物料输送设备PPT演示课件

第四篇其它设备,1,第十二章物料输送设备,在生物加工工业中，存在着大量固体和流体物料的输送问题，为了提高劳动生产率和减轻劳动强度，需要采用各种各样的输送设备来完成物料的输送任务。在生物加工工厂的生产线中，输送设备按生产工艺的要求将物料从一个工作单元传送到另一个工作单元，有时在传送过程中对物料进行工艺操作。按所输送的物料可分为固体物料的输送和流体物料的输送。输送固体物料采用各种类型的输送机和气力输送装置；输送流体物料则采用各种形式的泵和空气压缩机。,2,第一节液体输送设备,液体输送机械中，主要是各种类型的泵。根据其作用原理，大致可分为离心泵、往复泵、旋转泵等类型。,3,一、离心泵,（一）离心泵装置及其结构离心泵是应用最广泛的一种液体输送机械。图为离心泵装置简图。它由泵、吸入系统和排出系统三部分组成。吸入系统有吸入贮槽、吸入管、底阀、滤网。排出系统有排出贮槽、排出管、逆止阀、调节阀等。,1叶轮2泵壳3吸入管4底阀5滤网7逆止阀8调节阀9排出管,4,（二）工作原理离心泵在开动之前要先灌满所输送的液体。开动后，叶轮旋转产生离心力。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高；并以很高的速度流入泵壳，在壳内减速，使大部分动能转化为压力能，然后从排出口进入排出管路。与此同时，由于叶轮内液体被抛出，叶轮中心形成真空。泵的吸入管路一端与叶轮中心处相通，另一端则浸没在输送的液体内，在液面压力（或大气压）和泵内压力（负压）的压差作用下，液体便经吸入管路进入泵内，填补了被排出液体的位置。这样，叶轮在旋转过程中，一面不断吸入液体，一面又不断给吸入的液体以一定能量并送入排出管。,5,（三）离心泵的主要性能参数表示离心泵工作性能的参数叫泵的性能参数，包括：流量、压头(扬程)、效率、转速、功率、气蚀余量（吸上真空度）等。主要性能参数有压头、流量、效率等。,6,1压头H单位质量液体流过泵后能量的增值称为压头，一般以符号H表示，单位为m。,7,2流量流量又称排量或扬水量，是指泵在单位时间内由泵的排液口排出的液体量，通常以体积流量来表示，单位习惯上用m3/h表示。,8,3轴功率、有效功率和效率根据泵的压头H和流量Q算出的功率是泵所输出的有效功率，以Ne表示。而实际测得的轴功率N要大于有效功率Ne，这是因为泵轴输入的功率有一部分要被消耗。泵的效率就是反映泵的轴功率的利用程度，用来表示。一般小型水泵的效率为50-70%，大型泵效率可达90%。而油泵、耐腐蚀泵的效率比水泵低，杂质泵的效率更低。,9,（四）离心泵特征曲线离心泵的主要性能参数压头H，轴功率N和效率与流量Q之间是有一定联系并有内部规律的。通常把表示泵的主要性能参数间的内部规律的曲线称为离心泵的特征曲线。,10,各种型号的离心泵各有其特征曲线，形状基本上相似，其共同点为：（1）压头随流量的改变而改变的规律，流量增大，压头下降，这是离心泵的一个重要特征；（2）功率随流量的增大而上升，故离心泵在启动前应关闭出口阀，使流量为零而功率最小，以减小电动机的启动电流，避免电动机因负荷大而受损；（3）效率开始随流量的增大而上升，达到一最大值后随流量的增大而下降。而泵在与最大效率对应的流量和压头下工作最为经济，所以在选择离心泵时，应使泵在最大效率点附近操作。,11,（五）离心泵的气蚀现象离心泵能吸上液体是由于在泵的叶轮进口形成了低压，如果提高泵的安装高度，将导致泵内压力降低，当压力降至被输送液体的饱和蒸汽压时，将发生沸腾，所生成的气泡在随液体从泵入口向外周流动中，又因压力迅速加大而急剧冷凝。使液体以很大速度从周围冲向气泡中心，产生频率很高，瞬时压力很大的冲击，这种现象就称为气蚀现象。发生气蚀现象时，会发出噪音，使泵体震动，严重时可使泵根本无法工作，而且使泵的寿命大大降低。,12,13,（六）离心泵的吸入高度吸入高度是指离心泵吸入口离液面所允许的最大距离。,14,（七）离心泵的选择选择离心泵时，可根据所输送液体的性质及操作条件确定所用的类型，再根据所要求的流量与压头确定泵的型号。可查阅泵产品的目录或样本，其中列有离心泵的特性曲线或性能表，按流量和压头与所要求相适应的原则，从中可确定泵的型号。,15,二、往复泵,16,17,18,三、其他类型的泵,19,图3-12齿轮泵示意图,20,（三）螺杆泵,21,第二节气体输送设备,在生物加工生产中，常用的气体输送设备为低压空气压缩机、通风机和鼓风机等。,22,一、空气压缩机,生物加工生产（特别是抗生素生产）中要求提供23kg/cm2(表压)的压缩空气供发酵罐通气之用，故常用涡轮空压机或经过改装的往复式空压机作为空压站的主要设备。,23,气体的输送和压缩过程中，常以“压缩比”来表示气体的压缩强度，我国常用的往复式低压空压机的压缩比一般为3，而二级空压机的排气压力通常为8kg/cm2(表压)。,24,（一）涡轮式空压机,25,涡轮式空压机一般由电动机通过增速装置直接带动涡轮高速旋转，将空气吸入并使之获得较高的离心力，甩向叶轮外圆周，部分动能转变为静压能，由压出管排出。从结构上看，涡轮式空压机犹如一台多级串联的离心压缩机，通常都在10级以下。涡轮空压机的特点为供气量大，出口压强稳定，输出的压缩空气不含油雾。与往复式空压机相比，功率消耗较小，结构紧凑，占地面积较小，但其技术管理要求较高。,26,国产的涡轮空压机的型号有DA型和SA型，符号“D”表示单吸，而“S”代表双吸，“A”则表示涡轮压气机，其后的数字分别代表供气量与出口压强以及设计序号。如DA350-41，即为单吸涡轮空压机，供气量为350m3/min（公称），出口压强为4kg/cm2（绝对压）。,27,（二）往复式空压机,往复式空压机的结构和工作原理类似于往复泵，但因操作时气体受压发热，故在气缸外需有冷却装置。冷却装置有水冷和风冷之分，一般需连续供气的场合，都选水冷式空压机。往复式空压机的优点是容量范围广，价格比较低廉，操作与维修比较方便；其缺点是出口流量不稳定，而且压出气体中夹带油雾，给后道工序空气除菌带来一些困难。,28,往复式空压机按其气缸的排列不同，可分为V型、W型、L型等；按其排气压强分，可分为高压（80100大气压）、中压（1080大气压）与低压（低于10大气压）三类。国内目前生产的低压往复式空压机大多为双缸二级压缩，在抗生素生产中使用L型空压机较为普遍。,29,二、离心通风机,（一）离心通风机的结构按出口压力的不同，离心通风机可分为低压（1kPa以下）、中压（1-3kPa）、高压（3-15kPa）三种。离心通风机的结构和单级离心泵有相似之处，由机壳、叶轮、轴等部件组成。,30,31,三、离心鼓风机,排气压力为（0.13105Pa）的风机，称为鼓风机。鼓风机也是用来压缩和输送气体的机器，同通风机、泵一样，属于通用机械。,32,第三节固体输送设备,在目前生物化工工业生产中，输送方式有两种：一种是机械输送，利用机械运动输送物料；另一种是气力输送，借助风力输送物料。这两种方式各有特点，设计时应根据地形、输送距离、输送高度、原材料形状和性质、输送量、输送要求以及操作人员的劳动条件来考虑。,33,连续机械输送设备种类繁多，目前用于输送固体原料的主要有以下几种：（1）带式输送机；（2）斗式提升机；（3）刮板输送机；（4）螺旋输送机。,34,一、带式输送机,带式输送机的主要构件包括：输送带、鼓轮、张紧装置、支架和托辊等。有的还附有加料和中途卸载设备。,35,36,37,二、斗式提升机,斗式提升机主要由传动的滚轮、张紧的滚轮、环形牵引带或链、斗子、机壳和装、卸料装置等几种部分组成。,38,39,斗式提升机的优点是横断面上的外形尺寸小，有可能将物料提升到很高的地方（可达30-50m），生产能力的范围也很大（50-160m3/h）；缺点是动力消耗较大。,40,三、螺旋输送机,螺旋输送机的结构简单，它是由一个旋转的螺旋和料槽以及传动装置构成。如图3-22。当轴旋转时，螺旋把物料沿着料槽推动。物料由于重力和对槽壁的摩擦力作用，在运动中不随螺旋旋转，而是以滑动形式沿料槽移动。,41,42,四、气力输送设备,气力输送是利用气流在密闭管道中输送固体物料的一种输送方法，也就是利用具有一定压力和一定速度的气流，来输送固体物料的一种输送装置，气力输送又称为风力输送。近些年来，气力输送发展很快，在生物加工行业得到广泛应用，生物加工工厂利用气力输送瓜干、大米等固体物料都收到良好的效果。随着输送距离的增长，又发展了压送式气力输送装置。,43,44,罗茨鼓风机,45,吸送式气力输送装置通常采用吸嘴作为供料器。吸嘴有多种不同形式，主要有单筒形、双筒形、固定形三种。,46,47,气力输送的优点：(1)系统密闭，可以避免粉尘和有害气体对环境的污染；(2)在输送过程中，可同时进行对输送物料的加热、冷却、混合、粉碎、干燥和分级除尘等操作；(3)