食品工廠機械及設(shè)備第七章

1、食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l引言 l各種換熱設(shè)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(shè)備第三節(jié) 擠壓機械與設(shè)備第四節(jié) 油炸設(shè)備第五節(jié) 其它加熱機械設(shè)備l 本章小結(jié) 思考題 自測題食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l引言 l各種換熱設(shè)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(shè)備第三節(jié) 擠壓機械與設(shè)備第四節(jié) 油炸設(shè)備第五節(jié) 其它加熱機械設(shè)備l 本章小結(jié) 思考題 自測題食品工廠機械與設(shè)備第七章

2、 熱交換熱處理機械與設(shè)備l引言n 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。n 物料的三種傳熱方式：對流、傳導(dǎo)和輻射。n 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?qū)Ｓ脽峤粨Q設(shè)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(shè)備，如擠壓機、油炸機、熱燙機等。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備表7-1食品加工的熱交換熱處理設(shè)備類型食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備第一節(jié) 熱交換器l 熱交換器主要指的是用于對流體食品或流體加工介質(zhì)進行加熱或

3、冷卻處理的設(shè)備。l 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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備一、間接式熱交換器l 間壁式熱交換器的特點是換熱介質(zhì)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。l 這種加熱方式符合食品衛(wèi)生要求，在食品工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。l 間壁式熱交換器按其傳熱面的形狀和結(jié)構(gòu)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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（一）管式熱交換器 管式熱交換器的結(jié)構(gòu)特征是其傳熱面由金屬管構(gòu)成。這類熱交換器的主要形式有盤管式、套管式、

4、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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備1盤管式熱交換器l 也稱蛇管式熱交換器。l 應(yīng)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(yīng)罐內(nèi)的盤管式熱交換器；乳品工業(yè)用于加熱或冷卻奶油、煉乳等高黏度制品；超高溫滅菌的加熱器。(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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(1)沉浸式盤管熱交換器l 盤管浸沒在裝有流體的容器中，管內(nèi)和容器內(nèi)的兩種流體通過盤管進行熱交換。l 結(jié)構(gòu)形狀：排管狀、螺旋形(稱為盤香管)。l 也可根據(jù)容器特點將做成其它

5、形狀的盤管。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(1)沉浸式盤管熱交換器l 特點：n 管外空間較大，流體流速較小，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)不高，傳熱效率低n 結(jié)構(gòu)簡單，制造維修方便，能承受較高壓強。n 管外為大量流體，對操作條件改變并不敏感。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(2)噴淋式蛇管熱交換器l 結(jié)構(gòu)(圖7.3)圖7. 3 噴淋式蛇管熱交換器 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(2)噴淋式蛇管熱交換器l 結(jié)構(gòu)(圖7.3)圖7. 3 噴淋式蛇管熱交換器 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(2)噴淋式蛇管熱交換器l 特點：特點：n與沉浸式相比，噴淋式

6、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(shè)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。n但這種設(shè)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(yīng)極為敏感 。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備2套管式熱交換器l 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(zhì)區(qū)別，但材料和結(jié)構(gòu)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(shè)備第七章 熱交換

7、熱處理機械與設(shè)備(1)普通套管式熱交換器l結(jié)構(gòu)（如圖7.4）n每程的有效長度不能太長，否則管子下彎曲。環(huán)隙流體分布不均。通常采用的長度為46m。內(nèi)管外管彎管食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(1)普通套管式熱交換器l 特點n優(yōu)點：結(jié)構(gòu)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。n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。n 適用場合：需要傳熱面不大的情況。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交

8、換熱處理機械與設(shè)備(2)新型套管式熱交換器l 背景隨著材料科學(xué)、金屬加工技術(shù)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。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備n 特點特點：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(nèi)套裝多個內(nèi)管；直管部分的內(nèi)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。n 型式型式：雙管同心套管式、多管列管式和多管同心套管式。(2)新型套管式熱交換器食品工廠機械與設(shè)備第

9、七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(2)新型套管式熱交換器雙管同心套管式（圖雙管同心套管式（圖7.57.5） 直管部分由一根被夾套包圍的內(nèi)管構(gòu)成，為完全焊接結(jié)構(gòu)，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。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(2)新型套管式熱交換器多管列管式（圖多管列管式（圖7.67.6） 外殼管內(nèi)部設(shè)置有數(shù)根加熱管構(gòu)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(yīng)力，管組在外殼管內(nèi)浮動安裝，通過雙密封結(jié)構(gòu)消除了污染的危險，并便于拆卸維修。這種結(jié)構(gòu)的熱交換器有較大的單位體積換熱面積。 食品工廠機械與設(shè)備第

10、七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(2)新型套管式熱交換器多管同心套管式（圖多管同心套管式（圖7.77.7） 它由數(shù)根直徑不等的管同心配置組成，形成相應(yīng)數(shù)量環(huán)形管狀通道，產(chǎn)品及介質(zhì)被包圍在具有高熱效的緊湊空間內(nèi)，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(jié)構(gòu)。由于采用無縫不銹鋼管制造，因而可以承受較高的壓力。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(2)新型套管式熱交換器l組合形式組合形式 以上三種結(jié)構(gòu)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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備3列管式熱交換器l 基本結(jié)構(gòu)食

11、品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備3列管式熱交換器l 折流擋板（圖7.10)n 目的：提高管外殼間流體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。n 常用見形式：弓形和盤環(huán)形兩種 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備n 管內(nèi)外溫差、管壁和殼壁溫差致使管束與殼體熱膨脹程度有差別。n 這種熱脹冷縮所產(chǎn)生應(yīng)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。n 當管壁和殼壁的溫度差大于50時，應(yīng)考慮補償措施以消除這種應(yīng)力。n 常用見圖7.12。圖7. 12 熱膨脹的補償l 熱膨脹補償3列管式熱交換器食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l 特點3列管式熱交換器l 優(yōu)點優(yōu)點：易于制造，

12、生產(chǎn)成本低，適應(yīng)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。l 缺點缺點：結(jié)合面較多，易造成泄漏。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l 應(yīng)用3列管式熱交換器n目前使用最廣的熱交換器。n常用作：預(yù)熱器、加熱器和冷卻器，冷凍系統(tǒng)的冷凝器和蒸發(fā)器。n用蒸汽加熱時，蒸汽在管外流動。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l 為什么用翅片式熱交換器?n 生產(chǎn)上常常遇到一種情況：熱交換器間壁兩側(cè)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(nèi)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。n 這時宜采用

13、翅片管式熱交換器。n 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。4翅片管式熱交換器食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備4翅片管式熱交換器l 形式：很多，常見如圖7.13所示。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（二）板式熱交換器（二）板式熱交換器 特征是采用板壁作為換熱壁，常見的有板式、螺旋板式、旋轉(zhuǎn)刮板式以及夾套式熱交換器等。1 1板式熱交換器板式熱交換器2 2旋轉(zhuǎn)刮板式熱交換器旋轉(zhuǎn)刮板式熱交換器食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(1)結(jié)構(gòu)l 主要由等組成。l 隔斷板:供熱交換器分段用。l 接管可同時設(shè)在前支架板或設(shè)在壓緊板

14、上，或分別設(shè)在此二板上，但隔斷板一定設(shè)有進出流體的側(cè)面接管。 1板式熱交換器食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(2)傳熱板(如圖7.15)l 長方形不銹鋼波紋薄板，壁厚0.52mm ， l 四角開4個圓孔。l 板的上下兩端中部開有相同的導(dǎo)軌槽口，可根據(jù)需要將傳熱板顛倒安排。l 板間距:38mm之間。 1板式熱交換器食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(3)分段l 利用中間隔板可將板式熱交換器分成若干段。l 分段可使流體食品的預(yù)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。1板式熱交換器食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備殺菌

15、保溫管余熱回收段熱水進熱水出冷水冷卻段進料出料圖7. 16帶余熱回收的板式熱交換器巴氏殺菌系統(tǒng)1板式熱交換器(3)分段食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(4)傳熱板在段內(nèi)的流程l 相同傳熱板數(shù),采用不同流程可調(diào)整傳熱效果、換熱時間。不同流程組合形式：圖7.16所示。1板式熱交換器(1)串聯(lián)組合13/13(2)并組合31/31(3)混聯(lián)組合32/23傳熱板流道熱流體走向冷流體走向食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(4)傳熱板在段內(nèi)的流程-流程組合的公式表示法1板式熱交換器n設(shè)：設(shè)熱流體在段內(nèi)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=

16、1,2,3.),冷熱流體在段內(nèi)以某固定流道數(shù)bj(j=1,2,3.)改變上下流向的次數(shù)為n j (j=1,2,3)。n則： 熱流體在段內(nèi)的總流道數(shù)Na可用下式表示：Na=m1a1+m2a2+ (7-1)冷流體在段內(nèi)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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(4)傳熱板在段內(nèi)的流程-流程組合的公式表示法1板式熱交換器食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備 組合內(nèi)只有一種流道組合，即i=1，此流道組合內(nèi)的冷熱流道數(shù)均為1，即a=b=1;而段內(nèi)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

17、次(從下至上)。 所以，這種流程組合可以表示為 ：1板式熱交換器(4)傳熱板在段內(nèi)的流程-圖7.16(1)組合的公式表示法食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備同理，n 圖7.16-(2)所示的并聯(lián)組合，可以表示為13/13n 圖7.16-(3)所示的混聯(lián)組合，可以表示為23/32 1板式熱交換器(4)傳熱板在段內(nèi)的流程 7.16(2)(3)組合的公式表示法食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備1板式熱交換器(5)特點l主要優(yōu)點： 傳熱效率高 ；結(jié)構(gòu)緊湊 ；操作靈活 ；適用于熱敏物料 ；衛(wèi)生條件可靠。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備1板式熱交換器(5)特點

18、l主要缺點： n 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。n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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備2旋轉(zhuǎn)刮板式熱交換器l 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。l 因此也稱為刮板薄膜式熱交換器，或刮面式熱交換器。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l結(jié)構(gòu)(圖7.17)主要由內(nèi)面磨光夾套換熱圓筒、刮板轉(zhuǎn)子、密封機構(gòu)和驅(qū)動裝置等組成。 2旋轉(zhuǎn)刮板式熱交換器食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備二、直接式熱交

19、換器l 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(zhì)交換。l 與間接式相比，省去了傳熱間壁，因而結(jié)構(gòu)簡單、傳熱效率高、操作成本低。但采用這種設(shè)備只限于允許兩種流體混合的場合。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備二、直接式熱交換器兩種常見應(yīng)用場合:（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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（一）直接式蒸汽加熱器l蒸汽直接與液體產(chǎn)品混合的熱交換器。l兩種形式：蒸汽噴射式和蒸汽注入式 。目前僅限用于質(zhì)地均勻和黏度較低的產(chǎn)品。l直接式蒸汽加熱器特點l產(chǎn)品水分的控制l蒸汽質(zhì)量要求食品工廠機械與設(shè)備第

20、七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（一）直接式蒸汽加熱器l 蒸汽直接與液體產(chǎn)品混合的熱交換器。l 兩種形式：蒸汽噴射式和蒸汽注入式 。l 蒸汽噴射加熱器(圖7.18)蒸汽蒸汽產(chǎn)品產(chǎn)品加熱加熱產(chǎn)品產(chǎn)品食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（一）直接式蒸汽加熱器l 蒸汽注入式加熱器(圖7.19)n產(chǎn)品料液以液滴或液膜的方式進入充滿高壓蒸汽的容器中，n加熱后的液體從底部排出 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（一）直接式蒸汽加熱器l 特點特點n 優(yōu)點：加熱非常迅速，產(chǎn)品感官質(zhì)量的變化很小，而且大大地降低了（間接加熱通常遇到的）結(jié)垢和產(chǎn)品灼傷問題。n 缺點：產(chǎn)品因蒸汽冷凝水的加入而體

21、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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（一）直接式蒸汽加熱器l 產(chǎn)品水分控制產(chǎn)品水分控制n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。n通常在負壓罐器內(nèi)通過閃蒸實現(xiàn)。通過控制罐內(nèi)真空度可控制產(chǎn)品最終水分含量。l 蒸汽質(zhì)量要求蒸汽質(zhì)量要求直接加熱所用水蒸汽必須是純凈、衛(wèi)生、高質(zhì)量的，而且必須不含不凝結(jié)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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（二）混合式蒸汽冷凝器l 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。l

22、 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。l 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。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（二）混合式蒸汽冷凝器l 常見的混合式蒸汽冷凝器(圖7.20)n 噴射式即所謂的水力噴射泵（見第二章內(nèi)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。n 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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l冷卻水從上部噴淋而下與上升的蒸汽在填料層內(nèi)接觸。l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，

23、組成兩種流體的接觸面。l混合冷凝后的冷凝水由底部引出，不凝結(jié)氣體則由頂部排出。 1填料式冷凝器(圖7.20(2)（二）混合式蒸汽冷凝器食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l 它上下交替裝有若干多孔淋水板(篩板)。弓形式和圓盤-圓環(huán)式兩種,。l 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。l 蒸汽自下方引入，以冷水接逆流觸被冷凝。l 少量不凝結(jié)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。 2孔板式冷凝器(圖7.20(3)（二）混合式蒸汽冷凝器食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備3低位與高位冷凝器（二）混合式蒸汽冷凝器l 冷凝器用于

24、冷凝真空系統(tǒng)的二次蒸汽時，必須處于負壓狀態(tài)。因此，必要以適當方式將冷凝器中的處于負壓狀態(tài)的冷凝和冷卻水排出。l 根據(jù)冷凝/冷卻水排除方式，直接式冷凝器可分為低位低位式式和高位式高位式兩種，見圖7.21。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備冷卻水進冷卻水進冷卻水進冷卻水進冷凝器冷凝器輔冷凝器輔冷凝器氣壓管抽水泵二次蒸汽進二次蒸汽進不凝氣體不凝氣體溢流槽l低位與高位冷凝器(圖7.21)(1)(1)低位式低位式（二）混合式蒸汽冷凝器(2)(2)高位式高位式真空泵真空泵食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l低位式冷凝器（二）混合式蒸汽冷凝器直接用泵將冷凝水從冷凝器內(nèi)抽出，可以

25、簡單地安裝在地面上，因而稱為低位式冷凝器。l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(shè)備，氣壓管出口應(yīng)淹沒于地面的溢流槽中。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l冷凝器與真空泵配接（二）混合式蒸汽冷凝器由圖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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械

26、與設(shè)備第二節(jié) 熱處理機械設(shè)備l 熱處理機械設(shè)備的用途l 熱處理機械設(shè)備的類型一、夾層鍋二、連續(xù)式熱燙設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l熱處理機械設(shè)備的用途n 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。n 一些中式熟肉制品，在調(diào)味燒煮以前，也往往需要用熱水進行加熱，以去除其中血沫。n 這些熱處理常稱為預(yù)煮、熱燙、燙漂(或漂燙)、淖水等。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l熱處理機械設(shè)備的類型n 以上熱處理操作的設(shè)備有間歇式和連續(xù)式兩類。n 間歇式熱處理設(shè)備中，使用最為普遍的是夾層鍋。n

27、 連續(xù)式熱處理設(shè)備有多種類型，差異主要在于加熱介質(zhì)、輸送方式和是否帶冷卻操作段等方面。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備一、夾層鍋l 夾層鍋又稱為二重鍋、雙重釜等。其鍋體通常為半球形結(jié)構(gòu)，上部加有直線段。l 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。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備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(shè)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。l固定式夾層鍋(圖7.22)一、夾層鍋食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備n 全部鍋體

28、用軸頸伸接于支架兩邊的軸承上，其中軸頸為空心結(jié)構(gòu)，一端作為蒸汽進管，另一端作為不凝汽排出管。n 傾覆裝置為手輪及蝸輪蝸桿機構(gòu)，搖動手輪可使鍋體傾倒，用于卸料。n 注意，可傾式夾層鍋底一般不設(shè)排料口，因為鍋體本身可傾，設(shè)排料口反而增加清洗負擔(dān)。l可傾式夾層鍋一、夾層鍋不凝汽排出管食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)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(yīng)用需要取錨式或槳式，轉(zhuǎn)速范圍在1020r/min。l帶攪拌器的夾層鍋(圖7.24)一、夾層鍋食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l特點n優(yōu)點：結(jié)構(gòu)和操作簡單，適

29、用于多品種處理等。n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(yīng)有適當?shù)呐牌L(fēng)措施。l 應(yīng)用：仍有其重要地位，廣泛用于各種物料漂燙處理。也適合于調(diào)味品配制、溶糖化糖及肉類制品熬煮等操作。一、夾層鍋食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備二、連續(xù)式熱燙設(shè)備l類型（一）連續(xù)預(yù)煮機（二）蒸汽熱燙設(shè)備（三）單體快速熱燙系統(tǒng)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l類型n可以分為三類。n預(yù)煮機：物料浸在熱水中進行處理的設(shè)備。n蒸汽熱燙設(shè)備：利用蒸汽直接對物料進行處理的設(shè)備。n噴淋式熱燙設(shè)備：利用熱水對物料進行噴淋處理的設(shè)備。n本質(zhì)上這三類設(shè)

30、備對物料的預(yù)處理目的是相同的，只不過所用的加熱介質(zhì)狀態(tài)或處理方式不同而已。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（一）連續(xù)預(yù)煮機l 預(yù)煮的概念l 預(yù)煮設(shè)備類型l刮板式連續(xù)預(yù)煮機l螺旋式連續(xù)預(yù)煮機食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l預(yù)煮的概念n 預(yù)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。n 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。n 預(yù)煮的主要目的是鈍化酶或軟化組織。n 處理時間與物料大小和熱穿透性有關(guān)，例如，豌豆只需12min，而整玉米需要處理11min。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l預(yù)煮設(shè)備類型n

31、 可用夾層鍋，大批量生產(chǎn)多用連續(xù)式預(yù)煮設(shè)備。n 根據(jù)物料運送方式不同，連續(xù)式預(yù)煮設(shè)備可以分為鏈帶式和螺旋式兩種。n 鏈帶式預(yù)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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備1刮板式連續(xù)預(yù)煮機l結(jié)構(gòu)l工作過程l特點l應(yīng)用食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備刮板式連續(xù)預(yù)煮機煮槽蒸汽吹泡管煮槽刮板輸送裝置傳動裝置壓輪進料口進料口溢流管排料口l 刮板上開有小孔，用以降低移動阻力。l 包括水平和傾斜在內(nèi)的鏈帶行進軌跡由壓輪規(guī)定。l 水平段內(nèi)壓輪和刮板均淹沒于貯槽熱水面以下。l 蒸汽吹泡管管壁開有小孔，進料端噴孔較密，出料端噴孔較

32、稀，目的在于使進料迅速升溫至預(yù)煮溫度。l 為避免蒸汽直接沖擊物料，一般將孔開在管子的兩側(cè)，且這種開孔方式有利于水溫趨于均勻。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l刮板式連續(xù)預(yù)煮機的工作過程通過吹泡管噴出的蒸汽將槽內(nèi)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(yù)煮。鏈帶速度可根據(jù)預(yù)煮時間要求進行調(diào)整。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備n 優(yōu)點：物料形態(tài)及密度對操作影響較小，機械損傷少。n 缺點： 但設(shè)備占地面積大，清洗、維護困難。l刮板式連續(xù)預(yù)煮機的特點食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備可適應(yīng)（如蘑菇等

33、）多種物料的預(yù)煮。如將鏈帶刮板換成多孔板斗槽，則可以適應(yīng)某些 （如青刀豆等） 物料的預(yù)煮操作要求。l刮板式連續(xù)預(yù)煮機的應(yīng)用食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備2螺旋式連續(xù)預(yù)煮機l結(jié)構(gòu)l工作過程l特點食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l螺旋式連續(xù)預(yù)煮結(jié)構(gòu) n如圖7.26所示n蒸汽從進氣管分幾路從殼體底部進入直接對水進行加熱。n篩筒安裝在殼體內(nèi)，并浸沒在水中，以使物料完全浸沒在熱水中；n螺旋安裝于篩筒內(nèi)的中心軸上，中心軸由電動機通過傳動裝置驅(qū)動。通過調(diào)節(jié)螺旋轉(zhuǎn)速，可獲得不同的預(yù)煮時間。n出料轉(zhuǎn)斗與螺旋同軸安裝并同步轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)斗上設(shè)置有612個打撈料斗，用于預(yù)煮后物料的打撈與

34、卸出。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備篩筒螺旋食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l工作過程n 物料經(jīng)斗式提升機輸送到螺旋預(yù)煮機的進料斗，然后落入篩筒內(nèi)，n 在運轉(zhuǎn)螺旋作用下緩慢移至出料轉(zhuǎn)斗，在其間受到加熱預(yù)煮，n 出料轉(zhuǎn)斗將物料從水中打撈出來，并于高處傾倒至出料溜槽。n 從溢流口溢出的水由泵送到貯存槽內(nèi)，再回流到預(yù)煮機內(nèi)。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l特點n優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、運動部件少且結(jié)構(gòu)簡單，運行平穩(wěn)，水質(zhì)、進料、預(yù)煮溫度和時間均可自動控制，在大中型罐頭廠得到廣泛應(yīng)用，如蘑菇罐頭加工

35、中的預(yù)煮。n缺點：物料的形態(tài)和密度的適應(yīng)能力較差。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（二）蒸汽熱燙設(shè)備l 通常采用蒸汽隧道與傳送帶結(jié)合的結(jié)構(gòu)l 蒸汽的保持l 典型蒸汽熱燙設(shè)備 l 蒸汽熱燙機截面 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l基本結(jié)構(gòu)及工作原理n 使產(chǎn)品顆粒通過蒸汽環(huán)境時間取決于傳送帶速度。n 需要特別注意產(chǎn)品在傳送帶上的堆積密度，它也是決定產(chǎn)品與蒸汽接觸所需時間長短的因素。n 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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l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(nèi)的蒸汽不外泄。較簡單的方式

36、是采用水封結(jié)構(gòu)(見圖7.28)，也可以采用密封轉(zhuǎn)鼓進出料裝置。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備圖7.29蒸汽熱燙機 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（三）單體快速熱燙系統(tǒng)l 單體快速熱燙IQB以下介紹三種IQB機流程。l 瀑布式淋水熱燙冷卻系統(tǒng)l 淋水預(yù)熱-蒸汽熱燙-淋水冷卻系統(tǒng) l 蒸汽-濕空氣熱燙冷卻系統(tǒng)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l單體快速熱燙n 熱燙后的產(chǎn)品需要及時進行冷卻。n 一般生產(chǎn)線上熱燙與冷卻獨立地先后完成。n 若將熱燙與冷卻結(jié)合在一套設(shè)備中，則可提高設(shè)備的能量利用率。n 這種將

37、熱燙與冷卻結(jié)合起來的技術(shù)也稱為IQB(單體快速燙漂)技術(shù)。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備物料先用余熱回收熱交換器加熱的熱水進行沖淋預(yù)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(yù)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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備圖7-31 瀑布式淋水熱燙機流程預(yù)熱熱燙冷卻空氣余熱回收熱交換器加熱器物料進物料出食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)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

38、品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備第三節(jié) 擠壓機械與設(shè)備 食品擠壓加工技術(shù)屬于高溫高壓食品加工技術(shù)，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(yù)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。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備第三節(jié) 擠壓機械與設(shè)備一、擠壓機的類

39、型二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備一、擠壓機的類型 目前應(yīng)用于食品工業(yè)的擠壓設(shè)備主要是螺桿擠壓機，主要構(gòu)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(jié)構(gòu)特征和工作特性等方面分類。（一）（一）按擠壓機熱源分類（二）（二）按擠壓過程剪切力大小分類（三）（三）按螺桿數(shù)目分類食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（一）根據(jù)擠壓機熱源分類l 內(nèi)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。 l 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

40、獲得所需的工作溫度，加熱器一般設(shè)在機筒內(nèi)?？捎谜羝訜幔姶偶訜?、電熱絲加熱、油加熱等方式加熱。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（一）根據(jù)擠壓機熱源分類食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（二）根據(jù)擠壓過程的剪切力的大小進行分類l 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。 l 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。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備表7-3低剪切與高剪切擠壓機的性能特征比較（二）根據(jù)擠壓過程的剪切力的大小進行分類食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（三）根據(jù)螺桿的

41、數(shù)目分類l 單螺桿擠壓機-的套筒內(nèi)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。 l 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。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備表7-4雙螺桿與單螺桿的主要區(qū)別（三）根據(jù)螺桿的數(shù)目分類食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)l典型螺桿擠壓機構(gòu)造（圖7.34）主要由等構(gòu)成食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備驅(qū)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(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn)速度，常用可控硅整流器控制的直流電動機來

42、調(diào)速，并用齒輪減速器、鏈條和帶傳動三者之一來實現(xiàn)減速。 （一）驅(qū)動裝置二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l 包括干料輸送裝置、料斗及存液器。l 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(diào)節(jié)螺旋轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)送料速度的功能，是一種較精確的定量進料方式。l 干料斗常帶振動裝置，以防物料結(jié)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(zhì)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。（二）進料系統(tǒng)二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱

43、交換熱處理機械與設(shè)備l 貯液槽一臺擠壓機通常有23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(nèi)。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(diào)節(jié)輸液管中的針形閥可以準確地調(diào)節(jié)送液量，針形閥的位移也通過隔膜自動調(diào)節(jié)。（二）進料系統(tǒng)二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l 擠壓機的螺桿結(jié)構(gòu)形狀沿軸變化(圖7.35)。l 螺桿按其在機筒內(nèi)不同位置和作用可分為3個區(qū)段。（三）螺桿二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備表7-5螺桿擠壓機不同區(qū)段的結(jié)構(gòu)特點與作用（三）螺桿二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章

44、 熱交換熱處理機械與設(shè)備l螺桿分:。n整體式:螺桿為一個整體。n組合式:螺桿由花鍵軸與若干節(jié)套在軸上的螺旋構(gòu)成。（三）螺桿二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l 擠壓機的機筒呈圓筒狀，內(nèi)壁與螺桿僅有少量間隙。l 多數(shù)機筒內(nèi)壁為光滑面。l 有的裝機筒內(nèi)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(nèi)打滑。l 機筒具有加熱、保溫、冷卻和摩擦功能。 （四）機筒二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l 機筒有整體式和分段組合式兩種形式。l 整體式機筒的結(jié)構(gòu)簡單，機械強度高。l 分段組合式機筒用螺釘連接，其優(yōu)點

45、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。l 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。（四）機筒二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（四）機筒二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l 成型裝置又稱擠壓成型模頭，模頭上設(shè)有一些使物料從擠壓機擠出時成型的?？住 ?？讬M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。l 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。 （五）成型裝置二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱

46、處理機械與設(shè)備l 常用為盤刀式切割器，刀具刃口旋轉(zhuǎn)平面與模板端面平行。l 產(chǎn)品長度可通過調(diào)整切割刀具旋轉(zhuǎn)速度和產(chǎn)品擠出速度加以控制。 （六）切割裝置二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l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(gòu)等組成，l其主要作用是控制各電機轉(zhuǎn)速并保證各部分運行協(xié)調(diào)，控制操作溫度與壓力以保證產(chǎn)品質(zhì)量。（七）控制裝置二、螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備第四節(jié) 油炸設(shè)備l 油炸概念l 油炸設(shè)備的類型一、常壓油炸設(shè)備二、真空油炸設(shè)備 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l油炸概念n 油炸指

47、的是深層油炸。n 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。n 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。n 油炸設(shè)備型式多種多樣，可按不同方式分類。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l油炸設(shè)備的類型n 按操作方式與生產(chǎn)規(guī)模，油炸設(shè)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(wù)業(yè)。連續(xù)式油炸設(shè)備使用輸送鏈傳送產(chǎn)品進出油槽，并且油

48、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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l油炸設(shè)備的類型n 油炸設(shè)備按鍋內(nèi)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(shè)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。n 油炸設(shè)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(dǎo)熱油加熱式等。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l油炸設(shè)備的類型n 油炸設(shè)備可按油槽內(nèi)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。n 一般小型普通油炸設(shè)備多為純油式。n 油水混合式是一種較新的油炸工藝，

49、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。n 小型間歇式和大型連續(xù)式的油炸設(shè)備都可采用油水混合工藝。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備一、常壓油炸設(shè)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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（一）間歇式油水混合油炸機l 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(gòu)成。 l 炸制食品時，濾網(wǎng)置于加熱器上方，在油炸鍋內(nèi)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180230之間

50、。 l 這種設(shè)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(zhì)量好等優(yōu)點。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備(二)、連續(xù)式油炸機l 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(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l典型連續(xù)式油炸機 l典型連續(xù)油炸機外形l連續(xù)油炸機的結(jié)構(gòu)l典型連續(xù)油炸機的獨立單元 l一臺連續(xù)式油炸設(shè)備實際上是一個組合設(shè)備系統(tǒng)。組成單元型式方面的差異，導(dǎo)致出現(xiàn)了多種型式的連續(xù)油炸設(shè)備。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與

51、設(shè)備圖7.37連續(xù)式油炸機外形 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l典型連續(xù)油炸機的獨立單元 (1)油炸槽，它是盛裝炸油和提供油炸空間的容器；(2)帶恒溫控制的加熱系統(tǒng)，為油炸提供所需要熱能；(3)產(chǎn)品輸送系統(tǒng)，使產(chǎn)品進入、通過、離開油炸槽；(4)炸油過濾系統(tǒng)；(5)排汽系統(tǒng)，排除油炸產(chǎn)品產(chǎn)生水蒸氣。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)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(shè)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(nèi)的時間、鏈寬、加熱方式

52、、濾油方式、除渣方式等。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備2.加熱系統(tǒng)l 可用一級能源(電、煤、燃氣和燃油)也可用二級能源(蒸汽、導(dǎo)熱油)進行加熱。l 加熱單元是油炸機獲取熱量的熱交換器。這個熱交換器既可直接裝在油炸槽內(nèi)，也可裝在油炸槽外，利用泵送方式使炸油在油炸槽與熱交換器之間循環(huán)。l 各種能源對油炸機的加熱方式如圖7.39所示。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備3.產(chǎn)品輸送系統(tǒng)l 連續(xù)式油炸機一般用鏈帶式輸送機輸送。由于物性差異，連續(xù)式油炸機一般用鏈帶式輸送機輸送。由于物性差異，油炸過程中發(fā)生變化不同，因此，不同

53、類型的產(chǎn)品需要配油炸過程中發(fā)生變化不同，因此，不同類型的產(chǎn)品需要配置不同數(shù)量和構(gòu)型的輸送帶。圖置不同數(shù)量和構(gòu)型的輸送帶。圖7.407.40所示為常見油炸食所示為常見油炸食品類所用的輸送帶構(gòu)型與配置。品類所用的輸送帶構(gòu)型與配置。 l 對一些產(chǎn)量較大的產(chǎn)品，還可以根據(jù)專門的工藝要求，制對一些產(chǎn)量較大的產(chǎn)品，還可以根據(jù)專門的工藝要求，制作成特殊的鏈帶形式，如用不銹鋼網(wǎng)（或孔板）沖制成一作成特殊的鏈帶形式，如用不銹鋼網(wǎng)（或孔板）沖制成一定形狀的籃器，以保持油炸坯料得到完整的形狀。另外，定形狀的籃器，以保持油炸坯料得到完整的形狀。另外，輸送鏈的網(wǎng)帶應(yīng)不會對油炸的物料有黏滯作用。輸送鏈的網(wǎng)帶應(yīng)不會對油炸的

54、物料有黏滯作用。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備3.產(chǎn)品輸送系統(tǒng)食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備4.炸油過濾系統(tǒng)l 油炸過程中會隨時產(chǎn)生來自被炸食品的碎渣，這些碎渣若長期留在熱的油炸油中，會產(chǎn)生一系列的不良影響，如降低油的使用周期、影響食品的外觀和安全性等。因此，所有連續(xù)油炸機必須有適當?shù)恼ㄓ瓦^濾系統(tǒng)，將碎渣及時地從熱油中濾掉。如果采用間接式加熱，則過濾器往往串聯(lián)在加熱循環(huán)油路上。l 油水混合式機型，由于大量的碎渣已經(jīng)進入水中，并有從下層水中排除碎渣的裝置，因此，國產(chǎn)的油水混合式連續(xù)油炸機多不設(shè)熱油過濾系統(tǒng)。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備5

55、.水蒸氣排除系統(tǒng)油炸過程也是一種脫水操作過程。油炸過程中，會有相當量物料水分汽化逸出，水汽會從整個油炸槽的油面上外逸。因此，油炸設(shè)備均有覆蓋整個油炸槽面的罩子，在其頂上開有一個或一個以上的排汽孔，排汽孔與排風(fēng)機相連接。一般，這種罩子可以方便升降，從而可以方便地對槽內(nèi)其它機構(gòu)進行維護。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備二、真空油炸設(shè)備l真空油炸是利用在減壓的條件下食品中水分汽化溫度降低，在較低溫條件下對食品油炸的操作技術(shù)。由于在真空環(huán)境中進行油炸，所需油溫較低，產(chǎn)品受氧化影響減小。真空油炸尤其適用于含水量較高的果蔬物料炸制。真空油炸設(shè)備可按操作的連續(xù)性分為間歇式和連續(xù)式兩種。 食

56、品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備圖7.41間歇式真空油炸裝置 l 結(jié)構(gòu)如圖7.41所示，主要由油炸釜、真空泵、離心甩油裝置、貯油箱和濾油離心甩油裝置等構(gòu)成。l 油炸釜為密閉器體，上部與真空泵3相連。l 為了便于脫油操作，內(nèi)設(shè)由電動機帶動的離心甩油裝置，油炸完成后，釜內(nèi)油面降低至油炸產(chǎn)品以下，開動電機進行離心甩油，甩油結(jié)束后取出產(chǎn)品，再進行下一周期的操作。4為貯油箱，油炸釜內(nèi)的油面高度和油的運轉(zhuǎn)由真空泵控制，過濾器5的作用是過濾炸油，及時去除油炸產(chǎn)生的渣物，防止油被污染。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備連續(xù)式真空油炸設(shè)備 連續(xù)式真空油炸設(shè)備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是進出料機構(gòu)，

57、要求能夠在保持真空條件下將固體物料投入和從設(shè)備內(nèi)排出。一臺連續(xù)式真空油炸設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖7.42所示，其主體為一臥式筒體，筒體設(shè)有與真空泵相接的真空接口，內(nèi)部設(shè)有輸送裝置，進出料口均采用閉風(fēng)器結(jié)構(gòu)。筒體的油可經(jīng)過由排油口7在筒外經(jīng)過濾和熱交換器加熱后再經(jīng)油管6循環(huán)回到筒內(nèi)。 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備圖7.42連續(xù)式低溫真空油炸設(shè)備 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備第五節(jié) 其它加熱機械設(shè)備除了前面提到加熱或熱處理方法以外，食品工業(yè)還可利用紅外線、微波、電阻加熱等原理對食品進行加熱處理。其中遠紅外加熱的應(yīng)用最廣，它的主要設(shè)備形式是用于焙烤行業(yè)的烤爐。目前，微波

58、加熱設(shè)備應(yīng)用最多的是家用微波爐，但由于其獨特的介電加熱優(yōu)點，工業(yè)化規(guī)模的微波設(shè)備具有良好的發(fā)展前景。一、一、遠紅外加熱設(shè)備遠紅外加熱設(shè)備二、二、微波加熱設(shè)備微波加熱設(shè)備 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備遠紅外線源被加熱物體(波長在5.6m附近)存在與遠紅外有相同頻率的分子固有振動l遠紅外加熱原理一、遠紅外加熱設(shè)備l遠紅外加熱應(yīng)用烘烤工藝，干燥、殺菌和解凍等操作。食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備一、遠紅外加熱設(shè)備（一）遠紅外輻射元件（二）箱式遠紅外線烤爐（三）隧道式遠紅外線烤爐 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備n遠紅外輻射元件-遠紅外加熱設(shè)備中利用

59、其它能源(如電能、燃燒能)換成輻射熱能的關(guān)鍵元件。n遠紅外加熱元件+定向輻射等裝置后稱為遠紅外加熱器或遠紅外輻射器。其結(jié)構(gòu)主要由發(fā)熱元件、遠紅外輻射體、緊固件或反射裝置等構(gòu)成。（一）遠紅外輻射元件食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備（一）遠紅外輻射元件1碳化硅紅外加熱元件2金屬管狀紅外加熱元件3SHQ乳白石英遠紅外加熱元件食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備1.碳化硅紅外加熱元件l光譜特性曲線(圖7.45)n在遠紅外波段及中紅外波段，碳化硅具有很高的輻射率。n碳化硅的遠紅外輻射特性和糕點的主要成分(如面粉、糖、食用油、水等)的遠紅外吸收光譜特性相匹配，加熱效果好。食品工

60、廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l管狀加熱元件(圖7.44)主要由電熱絲及接線件、碳化硅管基體及輻射涂層等構(gòu)成。因碳化硅不導(dǎo)電，因此不需充填絕緣介質(zhì)。1.碳化硅紅外加熱元件食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備l 板狀加熱元件(圖7.45)?；w為碳化硅，表面涂以遠紅外輻射涂料。1.碳化硅紅外加熱元件食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備2金屬管狀紅外加熱元件l 基體為鋼管，管壁外涂覆遠紅外加熱輻射涂料。l 可有不同直徑和長度,較細的可彎曲成不同形狀。 l 金屬氧化鎂遠紅外輻射管(圖7.46) 食品工廠機械與設(shè)備第七章 熱交換熱處理機械與設(shè)備3SHQ乳白石英遠紅外