第一二章原料输送

第一二章原料输送第1页，课件共114页，创作于2023年2月主要参考资料1、高孔荣．发酵设备．中国轻工出版社，19912、郑裕国．生物工程设备化学工业出版社20073、李艳．发酵工业概论．中国轻工业出版社19994、俞俊堂，唐孝宣．生物工艺学．华东化工学院出版社，19925、章克昌．酒精与蒸馏酒工艺学．中国轻工业出版社，19956、顾国贤．酿造酒工艺学(第二版)．中国轻工业出版社，19967、姚玉英等．化工原理．北京：科学技术出版社，19928、姚汝华．微生物工程工艺原理．华南理工大学出版社1996第2页，课件共114页，创作于2023年2月参考网站：生物器材网生物桥各种设备生产厂家的网站

第3页，课件共114页，创作于2023年2月第一章绪论第二章物料的处理和输送设备第三章空气净化除菌第四章培养基的制备第五章通风发酵设备第六章厌氧发酵设备第七章植物细胞（组织）和动物细胞培养反应器第八章生化反应器的比拟放大第九章过滤离心和膜分离设备第十章离子交换分离原理和设备第十一章蒸发与结晶设备第十二章干燥设备第十三章蒸馏设备第4页，课件共114页，创作于2023年2月第一章绪论生物技术是当今最活跃、发展最迅速的、最重要的科学技术之一，在工农业生产、医药工业及环境保护等国民经济领域有着举足轻重的作用。生物技术的基因工程为先导，结合发酵工程、酶工程和生化工程技术，构成了现代生物技术。生物工程设备则是生物工程技术和化学工程与设备交叉的结合体。

第5页，课件共114页，创作于2023年2月本课程将按各种设备的共性，密切结合发酵生产的特征，重点阐述设备的结构、原理、特点、设计计算、选型及保养。包括整个发酵生产过程中所需要用到的物料的处理和输送设备，培养基的制备设备，无菌空气系统，生物反应器，过滤、结晶、干燥、蒸馏及冷却设备。第6页，课件共114页，创作于2023年2月生物反应发酵原材料培养基加工粉碎选料配料输送灭菌产品产品提取下游技术无菌空气系统一般生物反应过程示意图生物催化剂细胞酶沉淀分离（过滤、离心、超滤反渗透）等干燥、蒸馏商品市场接种空压机空气净化蒸汽第7页，课件共114页，创作于2023年2月生化反应的目的：可分为三类：1.生产细胞：菌体细胞，单细胞蛋白、活菌制剂等2.细胞的代谢产物：酒精、氨基酸、抗生素等3.直接用酶催化的产物：淀粉糖（果葡糖浆、葡萄糖、饴糖等）大豆蛋白低分子肽等第8页，课件共114页，创作于2023年2月生化反应器的分类根据细胞或组织生长代谢的要求可分为：

1.厌氧生物反应器：发酵过程不需通风，有时需通N2或CO2

罐内正压提高厌氧水平。如：酒精发酵、啤酒、双歧杆菌培养（N2）2.通风生物反应器：发酵过程需通风机械搅拌、气升式、自吸式等不同结构第9页，课件共114页，创作于2023年2月3.光照生物反应器：壳体部分或全部采用透明材料，以便光照。配有光源，白天可利用日光。4.膜生物反应器：器内装有适当的部件作为生物膜的附着体，或用超滤膜将细胞控制在某一区域内进行反应。第10页，课件共114页，创作于2023年2月根据反应器结构可分为：罐式；管式；塔式；池式生物反应器根据器内物料的混合方式可分为：非循环式；内循环式和外循环式等无论何种反应器，掌握基本的设计方法设计过程基本一样。第11页，课件共114页，创作于2023年2月生化反应器设计基础：

细胞动力学（菌体生长规律、产物代谢的规律、基质浓度产物浓度对发酵的影响等）、质量传递（气-液传质、液体-微生物）、能量传递、环境对发酵的影响、剪切力的影响等总之，生化反应器的设计是以生物体的代谢为核心，除考虑传质、传热的因素外，还需要考虑对环境条件的要求，确保这些条件的落实。同时为提高传质和传热的效率需配置搅拌装置，同时需考虑剪切力对菌体生长的影响。发酵过程纯种培养，无菌条件的要求。第12页，课件共114页，创作于2023年2月第二章物料处理与输送设备第13页，课件共114页，创作于2023年2月教学目的与要求：了解固体和液体物料的处理过程，掌握固体物料处理和粉碎设备、物料输送设备。重点与难点：固体物料处理和粉碎设备、物料输送设备。第14页，课件共114页，创作于2023年2月

讲授内容：第一节固体物料的处理与粉碎设备第二节固体物料输送设备第三节液体物料输送设备第15页，课件共114页，创作于2023年2月思考题1、解释概念：粉碎比、混合比、压头、冲程、2、磁力除铁器有哪几种？大麦的精选和分级设备有哪些？3、粉碎机的类型及其主要作用力？4、固体物料的单台输送设备有哪些？其适用输送物料和条件？

5、气流输送的流程有几种？特点？比较各流程。6、气流输送的设备组成？7、生物工业常用的泵及适用物料范围第16页，课件共114页，创作于2023年2月8、某啤酒厂真空输送麦芽。每天输送量20吨，操作4h，输送的水平距离50m，垂直距离25m，90°大弯管(r/D=6)2个，沉降式卸料器排料，后接旋风分离器、袋滤器再由真空泵排空，空气管长20m，90°弯管(r/D=2)4个。要求⑴画出工艺流程草图⑵计算风机风量⑶计算输料管管径。第17页，课件共114页，创作于2023年2月第二章物料处理与输送设备

第一节固体物料的处理与粉碎设备一、固体物料的筛选除杂设备杂物分三类：1.纤维性较长的物质

2.颗粒状的

3.铁磁性物质啤酒厂生产过程：大麦—粗选—精选—分级

—浸泡发芽—干燥—粉碎—糖化—过滤

—煮沸—冷却分离沉淀—前发酵—后发酵

—过滤—灌装—杀菌—冷却成品第18页，课件共114页，创作于2023年2月（一）谷物原料的粗选设备

除去糠灰、杂质、铁

1.大麦粗选机（平摇振动筛）

2.磁力除铁器

⑴固定形磁钢装置⑵永磁滚筒

第19页，课件共114页，创作于2023年2月

1.进料斗

2.进料压力门

3.进口吸风道4.前沉降室

5.第一层筛面φ12~16mm5.5×20mm550mm6.大杂收集槽

7.第二层筛面1433mm3.5×20mm8.第三层筛面1515φ2mm3.5×20mm9.自衡振动机构

l0.弹簧减振器11.电动机12.吊杆13出口吸风道14.小杂收集槽15.橡皮球清理装置16中杂收集槽17.筛体18.轻杂收集槽19.活瓣20.后沉降室2m/s21观察孔22.调节风门23通风机SZ型转速350~450r/min偏心距25~30mm4~7m/s进口风速4~6m/s出口风速4~7m/s2m/s第20页，课件共114页，创作于2023年2月⑴固定形磁钢装置第21页，课件共114页，创作于2023年2月

CXY—25型永磁滚筒1上机体2磁铁滚筒3下机体4蜗轮减速器5电动机6.铁隔板7.拨齿8.观察窗9.大麦出口10盛铁盒第22页，课件共114页，创作于2023年2月

(二)大麦的精选及分级设备

1.目的:

精选目的除去圆形杂粒,特别是半粒大麦和草籽.

分级目的为了在浸渍和发芽过程保持均匀一致,提高麦芽质量和出芽率.2.大麦精选机

⑴滚筒精选机

⑵碟片式精选机

⒊大麦分级设备

⑴平板分级筛⑵圆筒分级筛

一级麦粒腹径在2.5~2.8mm；二级麦粒腹径在2.2~2.5mm；三级麦粒腹径在2.2mm以下。第23页，课件共114页，创作于2023年2月圆筒精选机第24页，课件共114页，创作于2023年2月第25页，课件共114页，创作于2023年2月1.碟片2.叶片3.短粒出口4.盛物盒第26页，课件共114页，创作于2023年2月第27页，课件共114页，创作于2023年2月大麦圆筒分级机Φ2.2mmΦ2.5mm结构简单传动方便筛面利用率筛面的1/5第28页，课件共114页，创作于2023年2月二、固体物料的粉碎设备（一）物料粉碎的力学分析

挤压破碎

冲击破碎研磨破碎剪切破碎劈裂破碎第29页，课件共114页，创作于2023年2月（二）物料的粉碎度（粉碎比）

粉碎比：物料粉碎前后平均粒径之比。以x表示

x=D1/D2

D1

粉碎前物料的平均粒径mmD2

粉碎后物料的平均粒径mm（三）粉碎机械

1.锤式粉碎机:

发酵工业用于原料的中碎和细碎⑴锤式粉碎机的结构

锤式粉碎机作用力主要是冲击力。第30页，课件共114页，创作于2023年2月优点：结构简单、紧凑、适应性强，粉碎度大，生产能力高，运转可靠；缺点:

机械磨损大定型产品P170表第31页，课件共114页，创作于2023年2月⑵锤式粉碎机的生产能力

圆孔筛：锤刀扫一次一个圆筛孔排出产品容量Vo(m3)

Vo=0.785·Do2·d·μ

(m3)

式中：Do—筛孔直径,md—产品粒度mμ—排料不均匀系数每h排出的产品体积V：

V=60×0.785·Do2·d·μ·Z·k·n

（m3/h）

Z—筛孔总数k—锤刀排数n—转速r/min

每h排出的产品量（质量）QQ=V.γ=15πDo2·d·Z·k·n·γ（t/h）

γ—产品的松散体积质量（t/m3）第32页，课件共114页，创作于2023年2月对于方孔筛：每个孔排出的产品容量（m3）

Vo=L·c·d·μ

（m3）

L、c—分别为筛孔的长度、宽度m每h排出的产品量体积V：

V=60L·c·d·μ·Z·k·n

（m3/h）

Z—筛孔总数k—锤刀排数

n—转速r/min每h排出的产品量（质量）Q：

Q=V.γ=60L·c·d·μ·Z·k·n·γ（t/h）

γ—产品的松散体积质量（t/m3）第33页，课件共114页，创作于2023年2月也可按经验公式计算：

Q=k·D1·L·ρ（kg/h）式中：D1—转子的工作直径mL—转子的轴向长度mρ—粉碎产品的密度kg/m3k—系数，大米瓜干大麦取80~100⑶粉碎机的功耗N：按经验公式估算:

N=k·D12·L·n

(kW)n—转子的转数r/mink—系数，与原料的性质和粉碎度有关

k约为0.1~0.2，粉碎比大时取大值第34页，课件共114页，创作于2023年2月

2.对辊粉碎机广泛用于颗粒物料的中碎和细碎。啤酒厂麦芽、大米采用对辊粉碎机。主要作用力是挤压力常用两辊、四辊、五辊、六辊。⑴对辊粉碎机的构造原理

第35页，课件共114页，创作于2023年2月转速2.5~6m/s，5~30%速差直径250~800mm，L＜1500mm第36页，课件共114页，创作于2023年2月⑵辊式生产能力：理论生产能力

Q=60πD1.n.b.L.ρφ（kg/h）

D1—轧辊直径mb—两辊间距m（0.0001~0.00015）

L—轧辊长度mn—辊子转速r/minρ—被粉碎物料容重kg/m3Φ—松散系数大麦芽取0.5~0.7，与物料性质和操作均匀度有关。

轧辊长度100mm每小时粉碎大麦芽：双辊粉碎机150~200kg/h

四辊式200~300kg第37页，课件共114页，创作于2023年2月⑶功率估算：经验公式：

a.

式中：k—系数取100~110G—粉碎机的生产能力（t/h）

d—被粉碎颗粒的腹径cmω—轧辊转速r/min

（经验粉碎1t功耗2kW）

第38页，课件共114页，创作于2023年2月b.也可按下式计算：

N=（0.8~1.06）kLυ（kW）式中：k—系数k=0.6D1/D2+0.15D1、D2—进料、卸料粒度

L—轧辊长度mυ—轧辊的圆周速度m/s

通常取2.5~5m/s⑷多辊粉碎机第39页，课件共114页，创作于2023年2月光辊丝辊光辊丝辊12~14条/25.4mm第40页，课件共114页，创作于2023年2月丝辊光辊光辊第41页，课件共114页，创作于2023年2月

3.圆盘钢磨

4.MF—260型钢片式磨粉机三、固体物料的加水粉碎（湿法粉碎）

1.湿法粉碎设备

2.砂轮磨四、微细粉碎和超微细粉碎粒径几微米到几埃。第42页，课件共114页，创作于2023年2月第43页，课件共114页，创作于2023年2月第二节固体物料输送设备对于发酵工厂物料输送主要设备和方法机械输送设备：P422

斗式提升机（垂直提升物料）

皮带运输机（水平或斜向上提升物料）

螺旋输送机（水平或斜向上提升物料）

气力输送系统（垂直或水平提升物料）第44页，课件共114页，创作于2023年2月1、适用物料：松散型、小颗粒物料大麦、玉米、大豆砂粒、细煤斗式提升机常用于将物料垂直提升到一定高度，以便使物料借重力自流加工。国产的斗式提升机的型式有D型，HL型，PL型。D型是采用橡胶带为牵引构件，HL型是以锻造的环形链条为牵引构件，PL型是采用板链为牵引构件。发酵工厂最常用的是以橡胶带牵引的D型斗式提升机。斗式提升机斗式运输机第45页，课件共114页，创作于2023年2月

2、构造和原理胶带或链条作牵引件，料斗用螺钉固定在牵引件上上下鼓轮张紧带动运行。料斗：焊接冲压深斗、浅斗、尖角形斗

1主动轮2卸料口3料斗4输料带5从动轮6进料口7外壳8电动机第46页，课件共114页，创作于2023年2月料斗带：常用胶带帆布的橡胶带比料斗宽35~40mm链条钢制有较强牵引力适合较高效率、较高高度、较重物料输送第47页，课件共114页，创作于2023年2月装料和卸料：装料：掏取式喂入式同时第48页，课件共114页，创作于2023年2月卸料：重力粘度较大、较重不易抛出的物料料斗速度0.5~0.8m/s离心干燥松散且磨损小的物料料斗线速度1~2m/s1离心式2导轮式重力3导槽式重力第49页，课件共114页，创作于2023年2月3斗式提升机的计算⑴提升速度：物料确定

第50页，课件共114页，创作于2023年2月⑵生产能力

V——一个斗子的容量，m3；

h——斗子间距；

v——提升速度，m/s；ρ——物料密度，kg/m3；φ——填充系数。见下表（kg/h）粉状物料0.7~0.9小块物料20~50mm0.6~0.8中块物料50~100mm0.5~0.7大块物料≥100mm0.3~0.5湿物料0.3~0.5第51页，课件共114页，创作于2023年2月⑶功率消耗:Q——生产能力，t/h；H——提升高度，m；η——传动效率0.5~0.8电动机功率:1.2阻力系数，启动时电机克服惯性(kW)第52页，课件共114页，创作于2023年2月目前斗式提升机是定型产品，常用D型第53页，课件共114页，创作于2023年2月皮带输送机皮带运输机1适用物料：松散状干湿物料或成包成件的物件

水平或有一定倾角物料输送，倾角≤22°与物料和输送带的摩擦和自然降落的程度有关。

分类：

固定式搬移式运动式

特点：使用非常方便，操作连续性强，输送能力较高，在运送相同距离和重量的物料时，带式输送机的动力消耗最小。

第54页，课件共114页，创作于2023年2月2构造和原理

物料放在输送带上，靠摩擦力前进，到带的一端或规定位置靠自重或卸料器落下。构造：带、橡胶带塑料带钢带300~1200mm

托辊、上下间距1~1.5m箱鼓轮、传动和张紧装置、加料和卸料装置第55页，课件共114页，创作于2023年2月带:

橡胶带塑料带钢带300~1200mm安全规定，货物在两边应有50~100mm余量托辊:

上下间距一般与带宽和物料有关松散物料一般1~1.5m≥20kg成箱间距≥箱在带长方向的1/2鼓轮:两端滚轮卸料端主动轮装料端从动轮宽度比带宽大100~120mm，生铁铸造或钢板焊接的空心轮.第56页，课件共114页，创作于2023年2月传动和张紧装置：电动机和减速机主动轮端张紧装置有重锤式和螺丝拉紧式人工加料和卸料装置：

松散物料：均匀落料，常采用漏斗加料器，漏斗出口小于带宽的0.7倍。卸料：末段自由落下，不用卸料装置，中途卸料用挡板，与带角度35~45°第57页，课件共114页，创作于2023年2月3带式输送机的计算⑴皮带运行速度：与物料有关窄带取小值宽带取大值挡板卸料，＜1.5m/s成件物品，一般0.5m/s~1.5m/s或更小倾斜输送，带速降低，水平速度乘修正系数A第58页，课件共114页，创作于2023年2月⑵生产能力：

A——物料在输送带上的横断面面积，m2；

v——皮带速度，m/s；ρ——松散物料平均密度，kg/m3；φ——输送系数0.8~0.85（t/h）第59页，课件共114页，创作于2023年2月⑶功率消耗：P1——提升物料消耗功率；P2——克服摩擦阻力消耗功率；P3——克服空转时牵引机构阻力消耗功率；P4——使卸料设备运转消耗功率，根据生产实际情况确定K——工作条件系数，与带长有关1.1~1.2，小于15m，K=1.2η——传动效率，0.7~0.85（kW）第60页，课件共114页，创作于2023年2月具体计算（kW）提升高度m带的长度m带速度m/s（kW）（kW）提升物料克服摩擦克服空转第61页，课件共114页，创作于2023年2月螺旋输送机螺旋运输机搅龙1适用物料：潮湿的或松散粉状或小颗粒物料。水平或倾角小于20°也有垂直报道2结构和原理：轴承螺旋皮带轮第62页，课件共114页，创作于2023年2月

发酵工厂使用的螺旋输送机有些是根据工艺需要而设计的非定型设备，有些是采用专业厂生产的标准化设备。优点：结构简单、紧凑、外形小，密闭和中间卸料也适合有毒、尘状物料的输送。参数：螺旋转数50~80r/min螺距：一般为螺旋直径的0.5~0.8倍螺旋与槽的间距5~10mm，太大，丢料。料槽3~6mm钢板叶片4~8mm钢板

第63页，课件共114页，创作于2023年2月3螺旋输送机计算⑴生产能力：D——螺旋直径，m；S——螺距，m；n——螺旋转速，r/min；ρ——物料密度，t/m3；φ——槽的填充系数0.125~0.4粮粒0.33C——倾斜系数，水平1，5°0.9；10°0.8；

15°0.77；20°0.65。（t/h）第64页，课件共114页，创作于2023年2月⑵动力消耗L——输送机长度，m；H——输送高度，m；K——阻力系数，谷物1.4，颗粒1.8η——传动效率0.6~0.8（kW）（kW）第65页，课件共114页，创作于2023年2月⑶螺旋输送机的直径D计算：

Q——输送量t/hρ——物料堆积密度t/m3K——物料综合特性经验系数粉粒状、谷物干粉0.04~0.06，湿粉料0.07φ——填充系数，粉粒料0.25~0.35

湿粉料，混合时0.125~0.20C——倾斜系数第66页，课件共114页，创作于2023年2月

常用螺旋直径系列(单位mm)：

150，200，250，300，400，500，600

常用螺旋运输机的转数系列(r/min)：

20，30，35，45，60，75，90，120，150，190

第67页，课件共114页，创作于2023年2月4可弯曲螺旋输送机以挠性螺旋体为构件，用电机带动旋转输送物料。可选用不同几何形状的挠性螺旋体，可直线、弯曲输送，也可沿设备周围，饶过墙体、楼层等，输送灵活。输送机可任意布置安装。直线输送垂直高度10m，水平25m；最长挠性输送管35m，超过10m，功率增加。优点：只有挠性件是运动体，易维修，不污染被输送物料。可弯曲螺旋输送机参数见教材P429表3-3-7第68页，课件共114页，创作于2023年2月气力输送系统及设备

20世纪70年代在食品生化行业广泛应用，利用空气在密闭管的流动，带动物料悬浮输送到目的地的方式。大麦、玉米、薯干、高粱等。优点：设备简单，占地面积小，费用少，自动化连续程度高，输送能力和距离变动范围大；同时可对物料加热、冷却、干燥等操作。第69页，课件共114页，创作于2023年2月一、气流输送原理㈠颗粒在垂直管中的悬浮气流向上运动，颗粒受到三个力浮力和重力不变，与粒子有关颗粒与气流相对运动产生的阻力Fs随气流变化，有三种情况：1Ws＞Fa+Fs粒子向下运动2Ws=Fa+Fs匀速直线运动自由沉降3Ws＜Fa+Fs粒子向上运动

Fa+Fs＞Ws时气流速度为输送该物料的气速Fa浮力Fs阻力s第70页，课件共114页，创作于2023年2月㈡颗粒在水平管的悬浮1气流湍流运动，在垂直方向分力使颗粒悬浮；2流体力学考虑，气速在管中心位置速度最大，压力最小。3中心线下侧颗粒，颗粒上下受到压强不同，由于自身旋转，产生向管中心的作用力；麦格纽斯效应Magnuseffect4颗粒形状不规则，产生垂直分力，颗粒悬浮；5颗粒与颗粒或管道碰撞，产生垂直分力，颗粒悬浮。第71页，课件共114页，创作于2023年2月㈢颗粒在输送管中的运动状态

与速度直接有关垂直管中，气速达到颗粒悬浮速度，颗粒在气流中呈流态化状态，自由悬浮，气速超过颗粒悬浮速度，气流输送，颗粒均匀分布气流中。水平管：气速很大，颗粒全部悬浮，均匀分布即悬浮流状态Streamflow；气速降低，部分颗粒悬浮，部分沉积在管下部，处于两相流动状态Two-PhaseConveying；气速再降低，有颗粒从气流中分离，产生堆积，形成“小砂球”向前推移，即团块流SlugFlow若达到完全悬浮的气流输送，必须具有足够气速第72页，课件共114页，创作于2023年2月二、气流输送的流程按压力和设备组合分为：吸引式真空输送流程压送式混合式（压力真空混合式）第73页，课件共114页，创作于2023年2月㈠真空输送流程啤酒厂大麦输送流程特点：系统真空，防止物料外漏，室内清洁。不须加料器，排料处需密闭较好排料器，防止物料反吹。最大操作压力5.332×104Pa表压第74页，课件共114页，创作于2023年2月㈡压送式气流输送流程特点：较大的压力差，可输送潮湿物料，输送距离和高度比吸入式大些。系统正压。装料需密闭较好的加料器，可自动卸料。最大操作压力：(6.86~8.34)×104Pa表压，不反吹。第75页，课件共114页，创作于2023年2月㈢混合式气流输送流程兼有真空式和压送式的特点，可从数点吸入物料压送到较远较高位置。结构较复杂，风机工作条件较差，空气含尘较多。第76页，课件共114页，创作于2023年2月流程比较：当从一个加料点向几个不同的地点送料时，适合采用压力输送流程；当从几个加料点向一个卸料点送料时，适合采用真空输送流程；输送量相同时，压力系统较真空系统采用较细的管道；在压力系统中，大约每kg空气能输送20kg的物料，相当于24kg物料/m3的标准空气，或1m3的物料/20m3的标准空气气体。真空系统是这些数值的一半。

选择气流输送流程考虑：物料性质、形状尺寸、输送距离等，结合实际经验，综合考虑。第77页，课件共114页，创作于2023年2月三、气流输送系统的组成设备无论哪种流程需要七种设备：进料装置输料管道塑料钢管分离装置闭风器风机除尘器空气管道第78页，课件共114页，创作于2023年2月1、进料装置：吸嘴和加料器吸入式，用吸嘴，风量一定，吸入量越多均匀为好。常用⑴单管吸嘴：输料管口物料不能低于进料管口，也不能插入物料过深。⑵带二次进风口的单管吸嘴：⑶喇叭形双筒吸嘴：喇叭口开度θ=12~20°第79页，课件共114页，创作于2023年2月⑶喇叭形双筒吸嘴：从大豆输送试验得到数据：环缝面积与入口面积比值可得到较大的混合比。气速小于40m/s时，S=0；一般在S=0附近为宜，在α取低值时，外套筒降低到S=0.5De左右更好。第80页，课件共114页，创作于2023年2月⑷固定型吸嘴：物料经固定料斗吸入输送管，滑板调节进料量。口处装铁丝网⑸闭风器旋转加料器压力输送作为加料器；真空输送作为卸料器。

容积滑板输料管闭凤器第81页，课件共114页，创作于2023年2月工作过程：容积式加料器6、8叶片转速低于0.5m/s，供料量与速度成正比供料的容积效率：0.75进料体积与叶片格子的几何容积第82页，课件共114页，创作于2023年2月闭风器的生产能力：

G=60q.n.η.ρ(kg/h)q----叶轮转一周排出的体积m3/r；n----叶轮转速r/min；η----叶轮体积效率0.75~0.85；ρ----物料的体积密度kg/m3；第83页，课件共114页，创作于2023年2月2、分离装置空气与物料的分离卸料旋风分离器

重力式分离器要求：分离效率高、性能稳定、连续运转、耐用、维修方便、费用低等⑴旋风分离器：离心式卸料器利用离心力沉降的原理从气流中分离固体颗粒的设备。分离效果高，对小麦、大米、玉米可达到100%，但颗粒越小、越轻，分离难度越大。第84页，课件共114页，创作于2023年2月分为两种：切线入口加工简单全圆周蜗壳入口对细粉分离效果更高，压力损失小，加工复杂。第85页，课件共114页，创作于2023年2月⑵重力式分离器沉降式卸料器多种结构利用气流速度降低，物料自身重力沉降，对大麦、玉米可100%分离。第86页，课件共114页，创作于2023年2月分离器的圆筒直径：vt

悬浮系数m/s；L=(1.0~2.0)D1

颗粒大于3mm，1.0~1.5

中等颗粒，1.3~1.8

粉状物料，1.5~2.0Φ必须大于休止角空气流量，m3/s系数0.03~0.05第87页，课件共114页，创作于2023年2月3、空气除尘装置：作用：分离回收粉状物料、净化空气、防止颗粒进入真空泵，损坏真空泵。⑴旋风分离器标准化系列产品分离10微米以下的粒子，效率不高。⑵滤袋器⑶湿式除尘器第88页，课件共114页，创作于2023年2月⑵滤袋器结构直径100~300mm滤袋滤袋负荷60~150m3/(m2.h)净化效率98%以上。国产滤袋器多种型号LD8/1LD14LD18等滤袋数24~280个，过滤面积28.8~288m2.风量4300~84000m3/h，阻力784~980Pa第89页，课件共114页，创作于2023年2月⑶湿式除尘器各种类型利用水捕集气流中的粉尘。主要原理：水滴与尘粒的惯性碰撞。重力场，水滴直径在0.1~1mm，除尘效果最佳。常用JN-64型6种风量1000~14000150m3/h耗水量0.25~3.5m3/h、压力损失245~539PaLS型18种风量1250~14000150m3/h、耗水量0.54~1.62m3/h、压力损失784Pa第90页，课件共114页，创作于2023年2月四、气流输送系统设计1、流程的选择和确定2、工艺流程图和设备流程图3、气流输送系统的计算第91页，课件共114页，创作于2023年2月⑴、气流速度的选择：

对单个颗粒来说，只要气流速度超过其悬浮速度，就可以进行气流输送。气流速度与颗粒大小、密度等有关。见上表一般90%的气流输送，气流速度25m/s足够。

若颗粒体积大于2cm3，密度880~1360kg/m3，增加5m/s；密度1360~1840kg/m3，增加10m/s；再大，由实验确定。第92页，课件共114页，创作于2023年2月第93页，课件共114页，创作于2023年2月⑵混合比：定义：每kg空气所能提升的物料的质量，或输送的物料流量(kg/h)与空气流量(kg/h)之比。

μ值越大，单位kg空气输送的物料越多。选择：物料特性和输送系统。一般，松散物料选择大的混合比，潮湿、粉状、小；第94页，课件共114页，创作于2023年2月⑶输送空气量的计算：选择风机、真空泵Q----空气输送用量m3/h；m物----被输送的物料量，kg/h；ρ气----空气密度kg/m3；μ----混合比。实际空气用量可比计算值大10%~20%；防止漏气和其他因素。第95页，课件共114页，创作于2023年2月⑷输送管径(内径)的计算和选择：已知气流速度时v气：用此公式计算空气管直径：一般空气管气速取6~14m/s，压缩空气管路取6~10m/s，低压或负压管路取10~14m/s。m3/hm/s第96页，课件共114页，创作于2023年2月空气管管材：应有足够的强度和耐磨性无缝钢管、普通水煤气管、不锈钢管、硬质聚氯乙烯管。

计算出管径，根据国家管径的规格圆整，选用标准管径。公称直径Dg表示。管件的公称直径是指与它们相配的管子的公称直径。第97页，课件共114页，创作于2023年2月⑸压力损失计算：（管网阻力）选择风机

输送流程中，风机的出口压力或入口真空度必须大于管网系统的总的压力降。包括：

a、空气管的压力损失△P1直管、弯管b、加速段的压力损失△P2c、输料管的压力损失△P3垂直管、水平管、弯管d、分离器（卸料器）输料管的压力损失△P4f、空气进出口的压力损失△P5

总压损：△P=△P1+△P2+△P3+△P4+△P5

第98页，课件共114页，创作于2023年2月风机的计算和选型风机选型两个参数：风量、风压为保险起见，理论计算基础上，加10~20%。风量：风压：风机的功耗：

根据国家风机的系列选取。常用风机：往复式真空泵、SZ型水环式真空泵、离心式风机、罗茨风机效率0.5~0.7第99页，课件共114页，创作于2023年2月例：某酒精厂采用吸入式流程一级输送瓜干。每小时输送量为4545kg/h，输送的水平距离30m，垂直距离15m，90°大弯管(r/D=6)2个，空气管长度10m，90°弯管(r/D=2)3个，瓜干从沉降式卸料器排出，气流再经旋风分离器、袋滤器后由风机抽出排空。要求⑴画出工艺流程草图⑵计算输料管径⑶计算风机风量风压功耗。解：⑴画出工艺流程图第100页，课件共114页，创作于2023年2月⑵输料管径：选定风速：吸入式风速取v气=22m/s一级真空输送属低真空输送混合比取μ=3常温常压空气的密度ρ=1.2kg/m3风机风量：空气裕量10%第101页，课件共114页，创作于2023年2月输料管径：此值不符合国家管道标准，查化工手册圆整选用无缝钢，公称直径150，壁厚4.5。若选用塑料管，可查塑料管标准。第102页，课件共114页，创作于2023年2月第三节液体物料的输送设备生物工厂液体物的输送多采用：

离心泵、