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普通胶带式输送机不适用于输送倾角过大的场合。

带式输送机的结构与工作原理

一根闭合环形输送带作牵引及承载构件,将其绕过并张紧于前、后二滚筒上.

依靠输送带与驱动滚筒间的摩擦力使输送带产生连续运动.

依靠输送带与物料间的摩擦力使物料随输送带一起运行,从而完成输送物料的任务。

输送带是输送机的牵引构件,同时又是承载构件

应具备以下条件:

强度高,自重轻,挠性好,伸长性小,输送物料的适应能力强,使用寿命长等。

输送带一般有以下几类:

橡胶带、纤维编织带、塑料带、钢带和钢丝网带等,其中最常用的是橡胶带。

橡胶带

强力层:

由若干层棉织品、麻织品或人造纤维衬布等材料制成的强力层,用于传递动力;

胶合层:

强力层—衬布之间橡胶层

规格尺寸:

带宽强力层层数带长

优点:

坚固耐用、抗湿、耐磨、弹性好

缺点:

价格较高

钢带

钢带和钢丝网带共同特点:

强度高、耐高温,适用于产品需经油炸或高温烘烤时。

特别是钢丝网带,带有网孔,有利于保证带上产品的加工质量。

一般采用销式接口。

钢丝网带:

带有网孔,可以一边输送物料,一边实现固液分离。

塑料带----PP、PE、乙缩醛

耐磨损、耐酸碱、耐油、易于冲洗、适合温度范围宽

温度过高或者过低易于产生不良影响,如聚丙烯PP在低温下易于破碎,而聚乙烯PE在高温时则抗拉强度大幅度下降。

帆布带

帆布带抗拉强度大,柔性好,能经受多次反复折叠而不疲劳。

不耐高温,耐油污性差。

板式带

结构紧凑、承载能力大、生产效率高、能在高温、高湿环境工作

链板自重大,制造成本高,安装精度高,需经常保养和调整。

托辊

分类:

位置——上托辊(承载段托辊);

下托辊(空载段托辊)

外形——平型托辊-成件物品;

槽型托辊-散粒物料

要求:

运动阻力系数小、功率消耗小、结构简单、便于拆装维修、有较高的强度和耐磨性

托辊间距(上)与输送带种类、带宽和输送量有关。

散状物料,若输送量大,线载荷重则间距应小;

反之间距大些,取1~2m。

保证加料段运行平稳,应使加料段的托辊排布紧密些,间距不大于250~500mm。

成件物品(大于20kg),间距应小于物品在运输方向上长度的一半,保证物品同时有两个或两个以上的托辊支撑。

张紧装置

使输送带紧边平坦,保证输送带具有足够的张力,提高其承载能力,保持物料运行的平稳。

补偿输送带在拉力作用下产生的拉伸变形。

驱动装置

由一个或若干个驱动滚筒、减速器、联轴器等组成,驱动滚筒是传递动力的主要部件

直径较大、表面光滑的空心滚筒

板式带—表面有齿的滚轮

其它装置

制动装置(逆止器)——防止斜置输送机停机时发生倒转

清扫器——清扫黏附在输送带上的食品物料

装载和卸载装置

斗式提升机

作用:

用于往高处输送物料--块状物料、粉末状物料

原理:

它用胶带或链条作牵引件,将一个个料斗固定在牵引件上,牵引件有上下转动鼓轮张紧并带动运行.物料从提升机下部加入料斗内,提升至顶部时,料斗绕过转轮,物料便从斗内卸出,从而达到将低处物料升至高处的目的.

这种机械的运行部件装在机壳内,防止灰尘飞出,在适当的位置,装有观察口.

占地面积小,可把物料输送到较高的位置,生产率范围较大(3-160m3/h)。

过载敏感,必须连续均匀地供料.

装料方式:

⑴按装料位置--底部装料、中间装料

⑵按装料方法--挖取法、直接装入(撒入法)

挖取式:

将物料加入机底部,由运动着的料斗挖取,提升。

适于中小粒度或粉末状或磨损性小的物料,由于物料的阻力小,故速度较高0.8-2.0m/s。

撒入法:

将物料直接撒入运动着的料斗而被提升。

它适于大块或磨损性大的物料,一般料斗采用紧密布置,故其速度较小,一般不超过1.0(m/s)。

卸料方式:

离心式:

适用于物料提升速度较快的场合,一般在1-2m/s,利用离心力将物料抛出,斗与斗之间要保持一定的距离。

离心式卸料适用于粒状较小而且磨损性小的物料

重力式:

适用于物料提升速度较低的场合,在0.5-0.8m/s,利用物料自身重力将物料卸出。

适用于块状、密度大、而且磨损性大的易碎物料

离心重力式:

适用于物料提升速度较低的场合,0.6-0.8m/s,利用离心力和重力的共同作用将物料卸出。

斗与斗之间紧密联结,物料沿着前一个斗的背部落下。

适用于流动性差、纤维状、潮湿的物料

料斗----料斗是升送机的承载构件。

根据被运送的物料性质和升送机的构造特点,料斗有三种不同的形式,即:

圆柱形底的深斗、圆柱形底的浅斗和尖角形料斗。

圆柱形底深斗:

斗口呈65°

倾斜,深度较大。

适用于干燥的、流动性好、能很好撒落的粒状物料的输送。

圆柱形底浅斗:

斗口呈45°

的倾斜,深度较浅。

适用于潮湿的和流动性较差的颗粒物料。

尖角形料斗:

斗的侧壁延伸到底板外成为挡边,适于密集布置。

卸料时,物料沿前一个斗的挡边和底板所形成的槽定向自流式卸料。

螺旋输送机-绞龙

一种不带挠性牵引构件的连续输送机械。

各种粉、粒、小块需要密封运送的物料,如面粉、谷物、菠萝芯、皮渣等。

发酵工厂广泛应用,如啤酒厂输送大麦和麦芽,酱油厂输送酱油制曲所用的蒸煮好的物料。

此外,绞龙还可用于加料、混料等操作.

螺旋输送机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。

1.螺旋---4~8mm的薄钢板冲压

螺旋有左旋、右旋之分和单线、双线、三线之别,但一般为单线。

螺旋叶片的形状可分为实体、带式、叶片式

①实体:

运输干燥的小颗粒或粉状物料

②带式:

运送块状或粘滞性物料

③叶片式:

运送韧性或可压缩物料

螺距

①实体式螺旋其螺距等于直径的0.8

②带式螺旋其螺距等于直径

③叶片式其螺距等于直径的1.2

2.轴

为空心的或实心的,一般由2-4m的各节段装配而成,通常采用空心钢管,在相同的强度下,重量小,互相连接方便。

轴的连接

插入式---结构紧凑,输送物料连续性好,但拆装较为麻烦;

法兰式---拆装方便,但尺寸较大,输送物料连续性稍差。

3.轴承

使用的轴承有头部轴承和中间轴承两种。

头部轴承应使用止推轴承,而中间轴承(亦称吊轴承)多采用对开式滑动轴承。

4.料槽

3~8mm厚的薄钢板制成带有垂直侧边的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。

每隔2~3m设一个支架。

槽上面有可拆卸的盖子。

料槽的内直径要稍大于螺旋直径,使两者之间有一间隙。

螺旋和料槽制造装配愈精确,间隙就愈小。

这对减少磨损和动力消耗很重要。

一般间隙为6.0~10mm。

气力输送:

运用风机(或其它能源)使输送管道内形成一定速度的气流,在气流带动下,将粉状、粒状物料沿管路从一处输送到另一处。

应用:

粮食加工厂,风送稻谷、小麦;

在糕点厂、面包厂风送原料等。

※ 物料在密闭的管道中输送,对环境不易产生粉尘污染,同时,环境对物料也不会造成污染及使其受潮等,可保证输送物料的品质。

※ 输送线路可灵活布置,占地面积少,可以充分利用空间,对于复杂的地形,以及在老厂改造中对拥挤的厂房,输送管道布置具有很大的适应性和灵活性。

※ 在物料输送的同时,可以完成多种生产工艺过程,如对物料的冷却、加热、干燥、润湿、净化等。

  

※动力消耗较大,噪音大;

※管道及其他与被输送物料接触的构件易磨损,尤其是在输送磨损性较大的物料时;

※输送物料品种有一定的限制,不宜输送易成团、粘结、怕碎的物料

气流输送原理

物料颗粒在管道中在气流的作用下,形成悬浮状态而被输送。

1.在垂直管道中:

当气流速度达到粒子的沉降速度(气流上升速度等于粒子的沉降速度)时,颗粒在气流中呈悬浮状态,自由悬浮在气体中;

当气流速度大于粒子的沉降速度时,则物料被气流向上推动,而达到输送的目的。

反之则达不到输送的目的。

2.在水平管道中:

物料颗粒的重力与气流方向相垂直,空气的动力对粒子的悬浮亦起作用,由于气流的作用粒子在管道中仍能够呈悬浮状态。

理由如下:

①由于输送气流呈湍流,故有有产生横向分速度的能力

②管道底部颗粒的上、下气流速度不同,上部大,下部小,则上部压力小,下部压力大,而使颗粒向上运动。

③颗粒周围的环流与与管内气流的共同作用,而引起升力,贴近管底的颗粒在气流的推动下,向前滚动,由于气体粘性存在,颗粒周围空气被带动,形成环流,则颗粒上部气流速度必大于下部,压强上部比下部小,产生升力。

④颗粒形状的不规则,产生推力在垂直方向上的分力。

⑤颗粒相互间或与管壁碰撞而跳跃,故存在反作用力在垂直方向上的分力。

在上述各作用力共同作用下,物料在水平管内同样也能产生悬浮状态,当气体的流速带动一定值时,仍能输送物料。

气力输送的类型

真空输送——吸送式,用风机吸入口的负压,将物料吸入管道

压力输送——压送式,用风机输出的高压气流,将喂入的物料吹入输送管道

吸引压力混合式——吸送和压送组合的输送方式

1.吸送式气流输送

利用真空泵,使系统造成一定真空(<0.1MP),将物料吸入管中,经分离器,使空气与物料分开,排到指定的地点

1由于输送系统为真空,消除了物料外漏,降低损耗。

2适用于将几处的物料送往一处卸料点,或输送存放在深处的物料。

3加料处不需要装有专门的加料器。

1由于压力小,则需管路较粗。

2输送距离较短,且动力消耗较大。

2.压力输送

这种输送方式是风机用风(>0.1MP)将物料压送于管路中,经分离器将物料送到指定地点,即物料输送过程是在风机的正压一侧完成的。

1适用于将物料由一处送往几处

2适用于大容量、长距离输送。

3易于发现管道漏点

1低压端向高压管道供料,故加料处要有密封较好的加料器。

 

2难以从几处同时吸取物料。

3.混合式气力输送装置

由吸送式和压送式两部分组成,在吸送部分,通过吸嘴1将物料由料堆吸入输料管2,并送到分离器3中,从这里分离出的物料又被送入压送部分的输料管5中继续输送。

优点:

1.可以从几处吸取物料

2.可以把物料同时输送到几处

3.输送的距离可较长。

缺点:

1.带粉尘的空气要通过风机,使工作条件变差

2.整个装置的结构较复杂。

旋转加料器

——在真空输送系统用作卸料器,在压力输送系统用作加料器

1组成:

圆柱形壳体+叶轮

2工作过程:

壳体的上部与加料斗相连,下部与输料管相通。

壳体装有带叶片的转子,当叶轮旋转时,物料由上部料斗送入旋转的叶轮的格室内,随后转至下部流进输料管而被压送。

注意:

为了提高格腔内的充盈程度,壳体上装有均压管,在格腔将转至料斗之前把格腔内的高压空气从均压管引出,使得格室与输料管压力相等。

适用范围:

旋转式供料器广泛应用于中、低压的压送式气力输送装置中,它具有一定的气密性,适用于输送流动性好、磨擦性小的粉状、小块状的干燥物料。

旋转式供料器亦称闭风器,在吸引式输送装置中又可做卸料器使用。

这时,它安装在分离器的下部,使物料从分离器卸出,并防止空气进入分离器。

分离器

为把物料颗粒从空气流中分离出来,须采用分离器。

常用的分离器有容积式和离心式两种。

1、容积式分离器

原理——利用容器的有效截面积突然扩大使空气流速大幅度降低,物料因重力作用从气流中沉降而分离,并从下部的卸料器排出。

特点——容积式分离器的结构简单、制造方便、工作可靠、压力损失小,但尺寸很大。

2、离心式分离器

原理——双相流(悬浮粒子与空气)从切向导管进入分离器后,将沿分离器的内壁作旋转运动,此时它们将受离心力、重力和摩擦力的共同作用。

因固体物料受摩擦力大,故其旋转的速度逐渐变小,而贴分离器的内壁下沉到底部被排出;

而此时气流所受摩擦力小,速度降低的少,在旋转下落时又受到锥体的折射作用而反折向上,作回旋上升运动,形成内层的上旋气流,最后由顶部排气管排出,即完成气物分离。

组成——圆筒+切线导管+排气管+圆锥体

特点——结构简单、没有转动部件、尺寸较小、分离效率较高

适用范围——不适于潮湿粘结性物料

空气除尘器

在气流输送系统中,物料虽然能够在分离器中被分离,由分离器的工作原理可知一些小颗粒和粉末会被气芯带走,需要回收。

就是在输送颗粒物料时,空气中也会有一些灰尘,需对空气进行除尘,通常所用的设备有袋滤器、旋风分离器、湿法除尘器等。

袋滤器工作过程——

含尘空气沿进气管进入过滤器下部的锥形筒体中,此时有一部分粒度大的灰尘被沉降出来;

而细小的灰尘将随着气流流向上方,被织物袋子阻挡并被吸附在袋子的内表面上,除尘后的净化空气经排气管排出。

风机

压送式气流输送——常用:

离心式鼓风机和罗茨鼓风机

吸引式气流输送——常用:

水环真空泵、往复式真空泵

离心泵

工作原理:

叶轮上有弯曲的叶片,叶片之间形成液体流道。

启动前壳内灌满被输送液,启动后叶片带动其间液体,一道转动。

在离心力的作用下,液体从叶片间沿半径方向甩向叶轮外缘,此过程中液体获得了能量,流速加大,静压提高,达到输送的目的。

当液体甩向轮缘时,轮中心形成一定真空度。

与液体吸槽产生了压强差,在这个压强差的作用下,液体不断被吸入。

液体便不断地被吸入和排出。

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泵预先灌水,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。

输送中、低粘度的料液,含悬浮物及腐蚀性也可。

螺杆泵:

高黏度、带固体物料的浆液

工作原理:

利用一根或数根螺杆与螺腔的相互啮合,使密封腔空间容积变化来输送液体。

当螺杆转动时,密封腔沿轴向由吸入端向排出端方向运动,密封腔在排出端消失,同时在吸入端形成新的密封腔。

当螺杆不断运动时,在排出端就不断的有密封腔消失,在吸入端就不断的有密封腔形成,从而达到输送物料的作用。

工作要求:

在起动前,在泵内必须注满液体,否则内橡胶套会因摩擦受热而变软直至被破坏。

特点:

能连续、均匀输送物料,无脉冲,排出能力强,结构简单。

齿轮泵:

粘稠液体,如油类、糖浆等

属容积式回转泵的一种,一般用于输送有润滑性能的粘稠液体。

如食品工厂用于输送油类和糖浆等。

主要有主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖等组成。

第三章清洗、分选及分级机械与设备

洗涤的原理

将被清洁物放入水、汽、其他液体中,通过浸泡、喷洗、刷洗、振动清洗等方法,将其上杂物去除,或者利用水、汽、洗液以一定速度流过被清洗物表面达到清洗的目的。

洗涤步骤初洗消毒刷洗

常用洗涤方法浸泡喷水刷洗鼓风清洗振动清洗

对象原料表面杂质、污物包装容器内外表面与食品接触的表面、输送管道

对加工原料进行清洗的设备对包装容器进行清洗的设备对设备、管道清洗设备

常用设备旋转滚筒式清洗机刷式清洗机振动式清洗机鼓风式清洗机超声波清洗机CIP

鼓风式清洗机

1.清洗原理

用鼓风机把空气经过压缩送进清洗槽,使清洗原料的介质产生剧烈湍动,湍急的水流冲刷物料表面,将污物洗净。

2.优点

利用空气进行搅拌,既可加速污物从原料上洗去,又能使原料在强烈的翻动下而不受到刚性冲击,不会破皮,即不破坏其完整性。

因而最适合于块状软质果蔬原料的清洗。

全自动浸泡与喷冲式洗瓶机

瓶罐清洗的基本方法

清洗方法:

浸泡、喷射、刷洗

浸泡——将瓶子浸没于一定浓度、一定温度的洗涤介质中,利用它们的化学能、热能来软化、乳化或溶解粘附于瓶上的不清洁物,并加以杀菌。

浸泡过程中浸瓶时间、温度对清洗效果的影响较大。

注意要点——

(1)利用NaOH浸泡玻璃容器时,其最高浓度为5%,温度65~75℃,超过此温度和浓度则会对玻璃瓶有损害(烧剥);

(2)当用多个浸泡槽浸泡玻璃容器时,各浸泡槽之间温度差必须在25℃以下。

如温差过大,剧烈温差则会导致玻璃容器破损。

喷射——

洗涤剂或清水在一定的压力(0.2~0.25MPa)下,通过一定形状的喷嘴对容器的内外进行喷射,利用洗涤剂的动能除污物。

注意要点——在用洗涤剂喷射时,若洗液流量太大,洗涤剂会发泡,此时要添加消泡剂(聚硅氧烷+食品表面活性剂)。

适用范围——生产量较小的中、小规模生产线。

刷洗——用旋转洗刷将污物刷洗掉。

此法是用机械方法直接接触污物,去污效果好。

(1)较难实现连续式洗瓶;

(2)转刷遇到油污瓶,会污染刷子;

(3)若遇到破瓶,会切断转刷的刷毛,使毛刷失效并污染其他净瓶;

(4)长时间使用,会软化须经常更换毛刷。

全自动洗瓶机

全自动洗瓶机是靠多次洗液浸泡和多次喷射来获得满意的洗净效果的。

瓶子一般需要经过预浸泡、多次洗液浸泡、洗液喷射、热水喷射、温水喷射、冷水喷射及净水喷射等过程进行洗涤。

脏瓶→预浸泡→多次洗液浸泡→洗液喷射→热水喷射→温水喷射→冷水喷射→净水喷射→净瓶

按照瓶子进出机器得方式分为单端式和双端式全自动洗瓶机。

(1)单端式

洗瓶机脏瓶的进入和净瓶的输出都在洗瓶机的同一侧,也叫来回式洗瓶机;

一人操作,净瓶与脏瓶较近,易被污染。

脏瓶→1预泡槽→7第一次洗液浸泡→改向滚筒→9第一次洗涤剂喷射→8第二次洗液浸泡

→6第一次热水喷射→5第二次热水喷射→4温水喷射→3冷水喷射→2净水喷射→净瓶

(2)双端式洗瓶机瓶子是由一端进去从另一端出来,脏瓶、净瓶从两侧进出,卫生条件好,适合于连续化生产。

3全自动洗瓶主要结构

①进出瓶装置

进出瓶装置可以使从输送带来的瓶子能平稳顺利、准确无误地进入瓶罩,或者使瓶从瓶罩出来,没有冲击地(或很少冲击地)进入输送带上,避免损坏瓶子。

下图为几种进出瓶装置。

②瓶套

瓶套是使瓶子在洗瓶机中运动并保持正确和准确清洗位置的装置。

常见的形式:

肩承式口承式

③滤标装置

洗瓶中,浸泡槽中会留下大量的废商标,必须随时去除,以免堵塞管道,影响洗瓶效果。

④跟踪喷射机构

为对瓶子有一个连续的喷射时间,要求喷嘴与连续移动的瓶罩有一段同步运动,靠凸轮来完成。

浸泡池

不论是单端洗瓶机、还是双端洗瓶机均需设2个或2个以上的浸泡池。

池内为氢氧化钠溶液,溶液可由蛇形管通入蒸汽或电加热。

通常设有自动控温装置,以免瓶温升过快引起瓶子破裂。

洗液喷冲装置

洗液喷冲一般均采用加压喷冲装置,喷头以强有力的喷冲、除去瓶内的污物。

喷冲压力偏低,瓶中污物不易除掉;

喷冲压力过高,会产生大量的泡沫。

喷冲压力一般控制在0.25MPa以上。

热水、温水、冷水喷冲装置

为了将瓶子上洗液除去,需用热水进行喷洗,并使瓶温有所降低。

有的机器不用热水喷洗而用热水浸泡,同样也可达到目的。

经热水喷洗后的瓶子,要经温水喷洗,再度降温后,才能用净化冷水喷洗,使瓶温完全降低,达到洁净无菌的效果。

检瓶装置---洗好后的空瓶和压盖后的成品

不同检验作用

预检——主要检出缺陷瓶、裂隙瓶和明显污脏的瓶;

洗后——主要检出未洗干净的瓶、影响制品外观瓶及裂隙瓶;

制品——主要检查瓶内有无异物,液面高度及瓶的外观。

常用方法

(1)光电检查

检查瓶底,光源在下方,空瓶进入透光底盘上,光线穿过瓶后由瓶口射出,上方为接受器,利用电压的变化,将不透光的杂质瓶检出。

(2)瓶口缺陷检查的原理

采用光电方式,在瓶口检查位置附近,装有透过式或反射式的光电开关,以检出瓶口缺陷。

清理机械概述

1.意义

食品原料收集、运输、储藏、加工过程中混入泥、沙、草、石、铁等,食品工厂在生产前必须对其进行清理,否则不仅将影响产品质量,而且影响加工设备的正常运转,同时还会对人体健康产生不利影响。

2.清理机械分类

清理机械是根据原料中的杂质不同而设计的:

各种谷物、大豆、咖啡等粒状物料可能含有泥土、砂石、金属颗粒等杂质;

乳品原料中则可能含有毛发等。

清理机械根据清除杂质的不同可以分为如下几类:

除石机——

清理对象:

原料中的砂石

常用方法:

1.筛选法——利用砂石的形状和体积大小与加工原料之间的差异,利用筛孔形状和大小的不同而除去砂石。

2.密度法——利用沙石与原料密度的不同,在外力(风力、水力、离心力等)作用下自动分层而除去砂石。

除草机——清理对象:

除去原料中杂草、茎叶等杂质。

1.风选法——利用杂物与食品原料在空气中的悬浮速度不同通过风力进行除杂的方法

2.浮选法——利用杂草、茎叶等在水中与原料所受到的浮力不同,把漂浮在水中轻质杂质除去。

除铁机——

用于去除原料中的铁质磁性杂质,如铁片、铁钉等

磁选法——利用磁力作用除去夹杂在食品原料中的铁质杂物。

过滤器——

用于除去液体食品原料中的毛发、毛屑等

过滤法——在加工容器的进口或者出口安装滤网或者滤布,也

可以安装过滤器过滤。

常用清理机械与设备

筛选法清理机

原理——当原料从筛的一端移动到另一端的过程中,尺寸小于筛孔的物料穿过筛孔落下,成为筛下物;

而尺寸大于筛孔的物料经筛面从筛的另一端排出。

应用——食品工厂中多用于清理含有大颗粒杂质、小颗粒杂质和轻质杂质的颗粒状物料。

小麦清杂机——振动筛清理机

主要装置:

进料装置、筛体、吸风除尘装置、振动装置、机架

除石机

(1)粒状原料密度除石

豆类等物料中的并肩石(石子大小类似豆粒)

(2)块根类原料除石

砂石与甜菜的密度相差较大,利用其在水中不同的沉降速度而进行分离。

洗果机

洗果机是中小型企业较为理想的果品清洗机,其结构紧凑,清洗质量好,造价低,使用方便,适于制做果酱及果汁的水果的清洗。

XG-2型洗果机——

由洗槽、刷辊、喷水装置、出料翻斗及机架、传动装置等组成,工作原理如下图所示。

工作过程:

果品→进料口1→清洗槽2→涡流清洗→刷辊3缝隙全面清洗→出料翻斗5→高压喷水清洗4→出料口6

滚筒式清洗机

工作原理——清洗原理是将原料置于清洗滚筒中,借清洗滚筒的转动,使原料在其中不

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