第五章 食品粉碎机械与设备

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1、1郭红英郭红英湖南农业大学食品科技学院湖南农业大学食品科技学院第五章第五章 食品粉碎机械与设备食品粉碎机械与设备2第一节第一节 食品粉碎理论食品粉碎理论 1. 粉碎粉碎 2. 粉碎的目的粉碎的目的 3. 粉碎的级别粉碎的级别 4. 粉碎比粉碎比 5. 粉碎操作方法粉碎操作方法 6. 粉碎力的种类与形式粉碎力的种类与形式 7. 选择粉碎机的要求选择粉碎机的要求3粗粉碎粗粉碎原料（原料（401500mm） 成品（成品（550mm）中粉碎中粉碎原料（原料（550mm） 成品（成品（0.15mm） 微粉碎（细粉碎）微粉碎（细粉碎）原料（原料（25mm） 成品成品0.1mm左右左右超微粉碎（超细粉碎）超

2、微粉碎（超细粉碎）原料（原料（2mm ） 成品（成品（1015um）物料颗粒的大小称为粒度，它是粉碎程度的代表性尺寸。物料颗粒的大小称为粒度，它是粉碎程度的代表性尺寸。3. 粉碎的级别粉碎的级别粉碎粉碎44. 粉碎比（粉碎度）粉碎比（粉碎度）物料粉碎前后的直径比称为粉碎比。物料粉碎前后的直径比称为粉碎比。由于粉碎前后物料粒度大小不均，一般用其最大粒径或平均粒径之比由于粉碎前后物料粒度大小不均，一般用其最大粒径或平均粒径之比表示。表示。最大粒径最大粒径：通常以能通过：通常以能通过80%（破碎）或（破碎）或95%（粉碎）该物料的正（粉碎）该物料的正方形筛孔的尺寸表示。方形筛孔的尺寸表示。平均粒径：

3、平均粒径：首先要用一套标准筛分级，通过一个筛上的物料算作一首先要用一套标准筛分级，通过一个筛上的物料算作一级，称出各级物料的质量，然后计算平均粒径。级，称出各级物料的质量，然后计算平均粒径。 5nnjnjjmmmmdmdmd.212211dj =成品平均粒径成品平均粒径dj其中djn各标准筛的筛孔尺寸各标准筛的筛孔尺寸mn各标准筛筛过物的质量各标准筛筛过物的质量4. 粉碎比（粉碎度）粉碎比（粉碎度）6粉碎比在表示粉碎过程中物料粒度变化的同时，还间接反映粉碎比在表示粉碎过程中物料粒度变化的同时，还间接反映出粉碎设备的作业情况。破碎机的粉碎比出粉碎设备的作业情况。破碎机的粉碎比3 33030；超微

4、粉碎；超微粉碎机的粉碎比机的粉碎比30030010001000。粉碎比是确定粉碎作业程度、选择设备类型和尺寸的主要根粉碎比是确定粉碎作业程度、选择设备类型和尺寸的主要根据之一。据之一。75. 粉碎操作方法粉碎操作方法 干法粉碎干法粉碎：当进行粉碎作业时物料的含水量不超过：当进行粉碎作业时物料的含水量不超过4%。 湿法粉碎湿法粉碎：将原料悬浮于载体液流（常用水）中进行粉碎，粉碎：将原料悬浮于载体液流（常用水）中进行粉碎，粉碎 时物料的含水量超过时物料的含水量超过50%。 特点：特点：可克服粉尘飞扬的问题，且可获得更微细的可克服粉尘飞扬的问题，且可获得更微细的 粉碎物，在超微粉碎作业中应用广泛。粉

5、碎物，在超微粉碎作业中应用广泛。8开路粉碎开路粉碎5. 粉碎操作方法粉碎操作方法干法粉碎干法粉碎闭路粉碎闭路粉碎滞塞进料粉碎滞塞进料粉碎自由粉碎自由粉碎 物料经过粉碎作用物料经过粉碎作用区后即作为产品卸出，区后即作为产品卸出，粗粒不作再循环。粗粒不作再循环。 由于有的粗粒很快由于有的粗粒很快通过粉碎机，而有的细通过粉碎机，而有的细粒在机内停留时间很长，粒在机内停留时间很长，故产品的粒度分布很宽，故产品的粒度分布很宽，能量利用不充分。能量利用不充分。 物料在作用区物料在作用区的停留时间很短，的停留时间很短，当与开路磨碎相结当与开路磨碎相结合时，可限制了细合时，可限制了细粒不必要的粉碎。粒不必要的

6、粉碎。 在动力消耗方在动力消耗方面较经济，但粉碎面较经济，但粉碎物的粒度分布较宽。物的粒度分布较宽。在出口处插入筛网，在出口处插入筛网，将物料滞塞于粉碎将物料滞塞于粉碎区直至粉碎成能通区直至粉碎成能通过筛孔的大小为止。过筛孔的大小为止。细粒受到过度粉碎，细粒受到过度粉碎，功率消耗大。功率消耗大。常用于需要微粉碎常用于需要微粉碎或超微粉碎的场合或超微粉碎的场合出口的物料流先出口的物料流先经分粒系统，分经分粒系统，分出过粗的料粒后出过粗的料粒后重新送入粉碎。重新送入粉碎。粉碎只针对颗粒粉碎只针对颗粒较大的，物料的较大的，物料的停留时间短，可停留时间短，可降低动力消耗。降低动力消耗。96. 粉碎力的

7、种类与形式粉碎力的种类与形式粉碎力粉碎力挤压力挤压力冲击力冲击力剪切力（摩擦力）剪切力（摩擦力）物料粉碎的基本方法物料粉碎的基本方法10(a) 压碎压碎 物料置于物料置于两个粉碎面之间两个粉碎面之间，施加压力后物料因，施加压力后物料因压应力压应力达到其达到其抗压强度极限抗压强度极限而被粉碎。而被粉碎。适用：适用：大块物料、脆性物料大块物料、脆性物料。韧性和塑性物料则可。韧性和塑性物料则可能产生片状物料。如麦片、米片、油料轧片。能产生片状物料。如麦片、米片、油料轧片。11(b) 劈碎劈碎 用用一个平面和一个带尖棱的工作表面一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压物料时，物挤压物料时，物料沿压力作用线的

8、方向劈裂，这是由于劈裂平面上的料沿压力作用线的方向劈裂，这是由于劈裂平面上的拉应拉应力力达到或超过物料达到或超过物料拉伸强度极限拉伸强度极限。 适用：多用于适用：多用于脆性物料脆性物料的破碎。的破碎。12(c) 折断折断 被粉碎的物料相当于被粉碎的物料相当于承受集中载荷的两支点或承受集中载荷的两支点或多支点梁多支点梁，当物料内的，当物料内的弯曲应力弯曲应力达到物料的达到物料的弯曲强度弯曲强度极限极限时而被折断。时而被折断。适用：适用：大块的长或薄的脆性物大块的长或薄的脆性物料料，粉碎度较低。榨油残渣，粉碎度较低。榨油残渣（饼粕）、玉米穗等。（饼粕）、玉米穗等。13(d) 磨碎磨碎 物料与物料与

9、运动表面运动表面之间受一定的之间受一定的压力和剪切力压力和剪切力作用，当作用，当剪应力剪应力达到物料的达到物料的剪切强度极限剪切强度极限时，物料就被粉碎。时，物料就被粉碎。 由于磨碎工作表面的差异，可以产生形形色色的工艺由于磨碎工作表面的差异，可以产生形形色色的工艺效果。效果。14 物料在物料在瞬间瞬间受到外来的受到外来的冲击力冲击力时，受到时间极短的变载时，受到时间极短的变载荷，物料被击碎，也有利用物料荷，物料被击碎，也有利用物料自身高速相对运动而碰撞自身高速相对运动而碰撞粉粉碎，如超音速喷射粉碎机。碎，如超音速喷射粉碎机。 (e) 冲击破碎冲击破碎15 任何一种粉碎机都不是单纯利用某种力或

10、方法进行粉碎的，而任何一种粉碎机都不是单纯利用某种力或方法进行粉碎的，而是结合两种或两种以上的粉碎力或粉碎方法实现的。是结合两种或两种以上的粉碎力或粉碎方法实现的。167. 选择粉碎机械的要求选择粉碎机械的要求（1 1）经粉碎后的物料，颗粒大小要均匀）经粉碎后的物料，颗粒大小要均匀（2 2）已被粉碎的物料，要能立即从轧压部位排出）已被粉碎的物料，要能立即从轧压部位排出（3 3）尽可能实现操作自动化，例如能不断地自动卸料等）尽可能实现操作自动化，例如能不断地自动卸料等（4 4）可以调节和控制粉碎度）可以调节和控制粉碎度（5 5）维修方便，易损件更换简单）维修方便，易损件更换简单（6 6）设有安全

11、装置，发生故障时能自动停车）设有安全装置，发生故障时能自动停车（7 7）节能，即每单位产量所消耗的能源要尽最小）节能，即每单位产量所消耗的能源要尽最小17一、粗碎机械一、粗碎机械（一）冲击式粉碎机（一）冲击式粉碎机类型：锤片式和齿爪式类型：锤片式和齿爪式以锤片或齿爪在高速回转运动时产生的冲击力来以锤片或齿爪在高速回转运动时产生的冲击力来粉碎物料。粉碎物料。（二）压碎机械（二）压碎机械类型：类型：鄂式和悬轴式锥形鄂式和悬轴式锥形利用挤压力来进行粉碎。利用挤压力来进行粉碎。第二节干法粉碎机械与设备第二节干法粉碎机械与设备181. 锤片式粉碎机锤片式粉碎机(1) (1) 锤片式粉碎机的结构与特点锤片