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食品机械

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  • 食品机械是指把食品原料加工成食品(或半成品)过程中所应用的机械设备和装置。食品机械主要可以分为食品加工机械、包装设备两大类。


    1  分类

      

      食品加工机械

      

      包括筛选与清洗机械、粉碎与切割机械、搅拌均匀与均质机械、成型机械、分离机械、 蒸发与浓缩机械、干燥机械、烘烤机械、冷冻机械、挤压膨化机械、输送机械等。

      










      包装机械

      

      包括包装设备、包装印刷机械、包装容器制造机械、包装材料加工机械等。

      

    2  行业发展

      

      我国食品工业及食品机械的发展历程大致可分为三个阶段。

      

      阶段

      

      20世纪50年代以前,食品的生产加工主要以手工操作为主,基本属于传统作坊生产方式。仅在沿海一些大城市有少量工业化生产方式的食品加工厂,所用的设备几乎全是国外设备。而粮食加工厂情况略好于食品加工厂。此阶段的工业化生产的粮食加工厂主要是以面粉的工业化生产加工为主。但同样,面粉厂所用的设备也几乎全是国外设备。可以说50年代以前全国几乎没有一家像样的专门生产食品机械的工厂。

      

      第二阶段

      

      50-70年代,食品加工业及食品机械工业得到很大的发展,全国各地新建一第二阶段大批食品加工厂,尤其是面粉、大米、食用油的生产加工厂。在多数主要的粮食加工厂中基本上实现了初步的机械化工业生产方式。但同期的食品加工厂尚处于半机械半手工的生产方式,机械加工仅用于一些关键主要的工序中,而其他生产工序仍沿用传统的手工操作方式。与此阶段食品工业发展相适应,食品机械工业也得到了快速发展,全国各地新建了一大年的发展,使得国产批专门生产粮食和食品机械的制造厂。国内的食品机械工业经过近30年的发展,是的国产食品机械基本能满足我国食品工业发展的需求,为此阶段实现食品工业化生产做出了重大贡献,食品机械工业已初步形成了一个独立的机械工业。

      

      第三阶段

      

      80年代以后的改革年代以后,食品工业得到迅猛发展。这得益于进入第三阶段,开放政策,随着外资的引入,出现了很多外商独资、合资等形式的食品加工企业。这些企业在将先进的食品生产工艺技术引进国内的同时,也将大量先进的食品机械引入国内。受此影响,再加上社会对食品加工质量、品种、数量要求的提高,极大地推进了我国食品工业及食品机械制造业的发展进程及速度。此阶段,通过消化吸收国外先进的食品机械技术,使我国的食品机械工业的发展水平得到很大提高。80年代中期,我国粮食加工业和食品加工业实施了轮大规模的技术改造工程。经过这一轮的技术改造工程,食品工业全面实现了机械化和自动化。进入90年代以后,又进行了新一轮的技术改造工程。在这一轮的技改中,许多粮食加工厂和食品加工厂对设备进行了更新换代,或直接引进全套的国外先进的设备,或采用国内厂家消化吸收生产出的新型机械设备。可以说这两轮的技改工程对食品机械工业的发展起了极大的推进作用,食品机械工业已完全形成了一个独立的机械工业。

      

    3  前景

      

      我国食品机械的发展任重而道远、空间广阔,究其主要原因是我国人民消费的食品大多是来自农业的未加工食品,每年因缺乏必要的食品加工机械使食品资源不能直接加工、贮藏、保鲜而造成的损失高达几十亿元,未能深加工综合利用而造成的资源浪费损失更高,因此我国食品机械具有广阔的市场前景,发展前途。

      

      我国食品机械制造业的产品,能跟上国际先进水平的不少,但真正具有自主知识产权、具有技术创新的产品却是甚少。这里所说的"跟"字,是"跟进"甚至是仿制,而创新极少。所以,我国食品机械制造企业要从创新的角度,从自主知识产权的高度来开发新产品,开发出具有国际水平的先进设备,这样,才能真正实现国产食品机械制造业的提档升级。

      

      中国的食品机械制造业近几年呈上升趋势,食品安全日益严峻,设备更新换代成为一个大的趋势,正因为如此,中国食品机械制造业在今后相当长的一段时间内会保持增长,而且自动化程度越来越高,同样带动自动化原件的飞速发展。

      

    4  发展现状

      

      食品工业是我国国民经济的支柱产业,食品机械是为食品工业提供装备的行业。我国的食品机械工业始于20世纪50年代初新中国成立,主要是在20世纪80年代改革开放后,依靠自己的力量,从无到有,从小到大,从弱到强,从低到高,白手起家逐步发展壮大、完善起来的,至今已走过了近60年的光辉发展历程。尤其在"八五"期间经引进、消化、吸收而自行设计制造的具有国内外先进水平的新产品有几百项。"八五"期间,机械工业部提出行业发展六大趋势,重点发展6类成套设备,5年共累计完成技改专项投资10亿元。20世纪80年代中期成立的中国包装和食品机械工业协会和中国包装和食品机械总公司加强了行业管理,扩大了对外交流,每年举办中国国际食品加工和包装机械展览会,吸引了各国厂商参展,加强国内外技术交流与合作,推动了新产品开发,现有产品中75 %是近10年开发的。

      

      进入2000年以后,随着人民生活水平的提高,对食品种类的需求以及质量的要求也逐渐提高,给食品机械行业提供了广阔的发展空间。

      

    5  行业升级

      

      要实现国产食品机械制造业的提档升级,重要根本的一条,就是要提高该行业从业人员的综合素质。这个综合素质即思想素质和技术素质。思想素质包括思想观念、思维方式、决策水平和创新思想。2009年1月23日,国家标准化管理委员会(SAC)发布了国家标准《食品机械安全卫生》。标准规定了食品机械装备的材料选用、设计、制造、配置方面的安全卫生要求。本标准适用于食品机械装备,也适用于具有产品接触表面的液体、固体和半固体等食品包装机械。这样,食品包装机械的发展就有了更坚实的基础。

      

      基于全球性的食品安全日趋严峻,发达国家对食品机械安全生产技术的研究与应用十分重视,都是从食品机械的设计制造做起达到食品加工的安全卫生。实现方式有两条:一是制订完善的食品机械技术规范;二是按照这些技术规范严格组织食品机械的设计、制造和应用。在这些技术规范中,主要的是食品机械的机械安全与卫生要求,其内容涵盖了食品机械的设计与制造、设备选型与配套、设备安装与验证等环节,这也是国际上食品机械研究、开发、制造的通行要求。其他国家食品机械制造业拟与国际实现接轨,必须符合这些安全卫生技术要求,它属于食品机械与国际接轨的基本条件。

      

    6  变频器应用

      

      一、食品包装机的工作原理目前的枕式自动包装机采用国内领先且为成熟可靠的技术设计生产,汇集了包装机械领域多年经验的精华,该包装机能够采用各种复合包装膜卷材对块状食品进行包装,十分适合中国广大用户需要。

      

      1)自动包装机的电气部分一般由以下组成:

      

      a)主控电路由变频器、可编程控制器(PLC)组成控制核心;

      

      b)温控电路由智能型温控表(见下图)、固态继电器、热电偶元件等组成,控温,显示直观,设定方便;

      

      c)由光电开关、电磁接近传感器等实现多点追踪与检测;

      

      2)全自动枕式工作原理:

      

      随着自动化程度的提高,包装机的操作、维护和日常保养更加方便简单,降低了对操作人员的专业技能要求。产品包装质量的好坏,直接与温度系统、主机转速精度、追踪系统的稳定性能等息息相关。

      

      追踪系统是包装机的控制核心,采用正反向双向追踪,进一步提高了追踪精度。机器运行后,薄膜标记传感器不断的在检测薄膜标记(色标),同时机械部分的追踪微动开关检测机械的位置,上述两种信号送至PLC,经程序运算后,由PLC的输出Y6(正追)、Y12(反追)控制追踪电机的正反追踪,对包装材料在生产过程中出现的误差及时发现同时准确的给予补偿和纠正,避免了包装材料的浪费。检测若在追踪预定次数后仍不能达到技术要求,可自动停机待检,避免废品的产生。

      

      由于采用了变频调速,大幅减少了链条传动,提高了机器运转的稳定性和可靠性,降低了机器运转的噪音。保证了该包装机、低损耗、自动检测等多功能、全自动的高技术水平。使其既有美丽时尚的外表,又有健康机敏的头脑。

      

      食品包装机所用传动系统虽然应用功能比较简单,但对传动的动态性能有较高的要求,系统要求较快的动态跟随性能和高稳速精度。因此必须考虑变频器的动态技术指标,选用高性能变频器才能满足要求。

      

      SAJ8000G 矢量通用型变频器,能满足包装机的要求,因为它具有如下特点:

      

      1)应用无速度传感器矢量控制技术,自动修正频率,以达到负载变动时电机转速稳定的效果;

      

      2)具有较高的稳速精度和快速动态响应,能满足高性能场合的传动控制要求。减少了因传动系统故障

      

      导致的时间和经济损失。同时省去了速度传感器,具有较低的维护成本。

      

      3)具有功能丰富、性能稳定、小型化、低噪音运行等优点。

      

      二、应用易能变频调速设备的优点

      

      1)简化传动系统,大幅度降低故障率,减小企业维修费用。

      

      2)增加产量、降低成本。可以提高生产技术,使产品产量和品质都得到提高,并能有效节约成本,实

      

      现利润大化。

      

      3)实现控制的软件化,提高功能。

      

      4)通过转矩补偿、防止失速和再启动等功能,实现不跳闸运行;使生产的产品质量稳定、效率提高。

      

      三、SAJ8000G 矢量通用型变频器在食品包装机上的应用原理图

      






      title主要参数设置:

      






      功能及作用:

      

      自身故障继电器实现开关自锁功能,并且FWD与DCM断开后,可以实现点动运行。这个功能即是SAJ8000系列正反器的应用,来实现无接点控制。

      

      食品机械使用至今,得到了很好的效果。说明我们的SAJ8000系列变频器在食品包装机械上的应用是成功的。

      

    7  发展趋势

      

      目前,我国食品机械制造正经历着重要的转变,食品包装机械正朝着高速、多功能化及控制智能化的方向发展,以适应市场的需求。

      

      为满足交货期的要求和降低工艺流通成本的需要,未来食品包装机械要求能够进行高速进化。所以在未来的发展中,食品包装行业只有采用先进的技术才足以提升自身的竞争力,保证企业可持续发展。

      

      目前,工业机器人、微电子、电脑、智能型和图像传感技术也将会得到越来越广泛应用,促使包装机械日趋自动化和网络化。所以在未来的发展中,食品包装行业只有采用先进的技术才足以提升自身的竞争力,保证企业可持续发展。

    参考资料

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