第二章--物料输送机械与设备

食品工厂机械与设备,第二章物料输送机械,第二章物料输送机械,食品工厂输送机械的作用,为了提高生产率、减轻劳动强度、提高生产安全性，往往需要采用各种机械设备来完成物料的输送任务。,输送机械与设备分类,第一节固体物料输送机械第二节液体物料输送机械与设备第三节可压缩流体输送机械与备,第一节固体物料输送机械,第一节固体物料输送机械,食品生产过程中，固体物料以散装或包装的形式进行输送。目前食品工厂应用最广泛的固体物料输送设备有带式输送机、斗式提升机和螺旋输送机三类。此外，还有气力输送设备、刮板式输送机等。一、带式输送机二、斗式提升机三、螺旋输送机四、气流输送系统五、其它输送机械与装置,带式输送机广泛用于食品工厂的连续输送机械中，常用于块状、颗粒状及整件物料的水平或倾斜方向的运送。（一）结构原理（二）主要构件,一、带式输送机,（二）主要构件,1输送带2.驱动装置3.机架和托辊4.张紧装置,（一）结构原理,带式输送机的基本构成,输送带的基本布置形式,5.带凹弧凸弧曲线段,1.水平,2.倾斜,3.带凸弧曲线段,4.带凹弧曲线段,1输送带,对输送带的一般要求是强度高、挠性好、本身重量小、延伸率小、吸水性小、对分层现象的抵抗性能好和耐磨性好。常用输送带：橡胶带、纤维织带（帆布带）、钢带、钢丝网带、链条带、板式带和塑料带等。,橡胶带,橡胶带是由210层棉织品或麻织品、人造纤维的衬布用橡胶加以胶合而成。其外表面附有覆盖胶作为保护层。它起到连接衬布，保护其不受损伤及运载物料的磨损的作用。并防止潮湿及外部介质的侵蚀。工作面的覆盖层厚为36mm，而非工作面的为13mm。橡胶带中间的衬布可给予输送带以机械强度和用来传递动力。食品工业中，橡胶带可用于散装原辅料和包装物的装卸和输送，也可用作输送式检选台、预处理台的输送带。,帆布带,特点：抗拉强度大柔性好，能经受多次反复折叠而不疲劳。帆布的缝接通常采用棉线和人造纤维缝合，少数情况下用皮带扣连接。应用：饼干成型前面片和饼坯的输送，如面片叠层、加酥辊压、饼干成型过程中均用帆布作为输送带。,钢带,机械强度大，不易伸长，耐高温，不易损伤。需要采用直径较大的滚筒。对冲击负荷很敏感，要求较准确安装。造价较高，一般情况下不采用钢带输送。最典型的应用是连续式烤炉中的输送装置。,塑料带,分整芯式和多层芯式两种。整芯式塑料带制造工艺简单，成本低，除挠性较差外其余性能较好。多层芯塑料带在强度方面和普通橡胶带相似。塑料带具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀和适用于温度变化大场合的优点，所以它已被逐渐推广使用。,板式带,也称链板式传送带。链板式传送装置中，被送物料的移动由板式关节链牵引件，而支承被送物品的构件则为托板下固定的导板，即链板是在导板上滑行的。应用：灌装和封口设备中的输送带。,如果输送角度过大，摩擦力不能保持物料与输送带相对静止。这种场合可以沿输送带上加装适当高度的拦板（刮板）。,弧形和螺旋形带式输送机,2.驱动装置,包括电动机、减速器、驱动滚筒（齿轮）等，在倾斜式输送机上还设有制动装置。驱动滚筒一般为空心结构，其长度略大于带宽。驱动滚筒略呈鼓形，即中部直径稍大，用于自动纠正输送带的跑偏。链板式、钢丝网带式和辊式输送机中所用的驱动装置为一对链轮。,3.机架和托辊,机架：多用槽钢、角钢和钢板焊接而成。可移式输送机的机架装在滚轮上。托辊：对输送带及其所载物料起承托的作用，使之运行平稳。托辊分上托辊（即载运段托辊）和下托辊（即空载段托辊）。并非所有的输送带都需要用托辊。例如，如上所述的板式带依靠机架导板承托滑行，钢丝带、链条带则借助于链条滑槽运行。实际上，在输送速度不大和输送距离不长的场合，柔性输送带（如橡胶带、塑料带和帆布带等）大多也不用托辊，而采用托板方式。,上托辊的形式,（1）平直单辊式,（2）平直多节单辊式,（3）单辊式,（4）双辊“V”式,（5）三辊槽式,（6）三辊“V”式,4.张紧装置,为什么要设张紧装置：有些类型的输送带（如橡胶带、塑料带和帆布带等）具有一定的延伸率，在拉力作用下，本身长度会增大。这个增加的长度需要得到补偿，否则带与驱动滚筒间不能紧密接触而打滑，使输送带无法正常运转。常见形式,应用类型（一）结构原理（二）主要构件,二、斗式提升机,1.料斗2.牵引件,（二）主要构件,（三）结构原理,倾斜式与垂直式料斗布置装料方式卸料方式,倾斜式与垂直式,倾斜式,垂直式,装料方式,吸取(即挖取)法：适用于粉末状、散粒状物料，输送速度较高，可达2m/s，料斗间隔排列。直接装入(即撒入)法：者适用于输送大块和磨损性大的物料，输送速度较低（1m/s)，料斗呈密接排列。,卸料方式,离心式：适用于物料提升速度较快的场合，一般在l2m/s左右，利用离心力将物料抛出。斗与斗之间要保持一定的距离。这种卸料方式适用于粒状较小而且磨损性小的物料。无定向自流式：适用于低速(0.50.8m/s)运送物料的场合，靠重力落下作用实现卸料。斗与斗之间紧密相连。它适用于提升大块状、比重大、磨损性大和易碎的物料。,定向自流式：靠重力和离心力同时作用实现卸料。适用的提升速度也较低，一般在0.60.8m/s，适用于流动性不良的散状、纤维状物料或潮湿物料。,1.料斗,圆柱形底深斗：深度较大。用于干燥、流动性好的粒状物料。圆柱形底浅斗：深度小，适用于潮湿的和流动性较差的粒状物料。尖角形料斗：尖角形料斗适用于黏稠性大和沉重的块状物料用定向自流式卸料的场合。,料斗布置,背部（后壁）固接在牵引带式链条上。双链式斗式提升机的链条有时也可固接在料斗的侧壁上。根据物料特性、使用场合和料斗装料和卸料的方法来决定的。密接料斗可以使进料连续和均匀。,（1）,（2）,图2.9料斗在牵引带上的布置简图,2.牵引件,牵引件可用胶带和链条两种：胶带和带式输送机的相同。料斗用特种头部的螺钉和弹性垫片固接在牵引带上，带宽比料斗的宽度大3040mm。链条：常用套筒链或套筒滚子链。其节距有150、200、250mm等数种。当料斗的宽度较小（160250mm）时，用一根链条固接在料斗的后壁上；斗的宽度大时，用两条链条固接在料斗两边的侧板上。牵引件选择,牵引件选择,取决于提升机的生产率、升送高度和物料的特性。胶带主要用于中小生产能力的工厂及中等提升高度，适合于体积和相对密度小的粉状、小颗粒等物料的输送。链条作牵引件则适合于生产率大、升送高度大和较重物料的输送。,三、螺旋输送机,螺旋式输送机（俗称绞龙），是一种不带挠性牵引构件的连续输送机械。它主要用于各种干燥松散的粉状、粒状、小块状物料的输送。通过螺距变化和配合适当的螺旋叶片还可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等工艺。,特点,优点：（1）构造简单，横截面积尺寸小，因此制造成本低。（2）便于在若干位置进行中间加载和卸载。（3）操作安全方便。（4）密封性好。,缺点：（1）物料与机壳和螺旋间都存在摩擦力，单位动力消耗较大。（2）螺旋片的作用可使物料造成严重的粉碎及损伤，螺旋叶片及料槽也有较严重磨损。（3）输送距离不太长，一般在30m以下，过载能力较低。,壳体,槽型：主要用于水平方向的输送。圆筒型：可用于不同方向的输送。,槽盖,槽体,螺旋叶,螺旋轴,图2.15螺旋槽截面,实心或空心。一般由长24m的各节段装配而成。通常采用钢管制成的空心轴，这样可以减轻重量，而且互相连接也方便。,螺旋的轴,螺旋形状,实体螺旋（1）最常见型式，适用于干燥的小颗粒或粉状物料的输送，其螺距为0.8螺旋直径。带式螺旋（2）用于输送块状或粘滞状物料，它的螺距约等于螺旋直径。当运动韧性和可压缩性物料时。叶片式（3）或齿型（4）螺旋(螺距约为1.2直径)，这两种螺旋往往在运送物料的同时，还可对其进行搅拌、揉捏和混合等工艺操作。,一般结构,它利用旋转的螺旋将被输送的物料在固定的机械内推移而进行输送。物料由于重力和对于槽壁的摩擦力作用，在运动中不随螺旋一起旋转，而是以滑动形式沿着物料槽移动，其情况与不能旋转的螺母沿旋转螺杆作平移运动类似。螺旋输送机可以作水平、倾斜或垂直方向的物料输送。,第二节液体物料输送机械与设备,食品料液一般通过由泵、管路、阀门、管件和贮罐等构成的系统完成输送。液体输送系统中的动力设备是泵，而其它部件在整个液体输送系统的投资中有时会占相当大的比例。,液体物料输送机械与设备,泵的分类,泵,的分类,1,2,3,4,离心泵,螺杆泵,齿轮泵与转子泵,柱塞泵,各种液料,被输送的液体物料的性质千差万别，食品料液从工艺水、稀溶液、油至高黏度的巧克力浆和糖浆等有不同的黏度；许多液体食品具有复杂的流变学特性；某些食品液料具有一定的腐蚀性，本身容易变质或易孳生微生物等。因此，根据流变性质（主要是黏度）选择适合被输送料液的泵。,（一）离心泵,用途，低黏度液料（包括工艺用水）、液体介质（如热水、冷水和冷冻盐水等）常采用离心泵输送。,普通离心泵,01,食品工厂多用于工作介质的输送,食品料液则需采用卫生离心泵输送,卫生离心泵,02,离心泵有单级和多级之分,离心泵类型,离心泵的结构,离心泵的原理,多级离心泵,Annualworksummary,01,年度工作概述,Annualworksummary,可以方便地对泵体进行拆洗,离心泵的优点,特点,卫生离心泵,机械式密封,机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。,卫生离心泵外形与结构,离心泵的适用范围,（二）正位移泵螺杆泵,螺杆泵利用一根或数根螺杆的相互啮合空间容积变化来输送液体。目前食品工厂中多是单螺杆卧式泵，用于高黏度黏稠液体及带有固体物料的浆料的输送，如在番茄酱连续生产流水线中，常采用这种泵。,螺杆泵类形,螺杆泵有单螺杆、双螺杆和多螺杆等几种。按螺杆轴向安装位置，还可分为卧式和立式两种。单螺杆泵是一种内啮合的密闭式泵，它是利用装在橡皮套内旋转的螺杆，使料液由螺杆与橡皮套形成的不断改变大小的空间，通过挤压作用使料液吸入并向泵的另一端压出。,泵内的转子与衬套,泵内的转子是呈圆形断面的螺杆，多用不锈钢加工制成，常用直径有29及40mm等。偏心距为36mm，螺距范围为5060mm。定子通常是泵体内具有双头螺纹的橡皮衬套，橡皮套内径比螺杆直径小约1mm，这样可以保证在输送料液时起密封作用，它的内螺纹螺距是螺杆的一倍。螺杆在橡皮套内作行星运动，螺杆通过平行销联轴节（或偏心联轴器）与电动机连接来传动。螺杆与橡皮衬套相配合形成一个个互不相通的封闭腔。当螺杆转动时，在吸入端形成的封闭腔沿轴向排出端方向运动，并在排出端消失。产生抽送液体的作用。,01,螺杆泵的工作原理,Annualworksummary,泵的吸程与压头,螺杆泵有较高（接近8.5mH2O）的吸程，其排出压头与螺杆长度有关，一般每个螺距可产生20m水柱的压头。这种泵的输出脉动小、运转平稳，无振动和噪音，适宜于输送高黏度料液。,（三）齿轮泵与罗茨泵,齿轮泵与罗茨泵均属回转型容积泵，食品工厂中常用来输送黏稠物料、提高流体压力或作计量泵用。,齿轮泵结构,齿轮泵的工作原理,Annualworksummary,罗茨泵,罗茨真空泵（简称：罗茨泵）是指泵内装有两个相反方向同步旋转的叶形转子，转子间、转子与泵壳内壁间有细小间隙而互不接触的一种变容真空泵,特点,优点：结构简单、重量轻和工作可靠等，故应用范围较广。但要求被输送的液体必须具有润滑性，否则齿极易磨损，甚至发生咬合现象。缺点：效率低、振动和噪音大。,（四）柱塞泵,柱塞泵是属于高压往复泵，结构与工作原理与往复式