食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章01

1、食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備l 分選目的n對(duì)原料分選可提高食品商品價(jià)值、加工利用率、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。n半成品和成品中不合格品選別剔除。第一節(jié) 分選機(jī)械設(shè)備食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備第一節(jié) 分選機(jī)械設(shè)備一、一、分選概念及其機(jī)械設(shè)備類型二、篩分式分選機(jī)械設(shè)備 三、基于力學(xué)的分選機(jī)械四、光學(xué)原理分選機(jī)械 五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備一、一、分選概念及其機(jī)械設(shè)備類型分選概念及其機(jī)械設(shè)備類型(一) 分選概念l 分選指以分級(jí)和選別為目的的分離操作。l 分級(jí)：按照品質(zhì)指標(biāo)將食品物料分離成不同等級(jí)的操作。品質(zhì)指標(biāo)：個(gè)體尺寸、質(zhì)量、

2、形狀、密度、外表顏色以及內(nèi)在品質(zhì)等。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備一、一、分選概念及其機(jī)械設(shè)備類型分選概念及其機(jī)械設(shè)備類型(一) 分選概念l 選別是將不合格個(gè)體及異雜物從食品物料中剔除的操作。u 食品物料：原料、未包裝或已經(jīng)包裝半成品。u 合格標(biāo)準(zhǔn)：物料完好程度、顏色、質(zhì)量、質(zhì)地、是否含異雜物等。u 異雜物：常指枝葉、包裝物碎片、金屬碎片等。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備一、一、分選概念及其機(jī)械設(shè)備類型分選概念及其機(jī)械設(shè)備類型(一) 分選概念l 分級(jí)與選別操作目的不同，但操作原理相同，均包括分離對(duì)象識(shí)別和分離動(dòng)作執(zhí)行兩部分任務(wù)。l 生產(chǎn)規(guī)模小，且可直接識(shí)別的分選操作

3、一般可由人工完成。l 大規(guī)模生產(chǎn)或無法直接識(shí)別的分選操作，往往需采用機(jī)械設(shè)備來完成。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備一、一、分選概念及其機(jī)械設(shè)備類型分選概念及其機(jī)械設(shè)備類型(二)分選機(jī)械設(shè)備類型l 這類設(shè)備的分類依據(jù)：識(shí)別原理、分選目的和分選對(duì)象。l 分選機(jī)械按對(duì)象識(shí)別原理可分為篩分、力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)等大類，各類又可按照識(shí)別參數(shù)為分若干類。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備一、一、分選概念及其機(jī)械設(shè)備類型分選概念及其機(jī)械設(shè)備類型(二)分選機(jī)械設(shè)備類型食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備二、篩分式分選機(jī)械設(shè)備 l 篩分機(jī)械設(shè)備是根據(jù)物料幾何形狀及其粒度差異，用帶有

4、孔眼的篩面對(duì)物料進(jìn)行分選的機(jī)器，應(yīng)用極為廣泛。機(jī)械篩分的對(duì)象物可小至面粉、乳粉，大到蘑菇、柑橘等。 （一）滾筒式分級(jí)機(jī)l 這類分機(jī)利用開孔滾筒將不同大小的原料分離開。可以將不同大小的篩孔開在一個(gè)滾筒的不同段，也可以利用多個(gè)同向轉(zhuǎn)動(dòng)、開有不同大小篩孔的滾筒實(shí)現(xiàn)分離。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備二、篩分式分選機(jī)械設(shè)備 l （一）滾筒式分級(jí)機(jī)一種滾筒式分級(jí)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4.1所示，主要由. 等構(gòu)成。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備二、篩分式分選機(jī)械設(shè)備 （一）滾筒式分級(jí)機(jī)l工作原理n級(jí)數(shù)篩孔規(guī)格數(shù)n進(jìn)口到出口，小的先出大的后出食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備二、

5、篩分式分選機(jī)械設(shè)備 （一）滾筒式分級(jí)機(jī)l 滾筒u是一變孔徑的筒狀篩，沿軸向從進(jìn)口到最后出口依孔徑從小到大分為幾組，組數(shù)為需分級(jí)數(shù)減1，最后一級(jí)物料直接從滾筒的末端排出。u滾筒可用不同方式繞其軸轉(zhuǎn)動(dòng)。但目前多采用摩擦輪方式驅(qū)動(dòng)。u為了制造方便，整體滾筒分成幾節(jié)筒篩，筒篩之間用角鋼連接作為加強(qiáng)圈，如用摩擦輪傳動(dòng)，則又作為傳動(dòng)的滾圈。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備二、篩分式分選機(jī)械設(shè)備 （一）滾筒式分級(jí)機(jī)l柑橘用滾筒分級(jí)機(jī)三個(gè)多孔轉(zhuǎn)筒n 用于柑橘、櫻桃等物料分級(jí)。n 物料在轉(zhuǎn)筒作用下沿其外表先后經(jīng)過各轉(zhuǎn)筒，當(dāng)物料小于孔眼時(shí)，便落入相應(yīng)轉(zhuǎn)筒內(nèi)，再流入集料槽。如此可分離得到大小不同的物料。

6、n 根據(jù)工廠規(guī)模和進(jìn)入原料量不同，轉(zhuǎn)筒的數(shù)目以24個(gè)組合為宜，n 分級(jí)數(shù)為轉(zhuǎn)筒數(shù)加1。 小中大最大食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備二、篩分式分選機(jī)械設(shè)備 （二）三輥式果蔬分級(jí)機(jī)（圖4. 3）升降分級(jí)輥升降分級(jí)輥固定分級(jí)輥固定分級(jí)輥出料輸送帶出料輸送帶食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備二、篩分式分選機(jī)械設(shè)備 （二）三輥式果蔬分級(jí)機(jī)l三輥分級(jí)原理圖（圖三輥分級(jí)原理圖（圖4. 4） 可以落下可以落下不能落下不能落下分級(jí)菱形孔食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備二、篩分式分選機(jī)械設(shè)備 （二）三輥式果蔬分級(jí)機(jī)l特點(diǎn)特點(diǎn)n生產(chǎn)能力強(qiáng)，n分級(jí)準(zhǔn)確，n無沖擊現(xiàn)象，果蔬損傷小，n但

7、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，n適用于大型水果加工廠。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備三、基于力學(xué)的分選機(jī)械（一）氣流分選機(jī)械氣流分選法是指根據(jù)物料顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行物料分選的方法。物料在空氣中受到的作用力因其尺寸、形態(tài)、密度等不同而異，以至于其在外力(包括空氣作用力、重力及浮力)作用下表現(xiàn)出不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而可利用這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)差異達(dá)到分選目的?；跉饬鞣诌x原理的分選設(shè)備，可有不同形式以適應(yīng)不同的應(yīng)用。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備三、基于力學(xué)的分選機(jī)械（一）氣流分選機(jī)械1 垂直氣流分選機(jī)（圖4.5）l 輕雜物懸浮速度氣流速度,而下降，從而實(shí)現(xiàn)谷物與輕雜物的清選分離。l

8、通過調(diào)整不同的氣流速度可對(duì)多種谷物豆類進(jìn)行除雜清理。原料原料空氣空氣+微粒微?？諝饪諝庵亓Ｖ亓Ｊ称饭S機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備三、基于力學(xué)的分選機(jī)械（一）氣流分選機(jī)械1 水平氣流分選機(jī)（圖4.）空氣空氣+微粒重粒輕粒原料 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備三、基于力學(xué)的分選機(jī)械（一）氣流分選機(jī)械 水平氣流分選機(jī)（圖4.）l 顆粒在氣流和自身重力共同作用下因著陸位置不同而分離。l 大顆粒落在近處，小顆粒被吹到遠(yuǎn)處，更細(xì)小顆粒則隨氣流進(jìn)入后續(xù)分離器(如布袋除塵器、旋風(fēng)分離器)被分離收集。l 適合較粗(200m)顆粒分級(jí)，不適合凝聚性微粉分級(jí)。l 調(diào)整不同的氣流速度可對(duì)多種谷物

9、豆類進(jìn)行除雜清理。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備三、基于力學(xué)的分選機(jī)械（二）重量分級(jí)機(jī)l 可對(duì)水果、家禽、蛋類等進(jìn)行分級(jí)。l 一般有稱重式（較多用）和彈簧式兩種。l 一種稱重式果品分級(jí)機(jī)(圖4.7)食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備三、基于力學(xué)的分選機(jī)械（二）重量分級(jí)機(jī)l稱重式果品分級(jí)機(jī)(圖4.7)n結(jié)構(gòu)：u由喂料臺(tái)、固定秤、帶料盤的移動(dòng)秤、輸送輥?zhàn)渔?、移?dòng)秤軌道、接料槽等組成。u移動(dòng)秤約4080個(gè)，隨輥?zhàn)渔溤谲壍郎弦苿?dòng)。u固定秤按分級(jí)數(shù)定，它固定在機(jī)架上，托盤上裝有分級(jí)砝碼。接料槽移動(dòng)秤食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備三、基于力學(xué)的分選機(jī)械（二）重量分級(jí)機(jī)

10、l稱重式果品分級(jí)機(jī)(圖4.7)n原理：移動(dòng)盤物料與固定秤砝碼比較，達(dá)到設(shè)定值觸發(fā)分離針出盤，達(dá)不到繼續(xù)向前。接料槽食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備四、光學(xué)原理分選機(jī)械 l兩種類型光電測(cè)距原理：適用于(如水果、蔬菜等)個(gè)體較大且大小差異明顯物料的分級(jí)。比色原理常用于(如花生、葡萄等)個(gè)體較小、粒度均勻、但外表顏色差異可測(cè)物料的選別。n雖然識(shí)別原理上這兩類很大差異，但系統(tǒng)構(gòu)成有類似性，基本上由供料、檢測(cè)傳感、信號(hào)處理與控制電路，以及剔除動(dòng)作執(zhí)行系統(tǒng)等四部分構(gòu)成。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備四、光學(xué)原理分選機(jī)械 （一）光電式果蔬分級(jí)機(jī)利用光電測(cè)距原理識(shí)別大小。非接觸式，物

11、料機(jī)械損傷少，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。有三種形式：1光束遮斷式果蔬分級(jí)機(jī)圖4.8 (1)d接收器對(duì)水果發(fā)射器對(duì)輸送帶平行光線距離平行光線：若干對(duì)，前面的距離大，后面的距離小如果水果直徑d,能同時(shí)遮斷兩束光線，通知執(zhí)行器采取行動(dòng)。否則沒有動(dòng)作，水果繼續(xù)前行,直到能遮斷為止。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備四、光學(xué)原理分選機(jī)械 （一）光電式果蔬分級(jí)機(jī)脈沖計(jì)數(shù)式果蔬分級(jí)機(jī)圖4.8 ()接收器水果中間開口的托盤輸送帶脈沖光線發(fā)光器托盤每移動(dòng)a距離一個(gè)脈沖束n=果實(shí)運(yùn)行中遮擋脈沖次數(shù)測(cè)得的果實(shí)直徑na根據(jù)“”，由微機(jī)與分級(jí)尺寸指標(biāo)比較，發(fā)出動(dòng)作指令食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備四、光

12、學(xué)原理分選機(jī)械 （一）光電式果蔬分級(jí)機(jī)屏障式果蔬分級(jí)機(jī)圖4.8 (3,4)接收器水果輸送帶光束屏障發(fā)光器(3)水平式()垂直式l原理：根據(jù)光束屏中被遮擋光束數(shù)，可求出果實(shí)的高度，再結(jié)合各光束被遮擋的時(shí)間，經(jīng)積分可求出果實(shí)平行于輸送帶移動(dòng)方向的側(cè)向投影面積。得到的面積經(jīng)微機(jī)比較可以給執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出分級(jí)動(dòng)作指令。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備四、光學(xué)原理分選機(jī)械 （二）色選機(jī)l利用食品物料顏色差別進(jìn)行分選。l也需要兩方面系統(tǒng)配合。一顏色識(shí)別；二是分選分流操作機(jī)構(gòu)。l一種色選機(jī)系統(tǒng)如圖4.9所示：由.部分組成。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備四、光學(xué)原理分選機(jī)械 （三）其它光

13、學(xué)識(shí)別原理分級(jí)尚有兩類與光學(xué)有關(guān)的識(shí)別系統(tǒng)。一類是無損傷食品內(nèi)在品質(zhì)識(shí)別系統(tǒng)，另一類是食品外觀識(shí)別系統(tǒng)。這兩類識(shí)別系統(tǒng)與相應(yīng)的控制及執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合，便可制成各種形式的食品識(shí)別分選系統(tǒng)設(shè)備。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備四、光學(xué)原理分選機(jī)械 （三）其它光學(xué)識(shí)別原理分級(jí)l食品外觀識(shí)別系統(tǒng)（圖4.10）識(shí)別對(duì)象攝象將攝取圖與轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)l采集的數(shù)字信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)比較l根據(jù)比較結(jié)果發(fā)出控制信號(hào)食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備四、光學(xué)原理分選機(jī)械 （三）其它光學(xué)識(shí)別原理分級(jí)l無損傷食品內(nèi)在品質(zhì)識(shí)別系統(tǒng)原理n 被測(cè)食物在特定波長(zhǎng)(如紅外或紫外區(qū))處的吸光度(或透光率)，與存儲(chǔ)于系

14、統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別食物的吸光度(或透光率)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，作出分級(jí)處理的判斷。n 利用這種原理，可以根據(jù)果實(shí)的糖度、酸度、成熟度等內(nèi)容品質(zhì)進(jìn)行分級(jí)。因?yàn)?，這些內(nèi)存指標(biāo)往往可以通過特定波長(zhǎng)的吸收或透過情況得到反映。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 食品加工過程中，不可避免地會(huì)受到金屬或其它異物的污染。為此，在食品生產(chǎn)線中(尤其是自動(dòng)化和大規(guī)模生產(chǎn)過程中)，由于產(chǎn)品安全、設(shè)備防護(hù)、法規(guī)或(客戶)合同要求等原因，往往需要安裝金屬探測(cè)器或異物探測(cè)器。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 工作原理 （圖4.11）三

15、線圈平衡原理通過產(chǎn)品不含金屬時(shí)三線圈平衡，輸出為零，如有產(chǎn)品含有金屬，輸出不為零，發(fā)出報(bào)警或其他執(zhí)行指令。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 工作環(huán)境要求n通常要求有一個(gè)無金屬區(qū)，裝置周圍一定空間范圍內(nèi)不能有任何金屬結(jié)構(gòu)物(如滾輪和支承性物)。n相對(duì)于探測(cè)器，一般要求緊固結(jié)構(gòu)件的距離約為探測(cè)器高度的1.5倍，而對(duì)于運(yùn)動(dòng)金屬件(如剔除裝置或滾筒)需要2倍于此高度的距離。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 檢出極限n 可檢出鐵性的和非鐵性金屬。n 探測(cè)性能與物體磁穿透性能和電導(dǎo)率有關(guān)。n 典

16、型檢測(cè)性能：直徑2mm球形非磁性金屬&所有直徑于1.5mm球形磁性金屬顆粒。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 檢出極限食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 檢出極限n 金屬顆粒的大小、形狀和(相對(duì)于線圈的)取向非常重要，金屬探測(cè)器的靈敏度設(shè)置應(yīng)當(dāng)考慮這些因素。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 食品種類影響n 有些食品(諸如干酪、鮮肉、熱面團(tuán)、果醬和腌菜)，即使在無金屬出現(xiàn)的情況下，所具有的電導(dǎo)率仍然使金屬探測(cè)器產(chǎn)生信號(hào)。這一

17、現(xiàn)象稱為“產(chǎn)品效應(yīng)”。n 有必要了解這一現(xiàn)象，以便與探測(cè)器廠商聯(lián)絡(luò)，確定補(bǔ)償產(chǎn)品效應(yīng)的最佳方案。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 金屬探測(cè)器與剔除n 探測(cè)的最終目的：除去混合入的金屬或受金屬污染的產(chǎn)品;n 剔除機(jī)械:要能保證百分之百將污染物剔除。n 在此前提下，應(yīng)當(dāng)盡量減少因剔除金屬或金屬污染產(chǎn)品而引起的未受污染的產(chǎn)品損失。被剔除的受污染產(chǎn)品要收集在一個(gè)不再回到加工物流的位置食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 三種基本安裝構(gòu)型n 管線式（圖4.12)執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常將被探測(cè)到含有污染物的物

18、流分流到一個(gè)容器中。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 三種基本安裝構(gòu)型n 傳送帶式u應(yīng)用最普遍，探測(cè)器與各式剔除裝置組合。u一種人工完成剔除的金屬探測(cè)器（圖4.14）。 食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 三種基本安裝構(gòu)型n 傳送帶式u與剔除裝置結(jié)合的傳送帶式金屬探測(cè)器p噴嘴式(圖4.13)食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 三種基本安裝構(gòu)型n 傳送帶式u與剔除裝置結(jié)合的傳送帶式金屬探測(cè)器p可重定位傳送帶式(圖4.13)食品工廠機(jī)

19、械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 三種基本安裝構(gòu)型n 傳送帶式u與剔除裝置結(jié)合的傳送帶式金屬探測(cè)器p可逆轉(zhuǎn)傳送帶(圖4.13)檢測(cè)到金屬,帶子逆轉(zhuǎn),金屬落入料槽食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （一）金屬探測(cè)器l 三種基本安裝構(gòu)型n 自由落體式u通常與快速執(zhí)行閥或折射板及控制機(jī)構(gòu)等組成一個(gè)系統(tǒng)，安裝在供料裝置落下的物料通道上。u類似于色選機(jī)(見圖4.9)原理，不同處是此處識(shí)別并剔除的是金屬異物。u通常與干物料充填機(jī)組合安裝，但也適用于其它可從容器落下物料的探測(cè)。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （二）X射線異物探測(cè)器l 在食品加工業(yè)中應(yīng)用始于20世紀(jì)在70年代后期。l 隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展以及先進(jìn)快速微處理機(jī)的應(yīng)用，利用X射線探測(cè)器全自動(dòng)地檢測(cè)食品已成為可能。食品工廠機(jī)械與設(shè)備第四章 分選分離機(jī)械與設(shè)備五、金屬及異雜物識(shí)別機(jī)械 （二）X射線異物探測(cè)器l探測(cè)原理n 基于X射線“成像”比較原理。n X射線是短波長(zhǎng)(10-9m)高能射線，可穿透(可見光不透的)生物組織和其它材料。n 透過這些材料時(shí)，X射線能量會(huì)發(fā)生衰減。物體不同, X射線衰減程度不同.n 檢測(cè)到的是X射線經(jīng)處理的二維圖像。n 這種圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像比較，可判斷