食品机械与设备思考题DOC.docx

1、食品机械与设备思考题DOC$1绪论食品机械如何分类？（1）全国主要产品分类与代码国家标准（GBT7635.1-2002）（2）按照食品机械的功能、加工对象来划分（JB3750-84）（3）按照国家商业行业标准（SBT10084-2009）分类$2食品供排料机械1食品厂常用的输送带有哪些？常用的输送带有（8种）：橡胶带、各种纤维编织带、塑料、尼龙、强力锦纶带、板式带、钢带和钢丝网带。2简述带式输送机的结构、优缺点及适用范围。由输送带、驱动滚筒、张紧滚筒、承托装置、张紧装置、进料装置、卸料装置、清扫装置、机架等组成。优点：带式输送机工作速度范围广（0.02-4.00ms)，输送距离长，生产效率高，

2、所需动力不大，结构简单可靠，使用方便，维护检修容易，无噪音，能够在全机身中任何地方进行装料和卸料。缺点：输送轻质粉状物料时易飞扬，倾斜角度不能太大。3简述螺旋输送机的结构、工作原理、优缺点及适用范围。结构：1螺旋 2轴 3轴承4料槽工作原理：a水平型螺旋输送机由于物料重力及其内摩擦力的作用物料又随螺旋叶片旋转，当叶片推力大于物料与槽壁间的外摩擦力时，物料就被螺旋叶片连续地推动向前运动。b垂直型螺旋输送机中，物料的重力作用在叶片上，物料与叶片之间有一定的摩擦力，开始随叶片转动，由于螺旋以适当的转速转动，在离心力的作用下，物料对管壁产生了一定的摩擦力，从而使物料不随螺旋叶片一起转动。当螺旋叶片向上

3、推力大于物料与管壁间的外摩擦力和物料本身重力时，物料被叶片推动垂直上升。优点：（1）构造简单，横被面的尺寸小，因此制造成本低。（2）便于在若干位置进行中间加载和卸载。（3）操作安全方便。（4）密封好。缺点：（1）在运输物料时，物料与机壳和螺旋间都存在摩擦力，因此单位动力消耗较大。（2）由于螺旋叶片的作用，可使物料造成严重的粉碎及损伤，同时螺旋叶片及料槽也有较严重的磨损。（3）运输距离不宜太长，一般在30m以下，过载能力较低。 4螺旋输送机的叶片有几种？各有何用途？叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型、带式面型、叶片面型。 （1）实体螺旋:当运送干燥的小颗粒或粉状物料时，宜采用实体螺旋，这是最

4、常用的型式。（2）带式螺旋:运送块状的或粘滞性的物料时，宜采用带式螺旋。（3）叶片式螺旋:当运送韧性和可压缩性的物料时，宜采用叶片式螺旋，这种螺旋往往在运送物料的同时，还可以对物料进行搅拌，揉捏及混合等工艺操作。 5简述斗式提升机的结构、优缺点及适用范围。结构：主要由料（畚）斗、牵引带 （或链)、驱动装置、机壳和进、卸料口组成 优点是占地面积小，可把物料提升到较高的位置 （30-50m)，生产率范围较大 （3-1000m3/h)。提升范围广，密封性好，环境污染少。缺点是过载敏感，必须连续均匀地供料。 进料：a挖取式 适用于粉末状、散粒状物料，输送速度较高，可达2m/s，料斗间隔排列。b撒入式

5、适用于输送大块和磨损性大的物料，输送速度较低（7-12时液体的流动状态。(3) 为旋桨与容器中心线相垂直时液体的流动状态。6双轴卧式调粉机有几种？各有何特点？a切分式和面机：它的两只回转搅拌桨在公切线位置是分离布置的。两桨的运动相互独立，无干涉，各桨的速度可以任选。这相当于将两台单轴式调粉机合并在同一容器中。b重叠式和面机：它的两只搅拌桨是交叉布置的。由于桨间运动轨迹重叠，因此，设计搅拌桨叶的结构、形状与选择相对运动的相位及速度关系时都应以确保两桨互不干涉为前提。通常两桨的相对速度比为1：2或1：l。当选择1：2时，即可产生快速桨追慢速桨的运动现象，从而使两桨间的物料受到充分的折叠、拉伸、揉捏

6、等。 7卧式调粉机的浆叶类型有哪些，各有何用途？a Z型、型与鱼尾型搅拌器 它们的适用范围较广，对各种高粘度物料的搅拌都能得到较好的效果。如Brabender面团测试仪上的调粉机就是采用Z型搅拌桨。一般情况下多采用型；鱼尾型适用于高粘度食品物料的边捏合、边进行真空干燥；Z型适用于色素和颜料在食品中的均匀分散。b桨叶式搅拌器,桨叶式搅拌器结构简单，制造成本低，适于酥性面团的操作c滚笼式搅拌器,滚笼式搅拌器直辊有加活动套管与不加套管两种。加套管的作用在于压延、拉伸面团时，减少直辊与面团间的摩擦及硬性挤压，以降低功耗，减少面筋网络的破坏。d 其它形式搅拌器 花环式搅拌器，为叶片式搅拌器，为椭圆式搅拌

7、器。它们桨叶的外缘母线都与调和容器内壁形状相似，并且距离很近，这样有利于清除死角，驱使全容器范围内的物料均匀地受到搅拌；8怎样选择打蛋机的浆叶？筐形搅拌桨主要适用于工作阻力小的低粘度物料的搅拌(如稀蛋白液)。拍形搅拌桨有一定的结构强度，而且作用面积较大，它与前述的锚栅式桨类似，主要适用于中等粘度物料的调和 (如糖浆、蛋白液等)。钩形搅拌桨此类桨的结构强度较高，借助于搅拌头或回转容器的运动，钩形桨的各点也能够在容器内形成复杂的运动轨迹，所以它主要用于高粘度物料(如面团)的调和。 9固体混合机有几类？各有何特点和用途？旋转容器式混合机,扩散混合为主的混合机械设备，最适合于混合具有相近物理性质的粉粒

8、体物料a圆筒型混合机 按其回转轴线位置可分水平型及倾斜型两种。水平型圆筒混合机一般不常采用。倾斜型圆筒混合机，使流型复杂化，混合能力增加。它常用于混合啤酒麦芽及调味料等物料的操作。 b双锥型混合机 转动时，被混物料翻滚强烈，由于其流动断面的不断变化，能够产生良好的轴流及径向流效应。它对流动性好的物料混合较快，且功率消耗较低。 C V型混合机 混合时间约为4min左右。混合量最适合的范围约为容器体积的10-30。 由于其非对称性，使得被混物料时紧时散，其混合效果和混合时间比双锥型混合机更好更短。V型混合机适用于各种干粉类食品物料的混合。 d三维型混合机,正方体型混合机(Cube mixer) 、

9、“金字塔”型混合机、六角型混合机、Y型混合机 物料在混合过程中无离心力作用，无比重偏析及分层，积聚现象，各组份可在悬殊的重量配比下均匀混合，混合率达99.9以上。装料系数高，可达到80(普通混合机仅为40左右)且混合时间短，是目前各种混合机中的一种较理想产品。 固定容器式混合机，容器固定，而旋转搅拌器装于容器内部。这种混合机以对流混合为主。它主要适用于被混合物料的物理性质差别及配比差别较大的散体物料的混合操作。 a螺旋带式混合机。 螺旋带式混合机的长度，一般为其宽度的3-10倍，搅拌器的工作转数约在20-60rpm之间，混合机的混合窄量最大不超过容器体积的60，最适合值为30-40。不仅适用于

10、处理易分离的物料，而且对稀桨体和流动性较差的物料混合也具有良好的效果，但不适用于易破损物料的混合操作。另外，物体在容器两端面位置流动困难，有死角。 b立式螺旋混合机 (1) 垂直螺旋混合机,混合机的容器内，中央设有螺旋状的驱动轴，容器的上端设有驱动装置带动搅拌板回转。它适用于粉粒体与粉粒体之间的混合，特别是当物料含有一定水分的情况下，混合的效果更佳。(2) 反圆锥式螺旋（那塔）混合机,搅拌器做行星运动。混合机的容器以圆锥型为基础，这样有利于立式容器排卸物料。在容器内部，螺旋搅拌器沿容器壁母线布置，其上端通过转臂与旋转驱动轴连接。当驱动轴转动时，搅拌器借助力转臂传动装置来实现行星运动。广泛应用于

11、专用面粉如营养自发面、多维粉等物料的混合操作中及奶粉、砂糖、咖喱粉等的混合。 10旋转容器式混合机的临界转速对混合有何影响？旋转容器混合机的临界转速是指操作时，物料混合与分离作用达到平衡时的容器转速。为保证混合操作的顺利进行，容器的工作转速一定要低于临界转速。以物料颗粒在容器内壁处所受离心力与重力平衡时为条件，可以推导出混合机的临界转速(n1)。即最佳脱离角=54o401，最佳工作转速(n)为 n=32/D0.5 11简述胶体磨的结构、工作原理。常用的胶体磨主要有以下几部分组成：进料斗、外壳、定盘 (定子)、动盘 (转子)、电机、调节装置和底座等，胶体磨有卧式和立式两种形式工作原理：物料通过动

12、、定盘形成的间隙时，由于转子高速旋转，附于转子面上的物料速度最大，而附于定子面上的物料速度为零。其间产生急剧的速度梯度，从而物料受到带齿沟的动、静磨盘相对转动产生的剪切力、推力、摩擦力、加速力，压力波和空化作用等，造成流体动力的冲击将原料破碎成细小的微粒。 12简述均质机的结构、工作原理及其类型。均质机按构造分类有高压均质机，离心均质机，超声波均质机等。a高压均质机结构 三级柱塞往复泵和双级均质阀 工作原理1. 剪切作用2. 撞击学说3. 空穴学说,料液以很高的速度通过均质阀缝隙处，受到强烈剪切作用而达到均质和乳化作用，料液流经缝隙后，由于受到压力的作用，使颗粒延伸，当物料通过均质阀时，将延伸

13、部分切割为细小的微粒。b喷射式均质机 结构域 1过滤器 2-蒸汽加热器 3-喷嘴 4-160号筛网 5-泵6-贮槽 7-贮槽 8-混合室 9-预热器 操作原理它是利用蒸汽或压缩空气流来供给物料均质的能量，借高速运动的物料颗粒间相互碰撞或使颗粒与金属表面高速撞击，使颗粒粉碎成更细小的粒子而达到均质的目的.C超声波均质机是将频率为20-25KHzs的超声波发生器放入料液中，或者使料液在高速流动过程中，由于超声波在料液中进行复杂的搅拌作用使料液均质化 .13胶体磨和均质机有何异同点？（1）胶体磨和均质机结构不同,但微粒化机理上相同 .都是通过一定方法造成微粒化作用区内的速度梯度变化和剪切力。（2）耗

14、能性质不.高压均质机是利用通过均质阀间隙的压力降来维持这种速度梯度和剪切力，直接消耗的是压力能；而胶体磨则是利用两盘面间的相对运动来维持盘面间隙中的速度梯度和剪切力，直接消耗的是动能。因此胶体磨也可称为“转子定子”均质机。 （3）所处理物料的性质 高压均质机适合于处理粘度低于0.2Pas的制品；而胶体磨适于处理粘度较高 (1.0Pas)的制品。介于上述粘度之间的物料，两者均可使用。（4）微粒化程度 高压均质机可以得到更细的乳化颗粒，一般在1-2um（最细可达到0.02-0.2um）；而胶体磨研磨后颗粒度为2-40um。 $4食品浓缩设备1真空浓缩食品物料的性质有何特点？a结垢性：采用流速较大的

15、强制循环型浓缩器或升膜式浓缩 b结晶性 ：采用夹套带搅拌的浓缩器或强制循环浓缩器 c粘滞性 ：选强制循环型，刮板式或降膜式薄膜浓缩器 d热敏性 ：运用各种薄膜式或真空度较高的浓缩器 e发泡性：采用强制循环型和长管薄膜浓缩器 f腐蚀性 ：使用不锈钢材料或者采用各种防腐涂层材料的钢材g易挥发性：应备有回收芳香物装置 2中央循环管式浓缩锅是怎样循环的？食品料液经过竖式的加热管面进行加热，由于传热产生重度差，形成了自然循环，液面上的水汽向上部负压空间迅速蒸发，从而达到浓缩的目的。 3升膜式浓缩设备工作原理如何解释？进料量对浓缩过程有何影响？管内料液的加热与蒸发分三部分：a. 物料自加热器体的底部进入管

16、内，加热蒸汽在管间传热及冷凝，将热量传给管内料液。b. 料液在中间部位被加热沸腾，便迅速汽化，使料液产生上升力。c. 在加热器体的顶部所产生的二次蒸汽及料液，在管内高速上升。在常压下，管的出口处二次蒸汽速度一般为2050m/s，在减压真空状态下，可达100160m/s，浓液被高速上的二次蒸汽所带动，沿管内壁成膜状上升不断被加热蒸发。 操作时，要很好控制进料液量，一般经过一次浓缩的蒸发水份量，不能大于进料量的80。如果进液量过多，加热蒸汽不足，则管的下部积液过多，会形成液柱上升而不能形成液膜，失去液膜蒸发的特点，使传热效果大大降低。如果进液量过少，会发生管壁结焦现象4简述降膜式浓缩设备工作原理，

17、降膜分布器有几种？a料液由加热器体顶部加入，液体在重力作用下，沿管内壁成液膜状向下流动，由于向下加速，克服加速压头比升膜式小，沸点升高也小，加热蒸汽与料液温差大，所以传热效果较好。汽液进入蒸发分离室，进行分离，二次蒸汽由分离室顶部排出，浓缩液则由底部排出b分布器的型式有多种，按其作用原理可分为三类：一是利用导流管 (板) 使料液均布；二是利用筛板或喷嘴使料液均布；三是利用旋液喷头。 5刮板式薄膜浓缩设备的结构、原理和特点是什么？a由转轴、料液分配盘、刮板、轴承、轴封、蒸发室和夹套加热室等组成。工作过程：它的料液从上部的进料管，以稳定流量进入，先经由转轴带动旋转的料液分配盘，在b离心力的作用下，

18、被抛向夹套加热室内壁，这时料液受重力作用，沿着器壁向下流动，在此同时，装在转轴上的刮板把料液刮成薄膜，这样料液受加热面的加热而蒸发。由于料液在重力及离心力的作用，不断更新液膜，最后流集于底部，从出口排出。在浓缩过程所产生的二次蒸汽，可与浓缩液并流，同方向进入汽液分离器分离排除，或者以逆流方向上升到浓缩器顶部，经旋转的带孔叶板，把夹带的液沫分离，从顶部出口排出，进入冷凝器。 c特点：由于料液在浓缩时成液膜状态，而且不断更新，故总传热系数可达11633489wm2K。适合于浓缩高粘度（50100 Pas）的果汁、蜂蜜、易起泡沫或含有悬浮颗粒的料液。在浓缩过程液层很薄，溶液沸点升高可忽略，料液在加热

19、区域停留时间，随浓缩器的高度 (长度) 和刮板的导向角、转速等因素而变化，一般在245s左右。它的动力消耗较大，一般在1.53kwm2传热面积，随料液粘度增大而增加。加热室直径较小，清洗不太方便。6离心薄膜式浓缩设备的结构、原理和特点是什么？a 结构与工作原理它的构造与碟式分离机相似，通过旋转的离心盘所产生的离心，使料液分布于离心盘外表面，形成薄膜，离心盘为梯形的碟片，具有夹套结构形式，离心盘之间有一定间隙，形成加热蒸发空间。当离心盘的夹套内通入蒸汽之后，对其外表面膜进行加热蒸发。蒸汽放热后成冷凝水，受离心力作用甩到夹套的下边缘周边汇集，由中间空心轴疏水装置排出 。b特点 是一种传热效率很高，

20、蒸发强度大的较新型浓缩设备，料液受热时间很短，约12s，形成0.1mm的液膜，特别适合果汁和其它热敏性、发泡性液体食品进行浓缩。还具有气液分离效果好、残液量小、清洗杀菌方便等优点。由于离心盘间的距离小，故对粘度大、易结晶、易结垢的物料不大适用。设备结构比较复杂，传动系统的密封易泄漏，影响高真空。造价较高。物料的粘度不超过200CP 7片式浓缩设备的结构、原理和特点是什么？a盖 b蒸发浓缩液进入分离器 c料液入口 d冷凝水出口 e蒸汽入口f蒸汽段 g入口部 h出口部 i蒸汽间隔 j密封垫圈它属于液膜式浓缩设备之一种，比较先进。主要优点：设备装置紧凑，占地面积小，高度小，料液受热时间短，可浓缩较高

21、浓度的产品，适用于如果汁、牛奶等热敏性物料的蒸发，易清洗，便利于调节生产能力。缺点是加热片制造较复杂，密封橡胶圈易老化而泄漏等。8各类捕集器的作用、原理是什么？捕集器的类型有惯性型、离心型及表面三大类。9不凝气体的来源及数量是什么？真空浓缩所产生的二次蒸汽其中的不凝结气体 如空气、二氧化碳等10真空泵的基本类型有哪些？水力喷射泵和蒸汽喷射泵的结构、原理和特点是什么？1、往复式真空泵(1)湿式真空泵 (2) 干式真空泵 2、水力喷射泵 3、水环式真空泵 a它主要是由泵体和泵壳组成。泵体是一个呈放射状均匀分布的叶片和轮壳组成的叶轮，偏心地装置在圆形的工作室内。叶轮为铸铁制成，有12个叶片呈放射状。

22、叶片每转一周，叶片间体积即改变一次，叶片间的水就像活塞一样反复运动，于是就连续不断地抽吸与排出气体。b结构简单，紧凑，易于制造，操作可靠，转速较高，可与电机直连，内部不需润滑，可使排出气体免受油污，排气量较均匀。但因高速运转，水的冲击使泵体及泵叶磨损造成真空降低并需经常更换，功率消耗较大。4. 蒸汽喷射泵 它与水力喷射器相似，主要不同点是采取较高压力的水蒸气作动力源。它由喷嘴、混合室和扩散器组成。喷嘴结构为不锈钢，在各级喷射泵上多与混合式冷凝器相连。冷却水通入冷凝器内，喷成柱状冷水幕，以冷凝水蒸汽。 优点：抽气量大，真空度高，安装运行和维修简便，价格便宜，占地面积小缺点：要求蒸汽压力较高及蒸汽量要稳定，需要较长的时间运转才能达到所需的真空度(约需30min) ，排出的气体还有微小压力 (约0.01MPa) (表压)，只能排入大气中去$5食品干燥设备1干燥物料如何分类？按食品的形状分 (1) 粉状物料 各种蛋白粉、淀粉、糖类、氨基酸和各种食品添加剂等。(2) 片、条、块状物料 干制的