食品加工機械設備的基本要求

文章來源：http://www.lehouse.cc 發(fā)布時間：2018-04-24 瀏覽次數(shù)：572

食品加工機械設備的基本要求

一、技術經(jīng)濟指標

        任何機械設備在社會生產中所能夠得到推廣使用的程度,首先決定于它的技術經(jīng)濟指標,食品機械也不能例外。當然,對各類食品機械來說,還有一些與其他機械設備不同的要求。所有這些要求的總和,就形成了研究和設計新的食品機械的指導思想。歸根結底,就是力求用低的成本造出適用的食品生產機械設備,并能用這些機械設備以低的成本制造出合乎要求的各種食品。

(一)單位生產能力

        單位生產能力是指機械設備生產食品產品的能力,也就是生產某種食品的速率,例如臺隧道式烤爐每單位時間(小時)內可以烘烤出多少月餅。食品生產往往是流水線作業(yè),在生產流水線中總是有許多臺機器設備按照一定的順序共同完成一個產品,例如月餅生產線中就由配料、混混合、攪拌、成型、烘烤、包裝等設備組成,中間還有各種輸送及輔助設備。各臺機器設備在生產能力方面,必須取得平衡和一致。否則,一部分機器設備的能力力不能得到充分發(fā)揮,而另一部分則處于能力不足的狀態(tài)。整個生產流水線線的生產能力只能以流水線中生產能力低的一臺設備為基準。
        機器技術的先進與否,不決定于生產能力或生產速率。食品廠的生產規(guī)模有大有小,這取決于產品的品種、原料的供應、消費范圃圍、運輸條件等一系列因素。即即使生產同一種食品產品的機器設備,也往往要求各種不同的生產能力,形成一定的系列。則一般來說,f生產規(guī)模越大,經(jīng)經(jīng)濟效益越高,對產品質量的管理也越有利。但是對保質期有限的食品來說,生產受受市場消費的制約,還要考慮食品安全儲存的貨架壽命以及原料供應的季節(jié)性。同時,人們們對食品的需求,趨向于品種越來越多,因此,食品機械的合理理規(guī)模,必須要根據(jù)需求作具體的分析。
        山食品生產的參數(shù)往往多變,所以生產能力也常常需要允許作多種速率的調節(jié),采用調速電動機來帶動整條生產線

(二)消耗系數(shù)

        內消耗系數(shù)是指機器設備生產單位重量或單位體積的產品所需耗費的原材料及能量,包括原料、燃料、蒸汽、水、電能、潤滑劑、零配件磨耗、機器折舊等。消耗系數(shù)不僅與所采用的工藝路線有關,而且與機器設備的設計有密切關系。例如食品生產中經(jīng)常有蒸發(fā)、干燥、烘烤等操作,都消耗大量的熱能,)在機器設計中采用不同的熱源和結構,就可能在技術經(jīng)濟指標上取得不同的效果,一般來說,消耗系數(shù)越低越好。

(三)設備價格

        機械設備的價格影響到食品工廠投資的大小。一般情況下,如果能達到同樣的或相近的工藝效果,應該采用價廉的設備。但有日時設備雖然復雜些,價格高一些,但卻有好的性能,能確保食品產品有較高的質量,并且操作控制都能達到自動化,則在進行全面經(jīng)濟分析后較近年來進口的一些國外先進的食品機械裝備,價格雖然昂貴,但是大部分可以取得較好的經(jīng)濟效果,還是合算的。
        設備價格的高低要與設備的壽命聯(lián)系起來考慮,因為計入產品成本的是設備的折舊費用,設備壽命越長,則折舊費越低。同時還要考慮到設備的技術更新年限,有些設備并不需要太長的壽命,因為過了幾年之后,隨著科學技術的發(fā)展,即使設備壽命未到,也要加以更新,這樣在技術經(jīng)濟上更加合理。
        對于機械制造廠家來說,機器的價格由成本和稅利組成,在設計和制造中,從用材、結構和制造工藝上千方百計降低成本費用,是技術管理中的頭等任務。管理費用包括勞動工資、操作維護以及檢修費用等。管理費用在生產成本中占了相當大的比例,但管理費用不是一個孤立的因素。某些機器設備比較簡單,設備費用和維修費用很低,但生產中使用勞動力多,不見得合理。反之,如果用高度自動化的生產流水線,投資增加了,但管理費用可能降低。
        高度自動化的機器設備所需要的管理人員數(shù)量雖少,但是對管理人員的素質要求高得多。

(五)產品總成本

        產品總成本是生產中一切經(jīng)濟效果的綜合反映,也是食品廠選用食品機械的基本出發(fā)點。

二、設計要求

        食品機械的設計是一個十分復雜的技術課題,由于食品原料和產品的多樣性和復雜性,不僅需要掌握一般機械設計所必須具備的知識和技巧巧,而且必須了解食品及其原料的物理和化學性質、食品工藝過程和有關的工程問題,甚至于還需要了解人機工程以及造型設計等知識。但作為食品機械的基本設計要求可歸納為以下幾點。
(一)滿足既定的食品工藝要求,反映工藝的適用性和先進性
        任何機械設計必須符合功能要求。要保證以一定的運行速度,生產一定質量的產品,產品的質量必須保持均一性和穩(wěn)定性。
        食品機械常常被要求生產不同品種或不同質量的產品,一臺機器或一條流水線上采用不同的原料配方,改變工藝參數(shù)或者設備的工作條件,可以制造出多種多樣的食品。例如條餅干生產線不能只生產單一品種的餅干,要能夠配換各種餅干成型印模,允許變換烘焙時間和溫度是餅干機械的必備條件。制粉機械在制造各種專用面粉或者在改變小麥原料品種時,也必必須要改變磨粉機的工作參數(shù)和調整粉路配置。機器的設計必須提供改變生產條件的可能性,為使用者提供方便。

(二)機械結構的合理性、可靠性和耐久性

        這是單純從機械角度來考慮的問題。機器結構的合理性包括制造和裝配關系、傳動方式的選擇以及為操作維修提供的方便等。在滿足工藝功能要求的前提下,力求簡化機器的機構和結構。
        機器的可靠性和耐久性是不可分割的概念,是指機器在規(guī)定的工作條件下,在規(guī)定的使用壽命內保持原定功能的程度。它與機器的整體結構及零件的強度、剛度、耐磨性、耐腐蝕性、抗干擾性等因素有關。在現(xiàn)代機械工程中,可靠性是一項不可忽視的重要指標,對食品機械來說,其工作要求往往是自動化、連續(xù)化的生產線,如果在某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障,就將導致整條生產線的停工,甚至所投入的原料全部報廢食品機械所處理的物料常常是數(shù)量很大的,某些工作部件時時刻刻受到物料的摩擦和磨損,例如磨粉機的磨輥、食品擠出機的螺杄和套筒。正確確定機器零部件的壽命及組合方式,以達到機器可靠的使用性能是十分必要的。但是機器零件的使用壽命往往難以在設計時用理論計算得出,而必須在實測的基礎上加以確定。需要指出一個可能的錯誤觀念,機器零部件的壽命并不是磨損或疲勞到破壞的時間,而是在即將不能保持其規(guī)定性能時,即認為其壽命中止,不能等到造成破壞再去更換。

(三)機器的能耗

        般機械的能耗常常反映在傳動機械效率上。在食品機械中大量能量用來處理改變食品的形態(tài)和性能,例例如濃縮、干燥、烘烤操作中能量的有效部分是用來加熱物料和蒸發(fā)水分,在粉碎、分切操作中,能量的有效部分是用來減小物料的形體尺寸。

        除此之外還必然有部分能源變成摩擦熱能損耗于機器或環(huán)境中,或者被介質帶走,成為熱損失。我國不是一個能源充裕的國家,節(jié)省能源、提高能量的利用率也是設計機器要考慮的因素之一(包括電能、熱能等),也是選購機械設備要考慮的因素之一。同時,還還應結合地區(qū)條件,多使用天然能源和廉價能源。

(四)衛(wèi)生要求

        這是食品機械區(qū)別于其他機械的基本特征之一,國家已經(jīng)頒布了“食品衛(wèi)生法”,對食品生產提出了嚴格的衛(wèi)生要求。
        食品機械中與食品物料直接接觸的零部件,一定要選用無毒、耐腐蝕的材料。機器與食品接觸部分必須便于拆裝,以便隨時清洗或清掃,并在結構中不允許有任何清洗不到的死角,以避免物料的積存和防止微生物在這些部位生長繁殖。食品機械的傳動潤滑也和其他機器有不同的要求,傳動密封要可靠,防止?jié)櫥瑒┻M入食品。有些開啟式傳動件要用食用油脂或無毒油脂潤滑,也有的構件完全不用潤滑而采用有自潤滑性能的材料,如如聚四氟乙烯。以前食品機械中有用液壓傳動的,為防止污染,現(xiàn)也都改為氣壓傳動。