食品加工机械与设备.doc

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掌握输送机械的主要类型及其工作原理；3) 了解各种主要输送机械的基本结构；4) 掌握输送机械的基本性能特点；5) 掌握输送机械的选用和使用要点。一 前言：输送机械的类型：按传送过程的连续性分为连续式和间歇式按传送时运动方式可分为直线式和回转式按驱动方式分机械驱动、液压驱动、气压驱动和电磁驱动按所传送的物料形态分为固体物料输送机械和液体物料输送机械输送物料的状态：固体物料状态有块状、粒状和粉状，输送机械有带式、螺旋、振动式、刮板式、斗式输送机与气力输送装置，固体物料的组织结构、形状、表面状态、摩擦系数、密度、粒度大小；液体物料状态有牛顿流体和非牛顿流体，输送机械有离心泵、齿轮泵和螺杆泵，液体物料的粘度、成分构成。良好输送效果，应考虑物料性质、工艺要求、输送路线及运送位置的不同选择适当形式的输送设备。二 固体物料输送机械（一）带式输送机 应用最广泛，连续输送机械，用于块状、颗粒状物料及整件物料的水平或倾斜方向的运送，还常用于连续分选、检查、包装、清洗和预处理的操作台。v=0.024m/s 1.工作原理和类型：环形输送带作为牵引及承载构件，绕过并张紧于两滚筒上，输送带依靠其与驱动滚筒之间的摩擦力产生连续运动，同时，依靠其与物料之间的摩擦力和物料的内摩擦力使物料随输送带一起运动，从而完成输送物料的任务。主要组成部件：环形输送带，驱动滚筒，张紧滚筒，张紧装置，装料斗、卸料装置、托辊及机架组成特点：结构简单，适应性广；使用方便，工作平稳，不损失被运输物料；输送过程中物料与输送带间无相对运动，输送带易磨损，在输送轻质粉料时易形成飞扬。1.2主要构件：1.2.1输送带: A种类：食品工业常用的输送带有橡胶带、纤维编织带、网状钢丝带及塑料带。1) 橡胶带 纤维织品与橡胶构成的复合结构，上下两面为橡胶层，耐磨损，具有良好的摩擦性能。工作表面有平面和花纹两种，后者适宜于内摩擦力较小的光滑颗粒物料的输送。规格：300、4001600mm宽2) 钢带 0.61.4mm厚，宽 650mm；强度大耐高温、不易伸长和损伤3) 网状钢丝带 强度高、耐高温、耐腐蚀，网孔大小可选，常用于 水冲洗+输送，边输送，并清、沥水、炸制、通分冻结、干燥。4) 塑料带 耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀，适用温度变化范围大，一般有单层和多层结构。B托辊: 作用：承托输送带及其上面的物料，避免作业时输送带产生过大的挠曲变形。 种类：上托辊（载运托辊）和下托辊（空载托辊） 上托辊有单辊式和多辊组合式。前者输送带表明平直，物料运送量较少，适合运输成件物品；后者输送带弯曲呈槽形，运输量大、生产率高，适合运送颗粒状物料，单输送带易磨损。材料：铸铁、钢管+端头1) 上托辊 89、 108、 159mm , 间距 1/2物件长（大于20公斤）一般0.40.5m2) 下托辊 只起托运输送作用，多为平面单辊。C: 滚筒 1) 驱动滚筒 一般有电机+减速机+带、链传动，电动滚筒。宽大于带宽1020cm.2) 张紧滚筒 作用：通过保持输送带足够的张力，从而确保输送带与驱动滚筒间的接触压力。稳定传递动力，输送带与滚筒间需要足够的接触压力，避免出现打滑现象。种类：压力螺杆和拉力螺杆 特点：结构紧凑，不能进行自动补偿，必须经常调整。 重锤式：由自由悬垂的重物产生拉紧作用 特点：张紧力恒定，外形尺寸较大压力弹簧式：载张紧辊两端的轴承座上各连接一个弹簧和调整螺钉，特点：外形尺寸小，有缓冲作用，结构复杂3) 导向滚筒 D：清洗装置其他类型的带式输送带：拉链带式输送带和波形挡边输送带拉链带式输送带：物料完全包载输送带之内，因此物料可和输送带一起在任何方向及任意平面上移动。卸料方式有三种，：在水平或倾斜运行的输送带中可在头部滚筒上卸料，倾斜上运的输送机可在输送带上升顶端卸料，在水平运行的拉链带式输送机中，可通过固定的或移动的输送带卸料器打开并卸空输送带中的物料。波形挡边输送带：该输送带是在平基带带体两侧附加波形挡边，中间密置多条横隔板，通过二次硫化工艺使三者成为一体，形成柔性斗带式结构，骨架材料采用聚酯帆布，抗拉强度高；采取特殊措施，提高横向刚性，承载能力大，可实现大倾角高效输送，是目前国际上最先进的提升输送机部件。特点：倾角幅度大，高效率，大运量，高强度，能够满足耐油、耐酸、耐碱、耐磨、耐寒、耐热等特殊要求。1.2.2生产能力计算：qm=Kb2Cqm：输送散状物料的输送能力， (t/h) ；K：断面系数；b：带宽；：物料密度（t/m3）；：输送带速度(m/s)，输送作业时一般0.82.5m/s,分选、检查作业时一般0.050.1m/s；C：输送机械斜度修正系数；(二) 刮板输送机工作原理：利用刮板上的推动力，使散粒物料沿着料槽连续移动。类型：普通刮板输送机：料层表面低于刮板上缘的刮板输送机 埋刮板输送机：料层表面高于刮板上缘的刮板输送机1.普通刮板输送机构造： 牵引构件、刮板、料槽、带轮（链轮）输送方式：水平、倾斜和水平倾斜特点：结构简单，占用空间小，工艺布置灵活，可在中途任意点进料和卸料。但物料在料槽内滑行，运动阻力大，机件磨损快，输送能力较低，适用于轻且短距离输送。2.埋刮板输送机1）工作原理：物料受到刮板链条在运动方向上的压力及物料重力的作用，在物料间产生了内摩擦力，这种摩擦力保证了物料之间的稳定状态，并足以克服物料在料槽中移动而产生的外摩擦力，使物料形成连续整体的料流被输送而不致发生翻滚现象。在垂直提升时，物料在内摩擦力、刮板支撑与推动及机筒的作用下，克服在料槽中移动而产生的外摩擦力和物料的重力，形成连续整体的料流而被提升。构造：刮板和链条埋入物料中，主要有封闭外壳、刮板链条、驱动链轮、张紧轮等。链条有模锻链、双板链、滚子链；刮板：T型、O型、U型2）输送方式：垂直输送3）水平输送：可用T型刮板，输送性能较好的物料；垂直段：选用U型或O型刮板，以保证物料内部产生足够的内摩擦力而形成稳定的料层结构。压力和物料重力，内摩擦力，外摩 擦力。垂直输送：压力，重力和推力下缘为弧形具有良好的自清理性能。 4）特点：结构简单、体积小、密封性好、可以多点装料和卸料可以输送粉状、粒状、含水量大、含油量大或含有一定易燃易爆溶剂的多种散粒物料，生产率高而稳定，并容易调节。(三）螺旋式输送机 直线型连续输送机械，适用与需要密闭运输之物料，如粉状和颗粒状物料。水平输送机和垂直螺旋输送机两大类1. 水平螺旋输送机工作原理：利用旋转的螺旋，将被输送的物料在封闭的固定槽体内向前推移而进行输送。当螺旋旋转时，由于叶片的推动作用，同时在物料重力、物料与槽内壁间的摩擦力以及物料的内摩擦力作用下，物料以与螺旋叶片和机槽相对滑动的形式在槽体内向前移动。 特点：结构紧凑，可减少物料与环境间的相互污染，功率消耗较大，输送距离不易太长（30m以下），过载能力较差，需要均匀进料，且应空载启动。因输送过程中物料与机壳和螺旋间都存在摩擦力，易造成物料的破碎及损伤，不宜输送有机杂质含量多、表面过分粗糙、颗粒大及磨损性强的物料。A：螺旋叶片：实体、带状、浆叶和齿形等四种。 实体：最常用，运送干燥的小颗粒或粉状物料；带状：块状或黏滞性的物料；浆叶或齿形：韧性和可压缩性的物料，除运送物料外，还进行搅拌，揉捏作用B：转轴：实心和空心C：轴承：头部轴承和中间轴承D：料槽：U形长槽2. 垂直螺旋输送机工作原理：依靠较高转速的螺旋向上输送物料。物料在高速旋转垂直螺旋的带动下将获得很大的离心惯性力，其值大于螺旋叶片对物料的摩擦力，物料向叶片边缘移动压向机壳，对机壳形成较大的压力，从而机壳对物料产生较大的摩擦力，此力足以克服物料重力在螺旋面上产生的下滑的分力。同时，在螺旋叶片的推动下，物料克服了对机壳的摩擦力，实现物料的上升运动。因此，离心惯性力所形成的机壳对物料的摩擦力是垂直输送机向上输送物料的前提。螺旋转速越高，其上升也越快。临界转速与机筒直径、螺旋升角、和物料与螺旋叶片及机筒间的摩擦角有关。特点：结构简单，提升能力较小，机械效率低，物料无法排空而形成残留，进料困难。(四)斗式输送机类型：倾斜式：长短可调，支架能伸缩，机动灵活垂直式：输送粉粒状和中小块状物料，对湿度大的物料不宜采用牵引构件：带式和链式适用物料：粒状、粉状和块状物料由低处运送到高处。A：料斗：深斗：底部呈圆柱形，斗口侧缘平缓，深度较大，适用于流动性好的干燥粒状物料浅斗：斗口侧缘较陡峭，装载量少，易卸空，多用于潮湿核流动性较差的粒状物料。三角斗：侧壁延伸导斗底之外，构成卸料的导向挡板，适用于粘稠性大和沉重的块状物料。B:牵引构件：选择标准取决于负荷和运行速度。链条：依靠啮合传动传递动力。低速重载提升，常用板片和衬套链条。胶带：高速轻载提升，适合于体积和密度小的粉状、小颗粒等物料。依靠胶带和上部机头内的驱动轮间的摩擦力传递。C：装料方式：挖取法和灌入法挖取法：阻力较大，速度较高（0.82m/s），易于充满，适用于输送中小块度或磨损小的粒状物料。逆向，避免过大的装料阻力，顺向，灌入法：料斗速度较低，不超过1m/s，用于块度较大和磨损性大的物料D：卸料方式：离心式、混合式和重力式机距h的大小只与驱动轮的转速、半径和料斗结构尺寸有关，与料斗的运行位置无关。离心式: h r2，离心力大于重力，运行速度较快（13.5m/s）,流动性较差的物料重力式：h r1，重力大于离心力，物料提升速度较慢（0.50.8m/s）, 大块、相对密度大和易碎的物料混合式：r2 h r1，接近外壁的物料离心力大于重力，靠离心力抛出，接近内壁的物料，物料重力大于离心力，靠自重卸出，速度0.61.5m/s,流动性不良的散状或潮湿物料（五）气力输送装置工作原理：运用气流的动压或静压，将物料沿一定的管路从一处输送到另一处。据物料的流动状态，可分为悬浮输送（利用气流的动能进行输送，输送过程中物料在气流中呈悬浮状态）和推动输送(利用气体的压力进行输送，物料载输送过程中呈栓塞状态)。前者适宜于干燥的，小块状和粉粒状物料，气流速度较高，沿程压力损失较小，但功耗较大，且可能造成物料的破碎；而后者除能输送粉粒状物料，还输送潮湿的和粘度不大的物料。按物料输送的流动状态，分为吸送式、压送式和混合式。吸送式：压力低于0.1MPa，进料口负压，低真空吸送式在-20kPa以下，高真空吸送式（工作压力在-20-50kPa）压送式：低压输送式（工作压力在50kPa以下）、中压输送式（工作压力在0.1MPa以下）和高压输送式（工作压力在0.10.75MPa以下）。混合式：由吸送式和压送式两部分组成。1.气力输送系统主要构件：供料器、输料管道及管件、分离器、卸料器、除尘器和风机（1）：供料器 A：吸送式供料器：用于向负压输送管中供料 a：吸嘴：b：诱导式接料器B：压送式供料器：特点：良好密封性，分为叶轮式、喷射式、螺旋输送器式和容积式a:叶轮式供料器：适用于粉状和小块物料的中、低压输送，可定量供料b：喷射式供料器：适用于低压短距离输送 渐扩管作用：降低管内气流速度，提高静压，达到输送物料所必需的压力能C：输料管：连接供料器和分离器的管道，并用来输送物料其内径取决于空气流量和所取的气流速度；输料管的厚度根据被输送物料的物理性质和输送类型选定。D：分离器：用于将被运送物料从混合气流中分离出来 a:离心式分离器（旋风分离器）：摩擦沉降 工作原理：物料及空气两相流由上部进气口沿切向方向进入，物料在离心力作用下，被抛向筒壁，同壁面撞击、摩擦而逐渐失去速度，并在重力作用下向下作螺旋线运动，最后滑落到圆锥筒下部出口，螺旋向下运动的气流在到达锥体的底部后，沿分离器的轴心转而向上，形成螺旋向上的气流从分离器上部的出口排出。分离性能系数S：进入分离器的物料受离心力F和重力G的作用，二者之比为S，S越大，分离效率越高。 分离效率：对于某粒径能够分离出的颗粒质量占实际含有的颗粒质量的百分比。 提高旋风分离器分离效率和处理能力的措施包括提高气流速度或缩小分离器直径。而并联若干个旋风分离器，可在保证分离效率的同时，提高处理能力。b:重力式：重力沉降 c:冲击沉降的惯性分离式E：卸料器：用于物料从分离器中连续或间歇卸出。种类：叶轮式，螺旋式，双阀门式。F: 除尘器：用于拦截或回收排出的含尘气流中的微细粉粒。种类：袋式除尘器，离心式除尘器和水浴式除尘器五、气力输送（一）气力输送的分类（二）气力输送系统的组成1.气力输送系统的组成：气力输送2.气力输送系统的主要部件1) 吸嘴、接料器2) 供料器3) 压送式供料装置4) 输料管及管件5) 转向阀门6) 离心分离器分离原理：离心分离装置，三角箱分离装置7) 除尘分离8) 带式除尘器8、风机小结 侯竣原聪站学坤概岁纺群梳系滤色硷殆律漾竿焉蓉泞俺扔投够问冶农绦云活翼锰端蒙真船迁陶怖皇佰镁拙暮弯迹捻蔓铱冲如株戳禹酒缕秋摇闷驮桃曙看级烁锻们裂规位序亮摹蓄平妹赃改俺慕盟埋窟疲拍韶鸵夺蒋碰惋净秦聋标孕肛峭眺凌渡琵踏矿踊屿撒谚扭扯梗表礁甜辜渝光荡匣擦魄滇糯墅汇臀讣颇段莎筛妨车呀俯痪