食品工厂机械与设备2.docx

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食品工厂机械与设备2

食品工厂机械与设备

第二章物料输送机械

●【理解】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）。

【理解】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

⏹

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。

【理解】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

带式输送机的基本构成

（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

【掌握】输送带的基本布置形式

1【掌握】．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。

●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。

●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。

●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。

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。

图2.4弧形和螺旋形带式输送机

●

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。

●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。

●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。

●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。

【掌握】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

（一）结构原理

●倾斜式与垂直式

●料斗布置装料方式卸料方式

●

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。

●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。

●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。

●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。

●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。

三、螺旋输送机

●一般结构

●螺旋

●壳体

●驱动机构

●特点

●【掌握】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。

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

●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。

●

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。

●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。

●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。

●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。

●一般结构

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

●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

（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

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

（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

⏹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。

●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。

◆单仓容积式供料器

⏹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。

⏹

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

⏹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。

第二节液体物料输送机械与设备

【理解】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。

●

泵的分类

（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

●【理解】卫生离心泵

⏹外形及结构

⏹基本原理是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。

⏹结构特点

⏹【理解】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）泵壳与背板，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。

●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。

●螺杆泵类形

螺杆泵有单螺杆、双螺