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第一章 物料输送机械

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第一章 物料输送机械. 第一节 固体物料输送机械与设备 带式输送机 螺旋式输送机 刮板输送机 斗式提升机 气力输送装置 第二节 流体输送装置 真空吸料装置 液料泵. 本章学习目标. ① 了解各种形态物料的输送特点 ②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. 第一节 固体物料输送机械与设备. 一、 带式输送机: 食品工厂中应用最广泛的一种 连续输送 机械。

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第一章 物料输送机械

第一节 固体物料输送机械与设备

带式输送机

螺旋式输送机

刮板输送机

斗式提升机

气力输送装置

第二节 流体输送装置

真空吸料装置

液料泵

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本章学习目标
  • ①了解各种形态物料的输送特点
  • ②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
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第一节 固体物料输送机械与设备

一、 带式输送机:

食品工厂中应用最广泛的一种连续输送机械。

  • 输送物料:块状、颗粒状物料及整件物料
  • 功 能:水平输送、倾斜输送
  • 特 点:输送量大,动力消耗少,运转连续,

工作平稳,输送距离大。

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(一)带式输送机构造与工作原理构造: 输送带、滚筒、料斗、托辊、卸料装置、驱动装置

1—输送带;2—上托辊;3—缓冲托辊;4—导料板;5—加料斗;6—改向滚筒;7—张紧装置;

8—尾架;9—空段清扫器;10—下托辊;12—弹簧清扫器;13—头架;14—传动滚筒;15—头罩

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主要构件

A、 输送带:

  • 特点:牵引和承载功能的构件,输送带应具有强度高、

质量轻、延伸率小、吸水性小、耐磨性好特点。

  • 材料:食品工业常用橡胶带、纤维编织带、网状钢丝带

及塑料带。

工作表面有平向和花纹两种,后者适宜于内摩擦

力较小的光滑颗粒物料的输送。

还常采用不锈钢带。其强度高、耐高温、耐腐蚀,

适用于边输送,边清洗、沥水、炸制、通风冻结、

干燥的场合。

slide6
(1)橡胶带
  • 橡胶带是由若干层纤维帆布作为带芯,层与层之间用 橡胶加以粘合而成的。
  • 其上下两面和左右两侧还附有橡胶保护层。
  • 帆布带芯是胶带承受拉力的主要部分,而橡胶保护层的主要作用是防止帆布磨损及腐蚀。
  • 橡胶带按其用途不同可分为强力型、普通型和耐热型三种。
  • 带宽也有一系列的规格尺寸(200、250、300、400、450、500、650、800、1000、1200、1600mm等)。
  • 橡胶带越宽,帆布层越多,承受的总拉力越大。但随着帆布层数的增多,其柔性变小
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(2)钢带
  • 链节式

(便于维护,成本低,卫生条件差)

  • 整体式

(成本高,难维护,卫生条件好)

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(3)钢丝网带
  • 造价高

(4) 塑料带

  • 耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀。不适用温度变化范围大。
  • 一般有单层和多层结构,多层结构塑料带与普通型橡胶带相似
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B、 驱动装置-传动滚筒和改向滚筒
  • 驱动装置包括电动机、减速器、驱动滚筒。
  • 驱动滚筒是传递动力的主要部件,其长度略大于带宽。呈鼓形结构,即中部直径稍大.用于自动纠正输送带的跑偏。
  • 转向滚筒:改向
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C、 托 辊
  • 作用:用于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。

  • 托辊分为上托辊(即载运托辊)和下托辊(即空载托辊)两种。
  • 上托辊:平托辊和凹面托辊,又有单辊式和多辊。

下托辊:平托辊

  • 托辊间距:一般0.4~0.5m

物料轻取1~2m

>20kg成件品 间距<物料在运输方向长度1/2

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D、 张紧装置
  • 功能:调节输送带的松紧程度
  • 型式:螺旋式--利用 螺杆拉(压)力
  • 重锤式--利用悬垂重物的重力
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E 、 卸料挡板
  • 型式:犁式
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F、 清扫器
  • 为了清除卸料后仍粘附在输送带上的粉状物料,要安装清扫器。
  • 一般输送带的工作面用弹簧清扫器。非工作面用刮板清扫器。刮板清扫器的结构和工作原理与刮板卸料器相似。

另图

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(二)主要参数的确定

1、 输送能力

  • 连续输送散状物料
  • Q=3600Sρυc
  • 式中 Q—输送能力, t/h
  • S—物料在带上的横截面积,m2
  • ρ—物料在带上的容积密度,t/ m3;
  • v—带速, m/s
  • c—输送机倾斜度修正系数,见书表。
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2 输送成件物品

  • 式中
  • Q—输送能力,t/h;
  • m—单件物品质量,kg;
  • v—带速,m/s;
  • L—带上物品的间距,m。
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2、输送带宽度
  • 输送散物料时带宽可由下式求出:

式中:

B—输送带宽,m。

Ks-截面系数(书P8)

求出B值后,圆整为整数,再从带宽系列中选用标准值

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输送成件物品时:

带宽应比物品的宽度尺寸大50-100mm。

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3 带速的确定
  • 通过对输送能力的讨论可知,带速越高,输送能力越大。但是带速过大,输送带的抖动也越大,物料容易从带上抛出。而且,输送带也容易因磨损而损坏。所以,合理地选择带速很重要,一般可根据下列原则选定带速。
  • (1)较长及水平输送机,可选用较高的带速。
  • (2)输送易扬尘的粉状物料,应使1m/s。
  • (3)刮板卸料时,一般2m/s。
  • (4)人工检选时, 0.3m/s。
  • (5)输送成件物品时, 1.25m/s 。
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(三)带式输送机的使用与维护
  • 加料要均匀。料应加在输送带的中心线附近,防止带的振动或走偏。
  • 尽量使加料的初速方向与带的运动方向相同。减小加料高度,以减轻对带的冲击。
  • 输送散物料时,注意清扫输送带的正反两面,保持带与滚筒及托辊间的清洁,减少磨损。
  • 保证润滑。及时加注润滑剂,以减小摩擦阻力。
  • 向上输送物料的倾角过大时,最好选用花纹输送带,以免物料滑下。
  • 经常检查和调整带的张紧程度,防止带过松而使输送带产生振动或走偏。
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二、斗式提升机
  • 定义: 在带或链等挠性牵引件上,均匀地安装着若干

料斗用来连续运送物料的运输设备称为斗式提

升机。

  • 用途:主要用于垂直、倾斜连续输送散状物料。
  • 优点:结构简单;占地面积小;提升高度大(一般12~

20m,最高可达30~60m);密封性好,不易产

生粉尘。

  • 缺点:料斗和牵引件易磨损,对过载的敏感性大。
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(一)构造和工作原理

构件:牵引件、传动滚筒、张紧装置、料斗、加料

及卸料装置和驱动装置等组成。

整个装置封闭在金属外壳内,一般传动滚筒

和驱动装置放在提升机的上端,如图所示。

类型: 立 式

倾斜式

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立式斗式提升机
  • 1一机头
  • 2一头轮
  • 3一料斗
  • 4一机筒
  • 5一进料斗
  • 6一机座
  • 7一底轮
  • 8—张紧螺杆
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1、牵引件:胶带:中小生产能力,中等提升高度,较轻料。 链带:提升高度高,重物料。2、料斗:承载部件(a)深斗 流动性好、干燥物料(b)浅斗(多用) 潮湿、流动差物料(c)三角形斗 定向自流式卸料

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(二)装料与卸料方式

1、斗式提升机的装料方式

(1)挖取法: 物料加到提升机底部,被运转着

的料斗直接掏取而提升。

适用:适合于小或磨蚀性小的粉状物料。

特点:其运行阻力较小,故料斗的速度较高。

(2)撒入法: 物料直接由装料口加到运行的料斗中。

适用:适用于料块较大及磨蚀

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装料方式
  • (a) 挖取式
  • (b) 撒入式
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2、卸料方式

(b)无定向自流式:离心力+重力

流动性差、潮湿物料

(c)定向自流式:重力

物料沿前一料斗背部落下

大块、比重大、易碎料

(a)离心式:利用离心力

提升速度快场合

另图

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(三)主要参数的确定
  • 1-提升能力
  • 2-功率

斗式提升机传动轴功率可按下式近似计算:

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三、 螺旋式输送机
  • 螺旋输送机是密封输送设备。主要用来输送

粉状或粒状物料。输送、混合、挤压作用。

  • 水平、倾斜(<20度)输送。
  • 优点:构造简单,横截面尺寸小,制造成本

低,密封性好,操作方便,便于改变

加料和卸料位置。

  • 缺点:输送过程中物料易过粉碎。

输送机零部件磨损较重,动力消耗大。

输送长度较小(小于40m)。

输送能力较低。

倾斜输送时倾角小于20。

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(一)构造和工作原理
  • 1—驱动装置;2—出料口;3—螺旋轴;
  • 4—中间吊挂轴承;5—壳体;6—进料口
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1、构件(1)螺旋轴
  • 实体螺旋、带式螺旋、叶片式螺旋、成型式
    • 实体螺旋构造简单,效率高。

适宜输送松散、干燥、无粘性的物料;

    • 带式螺旋加工制造较麻烦,强度较低。

磨损大、腐蚀性较大及粒度较大的物料

    • 叶片式螺旋加工制造麻烦,效率低。

用于物料输送过程中伴随搅拌及混合等

工艺要求的场合。

    • 成型式螺旋加工复杂。

运送韧性、可压缩物料。

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(2)料槽
  • 形状 (密闭)
  • 内径要稍大于螺旋直径,二者间有间隙。
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2、工作原理
  • 利用螺旋把物料在固定的机壳(料槽)

内推移进行输送。

  • 物料不随螺旋旋转,滑动形式移动(G+f)

另图

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2----螺旋轴的转速

A-物料综合系数(书表)

D-螺旋直径,m

3----螺旋轴的直径

K,ψ为系数,查表

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4-功率

5-电机功率

Ko=1.2~1.4

η=0.90~0.95

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例题
  • 输送面粉密度为0.6t/m3,T<100℃,输送量为40t/h,水平输送长度L=19m。

计算:螺旋直径、电机功率及相关参数

解:1)D 和n(圆整)

2)Po和P

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由于计算的φ值超过推荐数值的上限,故需增加螺旋直径由于计算的φ值超过推荐数值的上限,故需增加螺旋直径

由于计算得到的φ值低于推荐值很多,故可以降低螺旋轴得转数

以提高机器得寿命

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(三)螺旋输送机的使用与维护
  • (1)安装时要特别注意各节料槽的同轴度和整个料槽的直线度。否则,会导致动力消耗增大,甚至损坏机件。
  • (2)开机前应检查各传动部件,确保其运转灵活且有足够的润滑油,然后空载运转,如无异常方可添加物料。
  • (3)加料应当均匀,否则会在中间轴承处造成物料的堵塞,使阻力急剧升高而导致完全梗塞。
  • (4)定期检查螺旋的工作情况,发现部件磨损过大时应及时修复或更换。
  • (5)要特别注意转动部件的密封,严防润滑油外溢污染食品和原料进入转动部件而导致磨损加剧。
  • (6)停机前应先停止进料,待物料排空后再停机。
  • (7)停机后应及时清洁机器、加油,以备下次使用。
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四、刮板输送机

组成:牵引构件、刮板、料槽、带轮

功能:可水平、倾斜、水平倾斜组合输送

型式:固定式、移动式

特点:结构简单,装卸料方便,机件易磨损,

动力消耗大,不易输送较湿物料。

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五、 流送槽

原理:流送槽是利用水为动力,把食品加工中的球状或

块状物料,从一地输送到另一地的输送装置。

作用:在输送的同时还能完成浸泡、冲洗等作用。

用途:用于番茄、蘑菇、菠萝、土豆、红桔等物料加工

中的输送。

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构造:倾斜水槽

离心泵(给水加压)

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六、气力输送装置
  • 输送原理:借助空气在密闭管道高速流动,物料在气流中被

悬浮输送到目的地。

  • 气力输送的特点

1)优点:结构简单,工艺布置灵活,输送距离大,密封性

好,适应性广,自动化程度高,生产 率 高。

2)缺点:

动力消耗大,磨损严重,不宜输送湿物料,系统噪音大。

  • 分类:

吸送式:用风机吸入口的负压,将物料吸入管道

压送式:用风机输出的高压气流,将喂入的物料吹送

混合式 :吸送和压送组合的输送方式

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(二) 气力输送系统的组成:
  • 由供料器、输送管道及管件、卸料器、除尘器、风机等组成。

1、供料器:

A、吸嘴——单筒和双筒喇叭形

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(1〕料封压力门(图c):

靠堆积一定物料高度完成自动卸料和闭风

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(2)双层排料阀式供料器:

简称双层供料管,将料封压力门重叠的结构

(图d)

  • (3)螺旋式供料器:结构原理同螺旋输送器

(图e)

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(4)旋转式供料器: 靠叶轮在机壳内旋转排料和闭风(图b)

1—均压管;2—壳体;

3—转子

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3、卸料器:用于分离空气和物料

(1)重力式卸料器:

有三角箱、容积式等

三角箱卸料器:

其特点是结构简单,

分离效果好,体积大,

适合分离不易破碎的物料。

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容积式卸料器:

通过料器容积的突变,而使物料受重力作用从两相流中沉降分离出来。

结构简单,性能稳定,不适宜粉状物料。

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(2)惯性卸料器:

又叫大弯头卸料器

借助惯性力使物料分离。

设备高度小,跨度大,有利于设备之间的连接,适用于粒状物料。

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(3)离心式卸料器:又称旋风分离器

利用两相流旋转时离心力的作用使料气分离。

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(1)离心式

提高除尘途径:

选择合适进口风速,常用12~20 m/s;

增加气流旋转圈数(增

加筒体高度);

缩小筒体直径和出风管直径。

4、除尘器
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(2)袋式除尘器:

压气式布袋除尘器

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5.风机

作为气力输送系统气源的风机是系统最重要的设备。系统的工作效率、容量、经济指标等在根大程度上都取决于风机的正确选择与操作管理。

  • 分类:根据结构分轴流风机、离心式风机。

根据排气压力分

高压(3~15kPa)

中压(1~3kPa)

低压(小于 lkPa)

  • 罗茨风机、离心式(自学)
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(三)气力输送的有关计算
  • 1、混合比

混合比m是指单位时间内输送物料的重量与同一时间内所需空气的重量之比,即:

吸入式: m=20-30

压送式: m=100-150

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2、气流速度

输送物料的气流速度必须能防止物料在管中堵塞以及避免物料颗粒因与管壁碰撞而破碎。此外,过大或过小的气流速度都会引起压力损失的增加,消耗过多的能量。气流速度可用下列近似公式计算:

经验系数与粒度有关

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3、输送空气量和输送管内径

输送的有效空气量可按下式计算:

输送管内径:

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4、分离器的有关计算
  • (1)容积式分离器圆筒部分的内径
  • (2)离心式分离器圆筒部分的内径
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6、风机计算
  • 1、风压

p=(1.1~1.2)△p

式中: P -风机的风压,Pa

△p-各项压力损失和, Pa

  • 2、消耗功率

P=Qp×103/η

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第二节 液体输送装置
  • 1、 真空吸料装置
  • 2、 泵
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一、 真空吸送装置
  • 用途:将流体短距离输送或提升一定高度。
  • 适用:酱类或含固体料液的输送,避免用泵
  • 缺点:效率低

输送距离和高度小

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2、计算

(1)最大提升高度

(2)最大流速

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3、特点
  • 优点:
  • 避免了液料通过泵体而带来的腐蚀、污染、清洗等问题;
  • 由于物料处于抽真空贮罐内.比较卫生。同时把物料组织内的部分空气排除,减少了成品的含气量;
  • 可直接利用系统真空作为动力,简化了动力装置。
  • 缺点:
  • 但输送距离近、提升高度低、效率较低,只适合于黏度较低的液料。
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二、 泵

  • 一、离心泵:
    • 依靠高速旋转叶轮对被泵送液料的动力作用,把能量连续传递给料液, 实现连续地液体输送。
    • 1、种类
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3、适用:输送中低粘度的料液,含悬浮物及腐蚀性3、适用:输送中低粘度的料液,含悬浮物及腐蚀性
  • 也可。
  • 4、特点
  • 离心泵的优点:
  • ①传动结构简单,一般采取二极或四极的电动机直联。
  • ②液体输出量可任意调节。
  • ③操作维修清洗容易。
  • 离心泵的缺点:
  • ①泵的安装要求低于液体贮槽出口之处或预先灌水,因为必须保证泵体内及吸液管内充满液体才能正常运行。
  • ②操作不妥或设计不善时,易引起泡沫现象。
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二、齿轮泵:

    • 1、适用:主要用于输送不含固体的粘稠液体。
    • 2、结构:多用外啮合泵
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这是一台等待出厂的齿轮泵,进出口呈水平方向。这是一台等待出厂的齿轮泵,进出口呈水平方向。

齿轮泵实物图

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4、特点:

优点:结构简单、重量轻。

能自吸、工作可靠。

应用范围较广。

缺点:流量及压力有脉动。

噪声大。

所输送的液体必须具有润滑性,以免齿

轮磨损。

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三、螺杆泵:回转式容积泵
  • 1、适用:用于高黏度液体及带有固体的料液
  • 2、结构与原理(单螺杆泵为例)
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四、 肉糜送料泵:

1、适用:用于酱体和肉糜等粘稠物料的输送

2、结构与原理

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六、旋涡泵

旋涡泵外观上与离心泵差不多,里面的叶轮结构是不同的。流体入口不是在叶轮中心处位置,而是与出口成对称的泵壳边缘。