物料输送机械与设备(ppt 50页).ppt

1、生物工程设备,第二篇 物料处理与分离纯化设备,第一章 物料输送机械与设备,第一章 输送机械与设备,加工涉及从原料到产品的各种物料的输送。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。 输送机械的作用 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,第一节固体物料输送机械,生产过程中，固体物料以散装或包装的形式进行输送。目前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、振动输送机、辊轴输送机、悬挂输送机和流送槽等。,一、带式输送机 二、斗式提升机 三、螺旋输送

2、机,一、带式输送机,带式输送机广泛用于生产的连续输送机械中，常用于块状、颗粒状及整件物料的水平或倾斜方向的运送。许多加工过程的设备，如检选操作线、灌装线、连续干燥机、连续速冻机等，均采用带式输送装置。,（一） 用途 （二） 结构原理 （三） 特点 （四） 主要构件 （五） 主要计算,（一）用途,它是广泛采用的一种连续输送机械,常用于块状、粒状及整件物品的水平或倾斜方向的运送，也可作检查台，清洗台，操作台等。,（三）特点,输送对象 输送速度 布置形式 优、缺点,输送密度为0.5103 2.5103kg/m3的各种块状、颗粒状、粉状物料，也可输送成件物品，还可以作为清洗、选择、处理、检查操作台。,

3、工作速度范围（0.024.00m/s）,布置形式,一般倾斜方向不大于25,优、缺点,优点：输送距离长，生产效率高，所需动力不大，结构简单，使用维护方便，噪音小，能在全机身任何地方装卸料。 缺点：工作不密封，不宜输送轻质粉状物料，倾斜度不大。,（四）主要构件,1 输送带 2. 驱动装置 3. 机架和托辊 4. 张紧装置,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： 、 、纤维织带、 、 、链条带、板式带等。,橡胶带,塑料带,钢带,钢丝网带,橡胶带,橡胶带是由 2 10 层棉织品或麻织品、人造纤维的衬布用橡胶加以胶合

4、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 3 6mm ，而非工作面的为1 3mm。 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。 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。,塑料带,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。,常用工程塑料：聚丙烯、聚乙烯、乙缩醛 聚丙烯：具有良好的抗化学特性，耐酸、碱，抗拉、抗疲劳强度良好，重量轻，适用于一般的产品输送。适用温度范围为1104。 聚乙烯：具有良好的抗化

5、学特性，耐酸、碱， 具有抗冲击和韧性高的特点，材料表面光滑，不易粘住食品，使输送过程顺利。适用温度范围为4466。 乙缩醛：三种工程塑料中抗拉强度最大的材料，具有综合抗化学特性，表面坚硬，不易刮伤，耐用度高，表面磨擦因数低。适用温度范围为4693。 高温尼龙：适用于及高温场合，温度范围46150，但易吸水膨胀，不易用于湿沥生产环境。,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。 0.61.4mm厚，650mm宽的不锈钢板。,钢丝网带,特点：强度高，耐高温

6、。因为它具有网孔，且网孔的大小可按需要选择，网带的长度亦可任意选定，常用于边输送边进行固液分离的场合。 应用：连续式油炸机、果蔬清洗设备、烘烤设备等。,（四）主要构件,1 输送带 2. 驱动装置 3. 机架和托辊 4. 张紧装置,2. 驱动装置,组成：电动机 传动装置(减速器) 驱动滚筒 多采用钢板焊成，为增加筒和带间摩擦力，筒表面多包以木材、皮带或胶带。 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，滚筒宽度比带宽出100200mm。,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

7、分上托辊（即载运段托辊）和下托辊（即空载段托辊）。,托 辊,作用：支承输送带及其上面的物料，保证带子平稳运行 种类： 上托辊(载运)上托辊有平形和槽形 下托辊(空载）下托辊用平形 总长度比带宽B大100200mm 托辊间距 0.40.5m重物料(大于20kg重载荷) 12m较轻物料(小于20kg轻载),调节托辊： 较长胶带输送机，防带跑偏，每隔若干组托辊装上 其能在横向移动，两边有档辊，阻止胶带脱出,（四）主要构件,1 输送带 2. 驱动装置 3. 机架和托辊 4. 张紧装置,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

8、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,螺旋式：利用拉力螺杆或压力螺杆作用 优点是外形尺寸小，较紧凑；缺点是必须经常观察和调节张紧 重锤式：受自由悬锤作用，产生拉紧作用力 优点：能保证张紧力为常数 缺点：外形尺寸较庞大,（四）主要构件,1 输送带 2. 驱动装置 3. 机架和托辊 4. 张紧装置,5. 滚筒,5、滚筒,驱动滚筒 改向滚筒 张紧滚筒 一般由钢板焊接或铸铁制成,驱动滚筒 传递动力的主要部件 为了增加滚筒和带之间的摩擦力， 可在滚筒表面包上皮革或橡胶带。,改向滚筒 改变输送带传送方向 增加带在滚筒上的包角,张紧

9、滚筒 用于输送机端部胶带的支撑和张紧,一、带式输送机,（一）用途 （二）结构原理 （三）特点 （四）主要构件 （五）主要计算,一、带式输送机,（一）用途 （二）结构原理 （三）特点 （四）主要构件 （五）主要计算,弧形和螺旋形带式输送机,第一节固体物料输送机械,生产过程中，固体物料以散装或包装的形式进行输送。目前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、振动输送机、辊轴输送机、悬挂输送机和流送槽等。,一、带式输送机 二、斗式提升机 三、螺旋输送机,二、斗式提升机,应用 类型 （一）结构原理 （二）主要构件,在连续化生产中，将物料

10、从地坪面运送到较高位置或较高楼面，以实现在不同高度对物料进行加工处理。此类输送大多采用斗式提升机（或称斗式升送机）完成。,斗式提升机应用,斗式提升机的类型,根据用途不同分为倾斜式和垂直式两种； 按牵引机械分为平带式和链式（单链式和双链式）两种； 按速度分为高速和低速两种。,特点： 提升高度大，通常提升高度为710m，有时高达3050m。,（一）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,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

11、使进料连续和均匀。,料斗在牵引带上的布置简图,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。,定向自流式卸料，靠重

12、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。,二、斗式提升机,应用 类型 （一）结构原理 （二）主要构件,（二）主要构件,1、料斗 2、牵引件,1、料斗,圆柱形底深斗：深度较大。用于干燥、流动性好、能很好地撒落的粒状物料。 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，由于倾斜度较大和斗浅，因此能更好地使斗倾倒。 尖角形料斗：侧壁延伸到板外成为挡边，卸料时，物料可沿挡边和底板所形成的槽卸出，在输送带上布置时一般没有间隔。尖角形料斗适于黏稠性大和沉重的块状物料用定向自流式卸料的场合。,2、牵引件,牵引件可用

13、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。,第一节固体物料输送机械,生产过程中，固体物料以散装或包装的形式进行输送。目前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、振动输送机、辊轴输送机、悬挂输送机和流送槽等。,一、带式输送机 二、斗式提升机 三、螺旋

14、输送机,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。,一般结构 螺旋 壳体 驱动机构 特点 工作原理,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。,螺旋,为螺旋输送机的主要构件，可以是右旋或左旋。 有时，为了将物料同

15、时从中间输送到两端或从两端输送到中间，可以根据需要将旋转设计成一半是左螺旋而另一半是右螺旋。 螺旋形状 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。 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。 螺旋叶片大多是由厚48mm的薄钢板冲压而成，与螺旋轴固定有不同方式，如焊接、铆接等。,螺旋的轴,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

16、互相连接也方便。,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。,驱动机构,（电机和变速器）与螺旋可通过联轴器成直线联接排列，也可以通过齿轮或链条联接，成平行状排列。,特点,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。,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。,工 作 原 理,它利用旋转的螺旋将被输送的物料在固定的机

17、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、倾斜或垂直方向的输送。,1举例说明物料输送机械在生产加工中所起的作用？ 2举例说明发酵工厂常见固体物料形态，及其可采用的输送机械设备类型。,作业,第二节 液体物料输送机械与设备,生产过程往往需要将液体物料从一处输送到另一处。除业已存在位差和压差场合以外，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。 一、泵

18、二、真空吸料装置,一、泵,泵的分类 各种液料及输送泵 （一）离心泵 （二）螺杆泵 （三）齿轮泵 （四）柱塞泵 （五）滑片泵 （六）泵的选用,泵的分类,泵的分类,一、泵,泵的分类 各种液料及输送泵 （一）离心泵 （二）螺杆泵 （三）齿轮泵 （四）柱塞泵 （五）滑片泵 （六）泵的选用,一、泵,泵的分类 各种液料及输送泵 （一）离心泵 （二）螺杆泵 （三）齿轮泵 （四）柱塞泵 （五）滑片泵 （六）泵的选用,（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。 离心泵类型 普通离心泵 卫生离心泵,离心泵类型,离心泵分为普通离心泵和卫生离心泵。普通离心泵

19、在发酵工厂多用于工作介质的输送，而反应料液则需采用卫生离心泵输送。 离心泵有单级和多级之分。单级离心泵能获得的压头有限，一般能满足近距离和没有特别压头要求的输送。一般的卫生离心泵多属单级离心泵。要求由泵提供高压头平稳输送条件时，可以采用多级离心泵。膜分离系统中常采用多级离心泵。,（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。 离心泵类型 普通离心泵 卫生离心泵,卫生离心泵,外形及结构 基本原理 利用离心力增加液体的压强。由叶轮转动中心处进入离心泵的产品，由于受到离心力的作用而运动到叶轮的周缘。在此，产品的压强达到最大，并从出口进入管路。

20、结构特点,卫生离心泵外形与结构,结构特点,（1）泵体所有与液料接触的材料均由不锈钢制成，泵壳、叶轮的结构均从方便清洗角度设计； （2）叶轮形式一般为方便清洗的开启式（一般为二片、三片，也有四片的）叶片； （3）壳泵与背板，进出口管的接头多采用方便开启的箍扣、活接头等形式，从而可以方便地对泵体进行拆洗； （4）密封采用的是符合卫生要求的机械式密封，而不是一般泵的填料式密封。,可以方便地对泵体进行拆洗,机械式密封,注意事项： 离心泵在启动前应先向泵体内贮满被输送料液。 生产中为确保卫生，在生产线上安装时，应使泵进液口低于贮藏箱最低位置100200mm，以便工作时泵内能充满料液。,一、泵,泵的分类

21、各种液料及输送泵 （一）离心泵 （二）螺杆泵 （三）齿轮泵 （四）柱塞泵 （五）滑片泵 （六）泵的选用,（二）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。 螺杆泵有多种类型。目前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。,泵的转子与衬套 泵的流量调节 泵的适用范围,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

22、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。,泵的流量调节,螺杆泵的流量可以通过改变转速来调节，合理的转速范围为7501500r/mi

23、n。 转速过高会因为摩擦过度而使橡皮套发热损坏，过低则会影响生产能力。 螺杆泵不能空转，否则橡皮套会因摩擦发热而损坏。,泵的适用范围,适宜于输送高黏度料液。,一、泵,泵的分类 各种液料及输送泵 （一）离心泵 （二）螺杆泵 （三）齿轮泵 （四）柱塞泵 （五）滑片泵 （六）泵的选用,（三）齿轮泵,齿轮泵属回转型容积泵，工厂中常用来输送黏稠物料、提高流体压力或作计量泵用。 型式： 外啮合和内啮合式 外啮合齿轮泵的结构及工作原理 注意事项,齿轮泵结构及工作原理,在互相啮合的一对齿轮中， 主动齿轮由电动机带动旋转，从 动齿轮与主动齿轮相啮合而转动。 当两齿逐渐分开，工作空间的容 积逐渐增大，形成部分真空

24、。这 时液体在大气压作用下经吸入管 内吸入，吸入的液体沿泵体壁被 齿轮挤压推入排出管。当主动、 从动齿轮不断旋转时，泵便能不 断吸入和排出液体。,（三）齿轮泵,齿轮泵属回转型容积泵，工厂中常用来输送黏稠物料、提高流体压力或作计量泵用。 型式：外啮合和内啮合式 外啮合齿轮泵的结构及工作原理 注意事项,注意事项,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。 为了避免液体流失，齿轮与泵体及齿轮侧面与泵体侧面与泵体壁的间隙很小，通常 径向间隙为0.10.15mm， 端面间隙为0.040.10mm。,径向间隙,一、泵,泵的分类 各种液料及输送泵 （一）离心泵 （二）螺杆泵 （三）齿轮泵

25、（四）柱塞泵 （五）滑片泵 （六）泵的选用,（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压缩机相似，是工业中使液体获得（20MPa以上）高压的泵。 型式：柱塞泵有单柱塞泵与多柱塞泵之分。 常用 三柱塞泵 两大用处：（1）压力喷雾雾化器的供液泵 （2）高压均质机的加压泵,三柱塞泵,泵体：一块开有三个活塞孔的不锈锻钢，并配有活塞及阀门。圆柱状的活塞也由不锈钢制造，为防止液体泄漏及空气渗入，采用垫料函密封。,一、泵,泵的分类 各种液料及输送泵 （一）离心泵 （二）螺杆泵 （三）齿轮泵 （四）柱塞泵 （五）滑片泵 （六）泵的选用,（五）滑片泵,用途 结构组成 工作原理,用于半流体状的物

26、料输送,结构组成,（1）泵体座： 为不锈钢制造，有三条管道， 一条是连接真空系统的真空管道； 一条是连接装料机的出料管道； 一条是连接进料的进料管道。 （2）转子： 开有径向槽的圆柱体，槽内安放八块滑板， 偏心地安装在泵体内，偏心距为20毫米。 （3）滑板： 矩形不锈钢块，可在槽内自由滑动。,进料管道,出料管道,真空管道,转子,（五）滑片泵,用途 结构组成 工作原理,工作原理,当转子由电动机带动旋转时，滑板在离心力作用下甩向四周，紧压在泵体内壁上。前半周，相邻的两块滑板所包围的空间逐渐增大，形成真空，吸入物料。后半周，此空间逐渐减小，对吸入物料产生压力，物料排出。,（六）泵的选用,泵类型的初步

27、确定 离心泵的适用范围 正位移泵的适用范围,选泵一般可以分为三步进行, 首先确定泵的类型，其次选择具体型号与规格，最后是其它方面的考虑。,泵类型的初步确定,离心泵的适用范围,(1)输送温度下液体的运动黏度不宜大于 650 mm2/s ，否则，泵效率下降较大； (2)液体中溶解或夹带的气体不宜大于5%（体积）;,正位移泵的适用范围,(1)输送温度下液体运动黏度高于 650mm2 / s 者； (3)液体中气体含量允许稍大于5%（体积）; (4)液体需要准确计量时，可选用柱塞式计量泵，液体要求严格密封时，可选用隔膜计量泵； (5)流量较小，温度较低、压力要求稳定的，宜选用转子泵。,一、泵,泵的分类 各种液料及输送泵 （一）离心泵 （二）螺杆泵 （三）