常用设备：输送机的构成及驱动装置优化

制作杂粮饮料的设备主要有粉碎机、糊化设备、糖化设备、发酵设备、均质及杀菌设备等。其中发酵设备与乳品发酵设备可通用，在这里不予介绍。

1.球磨机

根据原料的质量和磨粉要求，原料粉碎应用微粉碎设备，球磨机为微粉碎设备中较典型、应用较多的设备，它主要利用钢球下落的撞击和钢球与球磨机内壁的研磨作用，将物料粉碎。当装有圆球的球磨机转动时，由于球磨机内壁与圆球间的摩擦作用，按旋转方向将圆球带动上升，直至上升角超过静止角时，圆球才由上落下。球磨机的旋转速度加大，则离心力增加，圆球的上升角也增大，直至圆球重力的分力大于离心力时为止。此时，圆球便开始向下掉落。这时，若再增大球磨机的转速，所产生的离心力就更大，当这种离心力超过了圆球本身的重力时，球就会随着球磨机的旋转而旋转，不能再起到碾碎物料的作用。通过计算，球磨操作时的速度，一般为其临界速度的75%。

锥形球磨机结构如图9-4所示。其主要部件转筒两头呈圆锥形，中部呈圆筒形，转筒由电机驱动的大齿轮带动，做低速旋转运动。转筒内装有许多作为粉碎媒体的直径为2.5～15cm的钢球或磁性钢球。在原料入口处装置的球直径最大，沿着物料出口方向，球的直径就逐渐减小；与此相对应，被粉碎物料的颗粒也是从进料口顺着出料口的方向而逐渐由大变小。从入口处投入的物料，随着转筒的旋转而做旋转运动，由于离心力作用和钢球一起沿内壁面上升，当上升到一定高度时便同时下落。这样，物料由于受到许多钢球的冲撞溃击而被粉碎。此外，钢球与内壁面所产生的摩擦作用，也使物料被粉碎。粉碎后制品逐渐移向出口被排出。这类机械主要适用于谷物类及香料等物料的粉碎加工。

图9-4　锥形球磨机

2.糊化锅

糊化锅是使淀粉糊化和液化的设备，可用来进行一些谷物杂粮的糊化、液化和煮沸操作，也可用来作麦芽糖化醪的煮沸。其结构如图9-5所示。

图9-5　糊化锅

糊化锅的顶盖为弧形或锥形，锅身为圆柱形，锅底为球形或圆锥形，这种设计保证料液循环和传热良好。制作糊化锅的材料为碳钢板、不锈钢或铜板。顶盖、锅身和锥底宜采用不锈钢，而球底宜采用紫铜。锅盖、锅身和锅底内表面焊缝应磨平抛光，应作耐腐蚀的酸性钝化处理。外露表面抛光，不应有碰伤、划伤痕迹。糊化锅的中心靠近锅底处装有桨式搅拌器，转速分为快、慢两挡：快速挡的转速为30～40 r／min，用于物料与水的搅拌混合；慢速挡（6～8 r／min）用于加热保温时推动醪液，并可防止物料固形物的粘锅、沉积和结底，提高传热效果。锅下设有传动装置。锅底设有夹套，可通蒸汽间接加热，夹套蒸汽压力为0.3～0.6 MPa。锅内底部有时装有冷却蛇管，可对煮沸醪液进行部分冷却，以控制与麦芽醪液混合时的温度。锅顶盖上装有一根升气管，升气管靠近下部有一环槽，用以收集管内壁的冷凝水，将其引入下水道，免得冲淡料液。煮醪时，开启升气管内的圆形风挡，以排除蒸汽；在保温时关闭，以减少由于空气流通时带走热量而使液面的温度降低。当糊化锅用于麦芽汁煮沸时，其容量与煮沸锅相等。小型工厂的糊化锅容积大都为10～15 m3。(www.xing528.com)

3.糖化锅

糖化锅主要用于加热和煮沸糖化醪，使淀粉及蛋白质进行分解，并与已糊化的辅料醪混合，维持醪液在一定的温度，使醪液进行淀粉糖化。如图9-6所示。

图9-6　糖化锅

糖化锅的结构形状近似于糊化锅，顶盖为弧形顶盖或锥形顶盖，锅身呈圆柱形，锅底分为球形底和平面底两种。最适用的是用蒸汽加热的球形底的锅。这种锅上有弧形顶盖，盖上伸出直立的管子。球形底的中央有活门，用以放出糖化醪。锅的下部有搅拌器。锅体材质宜用不锈钢，为了节省建造糖化槽的钢材，改善料液循环，锅身圆筒部分的直径与高度之比应取2∶1。糖化锅的容量与糖化槽相等。糖化锅的保温措施比糊化锅好，因为锅壁和锅底保温效果较好，糖化锅大部分时间处于保温状况。排气筒中的风挡也处于常闭状态，只有当混合醪温度超过正常时，才偶尔开启降温。为了将糖化锅中的醪液加热，对于带蒸汽夹套的糖化锅，蒸汽压力可以达到2.5个大气压，而对于带蛇管的糖化锅，则可达5个大气压。锅上应安装压力表、安全阀和放出冷水的冷凝罐。通常，一切附属设备应经常查。

4.高压均质机

高压均质机的结构如图9-7所示，主要由泵体、均质头及传动机构、壳体等组成。高压泵是高压均质机的重要组成部分，泵体为不锈钢锻造的长方形，配有柱塞和吸入及排出阀门。柱塞材质为不锈钢，能够防止空气进入均质阀。每个泵腔的两只单向阀门会在液体压力作用下自动开启或关闭，从而吸、压料。均质阀是产生均质效应的部分，均质阀及阀座是用钨、铬、钻等耐磨合金钢制造，一般在均质操作中设有两级均质阀。第一级的作用是使脂肪球破碎，要求流体压力为20～25 MPa；第二级流体压力约为3.5 MPa，作用是使脂肪球分散。均质阀的流体压力调整是以调节螺旋弹簧对阀芯的压力而实现。

图9-7　高压均质机

高压均质机是一种特殊的高压泵，能够产生高压作用，是料液具有足够静压能的关键。物料在高压作用下通过非常狭窄的间隙（一般＜0.1 mm），造成高流速（150～200m／s），使物料受到强大的剪切力，由于缝隙对料液的这种强大的剪切作用，料液中的脂肪球或其他大粒子与机件发生高速撞击，受到巨大的撞击作用以及高速液料流在通过均质阀时产生的旋涡作用，使微粒碎裂，从而使料液达到均质的目的。