物料分離機(jī)械(一)

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1、4分離機(jī)械（1） SCU食品工程系 2014?20：L5學(xué)年上期 第5?6周（6學(xué)時(shí)） 主要內(nèi)容 ■離心分離機(jī) 看更多 BB片修訪問(wèn)圖片大寶庫(kù) ■ 概述 ■ 過(guò)濾機(jī) ■ 壓榨機(jī) ■ 萃取機(jī)械 .膜技術(shù)設(shè)備 ■ 蒸儲(chǔ)設(shè)備 4.1概述 ■分離 ＞將具有不同物理化學(xué)等屬性的物質(zhì)，根據(jù)其顆粒大小、相、密度、 溶解性、沸點(diǎn)等表現(xiàn)出的不同特點(diǎn)而將物質(zhì)分開(kāi)的一種操作過(guò)程, 即利用各種單元操作手段將對(duì)象物質(zhì)從混合物中加以分開(kāi)的過(guò)程。 ■分離種類(lèi) 分離 分離設(shè)備 分離方法 9/28/2014 固■固分離 固■液分離 固?氣分離

2、液?液分離 其他 利用機(jī)械力和分離介質(zhì) 超臨界流體萃取技術(shù) 離心力 慣性離心力 機(jī)械力  固液分離技術(shù) ■離心法 ■沉降法 ■過(guò)濾法 防護(hù)罩 冷凍 其空 馬達(dá) 吊髀轉(zhuǎn)子 m 許多細(xì)陀組分分離是通過(guò)另一種 類(lèi)型的轉(zhuǎn)了即吊臂轉(zhuǎn)子來(lái)完成的 忠心前的細(xì)胞勾漿 前 忠心力 離心 金疆橘 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)?支持試管的金攝桶能門(mén)由向外剜投動(dòng) 離心 后 沉淀物 大而宓的組分 上清液 小而嫉松的組分 實(shí)驗(yàn)室離心機(jī) （離心沉降） 離心法 .離心法是利用離心力的作用，使混合物中固體顆粒和液體 分離的過(guò)程 ■離心過(guò)程一般在離心機(jī)中完成 .特別適

3、用于粒狀物料、纖維類(lèi)物料與液體的分離 -其主要部分為一快速旋轉(zhuǎn)的鼓，鼓安裝在直立或水平軸上, 鼓壁分為有孔式和無(wú)孔式 當(dāng)鼓壁有孔且高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，鼓內(nèi)液體由于離心力的作 用被甩出，而固體顆粒留在濾布上，這一過(guò)程稱(chēng)為離 心過(guò)濾 當(dāng)鼓壁無(wú)孔時(shí)，物料受離心力作用按密度大小分層沉 淀，稱(chēng)為離心沉降 當(dāng)物料為乳濁液時(shí)，液體在離心力作用下按密度分層 則成為離心分離 沉降法 -沉降是利用固體顆粒本身重力的作用，使顆粒沉 降下來(lái)，并從液體中分離出來(lái)的過(guò)程 -沉降速度的大小是決定沉降效果的關(guān)鍵因素之一, 它與顆粒的大小、密度以及液體分散密度和黏度 等有關(guān) -顆粒大、密度大、分散介質(zhì)密度和黏度小時(shí)，

4、沉 降速度就快，反之則慢 -沉降設(shè)備分為間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式沉降器 三種 過(guò)濾法 .過(guò)濾是利用一種能將懸浮液中的固體微粒截留而使液體物料 自由通過(guò)的多孔介質(zhì)使懸浮液固液分離的過(guò)程 ■過(guò)濾法在食品廢棄物分離中主要有三種形式：濾餅過(guò)濾、深 層過(guò)濾和膜過(guò)濾。其中膜過(guò)濾是采用有機(jī)膜、多孔陶瓷介質(zhì) 膜和半透膜等膜材料，從液體中除去極細(xì)小顆粒的方法 .過(guò)濾操作的關(guān)鍵設(shè)備是過(guò)濾機(jī) 按過(guò)濾推動(dòng)力可分為重力過(guò)濾機(jī)、加壓過(guò)濾機(jī)和真空過(guò)濾機(jī) ＞按過(guò)濾介質(zhì)可分為粒狀介質(zhì)過(guò)濾抵布介質(zhì)過(guò)濾機(jī)一孔陶聾介質(zhì) 過(guò)濾機(jī)和半透膜介質(zhì)過(guò)濾機(jī) ＞按操作方法可分為間歇式過(guò)濾機(jī)和連續(xù)式過(guò)濾機(jī) 9/28/201

5、4 9 食品物料分離技術(shù)要求 .保持物料的天然性 -具有較高的物料分離效率 -滿足食品衛(wèi)生!  4.2過(guò)濾機(jī) ■ 原理和特點(diǎn) ,過(guò)濾阻力和推動(dòng)力 ，過(guò)濾操作的程序和分類(lèi) ■ 板框過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理及過(guò)程 ■ 板框過(guò)濾機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用 ■ 硅藻土壓力過(guò)濾機(jī) 過(guò)濾的幾個(gè)概念 -懸浮液稱(chēng)為濾漿或料漿 -所用的多孔性介質(zhì)稱(chēng)為過(guò)濾介質(zhì) -通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)的液體稱(chēng)為濾液 -被截留下來(lái)的顆粒層稱(chēng)為濾餅或?yàn)V渣 -過(guò)濾推動(dòng)力 實(shí)現(xiàn)過(guò)濾操作的外力有重力，壓強(qiáng) 差或慣性離心力，在生產(chǎn)中應(yīng)用最多的是過(guò)濾介 質(zhì)上、下兩側(cè)的壓強(qiáng)差 9/28/2014 13 原理和特點(diǎn)

6、過(guò)濾阻力和推動(dòng)力 ■ 過(guò)濾操作的基本原理：利用一種能將懸浮液中的固體微粒截留而使液 體物料自由通過(guò)的多孔介質(zhì)達(dá)到使懸浮液固液分離。 ■ 過(guò)濾的過(guò)程實(shí)際上是過(guò)濾的推動(dòng)力克服過(guò)濾阻力的過(guò)程。過(guò)濾阻力 過(guò)濾開(kāi)始時(shí)，由過(guò)濾介質(zhì)和支撐物阻力組成；隨著過(guò)濾進(jìn)行，濾渣被 截留形成濾餅，過(guò)濾阻力則由過(guò)濾介質(zhì)阻力和濾餅阻力組成。過(guò)濾推 動(dòng)力 濾餅和過(guò)濾介質(zhì)所形成的過(guò)濾層兩側(cè)壓力差。 ■ 過(guò)濾壓力差來(lái)源： 本身的液柱壓力差, 般不超過(guò)5X104N/m2；重7 9/28/2014 15 在過(guò)濾介質(zhì)下方抽真空，一般不超過(guò)8.5 X 104N/m 利用離心力；離心過(guò)濾 在懸浮液表面加

7、壓，一般不超過(guò)5X105N/H12;加 過(guò)濾操作程序 ■ 過(guò)濾（恒速和恒壓） ■ 洗滌 ■ 干燥 ■ 卸料 h稟至也余二 2 圖5 - 11 過(guò)濾操 作示意圖 1—濾^槳■ 2— 3一濾布 4一支攆物 5——濾液 9/28/2014 過(guò)濾介質(zhì) -用于促使濾餅的形成，并為濾餅的支撐物 -要求 具有乏孔性，濾液通過(guò)時(shí)阻力小，孔道大小應(yīng)能截留 懸浮獨(dú)子 具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度 有適當(dāng)?shù)谋砻嫣匦裕芗涌鞛V餅卸除 ;無(wú)毒、耐腐蝕 ＞不易滋生微生物、易于清洗消毒 -分類(lèi) A粒狀介質(zhì)：焦炭、活性炭、玻璃喳、石礫等 織物狀介質(zhì)：金屬濾布、非金屬濾布 多孔固體介質(zhì)：多

8、孔陶瓷、塑料、玻璃等 助濾劑 -在過(guò)濾前覆蓋在濾布上或加于濾漿中以提高過(guò)濾 速度的物質(zhì) - 常用助濾劑 一A硅藻土、活性炭、石棉、鋸屑 - 要求 - 一^顆粒細(xì)小、堅(jiān)硬、不可壓縮 表面具有吸附膠體的能力 - 適用：濾液有價(jià)值而濾渣無(wú)用 (1)板框過(guò)濾機(jī) 21 板框過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理及過(guò)程 2 3 4 圖5 - 12 板框壓濾機(jī)簡(jiǎn)圖 1 一固定端板 2—濾布 3—板框支座 4—可動(dòng)端板 5一支承

9、橫梁 ?一過(guò)濾板：一濾框：一洗滌板 端板 濾板 9/28/2014 濾框 濾布支撐橫梁 旋轉(zhuǎn)壓緊裝置  ■ 濾板和濾框多做成正方形 ■ 濾板和濾框的角上均開(kāi)有小孔，組合后構(gòu)成濾漿和洗水流 動(dòng)的通道。濾框的兩側(cè)覆以濾布，圍成容納濾漿及濾餅的 空間，濾布的角上也開(kāi)有對(duì)應(yīng)的孔道 ■ 濾板的作用：一方面支撐濾布，另一方面提供濾液流出的 通道，為此板面制成凸凹形狀 ■ 濾板又分為洗滌板和非洗滌板，其區(qū)別在于洗滌板左上角 孔與板面兩側(cè)相通，洗水可由此進(jìn)入。為便于組裝時(shí)識(shí)別, 在濾板和濾框外側(cè)鑄有小鈕或其它標(biāo)志，過(guò)濾板為一鈕板, 洗滌板為三鈕板，濾框具有二鈕。過(guò)濾機(jī)組

10、裝時(shí)按鈕數(shù) 1-2-3-2-1-2-3 的順序排列板與框 ■可以通過(guò)手動(dòng)、電動(dòng)或液壓傳動(dòng)壓緊裝置 9/28/2014 非洗滌板 洗滌板 非洗滯板 h.謔框 圖4-12濾板和漉框 6洗漆板 【一懸浮液逋道,2-洗滌液人口通道，3_濾液油道亍4_洗.液出口通道 ■ 濾板和濾框材料：可用鑄鐵、碳鋼、不銹鋼、塑料等 ■ 框的厚度為2。?75mm ■ 框的邊長(zhǎng)為320?1000mm ■ 濾板和濾框的數(shù)目可根據(jù)需要自行調(diào)節(jié)，一般為工。?60 塊 ■ 提供過(guò)濾面積為2?80m2 ■ 操作壓強(qiáng)一般為0.3?工MPa 9/28/2014 18 過(guò)濾階段、洗滌

11、階段 ■過(guò)濾：濾漿有濾框上方通孔進(jìn)入濾 框空間，固體顆粒被濾布截留，在 框內(nèi)形成濾餅，濾液則穿過(guò)濾餅和 懸浮液 濾布流向兩側(cè)的濾板，然后沿濾板 理入口 的溝槽向下流動(dòng)，由濾板下方的通 孔直接排出 -洗滌：洗滌水壓入洗水通道，經(jīng)洗 ■ 滌板的左上角的小孔進(jìn)入板面與濾 布之間 9/28/2014 23 0）逑蜀轂 1咻登為泰hl浮Q 5 3）洸茶像 1T裝說(shuō)MS匕箭 元沏。口『夠 H七電銀i

12、14*慮操件:: 機(jī)兌 雙 三 雙 爭(zhēng) 物包鈕鈕 枇 械 推 懶 戲 1 IU 清洗操作：給后備北 機(jī)翼 框板 把柩 雙 三 鈕 鈕 框 楨 板框兩側(cè)壓緊濾布，多個(gè)板框組裝而成，濾漿從兩板框之間進(jìn)入分別流過(guò) 相鄰濾板之濾布，得到的清液山板下方小管排出，濾渣截流在濾布上。經(jīng) 洗滌后，卸下板框和濾餅?，即進(jìn)入下一輪過(guò)濾操作。 我上手動(dòng)畫(huà)制作 板框過(guò)濾機(jī) 9/28/2014 25 板框過(guò)濾機(jī)的型號(hào) ■ BMS20/635—25 ■ B一一板框

13、過(guò)濾機(jī) ■ M 明流（A暗流） ■ S一一手動(dòng)壓緊（Y液壓） ■ 20——過(guò)濾面積20m2 ■ 635——框內(nèi)每邊長(zhǎng)6351nm ■ 25 框厚 25mm ■ 若為26個(gè)框,過(guò)濾面積A=0. 6352*2*26旅 ■ 濾餅體積（全充滿）V『0. 6352*0. 025*26 C 板框過(guò)濾機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用 特點(diǎn) ■ 濾餅含濕量高，濾液得率相對(duì)較低，必須進(jìn)行濾 餅的洗滌和干燥，增加了設(shè)備投資和操作工藝上 的復(fù)雜性，降低了過(guò)濾效率 應(yīng)用 ■ 適應(yīng)于各種復(fù)雜物料的分離，以及粘度大、顆粒 度細(xì)、可壓縮性顯著的物料；主要用于下列工藝 過(guò)程 /液體的澄清 /分離難無(wú)過(guò)濾低

14、濃度懸浮液或膠體懸浮液 /分離液相對(duì)粘度大或接近飽和狀態(tài)的懸浮液 (2)真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)(連續(xù)過(guò)濾 機(jī)) 去真空泵 氣壓閥 溢流 壓縮空氣 洗水 連續(xù)轉(zhuǎn)鼓真至邊渥m 洗水 24 進(jìn)第項(xiàng) 層一小盤(pán) 一的干動(dòng) 一示若轉(zhuǎn) ，圖成鼓 依滌 表分轉(zhuǎn) 可洗再 在滌 都洗 鼓濾，板與 轉(zhuǎn)蓋中隔獨(dú) ，修用單 鼓上漿邊室 轉(zhuǎn)網(wǎng)濾周每通一 一，入的，相轉(zhuǎn) 、水 為網(wǎng)浸鼓室孔旋濾脫 時(shí)濾 何過(guò) 任窿 在進(jìn)操 上 筒 個(gè)部、 體屬分

15、轉(zhuǎn)需筒過(guò)1整的水 主金部沿過(guò)上轉(zhuǎn)行二操而鹿 9/28/2014 27 特性/特點(diǎn) ■特性： ＞過(guò)濾面積一般為5?40m2 ＞轉(zhuǎn)鼓浸沒(méi)部分占總面積的3。?40%) ＞轉(zhuǎn)速可調(diào)通常在0.工?3rpm ＞濾餅厚度在工。?40mm之間，含水 #10-30% ■特點(diǎn)： ＞連續(xù)自動(dòng)操作，節(jié)省人力，生產(chǎn)能力 大，適用處理量大、易過(guò)濾懸浮液的 分離 ＞附屬設(shè)備多，投資費(fèi)用高，過(guò)濾面積 轉(zhuǎn)簡(jiǎn) 洗水 ，空氣 分配頭的 律動(dòng)盤(pán) 固定盤(pán) 小，推動(dòng)力有限，濾漿溫度不能過(guò)高,

16、 洗滌不夠充分，對(duì)濾漿的適應(yīng)能力差, 不適于難過(guò)濾的物料 轉(zhuǎn)筒 轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī) I 將兩同心圓轉(zhuǎn)筒分成18個(gè)扇形區(qū)，1T2區(qū)內(nèi)接真空管，為過(guò)濾區(qū)和吸干區(qū) o 12-13區(qū)接通洗水為洗滌區(qū)，14為吸干區(qū)，16-17區(qū)與壓縮通氣相連，為 卸料,區(qū)，18區(qū)外側(cè)之刮刃將濾餅刮下。轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速為0. 1-3轉(zhuǎn)/分。 卻上學(xué)動(dòng)畫(huà)制作 (3)硅藻土過(guò)濾機(jī) 9/28/2014 29 硅藻土壓力過(guò)濾機(jī) 圖5-16

17、波形板 ■結(jié)構(gòu) /壓力表 殼體 濾盤(pán) 機(jī)座 壓緊裝置 排氣閥 9/28/2014 ■概念 硅藻土過(guò)濾機(jī)是以硅藻土為助濾劑的壓力式過(guò)濾機(jī) ?過(guò)程 ,將2.5?3.0kg硅藻土加入工50?200kg澄清良好的液體中, 托國(guó)流體泵輸入“硅機(jī)”，隨過(guò)濾的進(jìn)行，硅藻土將在濾盤(pán)上涂 布形成過(guò)濾餅，至預(yù)涂液達(dá)到澄清的要求后結(jié)束欲涂，泵入添加 硅藻土的待濾液進(jìn)行正常過(guò)濾操作 ■優(yōu)點(diǎn) 性能穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng) 過(guò)濾效

18、率高 ，設(shè)備簡(jiǎn)單，在操作良好的情況下還具有除菌效果 ■主要應(yīng)用 31 A 9/28/2014 過(guò)濾糖液、啤酒、白酒、醬油、醋等 (4)葉濾機(jī) 反葉濾機(jī)示意圖 圖4-10葉濾機(jī) 圖魂阡的陶造 1--框; 2-金屬?lài)?guó)： 3"勉布： 4-項(xiàng)品； 5-嬤第 -主要構(gòu)件是矩形或圓形的濾葉。 濾葉由金屬絲網(wǎng)組成的框架上覆 以濾布構(gòu)成。將若干個(gè)平行排列 的濾葉組裝成一體，安裝在密閉 的機(jī)殼內(nèi)，即構(gòu)成葉濾機(jī)。濾葉 可垂直放置，也可水平放置。濾 餅厚度一般5~35mm。 - 葉濾機(jī)也是間歇操作設(shè)備 - 葉濾機(jī)設(shè)備緊湊，密閉操作，勞 動(dòng)條件較好，每次循環(huán)

19、濾布不需 裝卸，勞動(dòng)力較省。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu) 相對(duì)較復(fù)雜，造價(jià)較高 - 如果濾餅需要洗滌，則在過(guò)濾完 畢后通入洗水，洗水路徑和濾液 路徑相同，這種洗滌方式叫置換 洗滌法。洗滌過(guò)后，打開(kāi)機(jī)殼 拔出濾葉除去濾餅 9/28/2014 加壓葉濾機(jī) 山許多不同寬 度的長(zhǎng)方形濾 葉組裝而成. 濾葉內(nèi)部具有 空間，外罩濾 布.濾漿用泵 送到機(jī)殼內(nèi)， 濾液穿過(guò)濾布 進(jìn)入濾葉內(nèi) 部，然后匯集 至總管排出. 過(guò)濾機(jī)的選型 ■過(guò)濾目的：過(guò)濾是為了取得濾液、還是濾餅，或者二 者都要 ■濾漿性質(zhì): 包括濾餅的生成速度、孔隙率、固體顆粒 沉降速度、

20、粘度、濃度、顆粒直徑、溶解度、腐蝕性等 ■其他因素：生產(chǎn)規(guī)模、操作條件、設(shè)備投資費(fèi)用、操 作維護(hù)費(fèi)用等 4.3壓榨機(jī) -壓榨 通過(guò)壓縮力將液體從固液兩項(xiàng)混合物中分離出了的一 種單元操作 -壓榨原理 將物料置于兩個(gè)表面（平面、圓柱面或螺旋面）之間, 對(duì)物料施加壓力使液體釋出，釋出的液體再通過(guò)物料 內(nèi)部的空隙流向只有表面 -壓榨用途 ，榨取原料內(nèi)的汁液 \脫水 壓榨作用方式 -平面壓榨 利用兩個(gè)平面，其中一個(gè)固定不動(dòng)，另一個(gè)靠所施加的壓 力移動(dòng)，將物料預(yù)先成型或以濾布包裹后置于兩平面之間 ■螺旋壓榨 利用一個(gè)多孔的圓筒表面和一個(gè)螺距逐漸減小的旋轉(zhuǎn)螺旋 面之間逐漸

21、縮小的空間，釋物料通過(guò)該空間而得到壓縮 ■輪輻壓榨 “利用旋轉(zhuǎn)相子之間的空間變化進(jìn)行壓榨，并備有分別排除 液體、固體的裝置，輯子表面需要適當(dāng)?shù)乜坛鰷喜? 壓榨效率 -出汁率是壓榨機(jī)主要性能指標(biāo)之一 出汁率"Si" ■影響出汁率的因素 》壓榨機(jī) ＞物料性質(zhì) 、＞操作工藝：溫度、壓力、施壓方法 9/28/2014 37 壓榨機(jī)的 ■榨油 種子或果仁 菜籽、花生、大豆、棕桐仁 ?榨汁 水果、蔬菜 ＞蘋(píng)果、柑桔、番茄 9/28/2014 核桃仁 壓榨機(jī)械 ■分類(lèi) ■間歇式 A間斷完成加料、卸料操作 A手動(dòng)螺桿壓榨機(jī)、液壓壓榨機(jī)、

22、氣囊式壓榨機(jī)、活塞 式壓榨機(jī) ?連續(xù)式 A不間斷地完成加料、卸料操作 A螺旋壓榨機(jī)、輻式壓榨機(jī)、離心壓榨機(jī)、帶式壓榨機(jī) (1)手動(dòng)壓榨機(jī)  （2）氣囊壓榨機(jī) 9/2872(rR 41 (3)螺旋(水果)壓榨機(jī) -連續(xù)壓榨設(shè)備 ■結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、tt 汁率高、操作簡(jiǎn)便 -主要由錐形篩筒、螺旋 和動(dòng)力裝置組成 -常用于果汁榨汁 9/28/2014 ? , 兩端的軸承上裝有彈簧或液壓缸.以產(chǎn)生必要的壓榨 力。前部的軋帽稱(chēng)進(jìn)料喉，后部的軋掘彌推料箱，進(jìn) 圖｝34軋鞋壓控機(jī) 1—俅科人口 2-0 I幡口 4一劑刀計(jì)出什仔 6-架修崩7—托板

23、 率卜有的軋掘做成空心的，?表面開(kāi)有詳多小孔，并復(fù) 以感布，囑內(nèi)接真空系統(tǒng)，抽成真空，這樣使壓榨出 (4)軋輻式壓榨機(jī) 軋一壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖644所示口它通常由常由 \ 成品字形的3個(gè)壓榨雅朗成，上部的帽子粽頂褪，在它 科髭與排料幅之間裝有托板口 物料首先進(jìn)入頂帽與進(jìn)料輾之何受到一段壓梯，『 然后由托板引入弗轅與推相轆之間再次壓榨，壓榨渣 由推料輾處的刮刃面料,井海流入榨汁收集盤(pán)引出機(jī) 器：壓樣花表面?？逃懈鞣N彩狀的齒塊,以提高出汁 來(lái)刖汁液透過(guò)濾布吸入瓠內(nèi),由導(dǎo)簪引出機(jī)鐳口 軋輕壓榨機(jī)適用于甘蕨等的楣汁, 4.4離心分離機(jī) ■離心分離原理及離心機(jī)分類(lèi) ■典型離心

24、機(jī) 過(guò)濾離心機(jī) 足式離心機(jī) A沉降離心機(jī) 螺旋離心機(jī) 分離離心機(jī) 旋液分離器 ■離心機(jī)的選型 離心分離原理及離心機(jī)分類(lèi) ■ 非均相系分離操作 /將固■液、液■液、固■液■液相組成的混合物加以分離的操作 ■ 離心分離原理 /利用分離筒的高速旋轉(zhuǎn)，使物料中具有不同比重的分散介質(zhì)、分散相或 其他雜質(zhì)在離心力場(chǎng)中獲得不同的離心力，達(dá)到分離的目的 ■ 離心機(jī) /利用慣性離心力進(jìn)行固-液、液-液、固-液-液相離心分離的機(jī)械 /離心機(jī)用于淀粉、牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用動(dòng)物油、 米糠油等食品加工中，主要用于脫水、濃縮、分離、澄清、凈化和固體 分級(jí)等工藝

25、過(guò)程 ■懸浮液 是由液體和懸浮于其中的固體顆粒組成的系統(tǒng)。固體 顆粒是由許多單個(gè)顆粒及聚集在一起的顆粒團(tuán)組成的 混合體 ＞是由液體和懸浮于其中的一種或數(shù)種其他液體所組成 的系統(tǒng)，其中至少有一種液體是以液珠的形式，均勻 地分散于一個(gè)不和它互溶的液體之中 :—— 濁液的穩(wěn)定性低，當(dāng)懸浮液珠達(dá)一定的大小時(shí)（臨 界的大小等于0.4?。,組成它的兩相會(huì)較快 地分層 2014/9/28 45 ?離心力場(chǎng)中顆粒在流體中的運(yùn)動(dòng)情況（討論 ?假定離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)液體自由面為圓柱面，即重力影響忽 略不計(jì)，顆粒被加速的時(shí)間忽略不計(jì)，顆粒在液體中的 運(yùn)動(dòng)服從斯托克斯公式，由此，距中心軸為r處的顆

26、粒 沉降速度（圖3?37）為Vr,則 dr尸療-功g —= T di g 18” 圖3-37顆粒在轉(zhuǎn)鼓 內(nèi)的沉降 式中國(guó)為分離因素，ds一顆粒直徑（m）； gps、p 一顆粒及液體密度（kg/m 3 ）； |J一液體粘度（Pa?s ） 顆粒離心沉降所經(jīng)過(guò)的最長(zhǎng)距離為r1?r2,沉降時(shí)間 上式表明，顆粒愈細(xì)、粘度愈大，則沉降速度愈小，所需的沉降時(shí) 間愈長(zhǎng)。提高離心機(jī)分離因素是提高沉降速度、減少沉降時(shí)間 的有力措施 2014/9/28

27、47 L溢流堰2,擋板 為了從離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)分別引出輕、重液體，轉(zhuǎn)鼓內(nèi) ?乳濁液在離心場(chǎng)中的分層和兩相的排 出情況（討論） ?在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)乳濁液分離因混合物密度的不同而 形成內(nèi)外兩層圓柱面，密度大的在外層 ?設(shè)混合液輕液體積V與重液體積Vn之比為5 分層 界面的半徑為ri,則 上方設(shè)有擋板，擋板上方設(shè)置輕、重液引出通道及 溢流堰，溢流堰內(nèi)徑r3是設(shè)計(jì)離心機(jī)的重要參數(shù) ■分離因素 /用來(lái)表示離心機(jī)分離性能的主要指標(biāo) 物料所受的離心力與重力之比值，也等于離心加速度和重力加速度 之比值，即 ■食品加工中分離操作的目的 /作為生產(chǎn)的主要手段 /提高制品的純度 回

28、收有價(jià)值的物質(zhì) 為了安全生產(chǎn) 分離濃縮 2014/9/28 49 離心機(jī)分類(lèi) 離心機(jī) 離心分離 因素大小 k y 操作原理 操作方式 卸料方式 位置 Z 轉(zhuǎn)鼓主軸轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體 津的運(yùn)動(dòng)方 分離工藝 操作條件 常速 離心機(jī) 過(guò)濾式 離心機(jī) I y 間歇式 離心機(jī) X 高速 離心機(jī) 沉降式 離心機(jī) 連續(xù)式 離心機(jī) 超高速 離心機(jī) 分離式 離心機(jī) \ Z z 人工卸料 離心機(jī) 螺旋卸料 離心機(jī) Z 臥式 離心機(jī) X / 逆流式 常用型 x. 重力卸料 離心機(jī) 離心卸料 離心機(jī) y 立式

29、離心機(jī) \ 并流式 密閉 防爆型 / \ 刮刀卸料 離心機(jī) 振動(dòng)卸料 離心機(jī) 進(jìn)動(dòng)卸料 離心機(jī) r 活塞卸料 離心機(jī) X, 2014/9/28 51 ■ 按分離因數(shù)的大小 ＞常速離心機(jī)：Fr＜3000,主要用于分離顆粒不大的懸浮液和物料的脫水 ＞高速離心機(jī)：3000＜ Fr ＜50000,主要用于分離乳濁液和細(xì)粒懸浮液 ＞超高速離心機(jī)：Fr ＞50000,主要用于分離極不易分離的超微細(xì)粒懸浮液 和高

30、分子膠體懸浮液 ■ 按操作原理的不同 過(guò)濾離心機(jī)：轉(zhuǎn)鼓壁上有孔，借離心力實(shí)現(xiàn)過(guò)濾分離，分離因數(shù)不大，適 用于易過(guò)濾的晶體懸浮液和較大顆粒懸浮液的分離以及物料的脫水 ＞沉降離心機(jī)：鼓壁上無(wú)孔，借離心力實(shí)現(xiàn)沉降分離 ＞分離離心機(jī)：鼓壁上無(wú)孔，分離因數(shù)在3000以上，主要用于乳濁液的分離 和懸浮液的增濃或澄清 ■ 按操作方式的不同可 ＞間歇式離心機(jī) ＞連續(xù)式離心機(jī) 2014/9/28 (1)過(guò)濾離心機(jī) 足式離心機(jī) ?工作原理 豉壁上開(kāi)孔，覆以濾布，將待處理 漿料注入其中隨鼓壁一同旋轉(zhuǎn)，液 體在離心力作用下，穿過(guò)濾布及 上的小孔排出，而直徑大于濾布 隙的固體顆粒則被截留

31、在濾布上 成濾層 ?基本結(jié)構(gòu) ?轉(zhuǎn)鼓體 ?擋液板 ?轉(zhuǎn)鼓底 11 圖370機(jī)械卸料的三足式離心機(jī) 1,油馬達(dá)2.主軸3.轉(zhuǎn)鼓底4,制刀裝置5.旋轉(zhuǎn)油缸6.攔液板7.井庫(kù)油缸 &轉(zhuǎn)豉壁電光體10.彈性懸掛支承裝宣IL底盤(pán) 圖379三足式陶心機(jī) L支御2.外充31轉(zhuǎn)鍛4,電機(jī)5,皮帶輪 2014/9/28 2014/9/28 # SS查她式人工卸料禺心機(jī) SGZ三足式自動(dòng)刮刀下部卸料禺心機(jī)

32、 上懸式離心機(jī) 2014/9/28 55 圖3-41 機(jī)械卸料的上懸式離心機(jī) I,電動(dòng)機(jī) 2.蛻根直承 3.控制盅：4.探頭 5.碓 形封閉雙 &轉(zhuǎn)鼓工機(jī)充 8.卸料制刀 式 ;r 2014/9/28 圖3-42刮刀卸料離心機(jī) 1,機(jī)座2.機(jī)殼3,軸承4.軸5

33、.轉(zhuǎn)鼓體6.底板7.巖波板 8,油缸9.刮刀！0■加料管II.斜槽1Z振動(dòng)器 離心力卸料式離心機(jī) 圖3Y3立式攤麓寓心機(jī) L電機(jī)2.機(jī)座3.喂累網(wǎng)金傳動(dòng)廉5.軸承 金主軸7轉(zhuǎn)帙 隊(duì)內(nèi)機(jī)殼9,外機(jī)殼 10,薄液孔1L羲汽管12布科德llittWt 14.洗水管15■花宜1包稀杵 (2)沉降離心機(jī)——螺旋離心機(jī) ■ 工作原理 ■ 結(jié)構(gòu)組成 ■ 特點(diǎn) _ ■ 應(yīng)用 2014/9/28 螺旋離心機(jī)工作原理 ? 行星差速器帶動(dòng)螺旋輸送器4和 轉(zhuǎn)鼓7同向轉(zhuǎn)動(dòng) 00.3*臥螺離心機(jī)工作原理圖 L進(jìn)科修2 ,三角皮帶輪3.右軸承4 .螺旋幅送器 工進(jìn)料孔 6機(jī)充7.轉(zhuǎn)

34、鼓&左軸承9,行星差速器10.過(guò)堂保護(hù)裝置 11.迸?？住?.轄渣孔 ? 懸浮液從右端加料管1連續(xù)送入1。 離心機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)螺旋輸送器內(nèi)筒 加料隔倉(cāng)的進(jìn)料孔5進(jìn)到轉(zhuǎn)鼓內(nèi) ? 在離心力作用下，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)形成一 個(gè)環(huán)液，重相固體顆粒離心沉降 到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面形成沉渣，由于螺 旋葉片和轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，沉渣 被螺旋葉片送到轉(zhuǎn)鼓小端的干燥 區(qū)，從排渣孔12甩出 ? 在轉(zhuǎn)鼓的大端蓋上開(kāi)設(shè)有若干溢 58 流孔11,澄清液從此處流出，經(jīng) 解/解F液室派出 ■轉(zhuǎn)鼓 螺旋離心機(jī)主要部件 由轉(zhuǎn)鼓體、大端軸徑和小端軸徑用止口 合螺釘鏈接而成 轉(zhuǎn)鼓直徑D：最大內(nèi)壁直徑 轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)度=沉降區(qū)長(zhǎng)度L1+脫水

35、區(qū)長(zhǎng)居 Li 溢流口直徑DO 小端的出渣口直徑d ■螺旋 ■差速器 道L2 圖4?2轉(zhuǎn)鼓的幾何參數(shù)圖 3 6. 圖4.4連續(xù)整體螺旋部件 1—左軸頸2—螺旋葉片3—內(nèi)筒4—加料隔倉(cāng)5—加速除6一右軸頸 2014/9/28 螺旋離心機(jī)優(yōu)點(diǎn) -分離操作連續(xù)，分離效果好，操作費(fèi)用低 ■ 對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng) /分離固體顆粒粒度：0.005-2mm 懸浮液固相濃度：1%-50% ■ 易于實(shí)現(xiàn)密閉，可以在加

36、壓和低溫下操作 ■ 分離因素高，單機(jī)生產(chǎn)能力大 ■ 分離因素范圍廣，轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)徑比范圍大，轉(zhuǎn)鼓液池深度可調(diào), 應(yīng)用范圍廣，可完成易分離懸浮液的脫水、難分離懸浮液 的澄清、液-液■固三相混合物的分離及固體顆粒粒度的分 螺旋離心機(jī)的缺點(diǎn) ■ 沉渣含液量較高，雖能對(duì)沉渣進(jìn)行洗滌，但洗滌 效果不好 ■ 轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)動(dòng)件加工精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高 螺旋離心機(jī)的主要應(yīng)用 .對(duì)于易分離物料的固相脫水，可以得到含液量較低的固體 .細(xì)粒級(jí)難分離懸浮液的分離采用高分離因素、大長(zhǎng)徑比的 螺旋離心機(jī)來(lái)完成 ■ 對(duì)于液-液-固三相混合物的分離，固相濃度大的液-液-固 三相懸浮液及固相借予兩種

37、液相之間的三相混合物，用碟 式離心機(jī)無(wú)法分離，但可采用特殊結(jié)構(gòu)的螺旋離心機(jī)來(lái)完 ■ 對(duì)固相顆粒粒度分級(jí)，可采用適當(dāng)?shù)姆蛛x因素和合理的結(jié) 構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn) 2014/9/28 63 脫水用臥螺離心機(jī) ■ 分離因素：一般小于3000 ■ 適用范圍：處理易分離物料（固體顆粒的自然沉降速度 較快、排渣較容易的懸浮液） ■ 轉(zhuǎn)鼓呈錐形或圓柱?圓錐形 ■ 轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)徑比較小，一般為1?2,直徑較澄清用臥螺離心機(jī) ■ 轉(zhuǎn)鼓半錐角1048。 ■ 轉(zhuǎn)鼓內(nèi)液池淺 2014/9/28 65 ■螺旋輸送器螺距大, 渣的輸送能力 般是螺旋直徑的1/21/5,以提高沉

38、 澄清用臥螺離心機(jī) -分離因素：一般大于3000 -適用范圍：用于固體粒子細(xì)微、滑膩的懸浮液的澄 -轉(zhuǎn)鼓呈圓柱-圓錐形 -轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)徑一般為2.5" -轉(zhuǎn)鼓半錐角常小于K -轉(zhuǎn)鼓內(nèi)液池較深 -螺旋輸送器螺距較小 一般是螺旋直徑的1/5/ 進(jìn)給管 輅牌 轉(zhuǎn)矩輪制轉(zhuǎn) 軸承 )in 尸 齒輪箱 可調(diào)式液層厚度控制口 M式輸送管 圖4-6 P~5400型臥式離心機(jī)結(jié)構(gòu)圖 2014/9/28 (3)分離離

39、心機(jī) ■在分離乳濁液和極細(xì)顆粒的懸浮液時(shí)，需要有很大的離心 力。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)液體因旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心壓力與轉(zhuǎn)鼓半徑及轉(zhuǎn) 速的平方成正比。為了減小鼓壁上所產(chǎn)生的應(yīng)力，宜采用 小直徑、高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓，故稱(chēng)高速離心機(jī) ■高速離心機(jī)分為管式離心機(jī)和倒錐式離心機(jī) 管式離心機(jī)常用于動(dòng)物油、植物油和魚(yú)油的脫水及果汁、 蘋(píng)果漿及糖漿的澄清 倒錐式離心機(jī)廣泛用于奶油的分離和牛奶的凈化、動(dòng)植物 油精制中的脫水和澄清、淀粉的分離和凈化等 2014/9/28 65 管式高速離心機(jī) 管式高速離心機(jī)具有很高的分離因數(shù) （1.5萬(wàn)?6萬(wàn)），轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速可達(dá) 000?5萬(wàn) r/min 為盡量減小轉(zhuǎn)鼓

40、所受的應(yīng)力，采用較 小的鼓徑，因而在一定的進(jìn)料量下, 懸浮液沿轉(zhuǎn)鼓軸向運(yùn)動(dòng)的速度較大 為此，應(yīng)增大轉(zhuǎn)鼓的長(zhǎng)度，以保證物 料在鼓內(nèi)有足夠的沉降時(shí)間，于是導(dǎo) 致轉(zhuǎn)鼓成為直徑小而高度相對(duì)很大的 管式構(gòu)形 66 3T15管式高速離心機(jī) 2014/9/28 倒錐式昌心分昌機(jī) ?對(duì)于給定進(jìn)料速率的離心 機(jī)分離效果與物料在機(jī)內(nèi) 的停留時(shí)間有關(guān)，管式高 速離心機(jī)是一種類(lèi)型 ?如果采用轉(zhuǎn)速較低而直徑 較大的轉(zhuǎn)鼓

41、，就必須將液 流分成若干薄層，既加長(zhǎng)4 了液流行程，又避免了分 離后再混合，從而提高了 脫質(zhì)孔出 分離效果，這就是倒錐式 離心分離機(jī)的由來(lái) 圖3T6半封閉式牛奶分離機(jī) L浮子2.轉(zhuǎn)戟3.建片4.驅(qū)動(dòng)軸 2014/9/28 67 離心凈化機(jī) 2014/9/28 圖 3-47 凈乳出 離缽底盤(pán)頂起 將排演孔皖拓 間歇式自動(dòng)排渣式離心凈

42、 旋液分離器是利用離心力進(jìn)行濕法分級(jí)的設(shè)備 ?用途很廣，例如脫泥、除砂、回收溶劑、濃縮 3 4 橫截面 3-48 旋液分離器 L進(jìn)料管2 ,溢流管 3 .圓管 4.錐管 5 ,底流管 （4）旋液分離器 ?食品工業(yè)多用于淀粉加工中分離胚芽、纖維及 蛋白質(zhì)，也可用于洗滌淀粉和除砂等 ?其分級(jí)作業(yè)的分級(jí)粒度為0.003?0.25mm, 濃縮或澄清的分級(jí)粒度小于15p m 旋液分離器由進(jìn)料管1、溢流管2、圓管3和 錐管4等部分組成 2014/9/28 69 -

43、 旋液分離器由聚氨酯、人造橡膠、硬銀鑄鐵、合 金鋼、玻璃纖維以及配有橡膠、聚氨酯、陶瓷、 輝綠巖等襯里的鋼制或鋁制筒體等材料制成 - 旋液分離器有很多優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、無(wú)傳動(dòng)部分、占地面積小 使用維護(hù)方便 物料在機(jī)器內(nèi)停留時(shí)間短、生產(chǎn)率高；能在密閉的條件下 加工，產(chǎn)品質(zhì)量高 環(huán)境衛(wèi)生和勞動(dòng)條件較好 便于連續(xù)作業(yè)和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制 - 缺點(diǎn)是管子內(nèi)壁易磨損 2014/9/28 旋風(fēng)分離器 重山大律動(dòng)畫(huà)制作 出口管 含半氣流由切向進(jìn) 入筒體，沿內(nèi)壁螺旋

44、式向下旋轉(zhuǎn)，粉塵在 離心力的作用卜甩 向器壁，并在重力作 用下落入灰斗.己凈 化氣體山中心管排 出. 灰斗 71 旋液分離器和旋風(fēng)分離器的比較 ＞相同點(diǎn): ①原理相同: 都采用離心分離的方法除去內(nèi)部雜質(zhì)。 ②結(jié)構(gòu)相同: 就單個(gè)分離器而言，其結(jié)構(gòu)大致相同。 2014/9/28 73 ＞不同點(diǎn): ①用途不同: 旋液分離器用于從液體中分離固體雜質(zhì), 旋風(fēng)分離器用于從氣體中分離固體雜質(zhì)。 ②設(shè)備體積不同: 旋液分離器由于用于液體分離，其密度較大，固單個(gè)分離 器的體積較小;

45、旋風(fēng)分離器由于用于氣體分離，其密度較小，固分離器 的體積較大。 ③設(shè)備組裝方式不同: 為了提高生產(chǎn)率，旋液分離器一般多個(gè)分離器并聯(lián)使用, 2礴風(fēng)分離器一般單個(gè)分離器即可使用o 73 離心機(jī)的選型 ■被分離物料的性質(zhì)、組成和處理量大小 -從分離過(guò)程的工藝要求及其經(jīng)濟(jì)合理性 小結(jié) ■ m -過(guò)濾機(jī) ?板框過(guò)濾機(jī)、真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)（連續(xù)過(guò)濾機(jī)） ■硅藻土過(guò)濾機(jī)、葉濾機(jī) ■壓榨機(jī) ?手動(dòng)壓榨機(jī)、氣囊壓榨機(jī) ?螺旋（水果）壓榨機(jī)、軋輻式壓榨機(jī) ■離心機(jī) ? 過(guò)濾離心機(jī)—足式離心機(jī) ? 沉降離心機(jī)一一螺旋離心機(jī) ? 分離離心力 2014/9/28 75