第五节分离、均质技术装备与技术装备讲述.ppt

* 第五节 分离、均质技术装备与技术装备 （一）分离目的 未净化的牛乳，由脱脂乳和稀奶油组成。淀粉乳由水、果胶和淀粉组成。毛油由油和杂质组成。桔皮汁由桔油和纤维组成。果汁由果汁、纤维、果肉组成。 为便于后续工序处理，必须将各组分分离，然后按标准调节。 一、分离技术装备与技术装备 （二）分离原理 鲜牛乳是脱脂乳（密度1.035g/cm3）和乳脂肪（密度0.93g/cm3）的混合物。当其静置时，因密度不同，乳脂肪上浮，在上面形成一层稀奶油。 分离速率遵循Stoke定律: V=2g(ρ1－ρ2) r2 /9η （cm/s） V为球形颗粒的沉降速率(cm/s）g为重力加速度 (cm/s2) ρ1为介质密度 (g/cm3）ρ2为颗粒密度 (g/cm3) r为脂肪球半径 (cm) η为介质粘度 (pa·s) 沉降分离速度与g、ρ1、ρ2、r、η有关，沉降分离槽越深，分层所需时间越长。介质和颗粒密度由原料决定，提高分离速度可从缩短介质、颗粒移动距离和提高加速度两方面考虑。离心分离机是以离心加速度代替重力加速度来提高牛乳分离速度。为减少轻颗粒移动的距离，在分离机内设置碟片，两碟片之间距离为0.4 ～0.8mm。 离心分离机的工作原理在于将混合液通入一组高速旋转的分离钵中，在分离过程中将受到离心机产生的离心力而不是重力的作用: V=2a(ρ1－ρ2) r2 /9η （cm/s） 将a=ω2r1=（2πn）2 r1 代入: V=2（2πn）2 r1 (ρ1-ρ2) r2 /9η 整理后得: V=8.773n2 r1 (ρ1-ρ2) r2 /η 牛乳在15～70℃范围内: (ρ1-ρ2) /η=2.9t V=8.773×0.29t r1 n2 r2 =2.544 t r1 n2 r2 令 f=a/g=ω2r1/g=（2πn）2 r1 /g n：离心分离机转速 （rpm） t：牛奶在分离时温度 （0C） f：离心机的分离因素 分离因素越大，表明分离机的转速n或分离机分离钵的旋转半径r1也越大。提高转速和加大旋转半径都能提高分离机的生产能力。这个公式表明：n与分离因素的二次方成正比，而rl与分离因素的一次方成正比。若增大rl尚有技术装备方面的问题。所以，通常采用提n增大离心分离机的分离因素。用于乳品生产的离心分离机其离心分离因素一般都在6000 ～7000以上。 （三）离心分离机结构 具有封闭式混合液的入口和重液及轻液出口，混合液借助重力作用自空心轴进入分离机，到达碟片之间, 经分离后因混合液的高速运转，并有压力盘的作用，产生液封，提高了重液及轻液的排出压力。结构如图所示。封闭式分离机由机架、传动系统、电动机、转鼓、入口、出口等部件组成。 1-出口装置 2-盖 3-分离钵 4-制动器 5-进料装置（连泵） 6-水平驱动装置7-垂直传动装置 传动系统由横向主轴、蜗轮蜗杆传动副、竖向主轴等部件组成。主轴顶部设置有轴承、减振弹簧，电动机2经法兰盘联接在机架上，用挠性联轴节或摩擦离合器与横向主轴直接。机器底座3内有润滑油。蜗轮运转时部分浸在油槽中，从而对所有传动零件提供有效的飞溅润滑。附属配件包括主轴的手动制动器、转速计、润滑油油位玻璃管和油冷却蛇形管。4为转鼓，机器上架 (转鼓外壳)5上设有一个环形的收集器，用以捕集从转鼓甩出的沉积物。切线方向排料喷口终端为一个旋流器，在旋流器中，可以消除沉积物受离心力排出之前所具有旋转动能。机架上罩6由螺钉固定在转鼓外壳上，以遮蔽转鼓并支撑各出口件，上有接头，用于清洗转鼓外部和密封件。密闭式优点是在转鼓内不发生空气积聚，工作时完全由原料所充满。排料压力可以通过选择泵的叶轮确定排料压力，保证排料量及压力稳定。10为补充用水接头，保持转鼓在工作时封闭，并提供脉动液压，以便开启和再封闭转鼓。 1-传动系统 2-电动机 3-机器底架 4-转筒 5-转筒外壳 6-机架上罩 7-入口 8-奶油出口 9-脱脂牛奶出口 10-操作用水接头 1. 分离机 工作参数 (1)液流在分离机碟片间的移动轨迹 为了提高分离机的工作效率，要求混合液在分离前适当预热。分离后，还要求重液中含轻液率不高于比例，同时对轻液