压榨设备按操作方式有间歇式和连续式两类。在间歇式压榨机中，其加料、卸料等操 作工序均是间歇进行的。这些设备由于具有结构简单、安装费用低、操作压力易控制、能 满足压榨过程中压力由小到大逐渐增加的工艺要求等优点，适用于小规模生产或传统产品 的生产过程中。间歇式压榨机主要为液压压榨机，型式有箱式、板式、缸式、筐式和笼式。
连续式压榨机的主要型式有螺旋式、辊式和带式，连续压榨机可适用于不同生产规模 的需要。
8.4.2.1 液压压榨机
液压压榨机的压榨部件有箱式、板式、筐式、笼式和缸式等形式，其目的都在于使物料 受压均匀、汁液易于流出、装卸料操作方便等。
(1) 箱式压榨机 待榨物料用滤布袋包装后放进一组钢箱中，这些钢箱置于压榨机 的固定端板和活动端板之间。每个压榨箱均设有排液栅板，面上铺有多孔滤垫，滤布袋就 放在这些滤垫上。在液压作用下，叠置在钢箱中的滤布袋作为一个整体受到挤压。
(2) 板式压榨机 与箱式压榨机相似，但在压榨过程中滤布袋四周并不围住。压榨 板上通常开有沟槽以便收集流出压榨液，在需要对物料加热时，可使用具有中空结构的压 榨板，以在压榨板的空腔内通入加热蒸汽。为了使榨液能够较好地流淌，可使整台压榨机 略微倾斜。这种类型压榨机也有制成卧式蒸汽加热式板式压榨机，在先榨得优质冷榨油 后，还可进一步榨出质量稍差的热榨油。典型的板式压榨机如图8-61所示，它由四根直 立钢柱做成坚固的压榨支架，上有顶板下有底板，中间夹有10～16块压榨板，距离75～ 25mm。当液压活塞加压向上移动时压榨板间的物料受到压缩，压榨初期的压力较低，通 常仅几个MPa左右。当被榨物料的体积逐渐缩小时，压力增加很快，可达到初期压力的 5～10倍左右。压榨后的残渣形成了组织紧密而又坚实的榨饼。
(3) 筐式压榨机 待榨物料置于由梯形截面的木条、钢条或多孔钢板围成的圆筒内， 加压时液体流出筒壁沿筒壁外侧流向压榨机底座的集液槽。由于筐式压榨机不用滤布， 因此最适于非油料的压榨，但榨出液常混杂一些固体碎片。在食品工业上，这类压榨机常 用在果汁、菜汁的生产，用于葡萄汁压榨时，最终的压榨压力一般为0.3～0.4MPa，最高 时可达1.2～1.6MPa。筐式压榨机也用于鲸脂、鱼脂及其他不需高压的油脂压榨。
布赫(Bucher)榨汁机是适合多品种果蔬榨汁的通用型筐式榨汁机，其结构如图8- 62所示，可用于仁果类(苹果、梨)、核果类(樱桃、桃、杏、李)、浆果类(葡萄、草莓)、某些热 带水果(菠萝、芒果)和蔬菜类(胡箩卜、芹菜、白菜)的榨汁。最大加工能力8t/h～10t/h苹 果原料，出汁率82%～84%，设备功率24.7kW，活塞行程1480mm。
图8-61 板式压榨机示意图
1-压榨板 2-汁液通道 3-活塞 4-油出入口
图8-62 布赫榨汁机的结构图
1-液压柜 2-果汁出口 3-卸渣油缸 4-电控箱 5-压榨油缸 6-卸渣缸 7-压榨头 8-滤网 9-压榨缸 10-滤板 11-进料口 12-受渣箱
布赫榨汁机的关键部件是用尼龙滤绳组成的过滤器滤芯，可保证获得低浑浊的天然 纯果汁。滤绳由强度很高且柔性很强的多股尼龙线复捻而成，沿其长度方向有许多贯通 的沟槽，其表面缠有滤布。一台榨汁机滤绳多达220根，滤绳随压榨过程的工作状态如图 8-63所示。挤压时汁液经滤绳过滤后进入绳体沟槽，沿绳索流至贮汁槽，然后挤压面复 位，绳索重新逐渐伸直。由于绳索的运动使浆渣松动，破碎，然后再次挤压。如此周期动 作，直到按预定程序结束榨汁过程。榨汁结束后，压榨室外筒与挤压面同时移动，松散浆 渣并使之排出。
(1)
(2)
(3)
(4)
图8-63 滤绳在压榨过程中的工作状态
(1)装料 (2) 压挤 (3) 复位松渣 (4) 排渣
布赫榨汁机的主要工序如下：
① 装料： 通过一次性或多次性装料，可以优化装料过程;
② 压榨： 可根据原料情况调整压榨的各种参数;
③ 二次压榨： 在压榨后的果渣中加水，进行浸提后再次压榨，用以提高出汁率;
④ 排渣： 通过选择一次性或多次性排渣程序，可以提高总体榨汁能力;
⑤ 清洗： 在经过多次榨汁循环后可采用原位清洗(CIP)程序，保持系统卫生，避免微 生物的污染。
(4) 笼式压榨机 与筐式压榨机相似，区别仅在于笼式压榨机圆筒内壁开有贯穿筒 壁的纵向小槽，榨液沿着纵向小槽流向大的排液槽。它比筐式压榨机更适于处理油性较 高而纤维较少的物料，在饼渣内部有时设有中间漏液板和滤布。笼式压榨机用于压榨干 椰子仁。
筐式和笼式压榨机通常均使用液压方式，但也可使用螺杆传动方式推移压榨端板以 对物料进行压榨。
(5) 缸式压榨机 缸式压榨机在巧克力工业中应用最为广泛，也用于橄榄油、棕榈油 之类的压榨。可可豆经焙炒并研磨成浆料后，送入圆筒缸中，缸的底部和顶部均铺有滤垫 或滤网，压实器从圆筒缸上部伸入缸体内，在30～40MPa的压力下对物料进行压榨。可 可浆料经压榨后可获得35%～40%的可可脂和60%～65%的可可饼(可可饼中的可可脂 含量为22%～28%)。由于过滤介质平展并仅仅覆盖着物料的顶部和底部，因此在缸式 压榨机中过滤介质不会像在箱式和板式压榨机中那样受到拉伸和撕裂。又由于物料是完 全密闭的，所以其流动性比在其他压榨机中要大些。在实际生产中，每台压榨机由一串缸 体组成，每个缸的底对下一个缸来说起着压实器的作用。
新型的Carver缸式压榨机，是将过滤和压榨结合起来。在压榨室内充满滤饼之前， 它作为压滤机进行过滤操作，排出滤液，形成滤饼。待压榨室充满后，在液压作用下合拢 作为压榨机进行压榨操作以取得更多的榨液和更干的滤饼。该压榨机在可可和可可油的 生产、从其他液相中回收结晶以及分离化学沉淀等方面均有应用。
8.4.2.2 气压压榨机
气压压榨机是20世纪60年代研制成功的压榨机，最初用于葡萄榨汁及黄酒醪的过 滤、压榨操作。
图8-64 气囊压榨机截面
1-气囊 2-葡萄浆料 3-葡萄渣 4-圆筒筛 5-压榨机壳体
(1) 气囊压榨机 又称为维尔密斯(Willmes)压榨 机，见图8-64，主要用于果汁生产，基本结构是一个卧 式圆筒筛，内侧裹有一层过滤用的滤布，圆筒筛内装有 一个能充压缩空气的橡胶气囊。待榨物料置于圆筒内 后，通入压缩空气将橡胶气囊充胀起来，给夹在橡胶气 囊与圆筒筛之间的物料由里向外施加压力。这时整个 装置旋转起来，使空气压力均匀分布在物料上，最大压 榨压力可达0.63MPa。其施压过程逐步进行。用于榨 取葡萄汁时，起始压榨压力为0.15～0.20MPa，然后放 气减压，转动圆筒筛使葡萄浆料疏松，分布均匀，再重新 在气囊中通入压缩空气升压，然后再放气减压，疏松后 再升压。只有在大部分葡萄汁流出后，才升压至 0.63MPa。整个压榨过程为1h，逐步反复增压5～6次或更多。
气囊压榨机常用于葡萄酒厂及果汁饮料厂的生产，它可以压榨任何果渣，甚至黏性的 果渣。
(2) 膜式压榨机 膜式压榨机是在板框或厢式压滤机中设置柔性隔膜，形成可膨胀 的气室，以进行过滤和压榨相结合的固液分离操作的压榨机。由于具有操作周期短、产品 收得率高，滤饼湿含量低这三个特点，因此适用于对固形物含量高，滤渣为高度可压缩性 的浆状物料进行固液分离操作。膜式压榨机自20世纪60年代研制成功以来，已广泛应 用在黄酒、酱油、酶制剂、果汁及其他化工生产过程的固液分离中。
膜式压榨机的结构如图8-65，由进料过滤板和进气压榨板相间排列组成过滤单元。 压榨板镶嵌有橡胶膜，以构成可膨胀的气室。
在过滤操作期间，用泵将物料在一定的压力下经进料管道送入压榨机的过滤空间内 进行过滤;待过滤空间内形成滤饼，过滤阻力显著增大，过滤速率明显下降时，就转入压榨 操作;在压榨操作期间，停止进料，向气室内通入压缩空气，使橡胶膜逐渐鼓起，挤压滤饼， 以将滤饼内所含有的滤液尽可能地榨出来。
固形物含量高、滤渣为高度可压缩性的难过滤物料的滤过特点是： ①在过滤空间中 很快就形成滤饼;②形成滤饼后，滤过的机理以渗透为主，增加过滤压力对过滤的速率影 响甚微;而且压力过大，滤饼中的毛细孔道因受挤压而更狭窄甚至闭塞，反使过滤能力 低下。
瞬间过滤速度的方程式按式(8-56)有：
(8-97)
式中 S–滤饼压缩指数。以黄酒醪为例，其压缩指数为0.9左右，因此当p增大2～ 10倍时，dV/Adt只相应增大1.072～1.259倍
所以，形成滤饼后，若继续向压滤机泵送高湿含量的物料，作为对滤饼施加压力，以挤 出滤液、降低滤饼湿含量的手段，则 势必费时耗功;因为压滤时滤液通过 滤饼层排出，由于滤饼层的毛细管保 湿作用，以及形成滤饼层的物料本身 的高湿含量，致使滤饼的湿含量 较高。
若在此情况下停止进料压滤，而 将已形成的滤饼进行压榨，则滤饼内 的滤液就越挤越少，直至将滤饼内的 湿含量压榨到最低限度。例如，用压 滤机过滤黄酒醪时，在1.2MPa操作 压力下连续压滤了48h，最终的过滤 速率几乎为零，而最终的滤饼湿含量 仍大于65%。
而采用过滤与压榨相结合的技术路线，用膜式压榨机过滤黄酒醪时，压滤操作压力为0.3MPa，压榨操作压力为 0.6MPa，在6h内完成了整个操作过程，滤饼的湿含量小于50%。
图8-65 膜式压榨机的厢式 过滤-压榨单元结构
在长期的生产实践中已证实对固形物含量高，滤渣为高度可压缩性难过滤物料先进 行压滤，形成滤饼后再进行压榨的技术路线的先进性。
8.4.2.3 辊式压榨机
辊式压榨机，是将机械碎解作用力与压榨压力结合起来的连续压榨机，常用在制糖工 业的甘蔗榨汁上。有立式和卧式两种类型，卧式使用较多。卧式压榨机有双辊、三辊、四 辊和六辊等多种，三辊压榨机最为普遍。在制糖工业中，常将4～6台辊式压榨机排成一 列，压榨机之间由输送带传送压榨过的蔗料。甘蔗先被榨干，但在后道几台压榨机选定的 位置上又喷入水或稀糖液以渗出蔗汁并再次榨汁来提高糖的回收率，这一过程叫做浸解， 相当于甘蔗渗沥与辊榨的结合。
图8-66为三辊压榨机简图，它由三个辊子组成，其特点是不需承渣板，三辊相互配 置成与垂直线倾斜30°的两组对辊。1、2两辊间榨出的原蔗汁由辊2下方的原汁收集槽 送出，2、3对辊榨出的稀蔗汁则由辊3下方的稀汁收集槽送出，蔗渣由压榨机下方的蔗渣 刮板分离后去除。
制糖工业上更常见到的压榨机其三辊排列方式如图8-67所示，其顶辊位于其余两 辊中间的上方，在两端液压杆作用下与两辊发生挤压。蔗料进入三辊式压榨机要经过两 次压榨。蔗料先进入顶辊与前辊之间压榨，可榨出70%～75%的蔗汁，再疏导至顶辊与 后辊之间压榨出汁后排出。由于顶辊与后辊的间隙比前辊小一半左右，所以第二次压榨 的压力比第一次大5倍左右。蔗汁则流入底座中的汁槽排出。顶辊和后辊均有与齿沟吻 合的梳板，以清除黏附在辊面的蔗料。顶辊上有液压装置，并与蓄能器连接，以保证对顶 辊施加稳定的压力。
图8-66 三辊式压榨机示意图
1-物料入口 2-汁槽 3-料渣 4-稀汁 5-稀汁槽 6-水管
图8-67 甘蔗压榨机示意图
1-原料入口 2-轧辊 3-榨渣出口 4-刮刀 5-榨汁出口 6-榨汁收集盘 7-托板
(1)辊式压榨机的技术参数 辊式压榨机有3个技术参数是最重要的： ①压榨辊的 公称直径和长度; ②总压力和比液压; ③压榨辊的线速度。
① 压榨辊的公称直径和长度： 压榨机的规格一般以压榨辊的公称直径和公称长度 表示。1983年以前，我国压榨机的榨辊直径和长度基本上是以英制换算成公制毫米的规 格，当时压榨机主要规格如表8-28所列。新设计的压榨机都按表8-29所列的米制 系列。
表8-28 1983年前我国压榨机规格 单位： mm(in)
| 压榨辊直径 | 360
(14) |
400
(16) |
406
(16) |
450
(18) |
610
(24) |
710
(28) |
760
(30) |
810
(32) |
860
(34) |
914
(36) |
| 压榨辊长度 | 620
(24.5) |
660
(26) |
760
(30) |
800
(31.5) |
1220
(48) |
1370
(54) |
1524
(60) |
1670
(66) |
1850
(73) |
1980
(78) |
② 总压力和比压力： 总压力亦称总液压，是指压榨机两个液压缸施加到顶辊上的总 压力。规格大的压榨机，它的总压力也大。
比压力亦称比液压，是指十分之一的压榨辊直径乘长度的投影面积上所承受的总压 力，其表达公式是：
(8-98)
式中 p–比液压，Pa
F–总压力，N
D–榨辊直径，m
L–榨辊长度，m
表8-29 我国新设计的压榨机系列 单位： mm
| 压榨辊直径 | 600(或610) | 700(或710) | 850 | 1000 | 1200 | 1400 |
| 压榨辊长度 | 1200 | 1400 | 1700 | 2000 | 2400 | 2800 |
比压力是压榨机选用所需液压总压力的依据，不论压榨机尺寸大小，一般取设计比压 力为25～30N/mm2。
③ 压榨辊线速： 有关压榨辊的线速度有两种观点：一种主张慢线速厚蔗层，认为慢 速可以延长蔗料在榨辊之间受压时间，适应蔗汁穿过蔗料层速度不能太高这一特点，可以 挤压出较多的蔗汁，重吸作用较小;另一种主张快速薄蔗层，认为入辘(即进料)较易，可相 应提高压榨能力，比压力可降低。
一般认为榨辊线速在12m/min以下为慢速，20m/min以上为快速。我国不少糖厂的 线速控制在中速或中速偏快，个别糖厂使用24m/min的线速，甚至还快一点，以求在蔗量 多和高糖分期间，尽量多榨甘蔗。
(2) 辊式压榨机的计算
① 辊子间的间隙(开口)： 压榨机压辊的进口和出口 所开启的数值，是影响压榨操作的关键因素。压辊间的开 口有安装开口和工作开口两种规定。安装开口，是指压榨 机在静止(不运转)时两辊齿尖间的间隙，如图8-68所 示。图中(1)表示齿尖间距为正值;图中(2)表示齿尖间距 为负值。这个数值等于两辊中心距离减去两辊半径之和。 工作开口是压榨机在运转时两辊齿尖间的间隙如图中(3) 所示，工作开口有如下关系：
工作开口=安装开口+修正数
其中修正数等于辊子以齿尖为界的半径减去平均直径的 一半。
图8-68 辊式压榨机 开口的量度
平均直径D0的定义如下：
式中 Va–辊子以沟底为界的体积
Vb–辊子表面所有齿尖凸起部分的总体积
② 辊子压榨机的功率计算： 辊式压榨机的功率计算，通常使用由实验方法确定的经 验式。
以下是Ricado Lehky经验计算式，用于甘蔗压榨的功率计算：
P=P1+P2+P3+P4 (8-99)
上述各式中 P–辊式压榨机的总功率，kW
P1–辊子对甘蔗压榨的摩擦功率消耗，kW，P1＝0.06FnD3/2
P2–辊轴对轴承的摩擦功率消耗，kW，P2＝0.038FnD
P3–托渣板的摩擦功率消耗，kW，P3＝0.5D2Ln
P4–大小齿轮的摩擦功率消耗，kW，P4＝(P1+P2+P3)×0.164
F–顶辊所受的总压力，kN
n–辊子转速，r/min
D–辊子直径，m
L–辊子长度，m
8.4.2.4 带式榨汁机
带式榨汁机是连续式的榨汁设备，可连续出汁和出渣，而且采用预压榨、浸提、再压榨 的方式，出汁率高。带式榨汁机设备投资少，动力消耗低，但卫生状况差。
带式榨汁机的工作部件是两条同向、同速回转运动的环状挤压带及驱动辊、张紧辊、 压榨辊。聚酯纤维的挤压带本身就是过滤介质。借助压榨辊的压力挤出位于两条挤压带 之间的物料中的汁液。
带式榨汁机在食品工业中的使用始于20世纪70年代。带式榨汁机有很多型式，但 其工作原理基本相同，一般可分为三个工作区：重力渗滤或粗滤区，用于渗滤自由水分;低 压榨区，在此区域压榨力逐渐提高，用于压榨固体颗粒表面和颗粒之间孔隙水分;高压榨 区，除了保持低压榨区的作用外，还进一步使多孔体内部水或结合水分离。
(1)
(2)
(3)
(4)
图8-69 克莱因带式榨汁机工作原理图
(1) 预排汁区 (2) 弧形榨汁区 (3) 剪切榨汁区 (4)高压榨汁区
(1) 克莱因(Klein)带式榨汁机 工作原理见图8-69。在预排汁区果 蔬浆被泵送到挤压带上，形成薄层，在 此区域内仅依靠重力渗滤流出自流汁 液，以苹果和浆果为例，自流汁约为全 汁量的20%。在弧形榨汁区，果蔬浆 进入两挤压带之间的弧形间隙中，在 此榨汁区内约榨出30%的汁液。在剪 切榨汁区挤压带受到依靠挤压辊的剪 切力作用，可以榨出约40%的汁液。 在高压榨汁区依靠几对挤压辊的高压 挤压作用，可榨出最后约10%的汁液。 榨汁完毕后，挤压带上的浆渣由刮板 刮下，挤压带分开运行，清洗后重新开 始新的榨汁循环。
(2) 阿莫斯(Amos)立式带式榨汁机 结构见图8-70。提汁包括预压榨、浸提、终压 榨三个过程。挤压带依靠气动张紧，带宽有1000mm和1500mm两种规格。榨汁能力分 别为3t/h～6t/h和8t/h～12t/h，动力消耗3kW和 4kW。预压榨区有3～4个压榨辊，浸提区3～5个 辊，终压榨5～7个辊。预压榨出汁率为65%左右。 浸提区加水量为渣：水=1：0.5～0.7时，出汁率可提 高至80%～85%。混合汁的可溶性固形物浓度比原 汁低3%～6%。
8.4.2.5 螺旋压榨机
螺旋压榨机是一种使用比较广泛的连续式压榨 机，用于油料作物的榨油、水果榨汁、柑橘类果皮榨 取香精油及鱼类切碎、蒸煮物料的压榨脱水。具有 结构简单、体积小、出液率高和操作方便等特点。
螺旋压榨机主要由榨笼、螺旋轴和出饼口等几 部分组成。有些螺旋压榨机，例如榨油机，有时还有蒸炒部分。图8-71示出螺旋压榨机 的结构简图，其主要部件是由榨笼和在榨笼内旋 转的榨轴(螺旋轴)组成的榨膛。
图8-70 带式榨汁机
图8-71 螺旋压榨机的结构简图
1-加料口 2-缝孔 3-液体出口4-卸渣口 5-螺旋轴
(1) 螺旋榨油机 螺旋榨油机是利用旋转 着的螺旋轴将物料在榨膛内连续推进。由于榨 螺上螺旋导程沿物料移动方向逐渐缩短或螺纹 深度逐渐变浅，榨膛内的空间容积(榨膛容积) 逐渐缩小，从而产生对物料的压榨作用，将油从 榨螺缝隙中挤出，残渣压榨成饼粕，从出口端排 出。调节出口端的开启程度，可控制榨饼的残 油率。
螺旋榨油机的类型很多，根据榨膛容积变化规律的不同，可分为一级压榨型和二级压 榨型。榨膛容积自进口端到出口端连续缩小的称一级压榨型;榨膛容积缩小到一定程度 后突然扩大，然后再逐渐缩小到出口端的称二级压榨型。二级压榨型螺旋轴通常在同一 榨膛内，亦有分开的。图8-72是附蒸炒设备的螺旋榨油机。
预榨机是用于将高油分油料以较大的压力预榨一次，将预榨后的坯饼再放入榨油机 内继续压榨或浸出取油。预榨机进、出口端榨膛容积的变化较大，生产能力也较大。
压榨螺旋轴是螺旋榨油机的重要组成部分之一。由于压榨螺旋轴的转动，榨油机才 能使物料在榨膛中产生挤压作用，进而将液体组分挤出。因此，它的规格尺寸将影响到压 榨条件的是否优化。压缩比是榨膛中螺旋轴前截与后截构成的空余体积的比例。处理的 物料不同，其压缩比也不同。以榨油为例，一般先作出螺纹轴不同位置的空余体积曲线， 而后观察此曲线是否形成有规律的斜度。如果曲线的变化无规律，则实际应用时效果 不佳。
每截螺纹的空余体积可由下式计算：
(8-100)
式中 V–每截螺纹的空余体积，cm3
D1–榨螺直径，cm3
D2–螺旋牙底直径，cm3
b–平均牙宽，即上宽和下宽的平均值，cm3
h–螺纹牙高，cm3
t–螺距，cm3
Dm–D1、D2的平均值，cm3
榨膛容积比ε是指榨膛进、出口端榨膛容积的比值，即：
(8-101)
式中 Vi–进口端榨螺一个导程或一节榨螺的榨膛容积，cm3
Vch–出口端榨螺一个导程或一节榨螺的榨膛容积，cm3
ε值根据不同油料的含油量高低来选用，同时还与榨螺轴转速，物料在榨膛内停留的 时间要求等有关。一般低油分油料(如大豆)且榨螺轴转速较低时，ε=6.8～7.5;高油分 油料或榨螺轴转速较高时(包括预榨机)，ε=7.5～14，最高可达18。
图8-72 附蒸炒设备的大型螺旋榨油机
1-进料口 2、3、4-蒸缸 5-榨笼 6-喂料螺旋 7-榨螺轴 8-出渣螺旋输送器
每个导程或每节榨螺的榨膛容积变化规律见图8-73及图8-74。
物料压缩比εp为物料在榨膛内实际被压缩的程度，它与榨膛结构、榨膛压力等因素 有关。几种油料压缩比见表8-30。各种油料的εp值可根据实测资料由下式计算求出：
(8-102)
式中 ωi、ωch–分别为油料与饼粕中干物质含量的质量分数
ε–榨膛容积比
λp–饼粕的密度与油料密度的比
Kp–榨油机工作系数，按正常排粕量为10%～12%时，Kp＝1.1～1.2
图8-73 一级压榨型榨膛 容积变化曲线示例
图8-74 二级压榨型榨膛 容积变化曲线示例
表8-30 几种油料料坯压缩比参考数据
| 油料种类 | 入榨料坯成分含量/% | 饼的成分含量/% | 饼与料坯密度比
λp |
料坯压缩比
εp |
||||
| 油 | 水 | 干物质 | 油 | 水 | 干物质 | |||
| 椰子干
芝 麻 花生 仁 棉 仁 大 豆 向日葵仁 |
65
60 48 36 22 50.7 |
2
2 2 2.5 2.5 1.8 |
33
38 50 61.5 75.5 47.5 |
4.5
4.5 3.5 5.0 3.5 12.0 |
2.5
2.5 3.0 3.0 3.0 3.0 |
93
93 93.5 92 93.5 85 |
3.08
2.17 1 .85 2.18 2.20 2.42 |
10.4
6.37 4.18 3.92 3.25 5.25 |
榨螺轴转速直接影响压榨时间、产量和出油效果，加工不同油料时要求转速也不完全 一样，因此榨油机转速的变化范围较大。
饼粕厚度也与产量、出油效果等因素有关。对同一台榨油机，饼粕厚则产量高，但饼 粕中残油率也相应提高。
一般小型榨油机采用快速薄饼，其转速n=60～100r/min，饼厚δ=0.3～2mm;大型 榨油机采用低速厚饼：n =7～11r/min，δ=5～10mm;还有采用中速薄饼的：n =20～45r/ min，δ=0.5～3mm;预榨机n=10～15r/min，δ=10～15mm。
榨油机所需功率主要消耗在榨膛及蒸炒锅两部分、据实测资料，按每小时一吨油料计 算，榨膛消耗功率为：中、小型榨油机2～4kW;大型榨油机1～2kW;预榨机0.5～0.7kW。 蒸炒锅消耗功率为0.2～0.4kW。
榨膛压力是确定榨油机负荷及受力部件强度计算的依据，其大小与料坯温度、含水 量、出饼厚薄及榨膛结构等因素有关。根据实测资料，榨膛平均径向压力为25～70MPa。
(2) 螺旋榨汁机 螺旋榨汁机广泛使用在番茄、葡萄、菠萝、柑橘、苹果、各种浆果类 及水果皮芯等各种物料的榨汁工序。
螺旋压汁机按其工艺要求分为以压汁为主要目的和以精滤为主要目的两大类。以压 汁为主要目的螺旋压汁机按其结构又可分为单螺旋，多级螺旋和压力容腔式等几种不同 类型，在选用时应按照不同的物料特性和工艺要求来合理选用。以精滤为目的的螺旋压 汁机主要用于果汁的精滤，其挤压力较小，螺旋转速较高，结构尺寸也较小。
①GT6G5螺旋榨汁机： 适用于菠萝果芯和其他类似物料，榨汁效果较好，出汁率较 高，结构较为紧凑。榨汁部分的罩壳和筛网都设计成能方便地拆卸的结构，便于清洗。凡 与食品物料接触的部分均采用不锈钢制成，以保证产品的质量要求和机器的使用寿命。
图8-75为GT6G5螺旋榨汁机的结构示意图，本机的特点为工作螺旋由喂料螺旋与 压榨螺旋组成，两者的转速相同，转向相反。喂料螺旋的螺旋底径相同，螺距逐渐变小。 物料由进料斗6倒入，由喂料螺旋5向前推进 并进行初步压榨，汁液由进料斗6底部的筛孔 板流至集汁斗13。初榨后的物料由此送往压 榨螺旋3，由于压榨螺旋的转向相反，使初榨物 料先松散再逐步压榨，汁液由筛板4流至集汁 斗13。对物料最大的压缩发生在出渣锥盘2附 近，可通过调压手柄1对物料的压榨率进行调 节。压汁后的废渣最后由出渣锥盘2与出渣口 的缝隙排出，落入集渣汁15中。
图8-75 GT6G5螺旋榨汁机结构示意图
1-调压手柄 2-出渣锥盘 3-压榨螺旋 4-筛板 5-喂料螺旋 6-进料斗 7-端齿离合器 8-行星减速箱 9-电动机 10-带传动 11-行星机构系杆轴 12-中心齿轮空心轴 13-集汁斗 14-主轴 15-集渣斗
图8-76 GT6G7螺旋榨汁机结构示意图
1-电动机 2-带传动 3-进料斗 4-螺旋 5-筛网 6-盛汁器 7-后支座 8-调压头 9-手轮轴承座 10-制动器 11-出渣槽 12-机架
②GT6G7螺旋榨汁机： 用于精滤果汁， 图8-76为其结构示意图。螺旋的底径随物料 运行方向由小变大，螺距也相应由大变小，当物 料被螺旋4推送时，因螺旋螺腔容积缩小，形成 对物料的压榨。由于本机供果汁精滤用，筛网 的孔眼较细，螺旋的压缩比较小，转速较高。
物料由进料斗3倒入，经螺旋4推送压榨，汁液经筛网5流至盛汁器6，较粗的纤维 颗粒废渣由螺旋4的末端与调压头8之间的缝隙排至出渣槽11。对物料的压榨度可通 过手轮9进行调节。
螺旋榨汁机型号系列和技术参数见表8-31。
表8-31 螺旋榨汁机型号系列和技术参数
| 设 备 型 号 | GT6G5 | GT6G7 | GT6G9 |
| 生产能力/(kg/h) | 2500 | 1500 | 3000 |
| 压榨螺旋转速/(r/min) | 20 | 400 | 20 |
| 电动机功率/(kW) | 4 | 4 | 7.5 |
| 外形尺寸(长×宽×高)/mm | 2212×550×898 | 1560×450×1340 | 3220×1050×2025 |
| 设备质量/kg | 950 | 240 | 2100 |
| 备 注 | 精滤用 | 压力容腔式 |
螺旋榨汁机生产能力计算：
G=3600A0v0ρ1φ (kg/h) (8-103)
式中 A0–进料处螺旋送料的断面积，即A0＝π/4(d02-d12)，m2
d0–螺旋外径，m
d1–螺旋底径，m
v0–物料移动速度，即v0＝ns/60，m/s
n–螺旋转速，r/min
s–第一节螺旋的螺距，m
ρ1–物料堆积密度，kg/m3
φ–充填系数(0.6～0.7)
③ 葡萄螺旋压榨机： 酿造白葡萄酒时，需将葡萄压榨取汁发酵。而酿造红葡萄酒 时，需在带皮破碎的葡萄浆发酵结束分离出“自流原酒”后，取出皮渣压榨出酒液。
自流原酒的质量较好，应与由皮渣压榨出的酒分别进行后发酵。葡萄果汁分离机由 于使去梗破碎后的葡萄受到轻度挤压，流出葡萄的“自流汁”。螺旋的螺距由大逐步变小， 葡萄在由下向上移动时，受到挤压而流出的葡萄汁(约占总出汁量的60%～70%)经筛孔 为2×10mm的筛网流到底部受槽，以用于酿造高档白葡萄酒。果渣则送往螺旋压榨机 中，再次压出葡萄汁(约占总出汁量的25%～35%)用于酿造普通白葡萄酒。
葡萄螺旋压榨机如图8-77所示。压榨螺旋为主要部件，长度约为圆筒筛框全长的 60%，螺旋有单线螺旋和双线螺旋两种形式，后者多用于大型和难压榨的葡萄。圆筒筛框 沿全长开有筛孔。出渣压板用于调节出渣口的开启程度，以控制葡萄渣的残汁率。
葡萄压榨机多用于葡萄果汁分离后的皮渣或葡萄带皮破碎发酵后残渣的压榨。亦可 用于饮料工业中葡萄在去梗、破碎后直接榨汁。
图8-77 葡萄连续螺旋压榨机简图
1-压榨螺旋 2-圆筒筛框 3-出渣压板 4-受液盘
(3) 鱼粉工业用的螺旋压榨机 鱼粉螺旋压榨机的用途是从已蒸煮过的原料鱼中压 榨出含油液体。压榨饼粕经磨碎、干燥后成为鱼粉;压榨液经离心分离后，分为鱼油及营 养丰富的蛋白质水溶液。
压榨前物料的含水率68%，含油率9%，固形物含量23%。压榨后饼粕的量为压榨 前物料的33%左右，含水率45%。压榨液的量为压榨前物料的66%左右。
鱼粉工业用的螺旋压榨机如图8-78所示。其主要部分是榨笼和其中的压榨螺旋。 榨笼由独立的金属板构成，各板上有直径为3.0mm、2.0mm和1.2mm的小孔(孔径依原 料前进方向逐渐缩小)。榨笼由两个半片合成：下半片固定在压榨机的机架上，上半片可 拆卸，这种构造便于洗涤和定期清理榨笼本身和其中的压榨螺旋。压榨机装有两种制动 器：旋转制动器和固定制动器。
图8-78 鱼粉工业用螺旋压榨机
1-底架 2-榨笼 3-压榨螺旋 4-减速器 5-进料口 6-轴承 7-受液盘 8-旋转制动器 9-固定制动器
蒸煮过的原料鱼进入压榨机的接收室后就被螺旋带动而推往出口。由于螺旋轴和榨 笼之间的空间逐渐缩小，因而原料鱼受到了压榨。压出的液汁(鱼油和含有蛋白质微粒的 水溶液)从榨笼的小孔流出，沿着排液管送往振动筛。压榨饼粕则从压榨机的出口落入输 送器以便送往干燥机。
螺旋压榨机技术特性：
榨笼内径 260mm
螺旋外径 255mm
螺旋长度 1880mm
螺旋圈数 14
螺旋转数 4.3r/min
所需功率 4.5kW
外形尺寸(长×宽×高) 4630mm×1360mm×1735mm
8.4.2.6 V型盘式压榨机
V型盘式连续压榨机的结构如图8-79所示。两个相互对置的具有过滤筛孔(或筛 网)的圆锥压榨盘(E)的顶点大致相合，轴线相互倾斜，在两圆锥压榨盘之间形成由V形 的最大间距、最大夹角(图中A处)逐渐狭窄成最小间距、最小夹角(图中B处)的压榨空 间。物料在最大间距处(A)送入，并被夹持在两个同速同向旋转的圆锥压榨盘之间共同 旋转。在共同旋转的过程中由于圆锥压榨盘之间的间距逐渐变小，而使物料逐渐受到挤 压，挤出的汁液(和水分)从具有筛孔(或筛网)的圆锥压榨盘的背面流出，并从压榨机的下 部流出。物料在最小间距处(B)受到最大压榨力的挤压后，随着圆锥压榨盘的继续旋转， 间距再次逐步增大，物料不再受到挤压和夹持，脱液后的滤饼就沿着导向刮板C排出。 对物料进行压榨的最大压榨力的设定，由压榨力调整机构D来调整。
图8-79 V型盘式压榨机
圆锥压榨盘的直径为0.5～1.5m。0.5m直径的转速为1.5～12r/min，1.5m直径的 转速为1～6r/min。V型盘式压榨机的规格见表8-32。
V型盘式压榨机的特点：
① 由于两个轴线相互倾斜的圆锥压榨盘同转速、同方向旋转，因此两个压榨面之间 只有周而复始的轴向位移而无径向位移。所以物料只受到垂直的压榨作用，而不会受到 横向的揉搓、研碎作用。
表8-32 V型盘压榨脱水机规格(日本)
| 型 号 | D-50 | D-75 | D-120 |
| 过滤网外径/mm | 500 | 750 | 1200 |
| 电机功率/kW | 2.72～6.8 | 6.8～20.4 | 20.4～27.2 |
② 结构简单，旋转缓慢，易操作，故障少，使用寿命长，运行、维护费用低。
③ 可根据不同的物料调整压榨力和转速以保持最佳的榨汁(脱水)率和处理量。
④ 功率消耗低。
V型盘式压榨机在食品工业中的应用：
① 苹果、柑橘、葡萄等，西红柿、胡萝卜、芹菜等果蔬的榨汁。
② 玉米淀粉生产中的副产品–玉米胚芽及玉米外皮在干燥前的脱水。
③ 马铃薯淀粉粕及柑橘皮在干燥前的脱水。
④ 啤酒生产中的麦糟，及清洗回收瓶时洗脱的废商标的脱水。
⑤ 中草药的榨汁。
8.4.2.7 柑橘整果榨汁机
美国FMC公司的柑橘榨汁机是采用整果取汁的榨汁机。由于独特的榨汁方式，果 皮基本未受压榨，果汁中混入的果皮油很少，因此榨出的果汁风味好，质量高，榨汁率也比 其他的机型要高。
该机的主要榨汁部件如图8-80所示，由上、下榨杯、过滤管和集汁器等组成。榨杯 由若干个杯指及一个具有锋利刃口的管形切割刀(切割器)构成。上榨杯可作上下往复运 动，下榨杯固定在集汁器上，下榨杯中的管形切割器与集汁器内的过滤管连接。在过滤管 内套有一可作上下往复运动的通孔管。
图8-80 柑橘榨汁机
待榨汁的柑橘按大小规格分级后，分别送入相应规格的榨汁机中的下榨杯中。柑橘 进入下榨杯后，上榨杯迅速下移，接触到柑橘后移动速度减慢，进入挤压行程。此时上下 两榨杯的杯指交叉，将柑橘全部包住，上下榨杯的独特形状能保证均匀榨汁而不会挤破果 皮。安装在上下榨杯中的管形切割器分别在柑橘的上下部各割出一小孔，柑橘被挤压后， 上下两小块果皮、果汁、膜瓣和籽通过下榨杯的管形切割器被推入过滤管。
在榨汁过程中，安装在上榨杯上面的喷水装置始终进行喷淋。果皮通过杯指和割刀 之间进入上榨杯。然后由上榨杯排出。同时落在下榨杯周围的是黄色的果皮油乳化液， 如果需要，可通过再加工回收果皮油。
当上榨杯处于最低位置，上下管形切割器套合时，空心管由下向上运动，挤压在过滤 管中的果肉使果汁通过滤管的小孔向管外挤出，进入集汁器，然后经管道流出。果皮块、 籽和膜瓣从空心管下方的开口处排出。
在榨汁过程中，由于不利于果汁风味的两小块果皮和种子已被分离，而新鲜的果肉在 管内与空气隔绝的状态下榨汁。因此能保持柑橘的香气成分，果汁的黏度小。
由本机处理过的水果被分成四部分：
① 果皮–由上榨杯排出;
② 黄色的果皮油乳化液–落在下榨汁周围，并由出料槽排出;
③ 橘膜、子和果皮块–从空心管下端排出;
④ 果浆、果汁–由集汁器并排出。
上述四部分中，4为主要产品，其余为副产品。1和2通过再加工可回收果皮油，然后 与3一起再加工，可得到饲料。如不回收果皮油，也可直接将1、2、3一起加工后得到 饲料。
FMC柑橘榨汁机的上下杯直径(in)与柑橘果直径(mm)是相对应的，杯径(果径)对 应关系如下：2(35～55)、2(3/8)(50～60)、3(57～84.6)、4(82.6～108)。对工厂来说，各种 规格杯的榨汁机台数与相应大小等级的柑橘加工量大致是平衡的。FMC柑橘榨汁机平 均出汁率46%左右。榨汁能力每分钟能加工小果(35～55mm)800个，其余大中果 375个。