课食品机械与设备4食品输送机械与设备

1、食品加工机械课程教案    课程编号：课程名称：食品加工机械课程英文名称：Food processing machinery授课对象：食品科学与工程专业本科生学时数：36学时学分数：2学分执笔人：齐祥明编写日期：2006.10 第四章 食品输送机械一、 教学目标1、 知识方面：掌握带式输送机、料斗提升机、螺旋输送机等设备的工作原理、设备构件、特点和适用范围以及简单的工艺计算；掌握气力输送系统的工作原理、各种流程的分类及优缺点、各局部设备工作原理等；了解真空吸料、水力流送槽等液力输送设备；2、 能力方面：能够根据物料和加工任务的不同选择不同的输送

2、机械，对于带式输送机、料斗提升机、螺旋输送机等能根据产能进行主要技术参数的推算。二、 教学重难点分析1、 教学重点：带式输送机、料斗提升机、螺旋输送机等设备的工作原理、设备构件、特点和适用范围以及简单的工艺计算；气力输送系统2、 教学难点：带式输送机的各类滚筒；斗式提升机的装料、卸料方式；螺旋输送机的工艺计算；气力输送中的别离、除尘设备的工艺计算。三、 教学过程设计1、 本课题参考课时为56课时；教学模式以讲述为主，结合与学生讨论。2、 教学内容：概述在食品工厂中，存在着大量物料的输送问题，为了提高劳动生产率和减轻劳动强度，需要采用输送机械来完成输送物料的任务。尤其是采用了先进的技术设备和实现

3、单机自动化后，更需要将单机之间有机地衔接起来，组成自动线。同时输送机械对保证食品卫生具有相当重要的意义。例如，生产果汁、果酱、乳品时，通过泵及管道连续输送，可大量节约劳动力，卫生亦有保证。运输机械的选择，要考虑工艺生产的过程，还要考虑生产流水线的情况进行全面分析，力求技术上合理，经济上合算。在食品加工过程中所要输送的物料种类繁多，而且各物料的性质差异很大，所以，输送机械的选用要根据物料来确定。一般按其工作原理，输送机械可分为连续式输送机械和间歇式输送机械两大类，按所输送物料的状态可分为固态物料输送设备和液态物料输送设备。第一节 带式输送机带式输送机是食品工厂中广泛采用的一种连续输送机械，是由挠

4、性输送带作为物料承载件和牵引件来输送物料的。它可在水平方向和倾斜度不大250×103×103kgm3的种块状、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、检查物料的操作台，主要用在原料预处理、选择装填、成品包装及成品仓库。其输送速度为0.024.0m /s。带式输送机的优点是运输量大，生产率高，输送中不损伤物料，劳动消耗少，工作连续、平稳、可靠，结构简单，维护容易，适合各种距离倾斜、水平输送，缺点是不密闭，轻质物料易飞扬。一、带式输送机根本组成带式输送机如图11所示，是具有挠性牵引构件运输机构的一种型式，主要组成部件有：张紧滚筒1，张紧装置2，装料漏斗3

5、，改向滚筒4，支承托辊5，封闭的环形带6，卸载装置7，驱动滚筒8及驱动装置9。工作时，在传动机构作用下，驱动滚筒8作顺时针方向旋转靠驱动滚筒8外外表和环形带内外表间的摩擦力作用使输送带向前运动；当启动正常后，将待输送物料从装料漏斗3参加，并随带向前运送至工作位置。如需改变输运方向时，卸载装量7即将物料卸至另一方向的输送带上继续输送；如不需改变输送方向那么不转动装置7，物料即从右端卸出。二、带式输送机的主要构件1. 输送带在带式输送机中，输送带既是承载件又是牵引件，主要用来放物料和传递牵引力。它是带式输送机中本钱最高，又最易磨损的部件。所选输送带要求强度高，延伸率小，挠性好，吸水性小，耐磨，耐腐

6、蚀等，同时满足食品卫生要求。目前采用较多的输送带有如下几种：1橡胶带 它是用210层棉织物或化纤织物作为带芯，挂胶后叠成胶布层再经加热、加压、硫化粘合而成。带芯主要承受纵向拉力，给带以机械强度。在带外上下两面附有橡胶保护层，称为覆盖层，以防止带受到冲击、摩擦和水分损伤以及外部介质的侵蚀。主要规格有300、400、500、650、800、1000、1200、1400、1600mm宽。它的特点是巩固耐用、抗湿、耐磨、弹性好，缺点是价格较高。2塑料带 目前食品工业普遍采用的工程塑料主要有聚丙烯、聚乙烯和乙缩醛，它们根本上覆盖了90输送带的应用领域。聚丙烯具有良好的综合抗化学特性，在有酸、碱的情况下，

7、仍能保持原有的结构性质，抗拉、抗疲劳强度良好，且重量轻，适用于一般的产品输送。使用温度范围为1104，在需高温消毒处理的场合尤为适宜，但低温下显出易碎的特性。聚乙烯同样具有良好的综合抗化学特性，耐酸、碱，还具有抗冲击和韧性高的特点。材料外表光滑，不易粘住食品，使输送过程顺利；其使用温度范围为4466，但高温下抗拉强度很低。 乙缩醛是三种工程塑料中抗拉强度最大的材料，具有综合的抗化学特性，外表坚硬，不易刮伤，耐用度高，外表摩擦因数低。使用温度范围为4693。 另外，适合于极高温度场合的高温尼龙，其工作温度范围为46150。但易吸水膨胀，不宜用于湿润生产环境。3网状钢丝带 其强度好，耐高温，因它有

8、网孔，且网孔大小可以选择，故适用于边输送、边烘烤或边用水冲洗的场合。滚筒有驱动滚筒、改向滚筒和张紧滚筒三种，一般由钢板焊接或铸铁制成。驱动滚筒是驱动装置的主要部件。驱动装置是主要由电动机、传动装置(减速器)和驱动滚筒(带绕过这个滚筒)等组成。在倾斜式输送机上还有制动装置或停止装置，一般采用JO2或JO3型电动机。为了增加滚筒和带之间的摩擦力可在滚筒外表包上皮革或橡胶带，并可采用不同的输送带围绕形式以增大带在滚筒上的包角a，如图14所示。改向滚筒可改变输送带的走向，并可用来增大驱动滚筒与胶带带的包角。张紧滚筒用于输送机端部胶带的支承和张紧。3. 拉紧装置在带式输送机中，由于输送带具有一定的延伸率

9、，在工作拉力作用下本身长度会伸长，造成带与驱动滚筒之间不能紧密接触而打滑，使输送带无法正常运转，故必须采用拉紧装置，以补偿由于延伸而增加的带子长度。常用的拉紧装置有螺旋式和重锤式两种，如图13所示。螺旋式拉紧装置是采用拉力螺杆见图131、压力螺杆见图132或齿轮齿条等使之张紧，优点是外形尺寸小、较紧凑，缺点是须经常观察和调整。重锤式拉紧装置是靠悬垂的重物产生拉紧力，如图133所示，其优点是张紧力为一常数，缺点是外形尺寸较庞大。4. 托辊托辊的作用是支承运输带及其上面的物料，保证运输带平稳运行。它分为上托辊即运载托辊和下托辊即空载托辊两种。上托辊有平形托辊和槽形托辊，如图12所示。对较长的胶带输

10、送机，每隔假设干组托辊装有一个两达有挡辊的调整托辊，以防胶带跑偏脱出。三、带式输送机的工艺计算1、生产能力与带宽水平带式输送机输送能力可用下式进行计算：式中B带宽(米) h物料堆放的平均厚度(米) j r装载密度(吨米3) v带速(米秒)，用作检查性的一般为0.50.1米秒，用作运输时一般取为0.82.5米秒 F物料在带上的断面积(米2)倾斜带式运输机：式中 j0考虑到倾斜运输时的系数，其数值决定于倾斜角度，如下表：倾斜角度0100111501618019220j01.152、输送机长度输送带的长度与物料输送的距离、滚筒直径及带的非承载段的运行路线有关，一般可按下面的计算方式计算。用作检查时(

11、两边操作)：式中 L输送机总长(米) a q一个工人生产定额(吨小时) l1考虑到输送机末端装有清洗喷头所占长度(米)，如没有清洗喷头l1=0 l2用作输送时运输带的长度：式中 A前后滚筒中心距(米) D1，D2前后滚筒直径(米) N接缝数 l接缝长度(米)，机械接头时l=03、输送机的功率输送带的功率，主要消耗在克服带在各段运行时的阻力。根据上述计算求出驱动滚筒上带的绕入点的拉力后，即可求出电机功率：式中 Ft驱动滚筒的有效圆周力(牛) v带速(米秒) h传动系统机械效率 Smax，S1驱动滚筒上带的绕入点和绕出点拉力(牛)第二节 斗式提升机在食品连续化生产中，有时需将物料沿垂直方向或接近垂

12、直方向进行输送。由于需要在不同高度来装运物料，使物料由这台机械运送到且一台机械上，或由地面运送到楼上等，而带式输送机倾斜输送的角度必须小于安息角，故大多采用斗式提升机。如蘑菇从料槽升到预煮机，番茄生产流水线等，都采用之。根据用途不同，斗式提升机可分为倾斜式和垂直式两种，从牵引机构来划分有带式和链式(单链式和双链式)两种，按速度来分有高速和低速。它的主要优点是占地面积小，可把物料提升到较高的位置(甚至可达3050米)，生产率范围较大(在3160米小时)；其缺点是过载较敏感，必须均匀地供料。一、斗式提升机的结构和工作原理斗式升运机分为倾斜式和垂直式两种，主要用来在不同高度间升运物料，适合将松散的粉

13、粒状物料由低位置提升到高位置的另一台机械上、它的占地面积小，提升高度大一般710m，有良好的密封性，但过载较敏感，必须均匀进料。倾斜式斗式升运机结构示意图。此种升送机的料斗槽固定在牵引链带上，属于链带斗式升送机。为了能改变升送机的高级以适应不同情况的需要，在机上安装有可拆的链节，使升送机可以缩短与伸长，支架也是可以伸缩的，用螺钉固定，图中支架有垂直的(支架lA)，有些工厂也有做成倾斜的(支架2A)，固定在外壳中部，下部用活动轮子，这样使升送机机动灵活，在车间设备排列组合，组织生产时有好处。垂直皮带斗式升送结构示意图。斗式升送机中各个料斗，以后壁(背部)固接到带子上，而在链带式升送机中，那么链条

14、即可固接到盛斗的后壁上。也可以固接到料斗的例壁上，但只有双链式才行。图为料斗在牵引构件上的布置简图。它是根据被运送物料特性，使用场合和料斗装载和卸载的方法来决定的。如安置在打浆机、预煮机、分级机等前面的升送机，在相同的生产能力情况下，还是以料斗密接的为好，这样可以使进料更连续均匀些，有利于各种机械的控制及使用效果。斗式升送机的装料方法分为吸取装入即挖取法，和直接装入即撒入法两种。挖取法是物料由下部进料参加底部而被运动着的料斗所挖取提升。这种方法适用于中小块度或磨损性小的粒状物料。由于阻力较小故料斗可以有较高的速度(0.82.0米秒)。撒入法即物料由下部进料口直接参加到运动着的料斗。这种方法适用

15、于大块和磨损性大的物料，一般其料斗是密接的布置，其速度较低(不超过1米秒)。斗式升送机的卸料方法有三种型式：离心式，无定向自流式，定向自随式。离心式：适用于物料提升速度较快的场合，一般在12米秒左右，利用离心力将物料抛出，斗与斗之间要保持一定的距离。同时它适用于粒状较小而且磨损性小的物料。无定向自流式：适用于低速下运送物料，速度为0.50.8米秒，物料沿前一个料斗的背部落下，因此斗与斗之间紧密相连，它适用于提升大块、比重大、磨损性大和易碎的物料。定向自流式：是利用离心力和物料的重力进行卸料，这种升送速度也很低，一般在0.60.8米秒，适用于流动性不良的散状、纤维状物料或潮湿物料。由于离心式卸料

16、是利用料斗通过顶部驱动轮所产生的离心力的作用来进行卸载，而被运送物料那么直接落入升进机外罩上部的卸载流管中，故为了保证卸料的正确进行，防止物料撒落，必须正确地选择以下参数：(1)料斗的运动速度，(2)驱动轮的直径，(3)卸载流管的安装位置，(4)料斗的节距。从图可知，料斗未接近鼓轮之前，斗作直线等速运动，其中物料只受重力P=mg的作用，当料斗到达鼓轮上时，除受重力外，还有离心力作用式中 m料斗内物料的质量 v料斗内物料重心的运动速度(米秒) r回转半径，即料斗内物料重心A至轮中心O的距离(米) g重力加速度(米秒2)这两个力的合力R的大小和方向都随着料斗的回转进程而改变，但在这个位置上，合力R

17、的向量与驱动轮的垂直中心线相交于一点B，这点叫做极点，从极点P到驱动轮中心之间的距离称为极距。从三角形ABO和AFR的相似关系中可以看出：将vprn/30代入：L=895/n2从上式可见，极距的大小只与驱动轮(或链轮)的转速有关，随着转数n的增大，极距将减小，而离心力与重力相比(F/P)那么逐渐增大，当n减小时，F/P值减小，L值也要增大。极距L的实际意义在于它可以校核斗式升送机的卸料方式。同时，当决定了卸料方式后可根据极距的大小来决定n值和驱动轮半径r的范围，所以极距是决定升送机转速n及驱动轮半径链轮回转半径rb和料斗外缘半径ra等参数的主要因素。经过实验和研究结果，在Lrb时，亦即当极点的

18、位置在驱动轮的圆周以内时，离心力F既大于重力P，这时物料都要在斗内向着它的外壁运动，从而使料斗作离心式卸载。当速度较低时，Lra即极点在料斗外部边缘的圆周外，此时FP那么料斗作定向自流式卸载。当速度中等时，即rbLra，那么料斗作无定向自流式卸载。由此可见，要使料斗按一定的形式进行卸载，必须按公式来决定驱动轮的转速或驱动轮的直径范围。例如在罐头车间采用斗式升送机运送果蔬物料，要求尽可能没有机械伤，所以一般不采用离心式卸载方式、因转速高，离心力大，会使物料抛得很远。或者当物料还没有从斗中卸出时，斗就转过了驱动轮，而使物料抛到机架下面。因此一般要求转速较低的自流式卸载为宜。对于卸载流管的位置，要求

19、从料斗内抛出的物料，在升送机外罩的上部内沿着抛物线而运动，并落入卸料流管的料槽内，物料不会撤落及造成太多破碎。它通常由卸载角b来决定，b角即水平线与流管槽的起点A和驱动轮中心的连线之间的夹角，这个夹角大致为3045o，较小值适用于枯燥物料，而较大值适用于潮湿物料，在罐头生产车间潮湿物料较多，所以一般b40o左右。二、斗式提升机的主要构件1、料斗料斗是升送机的承载构件，随着被运送物料的性质和升送机构造特点，有三种不同形式的料斗，有圆柱形底的深斗和浅斗及尖角形斗。深斗的斗口呈65o的倾斜，深度较大。用于枯燥的，流动性好，能很好地撒落的粒状物料的输送。浅斗的斗口呈45o倾斜，深度小，用于潮湿的和流动

20、性较差的粒状物料，由于倾斜度较大和斗浅，因此使斗能更好的倾倒。2.4h(h为斗深)。斗是用26毫米的不锈钢板或薄钢板或铝板等焊接，铆接或冲压而成。尖角形料斗，它与上述两种斗不同之处是斗的侧壁延伸到板外，使成为挡边，卸料时物料可沿一个斗的挡边和底板所形成的槽卸出，这种斗用于密集布置定向自流式卸料，适用于粘稠性大和沉重的块状物料运送，斗间一般没有间隔。在食品工厂中大多采用浅斗。料斗的主要参数是它的形式和主要几何参数(斗宽B，伸距A，容积v，高度h)可查有关产品目录。2、牵引件升送机的牵引构件，可用胶带和链条两种，胶带和带式运输机相同。料斗用特种头部的螺钉和弹性垫片固接在带子上，带宽比料斗的宽度大3

21、540毫米。链条常用的是板片或衬套链条或衬套式滚子链条。其节距有150毫米，200毫米，250毫米等，当料斗的宽度为160250毫米时，用一根链条固接在料斗后壁上，深斗和浅斗可用角钢以螺钉固接在链上。牵引构件的选择，取决于升送机的生产率，升送高度，物料的特性。胶带主要用于中小生产能力工厂以及中等提升高度，适合于体积和比重小的粉状、小颗粒等物料的运输。链条那么可适用于高生产率，及升送高度较高和较重的物料运输。三、主要的工艺计算1、生产能力式中 i料斗容积(米2)，由斗的尺寸决定 a两个料斗中心距(米)，可取a2.32.4h(h为斗高度)连续布置的斗ah i/a料斗线容积，即每米长度上可装载的容积

22、(米3米) v牵引构件(带子或链条)速度(米秒) r物料的堆积密度(吨米3) j料斗的充填系数，决定于物料种类及充填方法对于粉状及细粒枯燥物料 j 谷物 j 水果 j计算时，一般先确定斗的尺寸，求得i/a，依公式求出v，然后选定驱动轮半径r，求得n，再校核极距L等。2、电机功率主要消耗于两项： 第二项为链带运动时的阻力 G生产能力(吨小时) H升送高度(米) v链带运动速度(米秒) K1平安系数 K2系数(表中选取)第三节 螺旋输送机一、螺旋输送机原理、结构和应用螺旋输送机又名“搅龙，它是一种不带挠性牵引构件的连续输送机械，主要适用于需密闭输送的粉状和颗粒状物料以及小块状物料，多用于短距离的水

23、平输送，一般在30m以下。螺距相等的输送机主要用于运送物料等。螺距不等时，那么用于运输的同时又可产生挤压力，如在绞肉机，压汁机等中作螺旋供料用。它利用旋转的螺旋将被输送的物料在固定的机壳内推移而进行输送，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，其情况好似不能旋转的螺母沿着旋转的螺杆作平移运动一样。螺旋式输送机的结构如图，主要是由料槽9及支持于轴承2、4的螺旋5所组成。3、7为进料口和出料口，出料口可沿机器的长度方向安装多个并用平板闸门启闭，只有其中一个卸料，传动装置可以装于槽头或槽尾。它的优点： (1)构造简单，横截面的尺寸小，制造本钱低。(

24、2)便于在假设干位置进行中间加强、装料和卸载。(3)操作平安方便。(4)密封好。它的缺点：(1)在运输物料时，物料与机壳和螺旋间都存在摩擦力，因此单位动力消耗较大。(2)由于螺旋叶片的作用，可使物料造成严重的粉碎及损伤，同时螺旋叶片及料槽也有较严重的磨损。(3)运输距离不宜太长，一般在30米以下，过载能力较低。因此，它适用于短距离的输送粉状、粒状和小块状的物料。而且多用于水平的运输，用于倾斜输送时，其倾角一般应小于20o。二、主要构件1、螺旋它可以是右旋或左旋的，单线、双线或三线的，一般都是做成单线的。螺旋叶片形状可分为实体、带式、叶片式和成型等四种。螺旋叶片大多是由厚48毫米的薄钢板冲压而成

25、的，然后互相焊接或铆接到轴上。带式螺旋是利用径向杆柱把螺旋带固定在轴上。有些螺旋是用宽的钢带经过链形轧辊轧成的一个没有接头的整螺旋体。在一根螺旋转轴上，有时可以一半是右旋的，一半是左旋的。这样可将物料同时从中间输送到两端或从两端输送到中间，根据需要进行设计。2、料槽它是由38毫米厚的不锈钢或薄钢板制成和带有垂直侧边的U形槽，为了便于连接和增加刚性，在料槽的纵向边缘及各节段的横向接口处都焊有角钢，料槽有时也用木板制成，其半圆形槽底包有铁片，每隔23米设支架一个，槽用可拆卸的盖子盖在上面。料槽的内直径要稍大于螺旋值径，使两者之间有一间隙。螺旋和料槽制造和装配愈精确，间隙可愈小。这对减少磨损和动力消

26、耗非常重要，一般间隙为6.09.5毫米。三、主要的工艺计算螺旋运输机的计算内容主要是：根据给定的生产能力G，求出螺旋直径D，转数n和电动机功率等。计算前必须具备以下的原始参数(1)输送物料的名称、最大块度和温度、含水率、粘度、磨擦性、腐蚀性等(2)输送物料的堆积密度r(吨米3)(3)要求的输送量G(吨小时)(4)输送的长度或高度(米)及布置形式(5)工作环境(露天或室内，枯燥或潮湿，灰尘多少，环境温度)1、螺旋面型确实定当运送枯燥的小颗粒或粉状物料时，宜采用实体螺旋这是最常用的型式运送块状的或粘滞性的物料时，宜采用带式螺旋。当运送韧性和可压缩性的物料时，宜采用叶片式或成型的螺旋，这两种螺旋往往

27、在运送物料的同时，还可以对物料进行搅拌，揉捏及混合等工艺接作。2、螺旋直径和生产能力计算式中 F料槽内物料的断面积(米2) v物流速度(米秒) r物料的堆积密度(吨米3) D螺旋输送机的螺旋直径(米) j物料的充填系数 C与输送机倾角有关的系数 n螺旋轴的转数(转分) s3、螺旋轴的转速从螺旋输送机的工作原理可知，要使物料平稳地在料斗内被螺旋推移前进而不致被螺旋所抛起，必须保证物料所受的切向力小于物料重力和对槽壁的摩擦力。否那么物料会被抛起，磨损增大，而切向力的大小又直接与转速有关，故螺旋的转速是不能过高的，即实用物转速应与临介转速保持一定的关系。根据实验得出，螺旋轴的极限转速为：式中，A为物

28、料特性系数。将该式代入生产能力计算公式，那么有：式中，K为物料综合性系数。如果根据输送物料的块度，需选择较大的螺旋直径，那么在维持生产能力不变情况下，可以较低的螺旋轴转速以延长其使用寿命。在决定标准的螺旋直径D后，便可从表中选取A值，按公式求得螺旋轴的转速n(要注意的是A值的选择必须与K值相对应)，它也要圆整为标准的转速系列：20、30、45、60、75、90、120、150、190(转分)。圆整后，螺旋输送机的充填系数j势必不同于原来从表中所取的数值，此时应按下式再校验其充填系数值：如j值在表中所推荐的范围内是适当的，假设稍低于其下限值时也是允许的，但不得高于表所列数值的上限，否那么，应增加

29、螺旋直径，重新计算转速和再一次校核j值。4、功率计算螺旋运输机的运动阻力包括，物料对料槽的摩擦阻力；物料对螺旋面的摩擦阻力，中间轴承和末端轴承的摩擦阻力，其他附加阻力等。附加阻力为物料在中间轴承的堆积，物料被搅拌，以及螺旋与料槽之间隙内物料的摩擦等。由于这些阻力难以精确计算，因此在计算功率时，是利用实践中得出的阻力系数。水平的螺旋运输机功率计算公式为：倾斜式螺旋输送机式中G螺旋输送机的生产能力(吨/小时) w物料的阻力系数 L螺旋输送机的水平投影长度(米) H螺旋输送机的垂直投影高度(米)，当向上运输时取正值，向下运输时取负值 b螺旋输送机的倾角5、设计考前须知第四节 气力输送一、气力输送概述

30、和分类运用风机或其它气源使管道内形成一定速度的气流，到达将散粒物料沿一定的管路从一处输送到另一处，称为气力输送。它是在承载介质(气流)中输送散粒体食品物料的一种装置。在食品加工中得到广泛应用，如面粉的输送和回收、高层建筑和远程的散粒食品的输送等。其特点是靠具有一定能量的气流提供动力，简化了机械传动装置，且在密闭管道中输送，减少了物料损失和改善了劳动条件。与其它输送机比拟起来，其优点在于：（1） 输送过程密封（2） 结构简单，装卸、管理方便（3） 工艺连续化程度高，便于实现自动化（4） 输送能力较高，较低装卸本钱而缺点那么是：（1） 动力消耗较大（2） 管道易磨损（3） 输送物料品种有限制根据工

31、作原理可把气力输送设备分为三类：1、吸入式气力输送装置它的工作原理是：风机7开动后，整个系统内被抽成一定的真空度。在压力落差的作用下，大气中的空气流便从料堆物料的间隙透过并把附近的物料带入吸嘴1，再沿输料管2输送到别离器3中，使空气与物料别离开，物料通过卸料器6从别离器中卸出，为了去除残料和灰尘，气流再沿管进入一级离心除尘器5，然后再进入二级除尘器9；最后洁净的气流被吸入风机7再排人大气中。吸入式的主要优点是能多点供料和供料简便。缺点是输送距离短(100200m)，当空气的真空度超过0.050.06MPa时，气流携带物料的能力显著下降，因此易发生管道阻塞。2、压送式气力输送装置风机1装在线路的

32、最前部，它把空气压入输料管2内；物料由料斗3装入输料管内，它在气流中呈悬浮状态，带有物料的混合气流进入别离器5中；物料卸出后，气流通过管进入除尘器7，除尘后的气流排入大气。压送式的主要优点是：输送距离长，允许物料的浓度混合比大，不易阻塞，管路不严密时，仍能继续作业。缺点是必须由低压区间高压区供料，因此供料复杂，并且不能多点供料。3、混合式气力输送装置它被风机分为前后两局部：前部与吸入式类似；后部与压送式类似。因此，混合式具有两者的共同优点：可以多点供料、运输距离长。缺点是风机的工作条件恶劣，带有灰尘的空气通过风时机影响其使用寿命。二、气力输送的主要零部件气力输送装置主要由供料器、输送管道系统、

33、别离器、除尘器和风机等局部组成。1、供料器供料器的功能是把被输送的食品物料卸入输料管内并与气流形成一定的混合比。它的结构特点和工作原理取决于物料的物理性质和气力输送的型式。(1)吸入式气力输送供料器吸嘴是最常用的吸入式气力输送供料器，适用于粉粒状及小块状物料。 吸嘴应满足如下要求具有最小的压力损失；轻便、可靠、易于操作具有能调节补充风量的简单可靠装置；便于埋入料堆，但又不能“漂浮其中。吸嘴的结构参数为：内筒直径、吸料环形间隙等。内筒直径按下式计算：式中 G生产率(th) r进口处的空气重度，(kgm3) v内筒中的气流速度(ms) n同时工作的吸嘴个数 m气流物料混合比吸嘴中的压力损失包括：空

34、气通过料堆的压力损失、物料颗粒起动的压力损失、补充风量的压力损失和混合物料在吸嘴中通过的压力损失。其大小一般在310kPa，约为总压损失的1/3左右。(2)压送式气力输送供料器压送式气力输送供料器的工作特点是把物料从低压区装入高压区，所以气密性要求较高，结构比拟复杂。根据其工作原理可分为旋转式、喷射式、螺旋式和容积式等。常用的一种就是旋转式供料器叶轮式供料器。该供料器适于中、低压的气力输送，在食品加工中使用得很多。叶轮格子孔的总容积V必须保证气力输送的生产率。叶轮式供料器的排料量，在低速旋转的情况下，与转速大致成正比。但超过某一转速，排料量反而下降，并出现供料不稳定。其原因是当叶片的圆周进度超

35、过某数值时，叶片将物料飞甩开，不能充分进入格子空间，而已被送入格子空间物料也可能未等下落又被高速回转的叶片带上来。2、输料管输送管系统由直管、弯管、软管、伸缩管、回转接头、增压管和管道连接部件等根据工艺要求配置组成。设计输送管及其附件，应满足如下的要求：接头和焊缝处应确保良好的气密性；运动阻力最小；装卸方便，具有一定的灵活性；力求缩短管道的总长度。直管和弯管管通常采用直径50-300mm的焊接钢管，其内径按空气流量和所选定的气流速度进行计算，然后再圆整为国家标准的系列尺寸。输料管中最难解决的是弯曲局部的磨损。因此，采用许多措施，如高碳钢材由外表淬火、内壁衬用耐磨的可更换的衬垫或镀硬质合金层或搪

36、瓷等来提高其使用寿命。线路改变方向和位置的地方采用软管结构，以便增加其可动性。但是，阻力将比硬管增加两倍以上。线路中应尽量减少弯管的数量或尽量加大其曲率半径，常用的弯管曲率半径推荐值如下：输送粉状物料(面粉)：R6D输送粒状物料(谷物)：R6D(D管内径)。3、别离器它的作用是降低气流速度，改变气流运动方向或在离心力的作用下将物料别离出来。常用的有容积式和离心式的两种。(1)容积式别离器容积式别离器的作用原理是，空气和物料的混合气流由输料管进入容积突然增大的容器内，使气流的速度降低到远小于悬浮速度(一般为0.03一0.1v悬浮)，这样气流便失去对物料颗粒的携带能力，物料颗粒便在重力的作用下从混

37、合气流中被别离出来。它的圆筒局部的内径D用下式计算式中 Q通过别离器的风置(m3s) vf物料颗粒的悬浮速度(ms) K1圆筒局部的高度尺寸建议取为D的1.02.0倍，视物料粒径而定。锥筒局部高度参考示意图计算。容积式别离器结构简单，易制造，工作可靠，但尺寸较大。(2)离心式别离器 离心式别离器的构造很简单，它是由圆筒局部2和导入混合气流用的均向导管1以及圆箱形上部的同心排气管3，下部连接带卸料口的圆锥体4组成。确定离心式别离器别离效果的主要因素是气流进入的速度和别离器的几何尺寸。气流进入速度为1216ms。离心式别离器的尺寸较小，制造方便，别离效率较高(粉状物料可达8099)，压力损失较小(

38、一船在1kPa以下)。几乎没有缺点。4、空气除尘器由于在别离器中只能别离出粒度较大的物料，因此排出的气流内还含有很多微细的物料颗粒和灰尘。因此必须设置除尘器，以便提高风机的寿命和减小对空气的污染。常用的除尘器有离心式和布袋式两种。(1)离心式除尘器它的结构和工作原理与离心式别离器类似。不同的是它的外壳半径较小，以便提高其除尘效果。常常将两个或几个直径较小的除尘器并联使用，效果极佳。(2)布袋过滤器它是利用多孔的纤维滤布的过滤作用进行空气防尘的一种装置。布袋过滤器中起决定作用的特征尺寸是滤布的面积比：式中 Q需除尘的风量(m3h)； v过滤的风速(mmin)布袋除尘器最大的优点是除尘效率高。但不

39、适于过滤含有油雾、凝结水及粘性的粉尘，同时它的体积较大，设备费用高，维修和管理复杂。因此，只适于除尘要求高的场合使用。5、风机风机可产生一定压差的气流，用以克服气力输送系统各构件引起的压力损失。气力输送系统中使用最广泛的是罗茨风机。风机的转子之间和转子与机壳之间的间隙约为0.30.5mm，这样可保证转子的正常旋转又不会引起漏气。这种风机的主要缺点是运转时噪音较大并要求有彻底的除尘措施。工作压力多为0.20.5MPa。离心式风机是另外一种常用的风机，它由蜗壳和在其中旋转的叶轮组成。其优点是：较小的尺寸可以获得较大的风量，效率高，可在含尘量大的环境中作业。但是，它的最大缺点是风量变化较大，工作不稳

40、定；有可能造成电机过载。三、气力输送设计根底气力输送的主要参数包括：生产率、混合比、输送气流速度、输料管管径、压力损失、输送空气量、风机功率等。这些参数的正确选择和确定，对气力输送装置的合理地设计和经济可靠地使用有着十分重要地意义。1、几个有关的参数(1)混合比m混合比m是气力输送重要的参数。在食品加工中输送面粉时吸入式的可取2030，压送式的取100150。混合比值愈大，相应的输料管的管径愈小，单位能耗也愈小。(2)输送气流速度输送物料的气流速度必须能防止物料在管中的堵塞以及防止物料颗粒因与管壁的碰撞而引起的破碎。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。一般将输送气

41、流速度表示为物料悬浮速度的函数：K为经验系数。(3)输送空气量可按下式计算：式中 Qa输送的有效空气量(m3/h) Ge输送的物料量(kg/h) ra气流密度(kg/m3) m 混合比(4)输料管内径(5)压力损失，包括启动加速压损、摩擦压损、悬移压损和局部压损。2、风机功率确实定第五节 流送槽它是属于水力输送物料的装置，用于把原料从原料堆放场送到清洗机或预煮机中，适用于番茄、蘑菇、菠萝和其他块茎类原料的输送。工作原理及构造：流送槽如图，由人工或机械把放在堆放场的原料放入水平输送机，然后由输送机将物料送到流送槽中，由于水的流动，一方面将物料随水流输送到目的地，另一方面可以把原料外表的泥沙杂质等

42、浸泡及冲洗再经过滤筛板滤去泥浆、污水后进入清洗机中，这样水力输送就有清洗和输送的作用。污水从筛板流出，经过处理进行循环使用。流送槽由具有一定倾斜度的水槽和水泵等装置所构成。水槽一般可用砖砌和水泥浇灌，也可用木材或钢材制造，还有用硬聚乙烯板材制成。槽内作得比拟平滑，在两侧用喷嘴加水，喷嘴有利于原料的冲洗，槽底为半圆形或方形，还有除砂装置，槽的倾斜度(即槽的两端高度差与槽的长度之比)用于输送时为0.010.02米米，在转弯处为0.0110.015米米，用作冷却槽时0.0080.001米米。为了防止输送时造成死角，转弯处的曲率半径应大于3米。用水量为原料重量的35倍。水流速度要求在0.50.8米秒之

43、间。有时直接利用自来水的压力输送，但是一般都采用离心泵加压。槽中操作水位为槽高的75。第六节 真空吸料装置真空吸料装置是一种简易的流体输送方法，只要厂内有真空系统的都可以将流体作短距离输送及一定高度的提升。如果原有输送装置是密闭的，就可直接利用这些设备作真空吸料之用，不需增添其他设备。对于果酱、番茄酱等或带有团体块粒的料液，尤为适宜。因如用泵送，需选用特殊的泵，由于其粘度较大或具有一定腐蚀性，普通离心泵等是不能使用的，使用真空吸料装置可解决没有特殊泵时的物料输送问题。但它的缺点是输送的距离或提升高度不大，效率很低。近几年来，有些罐头食品厂的流水作业线上采用此装置。如某工厂其原料预煮机械在一楼，

44、而拣选工序安置在二楼，这样用真空吸料装置将预煮后的物料提升到二楼进行检查及拣选。一、工作原理图为真空吸料装置示意图。真空泵将密闭输入罐3中的空气抽去，造成一定的真空度。这时由于罐3与相连的槽1之间产生了一定的压力差，物料即由槽1经管道2送到罐3里，将物料从罐3排出的方法有间歇和连续两种。间歇法是破坏罐3的真空度，即可以从阀门6卸出。连续法出料是阀门6采用特制的旋转叶式阀门，要求旋转阀门出料能力与管道2吸进罐3中的流量相同。罐3上有一阀门7，用来调节贮罐的真空度及贮罐内液位高度。真空泵5与别离器8相连，别离器8再与贮罐3相连。因贮罐内抽出的空气有时还带有液体，先在别离器别离后再进入真空泵中抽走，

45、如为水，且采用湿式真空泵，就不一定采用别离器，一般采用水环式真空泵，其最高真空度可到达百分之八十五以上。二、水环式真空泵水环式真空泵，主要是由泵体和泵壳组成的工作室。泵体是一个呈放射状均匀分布的叶片和轮壳组成的。叶轮1，偏心地装置在圆形的工作室内。泵起动前，在工作室内灌满水，当电动机带动叶轮旋转，由于离心力作用，将水甩至工作壁形成一个旋转水环。水环上部内外表与轮壳相切，沿箭头方向旋转的叶轮在前半转中，水环的内外表逐渐与轮壳离开，因此各片之间的空隙逐渐扩大，这样空气从大镰刀形吸气口中被吸入而形成真空。在后半转中水环的内外表逐浙与轮壳接近因此叶片间的空间逐浙缩小，各叶片间的空气被压缩并从小镰刀形的

46、排气口中被排出。叶轮每转一周，叶片间容积即改变一次，叶片间的水就象活塞样反复运动，也就连续不断地抽吸与排出气体。这种泵结构简单、紧凑，易于制造，操作可靠，转速较高可与电动机直联，内部不需润滑，可使排出气体免受油污，排气量较均匀，但因高速运转水的冲击使泵体及泵叶磨损造成真空降低并需经常更换，功率消耗较大。三、真空吸料装置计算设Pa为大气压力(大气压)，Ph为贮罐中的压力(大气压)，H为液位差(米)，g为重力加速度。根据流体流动的能量守恒定律柏努利方程式，在图中取两个截面，A-A为槽的截面，B-B为出口管的截面，以每一公斤液体计：式中 vA截面A-A处的流速(米秒)，因与管道截面流速比，此值甚小，

47、计算时可取0 vB截面BB处的流速(米秒)h(A-B)截面(A-A)(B-B)之间管道及管件的阻力根据流量方程式有：从公式可以根据要求流量决定管径，但实际上管径的决定根据料液所含固体的大小含量估计决定，一般取得大些，以防止堵塞管道，在选定管径时，可用一流量系数m校正，该值一般取0.350.4。管道及管件等的阻力可根据流体力学或化工原理计算。如取阻力h(A-B)等于零，那么在管道中，可达流速为：四、真空吸料装量操作及优缺点开始抽真空前，应在贮料槽中先注入适量的水，使淹没贮料槽的进口管或先放满料浓，起水封作用，不然贮槽与大气相通而抽不了真空。运转时要控制恒定的真空度，以保证贮罐内水位稳定。停机时应

48、排掉水别离器内的积液。对贮罐管道等要经常进行清洗。主要优缺点：由于物料处于贮罐内抽真空，比拟卫生，同时把物料组织内的局部空气排除，减少成品的含气量。但由于管路密闭清洗困难，功率消耗较大。如果输出设备是密闭的，也可采用压缩空气注入输出罐，利用压缩空气的压力将料液输送至另一设备，其原理和真空吸料装置是类似的。第七节 泵一、离心奶泵1、工作原理及结构它是奶品工厂中应用最广泛的输送设备。它的工作原理和使用，同一般离心泵一样，泵的主要工作局部是翼轮，翼轮上面有一定数目的翼片，由于翼片流道的液体跟随旋转产生离心力，从翼轮中心核甩向翼轮外缘，以较高之流速流入蜗壳形泵腔内，并流向排出口而输出，在此同时，泵的中

49、心形成定的真空度，使液体不断从吸入口进入泵中，并且连续地将液体送出去。凡与液体接触局部，全部用不锈钢制造，保证卫生条件。2、种类主要根据翼轮不同而区分(1)开启型多翼式单片式；(2)封闭型具有较高的扬程与流量，效率亦较高。3、离心奶泵的密封装置泵的转轴与泵体间的密封装置很重要。良好的密封结构能防止液体的泄漏和空气的渗入，又必须具备适当的润滑性和耐磨性和符合卫生要求。目前采用较多的是不透性石墨端面密封结构。4、安装考前须知(1)管道不宜过长，尽量减少弯头，连接处要十分紧密，防止空气进入而产生空气囊。(2)管道应单独设立支架，不要把全部重量压在泵上5、主要优缺点优点：(1)传动结构简单一般采取二极或四极的电动