第二章食品输送机械

食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械第二章物料输送机械食品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。食品工厂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三节可压缩流体输送机械与备

本章小结

思考题

自测题食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂输送机械的作用按生产工艺的要求将物料从一处输送到另一处（例如，将原料从原料库运到车间加工，将产品从生产车间送到成品库等）；在单机设备或生产线中，利用输送过程实现对物料的工艺操作（例如，连续干燥设备、连续冷冻设备等）；输送工艺所需的工作介质或产生工艺所需的工作环境状态（例如，利用风机提供热空气或冷空气等）。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械输送机械与设备分类根据物料形态，可分为固体物料输送机械、液体物料输送设备和气（汽）体输送机械与设备等。根据过程的连续性，可分为连续式和间歇式两大类。按传送时的运动方式可分为直线式和回转式。根据驱动方式又可分为机械驱动、液压驱动、气压驱动和电磁驱动等型式。输送固体物料时，采用各种类型的输送机；输送流体物料时则采用各种形式的泵和气、液流输送装置。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械第一节 固体物料输送机械食品生产过程中，固体物料以散装或包装的形式进行输送。目前食品工厂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、螺旋输送机四、气流输送系统五、其它输送机械与装置食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械一、带式输送机带式输送机广泛用于食品工厂的连续输送机械中，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）结构原理（二）主要构件食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（一）结构原理带式输送机的基本构成食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械输送带的基本布置形式5.带凹弧凸弧曲线段1.水平2.倾斜3.带凸弧曲线段4.带凹弧曲线段食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（二）主要构件1．输送带2.

驱动装置3.

机架和托辊4.

张紧装置食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械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：橡胶带、纤维织带（帆布带）、钢带、钢丝网带、链条带、板式带和塑料带等。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械橡胶带橡胶带是由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。食品工业中，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。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械钢带机械强度大，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。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械钢丝网带特点：强度高，耐高温。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。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械塑料带分整芯式和多层芯式两种。整芯式塑料带制造工艺简单，成本低，除挠性较差外其余性能较好。多层芯塑料带在强度方面和普通橡胶带相似。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。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械帆布带特点：抗拉强度大柔性好，能经受多次反复折叠而不疲劳。帆布的缝接通常采用棉线和人造纤维缝合，少数情况下用皮带扣连接。应用：饼干成型前面片和饼坯的输送，如面片叠层、加酥辊压、饼干成型过程中均用帆布作为输送带。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械板式带也称链板式传送带。链板式传送装置中，被送物料的移动由板式关节链牵引件，而支承被送物品的构件则为托板下固定的导板，即链板是在导板上滑行的。应用：灌装和封口设备中的输送带。最后需要指出，如果输送角度过大，摩擦力不能保持物料与输送带相对静止。这种场合可以沿输送带上加装适当高度的拦板（刮板）。有时将加了拦板的带式输送机也称为“刮板”输送机，但在原理上与下面所述的刮板输送机有本质的区别。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械扣带由不锈钢条或塑料制成也有的直接用较粗的钢丝制整体输送链（不另用链条）。链条的链接有活动余地，使得这种输送带在水平方向可能以弧线方式或螺旋方式行进（图2.4）。应用：在工艺过程时间长的连续式操作中（如速冻，参见第十三章螺旋速冻机内容），采用螺旋带输送可以大大节省占地面积。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械图2.4弧形和螺旋形带式输送机食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械链条带通常由固定于链条节之间的金属条板构成。牵引驱动与钢丝网带的情形相似，也以一对齿轮驱动。一些处理设备用链条带作输送件。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械2.驱动装置包括电动机、减速器、驱动滚筒（齿轮）等，在倾斜式输送机上还设有制动装置。驱动滚筒一般为空心滚筒，其长度略大于带宽。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。一般为鼓形，为了增加滚筒和输送带之间的摩擦力，表面通常包上木材、皮革或橡胶；牵引力：F=S入—S出=S出（efα-1）

f--摩擦系数，α---传送带在滚筒上的包角；增大牵引力的方法：增大摩擦系数和包角；链板式、钢丝网带式和辊式输送机中所用的驱动装置为一对链轮。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械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。托辊分上托辊（即载运段托辊）和下托辊（即空载段托辊）。并非所有的输送带都需要用托辊。例如，如上所述的板式带依靠机架导板承托滑行，钢丝带、链条带则借助于链条滑槽运行。实际上，在输送速度不大和输送距离不长的场合，柔性输送带（如橡胶带、塑料带和帆布带等）大多也不用托辊，而采用托板方式。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械图2.6上托辊的形式（1）平直单辊式（2）平直多节单辊式（3）单辊式（4）双辊“V”式（5）三双辊槽“V”式（6）三双辊“V”式平托棍防跑偏托棍调整托棍槽形托棍食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械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。常见形式食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械带式输送机的其它构件：逆止器（倾斜输送）它包括滚柱式逆止器、带式逆止器和电磁闸瓦式逆止器3种装料和卸料装置：保证均匀地供给输送机以定量的物料，使其在输送带上均匀分布。带式输送机的设计计算输送量：Q=3600×F×v×ρ×φ倾斜带输送量：Q0=Q/φ0倾斜输送时的系数，与输送角度有关。输送带长度：L=2l0+π/2×(D1+D2)+A×N,A---接逢长度，N---接逢数作检查操作台时的长度：

L=2（aG/2q+l1+l2）功率计算：P=（Fmax-F1）×v/η食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械带式输送机外形图平带食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械二、斗式提升机应用类型（一）结构原理（二）主要构件特点：斗式输送机的优点：结构简单，紧凑，占地面积小，工作平稳可靠，提升高度高(可达30—50m)，生产率范围较大(3～160m3/h)，耗用动力少，有良好的密封性等。斗式输送机的缺点：对过载敏感，必须连续均匀地供料，料斗容易磨损，容易引起粉尘爆炸等。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械斗式提升机应用在食品连续化生产中，将物料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。例如蘑菇从料槽升到预煮机、番茄生产流水线等，都采用斗式提升机。主要用于垂直或倾斜较大的场合，输送粉粒状、块状、纤维状物料。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械斗式提升机的类型根据用途不同可分为倾斜式和垂直式两种；按牵引机械可分为平带式和链式（单链式和双链式）两种；按速度可分为高速和低速两种。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械倾斜式与垂直式倾斜式垂直式食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（一）结构原理倾斜式与垂直式

料斗布置装料方式

卸料方式食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（二）主要构件1.料斗

2.牵引件食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械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。尖角形料斗适用于黏稠性大和沉重的块状物料用定向自流式卸料的场合。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械料斗布置背部（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。密接料斗可以使进料连续和均匀。（1）（2）图2.9料斗在牵引带上的布置简图食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械装料方式吸取(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。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械卸料方式离心式：适用于物料提升速度较快的场合，一般在l~2m/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(0.5~0.8m/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0.6~0.8m/s，适用于流动性不良的散状、纤维状物料或潮湿物料。斗式提升机卸料分析受力情况：离心力F=m×v2/r,重力P=m×g在受力分析图上，△ABO≌△AFR所以：OB：OA=FR：AF=AP：AFOB=l,OA=r,AP=P,AF=FL/r=P/F=(m×g)/(m×v2/r)=(g×r)/v2极距L=gr2/v2V=πrn/30L=895/n2L≤rb,即极点位于驱动轮圆周以内，离心力大于重力，离心卸料；L≥ra,速度较低，离心力小于重力，极点位于料斗外缘，作定向自流卸料；rb≤L≤ra，速度中等，料斗作无定向自流卸料，离心力和重力均起作用。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械2.牵引件牵引件可用胶带和链条两种：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30~40mm。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（160~250mm）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。牵引件选择食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械牵引件选择取决于提升机的生产率、升送高度和物料的特性。胶带主要用于中小生产能力的工厂及中等提升高度，适合于体积和相对密度小的粉状、小颗粒等物料的输送。链条作牵引件则适合于生产率大、升送高度大和较重物料的输送。3、机头：头轮、机头外壳、停止器、传动装置等组成；4、机筒，厚为2—4mm的钢板制成，起密封作用5、机座：机座外壳、底轮、张紧装置及进料斗组成。斗式提升机的设计计算生产能力：Q=3.6×(V/a)×v×ρ×φQ设计=K×QK=1.2----1.4,进料不均匀系数功率消耗:N0=(Q×H/367)×(1.15+K/r)第一项为物料输送一定高度H所消耗的能量和安全系数1.15;第二项为链带运动时的阻力能耗;K为系数,与生产能力,牵引构件的形式有关;电机功率N电机

=K0×N0/ηK0电机备用系数1.15---1.20,η---传动效率,0.8—0.9斗式升送机食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械三、螺旋输送机一般结构螺旋

壳体驱动机构特点螺旋式输送机（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。螺旋输送机食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械特点优点：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。（5）可同时进行混合、搅拌、加热等工艺操作。(6)输送时，可以多点进料，也可在多点卸料，因而工艺安排灵活；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。根据螺旋体转速的不同，可以将螺旋输送机分为快速螺旋输送机和慢速螺旋输送机；慢速螺旋输送机用于水平输送或小倾角的倾斜输送；而快速螺旋输送机主要用于倾斜输送或垂直输送，也可用于水平输送。安装形式的不同，可以将螺旋输送机分为移动式和固定式螺旋输送机。工作倾角的不同可分为立式螺旋输送机、倾斜式螺旋输送机和水平式螺旋输送机形式。立式螺旋输送机用于垂直向上输送物料；水平式螺旋输送机用于水平方向角小于20°的倾斜输送物料；倾斜式螺旋输送机则用于上述两种情况之间，即在20°～90°之间的物料输送。输螺旋输送机的分类食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械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。螺旋输送机可以用作常被用作喂料设备、计量设备、搅拌设备、烘干设备、仁壳分离设备、卸料设备、搅拌揉捏设备以及连续加压设备。螺旋输送机被广泛应用于食品工业中。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械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

螺旋的轴食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械螺旋形状实体螺旋（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。当运动韧性和可压缩性物料时，叶片式（3）或齿型（4）螺旋(螺距约为1.2倍直径)，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4~8mm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，带式螺旋用径向柱杆固定。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械螺旋的轴

实心或空心，一般由长2~4m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，而且互相连接也方便。轴承分为头部轴承和中间轴承；头部轴承应使用止推轴承(止推轴承一般是由两个止推垫片或更多止推垫片和若干滚动体组成,一般止推垫片分为轴片和座片,滚动体一般最常见型式是由铁质或铜质保持架组合成整体.该类型轴承最常见是钢球式推力轴承。)，安装在输送物料的前方；中间轴承使用吊轴承（对开式滑动轴承）。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械吊轴承食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械驱动机构（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。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械螺旋输送机壳体槽型：截面如图2.15所示，它主要用于水平方向的输送。圆筒型：可用于不同方向的输送。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械壳体槽型：主要用于水平方向的输送。螺旋叶片与料槽的间隙为6－9.5mm圆筒型：可用于不同方向的输送。槽盖槽体螺旋叶螺旋轴图2.15螺旋槽截面螺旋输送机的设计计算生产能力G=3600·F·v·ρ·φ·CF=π·D2/4，v=t·n/60,G=60·(π·D2/4)·t·n·ρ·φ·C实体螺旋和带式螺旋t=0.8D,t=D螺旋轴的转速：nlimit=B/√D螺旋输送机的功率消耗：N0=（G/367）×（LW0±H）电机功率：N=K电×N0/η例题：P55螺旋输送机螺旋输送机食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械四、气流输送系统气流（力）输送系统是利用气流的动压或静压，将物料沿一定的管路从一处输送到另一处的输送系统。食品工厂利用气力输送系统对散粒物料进行输送，如面粉、大米、糖、麦芽等。（一）气流输送系统的类型（二）气流输送装置的主要部件食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（一）气流输送系统的类型1．吸送式气流输送系统2．压送式气力输送系统3．混合式气流输送系统食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械1．吸送式气流输送系统优点：供料简单方便，能同时从不同位置的数处吸取物料。缺点：输送距离和生产率有限，压力差不大（<1atm）。这种装置对密封性要求很高。为了保证风机可靠工作及减少零件磨损，进入风机的空气必须预先除尘。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械2．压送式气力输送系统优点:它便于装设分岔管道，故可同时把物料输送至多处，且输送距离可以较长（推动力可>1atm），生产率较高。此外，系统的漏气位置容易发现，且对空气的除尘要求不高。缺点是供料装置较复杂，因为物料是由低压环境进入高压输料管的，并且不能或难于同时由几处供料。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械3．混合式气流输送系统优点：此种形式综合了吸送式和压送式的优点，既可以从几处吸取物料，又可以把物料同时输送到几处，且输送的距离可较长。缺点：是含尘的空气要通过鼓风机，从而使系统的工作条件差。气力输送机在粮仓中的使用食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（二）气流输送装置的主要部件1．供料器2．输送管系统部件3．分离器4．除尘器5．风管及其附件6．气源设备食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械1．供料器供料器的作用是把物料供入气力输送装置的输送管道，造成合适的物料和空气的混合比。它是气力输送装置的“咽喉”，其性能的好坏直接影响生产率和工作的稳定性。它的结构特点和工作原理取决于被输送物料的物理性质与气力输送装置的形式。供料器可分为以下两类:吸送式气流输送供料器压送式气力输送供料器食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械(2)压送式气力输送供料器在压送式气力输送装置中，供料是在管路中的气体压力高于外界的大气压条件下进行的。根据其作用原理可分为旋转式喷射式螺旋式容积式食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械容积式供料器又称仓式泵，有单仓式和双仓式两种。主要用于运送粉状物料的高压压送式气力输送装置。容积式供料器可以从底部也可以从顶部排料。原理：均是利用压缩空气使容器内粉状物料流态化后压送入输料管。容积式供料器的供料是周期性的。一个供料周期有装料、充气、排料、放气四个过程。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械双仓式单仓式只能间歇供料。由两个单仓组合而成的双仓式供料器，可获得近似连续供料效果。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械单仓容积式供料器食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械螺旋式供料器一种用于工作压力p≤0.25MPa、输送粉状物料的压送式气力输送装置。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械喷射式供料器特点结构简单，尺寸小，不需任何传动机构。但所能达到的混合比小，压缩空气消耗量较大，效率较低。主要用于低压短距离压送装置食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械旋转式供料器一种广泛用于中、低压条件供料装置。一般适用于流动性能较好、磨损性较小的粉粒状及小块状物料。最普遍使用的为绕水平轴旋转的圆柱形叶轮供料器，其结构如图2.22所示。其中的均压管可使叶轮格室内的高压气体转到装料口之前排出，从而使其中的压力降低，便于物料填装。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械(1)吸送式气流输送供料器利用管内的真空度，通过供料器将物料连同空气一起吸进输料管。常用的两种形式：吸嘴

喉管

食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械喉管也称固定式受料嘴。应用：固定点取料，取料量调节。用于气流烘砂系统的喉管用于粉状物料（如面粉）输送的诱导式固定受料嘴食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械诱导式固定受料嘴食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械用于流砂的固定式受料嘴食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械吸嘴主要用于车船、仓库及场地装卸粉粒状及小块状的物料。吸嘴的结构型式很多，以单筒吸嘴结构最简单。有以下形式等：食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械2．输送管系统部件输送管系统通过由直管、弯管、软管、伸缩管、回转接头、增压器和管道连接部件等构成。具体可根据工艺需要配置。输料管的结构及尺寸对系统压力损失、输送装置的生产率、能量消耗和使用可靠性等都有很大影响。在设计输料管及其元件时，必须满足：接头和焊缝的密封性好；运动阻力小；装卸方便，具有一定的灵活性；尽量缩短管道的总长度。(l)硬管(2)挠性管(3)增压器(4)回转接头食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械(4)回转接头在气流输送系统中，为了满足作业的要求，往往要求输料管能在垂直平面内上下仰俯及在水平面内左右转动。为此，必须装设回转接头。常用的有球铰式和柱铰式。球铰式可实现万向转动，而柱铰式只能在平面内转动。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械(3)增压器由于气流在输送过程中要受到摩擦和转弯等阻力，还可能有接头漏气等的压力损失，因此，在阻力大、易堵塞处或弯管的前方以及长距离水平管输送时，可安装增压器来补气增压。增压器的结构如图2.26所示。压缩空气从供风管进入通气环道后，经喷嘴以切线方向吹入输料管，在料管中压缩空气呈螺旋态前进，并推动物料向前运动。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械(2)挠性管在气力输送系统中，为了使输料管和吸嘴有一定的灵活性，可在吸嘴与垂直管连接处和垂直管与弯管连接处安装一段挠性管（如套筒式软管、金属软管、耐磨橡胶软管和聚氯乙烯管等），但由于软管阻力较硬管大（一般为硬管的两倍或更大），故尽可能少用。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械(1)硬管系统管路可采用无缝或焊接不锈钢管。对高压压送和高真空吸送，因混合比大，多采用表面光滑的无缝钢管；对低压压送或低真空吸送，可采用焊接钢管。若物料磨损性很小，也可用白铁皮或薄钢板制作。通常管内径取50~300mm。弯管是刚性管路必不可少的管件，也是造成系统压力损失的集中部件。因此，应尽量减少弯管数，并应注意弯管曲率半径尺寸的选取：当输送粉状物料时取R=6D；输送粒状物料时取

R≥6D；输送小块物料时取R≥10D。其中，R是弯管曲率半径，D是弯管管径。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械3．分离器气流输送装置的物料分离，通常是借重力、惯性力和离心力使悬浮在气体中的物料沉降分离出来。分离器通常有两类：容积式离心式食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械离心式分离器也称旋风分离器，其结构与工作原理请参见本书第四章内容。需要指出的是，对于谷物之类的颗粒物料，离心分离器的分离效率可以达到100%，但对于粒度细小的粉末，离心分离器的分离效率一般不会超过98%。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械容积式分离器原理：空气和物料混合物由输料管进入面积突然扩大的容器中，使空气流降低到远小于悬浮速度vf（通常仅为0.03~0.1vf）的速度。这样，气流失去了对物料颗粒的携带能力，物料颗粒便在重力的作用下由混合物中分离开来，经容器下部的卸料口卸出。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械4．除尘器从分离器排出的气体中尚含有较多粒径范围5~40μm的较难分离的粉尘，为防止污染大气和磨损风机，在引入风机前须经各种除尘器进行净化处理，收集粉尘后再引入风机或排至大气。除尘器的型式很多，但目前应用较多的是旋风除尘器和袋式过滤器。请参见本书第四章的相关内容。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械5．风管及其附件风管是用来连接分离器、除尘器、鼓风机并作为通大气的排气管。对压送式气流输送装置，从鼓风机至供料器之间也需用风管连接。风管直径根据风量和气流速度计算确定。分离器至除尘器之间的风管风速取一般14~18m/s，除尘器以后可取10~14m/s。此外，在风管上应装设必要的附件。在压送式装置上，有时需装设止回阀、节流阀、转向阀、贮气罐、油水分离器、气体冷却器和消声器等。在吸送式装置的风管上，有时需装设安全阀、止回阀、转向阀和消声器等。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械6．气源设备气流输送装置多用风机作气源设备。对风机的要求是：效率高；风量、风压满足输送物料要求且风量对风压的变化要小；有一些灰尘通过也不会发生故障；经久耐用便于维修；用于压送装置的风机排气中尽可能不含油分和水分。有些场合，也使用空气压缩机和真空泵作气源设备。有关这些设备的结构原理可参见本章后面的描述。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械五、其它输送机械与装置（一）流送槽

（二）悬挂输送机食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（二）悬挂输送机悬挂输送机由闭循环轨道、悬挂件、牵引链和驱动装置及张紧装置等构成。轨道可以灵活进行立体布置，在平面方向，它最小可以半径400mm进行转弯，最大转弯角度达它最大可进行180°；在垂直方向可进行陡峭的提升，它倾斜度仅仅受输送器与被输送物之间的间隙限制，通常以45°角度提升。悬挂件的单悬挂重量在20kg以上。典型应用举例：屠宰生产线

鸡蛋加工生产线食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械鸡蛋加工线食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械屠宰线食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械冷却用流送槽流送槽用以冷却预煮物料时，可以将流道弯曲安排（图2.29），以保证必要的冷却时间，同此减小流送槽的占地面积。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械五、其它输送机械与装置（一）流送槽

1.构造及工作原理

2．流送槽的计算（二）悬挂输送机食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（一）流送槽利用水力输送物料的装置，主要用于块状或颗粒状且可与水分离的物料输送。流送槽可用于将物料从原料堆放场输送到清洗机或预煮机，也可将由清洗机或预煮机出来的物料流送到另一个工段。有时流送槽还可兼起冷却或去杂质的功能。番茄、苹果、蘑菇、菠萝和其它块茎类原料的输送多用流送槽。1.构成及工作原理2.计算食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械流送槽水槽可用砖砌、水泥浇灌，也可用钢材、塑料制成。槽内比较平滑，两侧用喷嘴加水（有利于对原料的冲洗和流送），槽底为半圆形或方形（还可设一个假底用于除砂）。槽的倾斜度（即槽的两端高度差与槽的长度之比）因流送槽用途不同而异。用于输送时，直段取0.01~0.02，转弯处取0.011~0.015；用作冷却槽时取0.008~0.001。转弯处的曲率半径应适当选取，以免输送时造成死角。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械1.构成及工作原理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。流送槽用水量冷却用流送槽食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械2.计算生产能力初始流速食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械初始流速根据试验，混合物在槽中的流速不应小于一个相当值，即不应小于可使泥沙沉积于槽底的速度。因此混合物的流速与水流的初速密切相关。初始水流速度可用下式确定：值得一提的是，以上计算式中水料比值m是一个最终需要根据系统调试操作确定的参数，它的大小与流送槽的表面光滑程度和倾斜度有关。一般而言，槽面光滑、倾斜度大，其值会小一些。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械生产能力食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械流送槽的用水量为原料重量的3~5倍。水流速度要求在0.5~0.8m/s之间。可直接利用自来水输送，但是一般都采用离心泵加压。槽中操作水位一般为槽高的75%。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械第二节 液体物料输送机械与设备食品加工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，食品料液一般通过由泵、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、泵二、真空吸料装置三、液体食品输送管路食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械各种液料及输送泵被输送的液体物料的性质千差万别，食品料液从工艺水、稀溶液、油至高黏度的巧克力浆和糖浆等有不同的黏度；许多液体食品具有复杂的流变学特性；某些食品液料具有一定的腐蚀性，本身容易变质或易孳生微生物等。根据以上特点，除了要求所用的泵须适合被输送料液的流变性质（主要是黏度）以外，还要求与输送液体接触部分的金属结构材料均采用耐腐蚀的不锈钢材料制造。这种泵通常称为卫生泵。因此，食品料液须采用卫生泵输送。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械一、泵泵的分类各种液料及输送泵（一）离心泵（二）螺杆泵（三）齿轮泵与转子泵（四）柱塞泵（五）泵的选用用以输送液体的机械通称为泵。按其结构特征和工作原理，可分为以下基本类型：

(1)叶片式泵凡是依靠高速旋转的叶轮对被输送液体作功的机械，均属于此种类型的泵。如各种形式的离心泵、轴流泵、旋涡泵等。

(2)往复式泵利用泵体内往复运动的活塞或柱塞的推挤对液体作功的机械。属于这种类型的泵有活塞泵、柱塞泵或隔膜泵等。

(3)旋转式泵依靠作旋转运动的转子的推挤对液体作功的机械。属于这种类型的泵有齿轮泵、罗茨泵、螺杆泵、滑片泵等。后两类泵又有其原理上的同一性，即均以动件的强制推挤的作用达到输送液体的目的，又统称为正位移式泵或容积式泵。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械泵的分类食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（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食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械离心泵类型离心泵分为普通离心泵和卫生离心泵。普通离心泵在食品工厂多用于工作介质的输送，而食品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。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械普通离心泵原理、分类、特性、安装等在有关（如《食品工程原理》、《化工原理》等）教科书中有较详细的阐述，这里不再介绍。在此仅对输送食品液料的卫生离心泵进行讨论。离心泵的原理与结构离心泵是典型的离心式泵，也是使用范围最为广泛的输送液体机械之一。它不但可以输送简单的低、中粘度溶液，也可以输送含悬浮物或有腐蚀性的溶液。

(一)离心泵的工作原理离心泵的工作原理如图所示。泵轴上装有叶轮，叶轮上有若干弯曲的叶片。泵轴受外力作用，带动叶轮在泵壳内高速旋转。液体由入口沿轴向垂直进入叶轮中央，并在叶片之间通过而进入泵壳，最后从泵的液体出口沿切线排出。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械

工作原理：离心泵多用电动机带动，在启动前泵内要先灌满被输送液体。启动电机后，泵轴带动叶轮旋转，充满叶片之间的液体也随着一起转动，在离心力的作用下，液体在从叶轮中心被甩向外缘的过程中便获得了能量，以很高的速度（15－25m/s）流入泵壳，然后沿着横截面积逐渐扩大的叶轮和蜗形泵壳之间的空间向出口方向汇集，随着流道的扩展，液体速度逐渐下降，压力则逐渐升高，最后经排出管流向输送管道。

叶轮中的液体被甩出时，叶轮中心处便形成低压，在吸入侧液面与泵吸入口处之间的压差作用下，液体便经吸入管源源不断地流入泵内，以补充被排出液体的位置。只要叶轮不停地旋转，液体便不断地吸入和排出。离心泵食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械结构特点卫生离心泵的卫生性主要体现在：（1）泵体所有与食品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。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械机械式密封食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械可以方便地对泵体进行拆洗食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械卫生离心泵外形与结构食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（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。目前食品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吸程与压头食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械螺杆泵类型螺杆泵有单螺杆、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压出。单螺杆泵是一种内啮合转子式容积泵。当单线螺旋的转子在双线螺旋的定子孔内绕定子轴线作行星回转时，转子——定子副之间形成的密闭腔就连续、匀速、容积不变的将介质从吸入端输送到压出端。

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，封闭腔沿轴向由吸入端向排出端方向运动，封闭腔在排出端消失，同时在吸入端形成新的封闭腔。螺杆作行星运动使封闭腔不断形成，向前运动以至消失即将液体向前推进，从而产生抽送液体的作用。为了保护橡皮套，泵不能空转，开泵前需灌满液体，否则橡皮套发热会使橡皮变为浆糊状，使泵不能正常运转。工作原理食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械泵的吸程与压头螺杆泵有较高（接近8.5mH2O）的吸程，其排出压头与螺杆长度有关，一般每个螺距可产生20m水柱的压头。这种泵的输出脉动小、运转平稳，无振动和噪音，适宜于输送高黏度料液及带有固体颗粒的浆料。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械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750~1500r/min。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。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械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3~6mm，螺距范围为50~60mm。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。对橡皮套的技术要求为硬度邵氏65～75°，耐磨性700，永久伸长率10％，拉断强度980---1470牛／厘米2，拉断的相对伸率30％，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。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械螺杆具有单头螺纹，其任意截面皆为半径为R的圆，截面的中心位于螺旋线上且与螺杆的轴心线偏离一个偏心距e，绕轴旋转且沿螺套内壁公转。衬套内表面具有双头螺纹，其任意截面为一长圆，两端是半径为R（等于螺杆截面半径）的半圆，中间是长为4e的直线段螺杆泵外形图三螺杆泵螺杆螺杆泵的特点：螺杆泵能均匀连续地输送液体，具有容积泵的优点，脉动小，运转平稳，无振动和噪音，自吸性能和排出能力较好，适宜输送高粘度料液。结构简单，工工艺较复杂。适用场合：高粘度物料，粘稠液体及带有固体物料的酱液的输送，如果酱、蛋黄酱等，此外还适合定量输送的场合。螺杆泵的设计计算螺杆泵每一转时的流体流量Q1=(4eD+πD2/4-πD2/4)T/1003=4eDT/1003螺杆泵n转／分时的总流量Q=Q1×n×60×η=n×e×D×T×η/4165式中η——泵的容积效率，一般为0.7—0.8T——螺腔的螺距(厘米)T=2tt——螺杆的螺距(厘米)e——偏心距(厘米)n——螺杆的转数(转／分)(2)电动机功率计算

N=ρ·Q·H/367200·η损失Q——料液流量(米3／时)，H——压头(米水柱)，η损失——机械传动效率0.7-0.8食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（三）齿轮泵与罗茨泵齿轮泵与罗茨泵均属回转型容积泵，食品工厂中常用来输送黏稠物料、提高流体压力或作计量泵用。齿轮泵罗茨泵食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械齿轮泵型式：（食品工厂常用）外啮合和内啮合式外啮合齿轮泵的结构材料特点齿轮泵

齿轮泵可用于输送粘稠液体以至膏状物。它是属于容积式回转泵的一种，在食品工厂中主要用来输送粘稠液体，如油类、糖浆等。齿轮泵的种类型式较多，按齿轮啮合方式—一般可分为外啮合和内啮合两种，按齿轮形状可分为正齿轮泵，斜齿轮泵和人字齿轮泵等。一般在食品工厂中采用最多的是外啮合齿轮泵。齿轮靠两端面来密封，主动与从动齿轮均由两端轴承支承。泵体、泵盖和齿轮的各个齿间槽形成密封的工作空间。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械齿轮泵结构齿轮泵的工作原理：泵壳内有两个齿轮，一个是靠电机带动旋转，称为主动轮，另一个是靠与主动轮相啮合而转动，称为从动轮。两齿轮与泵体间形成吸入和排出两个空间。当齿轮按图中所示的箭头方向转动时，吸入空间内两轮的齿互相拨开，工作空间的容积逐渐增大，形成了低压而将液体吸入，分两路在齿轮与壳体的封闭空隙间被齿轮推动前进，并随齿轮转动达到排出空间。由于排出空间两个齿轮的齿互相合拢，齿端与外壳间缝隙很小，使液体不致返回，于是形成高压由排液口排出。当主动、从动齿轮不断旋转，泵便能不断吸入和排出液体。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械材料

齿轮泵采用耐腐蚀材料如尼龙，不锈钢等制成。为了避免液体流损，齿轮与泵体间的间隙很小（小于0.15mm）。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械特点优点：结构简单、重量轻和工作可靠等，故应用范围较广。但要求被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。缺点：效率低、振动和噪音大。齿轮泵齿轮泵外形齿轮泵的特点该泵适用于各种油类输送，如：重油、柴油、机械油、植物油等有润滑性的以及性质相似的其它液体，温度不高于70℃、粘度为5*10的负5次方至1.5*10的负3次方平方米/S。

材质：铸铁、不锈钢

齿轮泵结构图食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械罗茨泵罗茨泵也称转子泵，其工作原理与齿轮泵相仿，依靠两啮合转动的转子完成吸、排料。转子泵的结构如图2.38所示，其转子形状简单（一般为2叶、3叶和5叶），易于拆卸清洗，对于料液的搅动作用小。因此，适用于（尤其是含有颗粒的）黏稠料液的输送。由于转子的制造精度要求较高，转子泵的价格较高。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械转子泵外形食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械罗茨泵结构转子泵的工作原理转子泵的工作原理示意图，它的转动元件由一对叶瓣形转子组成，常见的转子叶瓣为2—4片。两个转子分别固定在主动轴和被动轴上。由于两转子相互紧密啮合，以及转子与泵壳的严密接触，则把泵体内的吸入室与排出室隔开。当动力由泵轴传入时，两转子作反向旋转。在吸入室侧，因叶瓣从中心分别转向泵外壳，泵体内的工作容积逐渐扩张，从而产生了负压区，而将被送液体吸入。随着转子转动，液体进入由相邻叶瓣和泵壳所围成的封闭空间，并随转子一起转动，到达排出室侧，转子叶瓣脱离泵壳，封闭空间破坏，同时因转子相对转动，泵体的工作容积逐渐减少，液体则被压出泵外，实现液体的输送。转子泵结构简单，便于拆洗，且可产生较高的压头。转子泵转子泵输送食品物料应用范围(1)食品饮料类乳品、乳胶、巧克力、糖浆、乳酪、麦芽汁等。

(2)水果浓缩物布丁、果酱、果冻、番茄酱。

(3)糊类产品肉糜、脂肪及油脂等。转子泵与离心泵相比较，具有如下特点：转子泵属容积式泵，输送流量可以较精确地控制，可方便地变成变量泵。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（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，是食品工业中使液体获得（20MPa以上）高压的泵。型式：柱塞泵有单柱塞泵与多柱塞泵之分。食品工业常用的三柱塞泵。流量及压头特点两大用处：（1）压力喷雾雾化器的供液泵（参见干燥设备一章内容）；（2）高压均质机的加压泵（参见均质设备一章内容）。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械流量及压头特点柱塞泵的输出流量是柱塞数量、直径、冲程距离和往复频率的函数。它的输送压强取决于泵的密封性能、驱动功率和结构材料的强度等。在料液的排出口，如安装安全阀，当压力过高时，可使料液回到吸入口，以防泵体或构件因过载而受损坏。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工业常用的三柱塞泵泵体：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。往复泵往复泵靠活塞在泵缸左右两端间作往复运动而吸入和压出液体。活塞在两端点间移动的距离称为冲程，活塞往复一次的容积排量，叫冲程容积。单缸单作用：具有一个泵缸的往复泵。

为改善流量的不均匀性，于是有单缸双作用，双缸双作用或三个单缸单作用泵并联操作的三作用泵等多种型式。

单缸双作用往复泵的工作原理与单缸单作用相似。使流量的波动程度进一步减小的方法很多。往复式泵工作原理往复式泵是一种容积式泵。泵缸内活塞与阀门间的空间称为工作室。当传动机械带动活塞由左向右移动时，工作室容积增大，形成低压，可将贮液池内的液体经吸入阀吸入缸内。在吸入液体的同时，排出阀受排出管内液体的作用而关闭。活塞移至最右端(右死点)，吸入行程结束。当活塞向左移动时，泵缸内的液体受挤压，压力增大，使吸入阀关闭而推开排出阀将缸内液体排出。活塞移至左端时，排液结束，完成一个工作循环。活塞如此往复运动则可将液体交替地吸入并排出缸体，从而实现输送液体的目的。往复式泵的特点是靠活塞对液体直接做功，将能量以压力能的形式直接传给液体，这与叶片式泵有着本质的区别。往复泵的特点往复泵的流量只与泵的本身几何尺寸和活塞的往复次数有关；往复泵的压头与泵的几何尺寸无关，只与泵体的机械强度和原动机的功率有关，可达到生产要求的任何压头。往复泵的安装高度也与当地的大气压、液体的性质和温度有关，故吸上高度也有一定的限制，但泵内无须充满液体。往复泵不能用管路阀门调节流量，一般采用回路调节装置。往复泵适用于小流量、高压头的场所，也适合高粘度液体。往复泵的瞬时流量是不均匀的，不同缸数泵的流量曲线，单缸泵的流量脉动与活塞的加速度有相同的波形，多缸泵的瞬时流量等于同一瞬时各缸瞬时流量之和，缸数增多脉动减小，奇数缸效果比偶数缸好。高压泵柱塞泵柱塞泵食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（五）泵的选用泵类型的初步确定离心泵的适用范围正位移泵的适用范围泵选择的一般步骤其它注意事项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。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械泵类型的初步确定食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械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；(2)流量较小且扬程高的，宜选用往复泵；(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。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械离心泵的适用范围(1)输送温度下液体的运动黏度不宜大于650mm2/s，否则，泵效率下降较大；(2)流量较大，扬程相对较低；(3)液体中溶解或夹带的气体不宜大于5%（体积）;(4)液体中含有固体颗粒时，宜选用特殊离心泵（如泥浆泵）;(5)要求流量变化大、扬程变化小者，宜选用平坦的H-Q曲线的离心泵，要求流量变化小、扬程变化大者，宜选用陡降的H-Q曲线的离心泵。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械泵选择的一般步骤①根据生产上的送液量及泵安装地点到输送目的地的相关位置，拟定管路长度和管径以及所用管件的种类和数量，然后按流体力学原理计算所需泵的扬程。②根据计算所得的扬程H和给定的流量Q值，从产品目录或制造商产品说明书上，选择能满足要求的泵。选择时，要注意所选泵的扬程和流量应略大于计算所得值，但也不能过大，以免造成泵效率的降低。③当生产要求输液量过大，选不到合适的泵，或生产上输液量波动过大，按最大输液量选泵不很经济时，宜考虑泵的并联问题。这时，选泵所依据的扬程仍为计算所得的扬程。④如选用叶片泵，而被输送液体的黏度、密度较大时，则须对所选泵的特性曲线进行换算，对主要参数H、Q等重新进行校核，并注意工作点是否在高效率区。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械其它注意事项①结构简单、操作方便；②运转可靠、使用寿命长；③性能良好、效率高、符合装置运转特性；④零部件互换性强、容易更换、维修方便；⑤价格低廉。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械二、真空吸料装置真空吸料装置是一种简易的利用压差进行流体输送的方法。除了液体以外，还可用于含颗粒悬浮液的输送，或者粉料的输送。系统构成及工作原理食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械系统构成及工作原理真空泵将罐3中的空气抽去，造成一定的真空度。物料即由槽1经管道2吸入罐3内，物料从罐3排出的方法有：间歇法：破坏罐3的真空度，即可以从阀门4卸出。连续法：阀门4采用特制的旋转叶式阀门。分离器5用于将空气中液体除去，如采用湿式真空泵（如水环式真空泵），就不一定设分离器。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械三、液体食品输送管路（一）管路的活接头形式（二）管件（三）阀与阀系统（四）密封件液体输送管路管路设计注意事项管件的标准食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械管件的标准国内外就食品液体卫生级输送管路所涉及的各种构件建立了相应的标准（涉及管路各构件的材料、形式、尺寸、表面处理及工作条件等规范）。不同标准针对具体的产品，规格方面会有差异。有些是材料方面的，有些是尺寸方面的，也有些是表面处理或加工工艺方面的。因此，对这些标准有所了解将有助于与设备供应商进行技术沟通。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械相应的标准食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械管路设计注意事项液体食品输送系统需要注意以下几点：（1）输送系统内无死角且表面光滑；（2）采用耐腐蚀不生锈材料；（3）防水性良好；（4）易拆卸清洗；坚韧性强不易破裂。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械液体输送管网生产液态食品的设备构成中，包括管子、管件和阀件在内的输送管网无论从占用空间、构件数量和投资费用等方面来看,均占有很大比例。正确选择这些构件是液体食品输送管路设计的重要内容。从食品工业卫生要求第一的角度看，食品工业中采用的液体输送系统，除加热用的气体及清洗用水的供应，废水处理等按照相应的规范设计以外，凡是与食品原料或制品直接接触的输送系统，均应在满足卫生安全要求的前提下，才考虑其经济性。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（一）管路的活接头形式液体食品卫生级输送管路中，目前主要采用两种活接头方式，即：卡箍式螺旋式食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械螺旋式活接头结构如图2.43所示,它通过套在一个平头管接头的螺母与另一个接管头外丝旋紧的方式，将两个接管头端面及垫圈夹紧，从而实现连接与密封。螺母的外形有两种形式，一种是圆柱形上开槽的形式，另一种是正六角形的。前一种需要专门的扳手操作，后一种只要采用大小适当的活络扳手操作。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械卡箍式活接头卡箍式活接头构成如图2.42所示，卡箍将夹有密封圈的、两个端面对齐的管接头箍住，再用螺栓将卡箍夹紧。卡箍式活接头方式近年来应用比较普遍,管子、管件、阀门和可移动设备多采用这种活接头形式。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（二）管件管件包括：弯头、三通、四通、大小头、闷头等。管件的两种形式：供焊接用的管件

利用活接头连接的管件单机设备定型设备中使用焊接管件多一些，而在工厂生产线上，则多直接使用活接头形式。上面提到的活接头形式在卫生级管路上均有使用。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械供焊接用的管件食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械

利用活接头连接的管件食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（三）阀与阀系统液体食品管路上使用的阀门，从功能上看多为截止阀（或称直通阀）或切换阀（如三通阀），特殊功能的阀门有减压阀（背压阀）、止逆阀和取样阀等。从结构上看，主要型式有：碟阀、球阀、塞阀和座阀等。操作方式主要有手动、气动和电动驱动等。这些阀大多用活接头形式与管路其它部分或设备连接。1．截止阀与切换阀

(1)碟阀

(2)球阀

(3)塞阀

2．座阀及其组合阀3．防混阀

4．特殊阀门5．阀系统食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械5．阀系统将若干阀成组安排，这样可以使输送系统的死角最少化，从而可对生产车间不同加工区域间的产品进行配送。通过在各具体输送管路上安装适当的阀门，可以安全地保证当一些管路在清洗的同时，另一些管路进行正常的产品输送(图2.56)。值得一提的是，CIP（即在线清洗，参见第四章）清洗液流与产品流在管路间必须始终做到无残液切换。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械图2.56食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械4．特殊阀门(1)止逆阀(2)减压阀(3)流量调节阀

除上述阀门以外，液体食品输送管网还有一些特殊的阀门，如止逆阀、背压阀、取样阀等。它们的结构也要求符合卫生要求。其连接方式也采用符合标准的活接方式。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械(3)流量调节阀图2.55所示阀有一与特殊形状的阀杆相连的阀塞，旋转调节手把，可使阀塞上下移动，使通道发生变化，从而引起流量和压力变化，阀上带有指示位置的刻度盘。如果阀杆由气动控制器驱动，便可构成自动调节阀。自动调节阀用于在加工过程中的压力、流量、液位的自动控制。安装在加工线上的传感器，连续向控制器传送测量信息，控制器根据接收到的信号进行调整，以保持流量维持在预设值。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械(2)减压阀也称泄流阀（图2.54），用于保持系统中恒定的压力。如果系统压力低，则弹簧将阀塞拉向阀座，当压力达到一定值时，在阀塞上的力超过弹簧力量，阀门打开。通过调节弹簧的张紧度可以调节打开阀塞所需力的水平。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械(1)止逆阀称单向阀（图2.53），安装在需要防止产品倒流的地方。在正向流动时，该阀保持打开状态；流动停止时，阀塞通过弹簧力量压向阀座，这样，阀对于反方向流动的流体是关闭的。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械3.防混阀防混阀是一种特殊座阀或组合座阀。它与普通的座阀的差异在于这种阀一般具有双层密封，当一层密封圈损坏后，泄漏的液体会及时从阀内排出，而不会再进入另一管中。一种防混阀的阀塞结构。同一组合阀中的两个阀塞，可以一个采用防混结构而另一个为普通结构（见图2.50）。防混阀在CIP中的应用食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械防混阀在CIP中的应用

在CIP清洗管路中相当有用。如需要设计成部分生产部分清洗，两部分交替使用的模式。即要求在清洗液与食品料液两部分管路间之间能几乎同时进行切换。并且切换以后要求保证阀两侧的液体不串流（尤其必须保证不使清洗液进入食品料液）。为了做到这一点，可以有不同的解决方案。图2.52所示为同一管线切换问题的不同解决方式。可见利用模块式的组合防混阀，问题就变得简单多了。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械一种防混阀的阀塞结构食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械2．座阀及其组合阀座阀的基本结构原理组合阀组合阀切换原理食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械组合阀切换原理由三个水平向的阀体单元。阀杆上装有两个阀塞。当阀杆在上档位时，2、3通道口被下部的阀塞塞住，只允许1、2接通；当阀杆在下档位时，1、2通道口被上部的阀塞塞住，只允许2、3接通。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械组合阀将阀体做成模块形式，通过活接方式，再与适当数量的阀塞和阀塞位置配合，就可以构成不同的组合阀(图2.49)。但不论如何组合，功能上也不外截止和切换两种。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械座阀的基本结构原理主要由带阀座的阀体和装在阀杆上的阀塞构成。通过阀杆上下升降，可使阀塞堵住或离开阀座，从而实现流路的关闭或开通。为了保证关闭，阀塞和阀座均有密封圈。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（3）塞阀有二通和三通阀两种形式，如右图所示。原理由一个可相对于阀体手动旋转的带孔（直通或T形）的塞子构成。对于两通阀，转动手柄可以使塞子置于开通或关闭位置。对于三通阀型，

转动手柄可使流体从1进入从2流出，当转到另外两个位置，可以实现使1，3相通或2，3相通。应用：塞阀的结构使得其塞子可方便地从阀体上取出，因此，罐器的放料口多采用塞阀，以便方便地进行彻底清洗。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（2）球阀有直通型和三通型球阀之分。特点：开关轻便，体积小，口径范围大，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态。从清洗角度看,它的卫生性不如碟阀，因为在全开状态下,阀芯球面不能被清洗液冲洗到。适用场合：与碟阀类似。三通型球阀可用于需要改变流体输送流向的场合。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械三通型球阀三通型球阀的结构基本与直通型类似,所不同的是它同时与三条管路相接,根据（带T形孔的）阀芯的转动方向不同可以实现三条管路中的两条管路接通。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械直通型球阀外形食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（1）碟阀外形和结构特点:结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成;蝶阀处于完全开启位置时，对流体所产生的阻力很小，且具有较好的流量控制特性;卫生级碟阀在全开状态清洗时不存在死角。应用：一般做直通截止阀用。特适用于剪切敏感流体产品，如酸奶和其它发酵乳制品的输送管路。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械碟阀的外形结构它依靠安装于阀体圆柱形通道内的圆盘形蝶板绕轴旋转而产生开闭作用，全开与全闭状态间的旋转角度范围为0°~90°之间。从阀门全闭位置开始旋，旋转到90°时，阀门呈全开状态。图2.45碟阀1.手动碟阀；2.带限位齿的手动碟阀；3.气动碟阀食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（四）密封件密封件通常为圆环形垫圈，但也有特殊形状的垫圈。在管网系统中，密封件是易损件，需要经常更换。一般的密封件与原来的刚性管路部件相配，因此需要对尺寸规格加以注意。有多种材料可作为卫生级液体食品输送管路的密封件材料。但需要注意它们的使用温度范围，因为如果超过工作温度范围，有可能影响其使用寿命、密封效果和卫生安全性。常用食品卫生级密封材料的工作温范围。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械表2-2常见食品卫生级密封材料的温度范围食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械第三节 可压缩流体输送机械与设备一、风机二、压缩机三、真空泵除了输送液态食品物料和介质的设备以外，食品工厂中还常常需要应用输送或压缩工作介质（如空气、制冷剂蒸汽等）的可压缩流体输送设备。气体为可压缩流体，因此对其输送与压缩两者不可分割。输送设备对气体或蒸汽均有不同程度的压缩作用。可压缩流体通常根据被输送流体的终压和压缩比进行划分（见表2-3）。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械一、风机（一）通风机（二）鼓风机（三）风机的选择食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械（一）通风机通风机分离心式和轴流式两种。离心式通风机较多地用于气体输送；轴流式通风机由于产生的风压较小，一般用于通风。1．离心式通风机2．轴流式通风机食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械1．离心式通风机离心式通风机的结构与工作原理与离心泵类似，主要由叶轮、机壳和机座组成。叶轮的叶片形状很多，常见的有前弯叶片

多而短前弯叶片

径向叶片

后弯叶片离心式通风机可按产生风压的不同分为低压（980Pa以下）、中压（980~2940Pa）和高压（2940~35700Pa）三种。离心式通风机的机壳也呈蜗壳状，机壳断面有方形和圆形两种。一般低压和中压多为方形，高压多为圆形。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械后弯叶片适用于中压及较高压强的通风机。食品工厂机械与设备——第二章物料输送机械前弯式叶片在一定的输气压强下与后弯及径向的相比较，其叶轮的直径和转速可以小些，但出口速度较大