以進(jìn)行選擇。n例1-1食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論n例1-1某罐頭生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力4t/h, 針對某主要罐型的殺菌工藝公式為升溫10min,保溫60min，冷卻20min。選用T7C5型殺菌鍋進(jìn)行殺菌，T7C5型的罐頭裝鍋量約為2t/臺。預(yù)計(jì)每鍋罐頭進(jìn)出鍋的時(shí)間為20min。殺菌工段每班的處理時(shí)間按5h計(jì)。估算殺菌工段所需

37、的T7C5型殺菌鍋的臺數(shù)。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論n例1-1u解：u已知：p平均生產(chǎn)能力QT=4t/hp罐頭在此工段的滯留時(shí)間 t=(10+60+20+20)/60=1.83hp每臺T7C5型殺菌鍋的裝鍋量 Vs=2t/臺p設(shè)生產(chǎn)線每班的平均生產(chǎn)時(shí)間為6h，而殺菌段每班的工作時(shí)間為5h，因而殺菌工段的物料處理速率系數(shù)At=6/5=1.2食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論n例1-1u從而，根據(jù)式（1-2）,殺菌工段所需配備的T7C5型殺菌鍋的臺數(shù)可按以下估算：u殺菌鍋只能為整數(shù)，所以T7C5型殺菌鍋取5臺可以滿足要求。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論（三）連續(xù)處理設(shè)備的計(jì)算l設(shè)備例子l核算內(nèi)容l

38、帶式連續(xù)處理設(shè)備的計(jì)算式l討論l例1-2食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l討論n 處理量與輸送帶的線速度成正比，也與輸送帶的長度和寬度成正比；但與物料在設(shè)備內(nèi)的滯留時(shí)間成反比。n 對于定型設(shè)備，式（1-3）中的因素是相互關(guān)聯(lián)的，因此，在一定范圍內(nèi)，可以在不改變處理量的前提下對其它參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。n 式（1-3）中輸送裝置的長度L不一定等于設(shè)備的長度，因?yàn)?，如果將輸送裝置的長度L分為三段平行（上下安排，或左右安排）排列，則相應(yīng)設(shè)備的長度就可以縮短到原來直線排列的1/3。而且還可以將輸送帶做成螺旋式（參見第二章內(nèi)容）。n 所有這些，允許用戶在與設(shè)備生產(chǎn)廠家洽談時(shí)，提出某些設(shè)備尺寸的調(diào)整要求。此外，當(dāng)輸

39、送裝置用在揀選工序，尤其是人工揀選時(shí)，其輸送速度受限于揀選速度，輸送帶寬度還應(yīng)符合人體工學(xué)的要求。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l核算內(nèi)容n定型設(shè)備的實(shí)際處理能力。n非標(biāo)設(shè)備的尺寸等。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l帶式連續(xù)處理設(shè)備的計(jì)算式式中 QT 生產(chǎn)能力（t/h） v輸送裝置的輸送速度（m/h） Ds物料在輸送裝置上的裝載密度 (t/m2) W輸送裝置的有效載物寬度（m） L輸送裝置的長度（m） t物料在設(shè)備內(nèi)的滯留時(shí)間（h）食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l設(shè)備例子連續(xù)殺菌機(jī)連續(xù)速凍機(jī)連續(xù)干燥機(jī)連續(xù)式烤爐食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l例1-2瓶裝飲料用單層噴淋式常壓連續(xù)殺菌設(shè)備以網(wǎng)帶式

40、輸送機(jī)輸送進(jìn)行殺菌。已知：輸送帶的有效載物寬度為1.0m,長度為7m，速度在110550mm/min范圍內(nèi)可變,對于瓶裝飲料的裝載密度為70kg/m2。生產(chǎn)工藝規(guī)定的瓶裝飲料在殺菌設(shè)備內(nèi)（包括升溫殺菌和冷卻操作在內(nèi)）的總處理時(shí)間為20min。請確定：（1）該殺菌設(shè)備的最大與最小處理能力；（2）該設(shè)備在規(guī)定殺菌時(shí)間下的實(shí)際處理量是多少？該殺菌設(shè)備是否滿足所需的處理量要求？（3）如果該殺菌設(shè)備滿足實(shí)際處理量要求，此時(shí)的輸送帶速度應(yīng)為多少？食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論例1-2n 解：n 已知：u輸送帶的長度 L=7.0mu輸送帶的寬度 W=1.0mu輸送帶速度 v=110550mm/min=6.6

41、33m/hu輸送帶的裝載密度 Ds=70 kg/m2=0.07t/m2u殺菌處理時(shí)間 t=20min=0.333h食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l例1-2（1）殺菌設(shè)備的最大與最小處理能力。由于處理能力與輸送帶的速度成正比。因此， 最大處理能力 QTmax= 330.071= 2.3 (t/h) 最小處理能力 QTmin= 6.60.071= 0.46 (t/h) 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論例1-2（2）設(shè)備在規(guī)定殺菌時(shí)間下的處理量為： 實(shí)際處理為1.47t/h，在該殺菌設(shè)備的處理范圍0.462.3t/h以內(nèi)，因此滿足處理量要求。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論例1-2（3）規(guī)定殺菌時(shí)間下的

42、輸送帶速度，根據(jù)式（1-3）為： 即此時(shí)的輸送帶速度為350mm/min。顯然它在可調(diào)速度110550mm/min范圍之內(nèi)。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l討論n 上式適用于具有帶式輸送裝置的連續(xù)處理設(shè)備估算。n 處理量與輸送帶的線速度成正比，也與輸送帶的長度和寬度成正比；但與物料在設(shè)備內(nèi)的滯留時(shí)間成反比。n 對于定型設(shè)備，式（1-3）中的因素是相互關(guān)聯(lián)的，因此，在一定范圍內(nèi)，可以在不改變處理量的前提下對其它參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。n 式（1-3）中輸送裝置的長度L不一定等于設(shè)備的長度。n 當(dāng)輸送裝置用在揀選工序，尤其是人工揀選時(shí)，其輸送速度受限于揀選速度，輸送帶寬度還應(yīng)符合人體工學(xué)的要求。n 對于非帶式連續(xù)輸送設(shè)備，也可以根據(jù)物料衡算關(guān)系得到類似的關(guān)系式。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第一章 總論l本