工程設(shè)備作業(yè)題教材

1、第一章緒論1. 工業(yè)機械化有什么意義？答；(1)規(guī)范操作程序，保證產(chǎn)品質(zhì)量。(2 )減輕了勞動強度，提高了勞動生產(chǎn)率。(3 )降低生產(chǎn)成本。(4) 改善了勞動環(huán)境。(5 )能完成人工無法完成的作業(yè)。2你認為學習機械設(shè)備有什么意義？答；生物工程設(shè)備是將生物技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化的橋梁。(1) 現(xiàn)代工業(yè)需要合理的加工工藝和完善適用的機械設(shè)備兩個方面的配合，它們是一個有機的整體。工藝是裝備的前提， 而機械設(shè)備是工藝的保證，相輔相成，互相促進，不可偏頗。(2) 合理的工藝可以促進新型機械設(shè)備的研究開發(fā)，同時新型機械設(shè)備的出現(xiàn)為合理工藝 的制定提供了更多的選擇。(3 )在工業(yè)化生產(chǎn)中，工藝的最終實現(xiàn)是通過機械設(shè)

2、備完成的，了解裝備有利于制定出更為合理的工藝。因此，學習機械設(shè)備是從事現(xiàn)代工業(yè)工作所必需的。3 機械設(shè)備一般由哪幾個部分構(gòu)成？答；(1)動力部分：是完成能量轉(zhuǎn)換的部分，如電機將電能轉(zhuǎn)換為機械能。(2) 傳動部分：完成運動方式的轉(zhuǎn)換，如變速、變向、旋轉(zhuǎn)-直線、旋轉(zhuǎn)、曲線、直線、曲線、等速-變速。(3) 執(zhí)行部分：直接完成作業(yè)功能，如切割、破碎、過濾、混合、乳化等。(4) 支撐部分：將設(shè)備各部分有機連接在一起，并確定它們的位置關(guān)系。連接部分：與前后相關(guān)設(shè)備連接在一起，如進出料、定向、排序裝置。(6)控制部分：用于控制設(shè)備的工作狀態(tài)和操作過程，如控制柜、開關(guān)、安排保護裝置等。 4機械設(shè)備選型應(yīng)遵循哪

3、幾個具體原則？答；(1 )滿足工藝條件要求原則(2) 技術(shù)先進原則 設(shè)備性能先進具有較高的性能費用比，功能完善，運行維護費用低，單位產(chǎn)品物耗、能耗低，加工程度和加工能力較高，設(shè)備運行穩(wěn)定，投資和產(chǎn)品成本低，生產(chǎn)能力和勞動生產(chǎn)率較高，使用壽命長等。 設(shè)備技術(shù)水平先進有較高的技術(shù)含量，有利于促進技術(shù)進步和提高競爭力，具有產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，能形成新的經(jīng)濟增長點，符合可持續(xù)發(fā)展。 裝備水平先進設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，制造精良，連續(xù)化、 機械化和自動化程度較高，具有較高的安全性和衛(wèi)生要求。(3) 匹配原則 與生產(chǎn)能力相匹配產(chǎn)品產(chǎn)量是選定加工設(shè)備的基本依據(jù)；設(shè)備的加工能力、規(guī)格、型號和動力消耗必須與相應(yīng)的產(chǎn)量相匹配，并且

4、考慮到停電、機器保養(yǎng)、維修等因素，設(shè)備選型應(yīng)具有一定的儲備系數(shù)(一般為 10%20%)。 與生產(chǎn)線上其他設(shè)備相匹配要充分考慮到各工段、各流程設(shè)備的合理配套，保證各設(shè)備流量的相互平衡，即同一工藝流程中所選設(shè)備的加工能力大小應(yīng)基本一致，這樣才能保證整個工藝流程中各個工序間生產(chǎn)環(huán)節(jié)間的合理銜接，保證生產(chǎn)的順利進行。(4)技術(shù)經(jīng)濟合理原則 設(shè)備價格適宜設(shè)備選擇盡量立足國內(nèi)，因國產(chǎn)設(shè)備的價格便宜， 故設(shè)備選購盡量考慮國內(nèi)解決。如果國內(nèi)設(shè)備不能滿足工藝要求、生產(chǎn)要求、質(zhì)量要求等情況，再考慮購置國外設(shè)備。 設(shè)備生產(chǎn)能力利用充分設(shè)備配置應(yīng)均衡合理，考慮整條生產(chǎn)線配置的綜合經(jīng)濟性，要求設(shè)備配置和銜接緊湊、 均衡

5、、協(xié)調(diào)，提高勞動生產(chǎn)率， 避免部分設(shè)備生產(chǎn)能力過大或過小而影 響其他設(shè)備生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮。 技術(shù)要求和經(jīng)濟效益適應(yīng)反復進行技術(shù)經(jīng)濟方案比較，分析各方案的技術(shù)和經(jīng)濟效益，選擇既滿足生產(chǎn)、工藝和衛(wèi)生的要求，又投資小、成本低、利潤高、經(jīng)濟合理的設(shè)備選擇方案。(5) 穩(wěn)定性原則1設(shè)備技術(shù)水平成熟度高采用已充分驗證并經(jīng)過使用的設(shè)備，不能冒險采用未經(jīng)中試就轉(zhuǎn) 為生產(chǎn)的設(shè)備，未經(jīng)生產(chǎn)實踐或有遺留技術(shù)難題的新設(shè)備不能盲目采用；2. 生產(chǎn)穩(wěn)定性高不得對人員造成危險，不應(yīng)向工作場所和大氣排放超過國家標準規(guī)定的有 害物質(zhì)，不應(yīng)產(chǎn)生超過國家標準規(guī)定的噪聲、振動、輻射和其他污染。3使用壽命長設(shè)備無故障工作時間長，設(shè)備

6、投入使用如出現(xiàn)故障可以修復，使用到一定極 限后則不能再修復使用。未做明確規(guī)定的設(shè)備通常按設(shè)計壽命為20年考慮，使用壽命有具體說明的從其規(guī)定。(6) 靈活性原則為了維持企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，生產(chǎn)廠家應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種及生產(chǎn)規(guī)模來 合理選擇設(shè)備，注意選用通用性好、一機多用的設(shè)備，便于在人們消費習慣發(fā)生變化時對產(chǎn) 品進行改型；在產(chǎn)品具有一定消費市場、經(jīng)濟效益較好、流動資金充足時，為了便于擴大生產(chǎn)盡可能選用易于配套生產(chǎn)線的設(shè)備。5. 機械設(shè)備選型的依據(jù)有哪些？答；(1 )產(chǎn)品方案 產(chǎn)品方案是指擬建生物制品加工項目的主導產(chǎn)品、輔助產(chǎn)品和副產(chǎn)品等，主要包括產(chǎn)品品種、產(chǎn)量、規(guī)格、質(zhì)量標準、技術(shù)含量要求等，適應(yīng)

7、產(chǎn)品市場需求和競爭形 勢的變化。(2) 生產(chǎn)規(guī)模 生產(chǎn)規(guī)模是指擬建項目設(shè)定的正常生產(chǎn)運營年份可能達到的生產(chǎn)能力或服務(wù) 能力，主要考慮對項目生產(chǎn)規(guī)模的適應(yīng)性、匹配性，既要滿足不同加工物料的性能要求，又 要滿足生產(chǎn)能力配套的合理性。6. 機械設(shè)備選型的內(nèi)容有哪些？答；(1)明確該設(shè)備所要承擔的工藝目的和要求，必須達到的工藝參數(shù)；(2 )設(shè)備選型及該型號設(shè)備的性能、特點評價(包括對工藝安全性)；(3 )設(shè)備生產(chǎn)能力的確定；(4)設(shè)備臺、套數(shù)的確定(充分考慮設(shè)備的使用效率和維修對生產(chǎn)過程的影響)；(5 )設(shè)備的工程計算(用水量、用汽量、換熱面積、干燥面積等)；(6) 設(shè)備傳動特性的確定和動力消耗的計算

8、；(7) 設(shè)備結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計和工藝條件的滿足；(8) 材質(zhì)的選擇、控制系統(tǒng)和在線檢測(濃度、流量、溫度、壓力、真空度等)的精度；(9 )其他特殊問題。7. 怎么進行機械設(shè)備選型？ 答；(1)搜集企業(yè)基本資料 企業(yè)基本資料：首先要搜集加工企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模 (400t/年，0.25t/ h)、生產(chǎn)工藝參數(shù)和要 求等方面的基本資料。其次根據(jù)企業(yè)的經(jīng)濟實力和要求的投資年產(chǎn)品率、投資利潤率、投資效果系數(shù)和投資回收期等技術(shù)經(jīng)濟指標控制設(shè)備總投資，保證要求的經(jīng)濟效果。 企業(yè)車間平面布置圖和公用系統(tǒng)要求： 根據(jù)車間平面布置圖得到設(shè)備具體布置位置、 尺寸要求、管路布置和用水用蒸汽位置等資料。根據(jù)設(shè)計計劃任務(wù)書中給

9、出的給排水、供電、供汽、采暖和通風、制冷等公用系統(tǒng)的要求，掌握企業(yè)實際情況，為選用設(shè)備提供基礎(chǔ)資料。（2）搜集設(shè)備產(chǎn)品信息 設(shè)備現(xiàn)狀及趨勢 比較設(shè)備、市場和廠家，考察產(chǎn)品性能，搜集同類企業(yè)設(shè)備運行信息：有目標地搜集各設(shè)備的生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)能力、性能參數(shù)、價格、基本尺寸，為進行單機性能價格比較和確定配套設(shè)備提供基礎(chǔ)依據(jù)。 走訪國內(nèi)外同類企業(yè)， 盡量多地了解已投產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)情況、設(shè)備運行情況以及實際生產(chǎn)中存在的問題。 進行機械設(shè)備單機分析比較，確定工藝設(shè)備：對具體設(shè)備在質(zhì)量、參數(shù)、生產(chǎn)能力、功率、 價格、維修、操作、售后等多方面進行綜合分析比較，確定最佳配套方案。（3）提出設(shè)備選擇方案 提出擬選設(shè)備

10、明細在收集足夠設(shè)備資料和用戶走訪的基礎(chǔ)上，提出擬選設(shè)備明細。明細內(nèi)容主要包括食品機械的設(shè)備名稱、規(guī)格型號、生產(chǎn)能力、配套動力、設(shè)備數(shù)量、設(shè)備價格和生產(chǎn)廠家等；選擇設(shè) 備供貨方式，包括設(shè)備制造周期、付款方式、設(shè)備檢驗方式、包裝運輸方式等。如果擬引進 國外設(shè)備時，則按國家進口設(shè)備管理辦法執(zhí)行。如果選用了超大、超重、超高的設(shè)備時，應(yīng) 在設(shè)備選擇時提出相應(yīng)的運輸措施和安裝技術(shù)措施方案；如果利用和改造原有的設(shè)備時，應(yīng)提出改造方案，并分析改造后的技術(shù)經(jīng)濟效果。 確定設(shè)備選擇推薦方案擬選設(shè)備經(jīng)多因素比選后， 提出設(shè)備選擇推薦方案， 通過專家論證和其他方式驗證后予以確 認。（4）設(shè)備選擇方案的技術(shù)要件 設(shè)備方

11、案對生物制品加工的保證程度主要包括設(shè)備對建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案的滿足程度，對產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)工藝要求的保證程 度；設(shè)備的使用壽命、可靠性、物料消耗指標、操作要求、備品備件對項目的保證程度；設(shè) 備安裝調(diào)試技術(shù)條件、維護保養(yǎng)技術(shù)服務(wù)以及所需的設(shè)備投資對項目的滿足程度等。 設(shè)備方案配套要求設(shè)備組合方案應(yīng)實現(xiàn)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)備配套、生產(chǎn)設(shè)備與輔助設(shè)備配套、國內(nèi)設(shè)備與進口設(shè)備配套、原有設(shè)備與新增設(shè)備配套。 設(shè)備的生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模設(shè)置并適當留有余地， 并與產(chǎn)品產(chǎn)量相適應(yīng)。 設(shè)備方案的材質(zhì)要求用于物料處理區(qū)及可能接觸物料的設(shè)備與器具，應(yīng)由不會產(chǎn)生毒素、 無臭味或異味、非吸收性、耐腐蝕且可承受重復清洗和消

12、毒的材料制造，凡與物料直接接觸的設(shè)備及管道的材質(zhì)應(yīng)不與物料起化學反應(yīng)。與物料直接接觸面應(yīng)光潔、平整、易清洗、耐腐蝕。 設(shè)備方案的制造要求生物制品加工設(shè)備的構(gòu)造應(yīng)能防止產(chǎn)品污染、產(chǎn)品接觸面及內(nèi)包裝材料易于清洗、消毒和檢修；物料接觸面應(yīng)平滑、 無凹陷或裂縫，使微生物的滋長繁殖減至最低限度，注意設(shè)備配置 的安全防護；當設(shè)備安全衛(wèi)生措施與經(jīng)濟效益發(fā)生矛盾時，應(yīng)優(yōu)先考慮安全衛(wèi)生要求。（5）設(shè)備選型的質(zhì)量評價，是對擬建項目生物工程機械設(shè)備選擇動態(tài)過程及其落實效果的質(zhì)量控制。沒有科學的設(shè)備選型質(zhì)量評價方法，就沒有完善的、可行的設(shè)備選型結(jié)果。因此，有效進行生物工程機械設(shè)備的合理選擇，對生物制品加工項目的成功建

13、設(shè)具有重要作用。設(shè)備選擇質(zhì)量評價的主要內(nèi)容包括信息完善性、制造廠可比性、技術(shù)先進性、質(zhì)量可靠性、 成套匹配性、經(jīng)濟合理性、供貨及時性等。常用的評價方法有加權(quán)評分法、 層次分析法、因果分析法、比較分析法等， 建設(shè)項目業(yè)主應(yīng) 根據(jù)實際情況和質(zhì)量要求選擇適應(yīng)的評價方法。 在設(shè)備選擇質(zhì)量評價的基礎(chǔ)上， 做出機械設(shè) 備的選型決策。第二章物料輸送機械1各類固體輸送機械的基本構(gòu)成、用途和優(yōu)缺點。答；構(gòu)成：輸送帶、滾筒、料斗、托輥、卸料裝置、驅(qū)動裝置用途：輸送塊狀、顆粒狀物料及整件物品也常用作檢查臺，清洗臺，操作臺等優(yōu)點：輸送量大，動力消耗少，運轉(zhuǎn)連續(xù)，工作平穩(wěn)，輸送距離大，結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方便。缺點：不宜

14、輸送輕質(zhì)粉體物料，且傾斜度不宜過大。2、各類泵的特點、工作原理和適用范圍。答；（1）動力式泵 基本工作原理又叫葉輪式泵或葉片式泵，依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體的動力作用，把能量連續(xù)地傳遞給液體，使液體的動能（為主）和壓力能增加，隨后通過壓出室將動能轉(zhuǎn)換為壓力能，又可分為離心泵、軸流泵、混流泵和旋渦泵等。他們的葉輪入流方向皆為軸向，所不同 的是葉輪出流方向。離心泵中的液流在離心力的作用下，沿與水泵軸線垂直的徑向平面流出葉輪；軸流泵中的液流在推力的作用下沿軸向流出葉輪；混流泵的葉輪出流方向介于離心泵和軸流泵之間，液流向斜向流出葉輪 動力式泵主要用于給水、排水、灌溉、流程液體輸送、電站蓄能、液壓傳動和船舶噴

15、射推 進等。（2）容積式（正位移）泵 基本工作原理容積式泵是靠工作部件的運動造成工作容積周期性地增大和縮小而吸排液體，并靠工作部件的擠壓而直接使液體的壓力能增加。工作部件作往復運動的容積式泵稱為往復泵，作回轉(zhuǎn)運動的稱為回轉(zhuǎn)泵。前者的吸入和排出過程在同一泵缸內(nèi)交替進行，并由吸入閥和排出閥加以控制；后者則是通過齒輪、 螺桿、葉形轉(zhuǎn)子或滑片等工作部件的旋轉(zhuǎn)作用，迫使液體從吸入側(cè)轉(zhuǎn)移到排出側(cè)。 主要用于給水、提供高壓液源和計量輸送等?；剞D(zhuǎn)泵適宜輸送有潤滑性的清潔的液體和液 氣混合物，特別是粘度大的液體，主要用于油品、食品液體的輸送和液壓傳動方面。（3）其他類型泵以其他形式傳遞能量。如：射流泵、水錘泵、

16、氣升泵等。大多是利用工作液體傳遞能量來輸送液體。例如射流泵是依靠高速噴射出的工作流體，將需要輸送的流體吸入泵內(nèi)，并通過兩種流體混合進行動量交換來傳遞能量；水錘泵是利用流動中的水被突然制動時產(chǎn)生的能量，使其中的一部分水壓升到一定高度；氣體升液泵通過導管將壓縮空氣或其他壓縮氣體送至液體的最底層處，使之形成較液體輕的氣液混合流體，再借管外液體的壓力將混合流體壓升上來。3、氣體輸送機械的種類和用途。答；（1）按出口壓力或壓縮比的大小分類如下： 通風機：出口壓強不大于1.47 104Pa（表壓），壓縮比為11.15 ； 鼓風機：出口壓強為（1.4729.4104Pa （表壓），壓縮比小于 4 ； 壓縮機

17、：出口壓強為 29.4104Pa （表壓）以上，壓縮比大于 4; 真空泵：用于減壓，出口壓力為1大氣壓，其壓縮比由真空度決定 .（2）按工作原理可分為離心式、往復式、旋轉(zhuǎn)式、噴射式等。 離心式氣體輸送機械： 離心通風機、鼓風機與壓縮機的工作原理和離心泵相似， 依靠葉輪 的旋轉(zhuǎn)運動使氣體獲得能量，從而提高了壓強。通風機都是單級的，所產(chǎn)生的表壓低于1.47 X 104Pa,對氣體起輸送作用。鼓風機和壓縮機都是多級的，兩者對氣體都有較顯著的壓縮作用。 旋轉(zhuǎn)式氣體輸送機械：旋轉(zhuǎn)鼓風機、壓縮機與旋轉(zhuǎn)泵相似， 機殼內(nèi)有一個或兩個旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，沒有活塞和閥門等裝置。特點是構(gòu)造簡單、緊湊、體積小，排氣連續(xù)均勻，

18、適用于所需壓強不高而流量較大的情況。 往復式氣體輸送機械：往復真空泵的構(gòu)造和工作原理與往復式壓縮機基本相同。但是，由于真空泵所抽吸氣體的壓力很小，且其壓縮比又很高(通常大于20)，因而真空泵吸入和排出閥門必須更加輕巧靈活、余隙容積必須更小。 為了減小余隙的不利影響，真空泵氣缸設(shè)有連通活塞左右兩側(cè)的平衡氣道。若氣體具有腐蝕性，可采用隔膜真空泵。 噴射式氣體輸送機械：噴射泵是利用流體流動的靜壓能與動能相互轉(zhuǎn)換的原理來吸、送流體的，既可用于吸送氣體，也可用于吸送液體。在生產(chǎn)中，噴射泵常用于抽真空，故它又稱為噴射真空泵。第三章物料預(yù)處理機械設(shè)備1物料分選方法的分類及常用設(shè)備。答；(1)篩分法(scre

19、ening ):即根據(jù)物料與雜質(zhì)的幾何形狀及其粒度不同，利用帶有孔眼(篩孔)的篩面對物料進行分選的方法。(2) 浮選法：即根據(jù)物料與雜質(zhì)在空氣中懸浮速度的不同，采用風力進行分選的方法。 目前常用的設(shè)備有風箱、吸風分離器等。(3) 比重法：即根據(jù)物料與雜質(zhì)的比重不同來進行分選的方法。目前常用的設(shè)備有比重 去石機等。(4) 磁選法(magnetic separation )：是根據(jù)物料與雜質(zhì)的磁性不同而進行分選的方法。 這種方法主要是去除鐵磁性雜質(zhì)。如磁選機。(5) 水洗法：即用水洗掉物料中及沾附在物料面的雜質(zhì)。此法主要用于除去物料中的灰 塵及密度小于水的輕質(zhì)雜質(zhì)。2 物料篩分設(shè)備的種類其及用途。

20、答；(1)固定篩：工作部分固定不動，靠物料沿工作面滑動而使物料得到篩分。 它結(jié)構(gòu)簡單， 制造方便，不耗動力。主要缺點是生產(chǎn)率低、篩分效率低，一般只有50%60%。在生物工業(yè)應(yīng)用很少。(2) 滾軸篩：工作面是由橫向排列的一根根滾動軸構(gòu)成的，軸上有盤子，細粒物料就從滾軸或盤子間的縫隙通過。大塊物料由滾軸帶動向一端移動并從末端排出。在生物工業(yè)中一般不用。(3) 滾筒篩：工作部分為圓筒形，整個篩子繞筒體軸線回轉(zhuǎn)，軸線在一般情況下裝成不大的傾角。物料從圓筒的一端給入， 細級別物料從筒形工作表面的篩孔通過，粗粒物料從圓筒的另一端排出。主要用于物料分級。(4) 平面運動篩：機體是一個平面內(nèi)擺動或振動。按其平

21、面運動軌跡又分為直線運動、 圓周運動、橢圓運動和復雜運動。搖動篩和振動篩屬于這一類。3 振動篩除雜的原理、主要機構(gòu)及各自的功能是什么？答；振動篩的結(jié)構(gòu)主要由進料機構(gòu)、篩體、除塵機構(gòu)、篩面清理機構(gòu)、傳動機構(gòu)等部分組成。4. 去石機、磁選機、色選機等的主要功能。答；(1)去石機 專門清除密度比物料大的并肩石(石子大小類似物料顆粒)等重雜質(zhì)。(2) 磁選機(3) 色選機5 粉碎設(shè)備的分類及常用設(shè)備。答； 粉碎機械一般分為機械式粉碎機(machine mill )、氣流粉碎機(pneumatic cracker )、研磨機(grinding machine )和低溫粉碎機(low-temperatur

22、e mill )四個大類：(1) 機械式粉碎機：是以機械方式為主，對物料進行粉碎的機械，它又分為齒式粉碎機、錘式粉碎機、刀式粉碎機、渦輪式粉碎機、壓磨式粉碎機和銃削式粉碎機六小類： 錘式粉碎機(hammer mill ):由高速旋轉(zhuǎn)的活動錘擊件與固定圈的相對運動，對物料進行 粉碎(含沖擊、碰撞、摩擦等)的機器。錘式粉碎機又分活動錘擊件為片狀件的錘片式粉碎 機(paddle mill)和活動錘擊件為塊狀件的錘塊式粉碎機( block mill )。 齒式粉碎機(tooth mill ):由固定齒圈與轉(zhuǎn)動齒盤的高速相對運行，對物料進行粉碎(含 沖擊、剪切、碰撞、摩擦等)的機器。 刀式粉碎機(kni

23、fe mill ):由高速旋轉(zhuǎn)的刀板(塊、片)與固定齒圈的相對運動對物料進 行粉碎(含剪切、碰撞、摩擦等)的機器。并帶有分級功能的粉碎機器。 渦輪式粉碎機(turbo-mill ):由高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片與固定齒圈的相對運動，對物料進行 粉碎(含剪切、碰撞、摩擦等)的機器。 壓磨式粉碎機(press-grind mill ):由各種磨輪與固定磨面的相對運動，對物料進行碾磨性 粉碎的機器。 銃削式粉碎機(milling breaker):通過銃齒旋轉(zhuǎn)運動，對物料進行粉碎的機器。(2) 氣流粉碎機：是通過粉碎室內(nèi)的噴嘴把壓縮空氣(或其他介質(zhì))形成氣流束變成速度 能量，促使物料之間產(chǎn)生強烈的沖擊、摩擦

24、達到粉碎的機器。(3 )研磨機：是通過研磨體、頭、球等介質(zhì)的運動對物料進行研磨，使物料研磨成超細度混合物的機器。它又分為： 球磨機(ball mill ):由瓷質(zhì)球體或不銹鋼球體為研磨介質(zhì)的機器。 乳缽研磨機(mortar mill )：由立式磨頭對乳缽的相對運動，對物料進行研磨的機器。 膠體磨(colloid mill ):由成對磨體(面)的相對運動，對液固相物料進行研磨的機器(4 )低溫粉碎機：是經(jīng)低溫(最低溫度-70 C)處理，對物料進行粉碎的機器。6. 輥式粉碎的種類及其特點。答；(1)對輥粉碎機是最簡單的輥式粉碎機，是由兩個用冷硬鑄鐵制造而成的、直徑相同，且安裝在平行的水平軸上的鋼輥

25、組成(故又稱為兩輥粉碎機)，其中一個鋼輥固定，另一個可調(diào)。工作時兩輥以等速度或不等速反向旋轉(zhuǎn)。(2)多輥粉碎機 四輥粉碎機。是由兩對輥子組成的，在兩對輥子之間配有一組篩選裝置，以分離皮殼和粗粒。此種粉碎機的粉碎度較易控制，所以適用于粉碎麥芽。 六輥式粉碎機。專用于粉碎麥芽，其是由六個輥子組成，分成三個磨碎單元，第一對、第二對為光輥，第三對為絲輥，在前二對輥子后面均設(shè)有篩選裝置，這樣組合的優(yōu)點是能保持皮殼的粉碎度不致太細而影響麥汁過濾操作，第三對輥子則可將篩出的淀粉顆粒磨成細粉和細小的顆粒，以利于糖化時充分浸出有用物質(zhì)。 五輥粉碎機。實質(zhì)上是六輥粉碎機的變形，其結(jié)構(gòu)流程如圖1-2-5所示。它是由

26、五個輥子組成，前三個鋼光輥共同組合構(gòu)成預(yù)磨和谷皮磨，即第一輥與第二輥實現(xiàn)預(yù)磨，而第二輥又與第三輥實現(xiàn)谷皮磨，在前三輥之間和之后均配有篩選裝置，以分離細粉、細粒、皮殼。后兩個輥子為絲輥。此種粉碎機的粉碎度較四輥式的更易控制，又比六輥式不僅減少了一個鋼輥，而且使粉碎機的體積縮小，重量減輕。7. 你認為哪種輥式粉碎機較好？為什么？答；8 錘式粉碎機采用了哪種分碎方法？包含了哪幾種粉碎力？答；利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片對物料施以強烈作用而將物料粉碎的機器。其作用原理主要是撞擊粉碎，同時機器中還存在著強烈的摩擦和剪切作用。除用于中碎外，也可用于粗碎和細碎。9 試說明氣流粉碎機的工作原理及用途。答；基本原理：利用

27、空氣、蒸汽或其他氣體通過一定壓力的噴嘴噴射產(chǎn)生高速的湍流和能量轉(zhuǎn)換流，物料顆粒在這高能氣流作用下懸浮輸送，相互發(fā)生劇烈的沖擊碰撞和摩擦，加上高速噴射氣流對顆粒的剪切沖擊作用，使得物料顆粒間得到充分的研磨而粉碎成細小粒子。10. 細胞粉碎機有哪些種類？11. 對粉碎機有什么要求？怎么選用粉碎機？答：（1）對粉碎機的基本要求 粉碎后的物料顆粒大小要均勻 ； 已被粉碎的物料應(yīng)立即從工作區(qū)排出； 操作應(yīng)能自動化，如能不斷地自動卸料，在操作發(fā)生障礙時，能自動停車等； 易損件少，且應(yīng)易于更換； 不產(chǎn)生或只能產(chǎn)生極少量的粉塵； 單位產(chǎn)品耗能量少 在操作發(fā)生故障時，應(yīng)有保險裝置使其自動停車。（2）粉碎機的選用

28、在選用粉碎機時，既要考慮物料的性質(zhì)、所要求的粉碎程度，又要考慮粉碎機的性能。一般而言，可遵循如下原則： 對堅硬的物料粉碎應(yīng)選用以擠壓力和劈力為主的粉碎機； 對韌性物料的粉碎則應(yīng)選用以剪切力為主的粉碎機； 對含纖維質(zhì)多的物料，可選用沖擊、剪切力為主的粉碎機； 對于柔軟性物料，選用以剪切力為主的粉碎機； 對于脆性物料，應(yīng)采用沖擊和劈剪切力為主的粉碎機； 對含水量較高的物料粉碎，宜選用帶有吹入熱風裝置的粉料機； 對熱敏性物料可采用在粉碎前或粉碎時使用冷卻技術(shù)或濕法粉碎。 料塊較小或排料粒度要求很小時，則應(yīng)采用沖擊和研磨第四章培養(yǎng)基制備與殺菌設(shè)備1 試說明罐式連續(xù)蒸煮糖化系統(tǒng)的構(gòu)成及各設(shè)備的作用。答；

29、（1 ）蒸煮設(shè)備 對淀粉質(zhì)原料進行蒸煮的主要目的有二：淀粉糊化、淀粉液滅菌 蒸煮罐與后熟器 在該系統(tǒng)中，蒸煮罐的主要作用是加熱粉漿，熱媒采用高壓蒸汽，故又 稱其為加熱器。 汽液分離器 在該系統(tǒng)中，汽液分離器的作用主要是汽液分離，即使加熱、后熟后的醪液分離出部分二次蒸汽，并使其降溫。當糊化醪液從后熟器流入汽液分離器時，壓力迅速降低，使部分水分閃發(fā)而變?yōu)槎握羝?，從而達到汽液分離之目的。（2）糖化設(shè)備糖化設(shè)備的任務(wù)是將糊化醪與糖化醪或曲乳（液）混合，并在一定溫度（約60C）保持3045min，使淀粉水解糖化成可發(fā)酵性糖（葡萄糖、麥芽糖等）。（3）真空冷卻器 真空冷卻器的器身為圓筒錐底形，糊化醪從料

30、液進口5沿切線進入冷卻器內(nèi)，并在冷卻器內(nèi)壁布成液膜，由于器內(nèi)具有一定的真空度，從而是糊化醪中的部分水分蒸 發(fā)汽化，使糊化醪降溫，降溫后的糊化醪沿器壁下流，從錐底排醪液口排至糖化罐。2麥汁制備設(shè)備有哪幾中組合方式？各采用哪些設(shè)備？各設(shè)備的主要作用是什么？答；糖化室的設(shè)備組合有多種方式，傳統(tǒng)的有二器組合和四器組合，后來又出現(xiàn)了三器組合、 五器組合和六器組合等。（1）糊化鍋 用于加熱煮沸大米粉和部分麥芽粉醪液，使淀粉糊化和液化的設(shè)備。（2） 糖化鍋 主要作用是使麥芽粉與水混合，并維持醪液在一定的溫度， 使醪液中的淀粉糖 化，蛋白水解。（3）過濾槽 糖化過程結(jié)束后，必須在最短的時間內(nèi)使用麥芽汁與不溶解

31、的麥槽分離。（4）麥汁煮沸鍋主要用于對過濾所得麥芽汁的蒸煮，其作用主要有： 蒸發(fā)掉多余的水分，將麥芽汁濃縮到規(guī)定的濃度；即濃縮 破壞麥芽汁中全部的酶，并對麥芽汁起到殺菌作用；即滅酶殺菌 使麥芽汁中的蛋白質(zhì)熱變性凝固析出； 使酒花中所含的苦味物質(zhì)進入麥芽汁，等。3試說明噴淋冷卻式連續(xù)滅菌系統(tǒng)的構(gòu)成及各設(shè)備的作用，并說明其中維持罐的結(jié)構(gòu)及工 作過程。答；4 .真空冷卻式連續(xù)滅菌設(shè)備有哪些優(yōu)點？答；真空冷卻式連續(xù)滅菌設(shè)備又稱噴射加熱式連續(xù)滅菌。這是由噴射加熱、管道維持、真空冷卻等環(huán)節(jié)組成的連續(xù)滅菌流程。蒸汽直接噴入射加熱器與培養(yǎng)基混合，使培養(yǎng)基溫度迅速上升到預(yù)定滅菌溫度， 在滅菌溫度下的維持保溫時間

32、由維持管道的長度來保證。滅菌后的培養(yǎng)基通過一膨脹閥進入真空冷卻器急速冷卻。此流程由于受熱時間短，因而不致引起培養(yǎng)基的嚴重破壞；并能保證培養(yǎng)基先進先出，避免過熱或滅菌不徹底現(xiàn)象。5、簡要說明薄板式換熱器可以節(jié)約加熱蒸汽和冷卻水的原因。答；薄板換熱器冷卻式連續(xù)滅菌主要設(shè)備是若干個薄板換熱器和管式維持器。在該流程中，培養(yǎng)基同時完成預(yù)熱、 滅菌和冷卻過程。低溫培養(yǎng)基先在一個換熱器中與從維持器中流出的 滅菌后的熱培養(yǎng)基進行熱交換，一方面使未滅菌的低溫培養(yǎng)基得到預(yù)熱，另一方面使滅菌后的高溫培養(yǎng)基得到預(yù)冷； 預(yù)熱后的培養(yǎng)基進入另一個換熱器被蒸汽加熱到滅菌溫度，再進入維持器進行保溫滅菌； 然后經(jīng)預(yù)冷后，又在另

33、一個換熱器中被冷卻介質(zhì)徹底冷卻。該系統(tǒng)是利用滅菌前后的熱冷培養(yǎng)基進行熱交換來實現(xiàn)預(yù)熱和預(yù)冷的，這樣既節(jié)約一加熱蒸汽，又節(jié)約了冷卻水。第伍章空氣與水處理設(shè)備1. 常用的空氣凈化除菌方法有哪些？簡要說明其工作原理。答； 可用于空氣除菌的方法很多，如過濾、加熱、輻射、化學藥品、靜電吸附等，但由于 可把空氣中的微生物看成是具有15卩m等價直徑的微粒，且大多附著在空氣中的塵粒上。因此用過濾法對空氣進行凈化除塵的同時，空氣中的微生物也會被除掉，且通過高效過濾器后的空氣基本上是無菌的。此外，被過濾器捕集下來的微生物，由于缺乏生存條件，因而是 不可能有存活和繁殖的， 顯然，過濾法是去除空氣中微生物的十分有效方

34、法，故到目前為至,在生物工程中過濾法仍被廣泛采用。熱力滅菌 懸浮在空氣中的孢子在 218C下保溫24S即可被殺死。介質(zhì)過濾 空氣介質(zhì)過濾凈化除菌方法按機理不同可分為兩種類型：粘性填料過濾和干式纖維過濾。20m ）、金 粘性填料過濾機理：粘性填料過濾器的填料有金屬網(wǎng)格、玻璃絲（直徑約為屬絲等。填料上浸涂粘性油。當含塵空氣流經(jīng)填料時， 沿填料的空隙通道進行多次曲折運動， 塵粒在慣性力作用下，偏離氣流方向，并碰到粘性油上被粘住，即被捕獲。 干式纖維過濾機理：干式纖維過濾器的濾料有玻璃纖維、合成纖維、石棉纖維以及由這些 纖維制成的濾紙或濾布等。濾料的特點是由細微的纖維緊密地錯綜排列，形成一個具有無數(shù)網(wǎng)

35、眼的稠密的過濾層，纖維上沒有任何粘性物質(zhì)。靜電除菌2壓縮空氣處理系統(tǒng)一般包括哪些設(shè)備？各自的作用是什么？ 答；一般包括空氣壓縮輸送設(shè)備（如空氣壓縮機或鼓風機）、空氣冷卻設(shè)備、空氣加熱設(shè)備、除濕設(shè)備、除油設(shè)備、過濾器（初效、中效、高效）、空氣貯罐等。前置過濾器：預(yù)過濾，保護空氣壓縮機，減輕過濾器負擔。空氣壓縮機：提高空氣壓力，克服系統(tǒng)阻力。常用往復式壓縮機（出口空氣溫度120C ）、渦輪式壓縮機（150 C ）和螺桿式空壓機 ?？諝赓A罐：用以穩(wěn)定壓縮空氣壓力，預(yù)防后續(xù)管道、設(shè)備震動、受損。同時可使大的油滴 和水滴沉降?？諝饫鋮s器：降低壓縮空氣溫度， 凝結(jié)油霧和水汽，避免介質(zhì)過濾器過熱受損、受潮降

36、低除菌效率及使過濾阻力增大。進入過濾器的空氣相對濕度保持在50%60 %左右。一級空氣冷卻器：用30 C左右的水，把從壓縮機出來的的空氣冷卻到3035 C,使大部分水汽、油霧冷凝成較大的液滴。旋風分離器：用以分離 50卩m以上的液滴及部分較小的液滴。二級空氣冷卻器：用 9 C冷凍水或1518 C地下水，把空氣進一步冷卻到2025 C ,使微量的水汽、油霧冷凝成較小的液滴。絲網(wǎng)除沫器：用以分離較?。?卩m以上）的液滴。 空氣加熱器：提高空氣溫度，降低空氣的相對濕度，以保護介質(zhì)過濾器。 空氣過濾器：除塵、除菌。3參照空氣過濾器的分類表說明過濾器的種類、主要特性及其適應(yīng)情況。 答；4、簡要說明石灰水

37、軟化連續(xù)裝置的構(gòu)成及各部分的作用。 答；5、什么是復床離子交換器？對其應(yīng)該怎么布置？為什么？答；復床離子交換器是兩種不同（一陽一陰）的離子交換劑的交換器的串聯(lián)。常用于水的脫鹽。組合時，必須將陽離子交換器安排在前，且最好在陽、陰離子交換器間設(shè)置一臺除 CO2器，以減少通至陰離子器的離子流量（CO2溶解于水生成 HCO3-）。7、電滲析由哪幾個主要部分組成？各自的作用是什么？ 答；電滲析器的的基本構(gòu)成：電滲析器有立式和臥式兩種。其基本部件均是由離子交換膜、 隔板、電極、壓緊裝置等組成 （1）離子交換膜：對膜的主要要求是：良好的選擇透過性，交換當量大；低電阻；足夠 的機械強度和彈性，厚度均勻，表面平

38、整；良好的化學穩(wěn)定性；水的滲透性小。目前常用的 陽離子膜為磺酸基型，陰離子膜為季胺基型。（2）隔板：隔板放在陰、陽膜之間隔開二膜，并作為水流通道。隔板上有配水孔、布 水槽、流水槽、框網(wǎng)。分為淡水室隔板和濃水室隔板。隔板的材料用聚氯乙烯硬板，厚度為 1.52mm。也有用橡膠材料的。隔板的結(jié)構(gòu)和加工質(zhì)量都會影響電滲析器的除鹽率和出水量。 一般要求設(shè)計合理，板料厚度均勻。（3）電極：電極是電滲析器獲得能量的部件。通電后，在電滲析器中形成外電場，使 其水層中的離子作定向遷移。常用的電極材料是：陽極材料有石墨（經(jīng)酚醛樹脂飽和浸漬）、鉛、二氧化鉛等；陰極材料多為不銹鋼。現(xiàn)在也有用鈦板為材料作電極的，這是比

39、較理想的材料。（4）壓緊裝置：壓緊裝置是用來將按一定順序排列的離子交換膜、隔板、電極、極框 等壓緊，以形成各自互不相通的水道（交換室），并且不漏水。一般是用不銹鋼或鑄鐵作壓板，輔以工字鋼或槽鋼，用均勻分布的螺桿擰緊，也有用液壓缸頂緊的。8說明臭氧殺菌系統(tǒng)各個裝置的作用，并說明水殺菌過程。 答；臭氧殺菌系統(tǒng)包括空氣凈化設(shè)備、臭氧發(fā)生器和臭氧加注設(shè)備等。在空氣凈化設(shè)備1中，空氣經(jīng)過凈化、冷卻、去濕，并干燥至空氣的露點達到-45 C以下。凈化空氣在臭氧發(fā)生器 2中，通過15000V的高壓放電或紫外線照射，即可使部分氧 聚合成臭氧。臭氧發(fā)生器的電極及介電體可為平板式或同心圓管式，并被裝置在密閉的容器內(nèi)

40、。每 平方米放電面積每小時可產(chǎn)生50g臭氧。臭氧在水中的溶解度極小，為了能使臭氧與水充分混合，臭氧加注裝置一般采用噴射 法，以增加臭氧與水的接觸時間，使臭氧得到充分利用。第六章生物反應(yīng)設(shè)備1通風發(fā)酵設(shè)備應(yīng)符合哪些要求？ 答；通風發(fā)酵設(shè)備的要求： 發(fā)酵罐應(yīng)有適宜的徑高比。罐身較長，氧的利用率較高； 發(fā)酵罐應(yīng)能承受一定的壓力。因為發(fā)酵罐在滅菌和工作時，要承受一定的壓力（氣壓和液壓）和溫度；發(fā)酵罐罐應(yīng)有良好的傳質(zhì)和傳熱性能。能使氣液充分混合，保證微生物發(fā)酵過程中所需的溶解氧；結(jié)構(gòu)嚴密、密封良好。防止泄漏和雜質(zhì)污染；有良好的檢測和控制系統(tǒng)；操作、檢修及維護方便，能耗低。2、試說明機械攪拌通風發(fā)酵罐中的

41、攪拌器、檔板和消泡裝置的作用及對它們的要求。 答；攪拌器攪拌器是發(fā)酵罐的關(guān)鍵機構(gòu)之一，其主要作用是促進混合和傳質(zhì)（包括對氣 泡的破碎）。攪拌器配置的數(shù)量是根據(jù)罐內(nèi)液位高度、發(fā)酵液的特性和攪拌器的直徑等因素來決定。 檔板作用是消除培養(yǎng)液生產(chǎn)渦流、將徑向流動改變?yōu)檩S向流動，促使培養(yǎng)液激烈翻動， 增加溶氧速率。檔板寬度B 一般取罐徑D的0.10.12倍，裝設(shè)46塊即可滿足全檔板條件。 所謂“全檔 板條件”是指在一定轉(zhuǎn)速下再增加罐內(nèi)附件而軸功率保持不變。滿足全檔板條件的檔板數(shù)及寬度的關(guān)系式為：N （ B/D ）= 0.5。式中D-罐徑（mm）; B-檔板寬度（mm） ； N-檔板數(shù)檔板的高度取自罐底至

42、液面止。為了避免在罐內(nèi)形成死角，造成物料與菌體堆積， 檔板與罐壁之間應(yīng)留有（1/51/8） B的間隙。消泡裝置在通氣發(fā)酵生產(chǎn)中可用的消泡方法有兩種：一是化學消泡法，即通過在培養(yǎng)液中加入化學消泡劑使泡沫破滅； 二是機械法，即使用機械消泡裝置將泡沫打破。 通常將兩種方 法聯(lián)合使用。機械消泡裝置按裝置位置不同有罐內(nèi)和罐外兩種。 罐內(nèi)消泡裝置即安裝在發(fā)酵罐內(nèi)的消泡裝置，有鋸齒式、梳狀式、孔板式旋、槳梳式和碟式等。 罐外消泡裝置即安裝在發(fā)酵罐外的消泡裝置，是將泡沫引出罐外進行消除。罐外消泡裝置有渦輪消泡器、旋風離心和葉輪離心式消泡器等。3、機械攪拌自吸式和液體噴射自吸式發(fā)酵罐的工作原理有什么不同？答；機

43、械攪拌自吸式發(fā)酵罐工作原理：當發(fā)酵罐內(nèi)充有液體，啟動攪拌電機，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，葉輪框內(nèi)液體被甩向葉輪外緣，液體獲得能量（葉輪的線速度越大，液體的動能就越大）。當液體離開葉輪時，在葉輪中心形成較大的負壓，將罐外空氣不斷吸入罐內(nèi)，并與高速流動 的液體密切接觸，形成細小的氣泡分散在液體之中，氣液混合流體通過導輪流到發(fā)酵液主體。液體噴射自吸式發(fā)酵罐工作原理： 是用泵使發(fā)酵液通過文氏管吸氣裝置， 由于液體在文氏 管的收縮段中流速增加， 形成真空而將空氣吸入， 并使氣泡分散與液體均勻混合， 實現(xiàn)溶氧 傳質(zhì)。4、熟悉酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)。答；酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)：酒精發(fā)酵罐是由圓柱形筒體和碟開或錐形底蓋及頂蓋構(gòu)成的一

44、個密 閉容器，如圖2-7-1所示?？梢钥闯?，在罐頂裝有壓力表3、C02氣體出口 4、噴淋水入口5、 料液及酒母入口 6和人孔7;罐身上設(shè)有溫度計接口 9、取樣口 2、噴淋水收集槽10和 噴淋水出口 11;罐底有發(fā)酵液及污水排出口12,等。5、圓柱錐底發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)與特點答；圓筒體錐底發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)： 徑高比：圓筒部分：1 ：（ 14）; 罐容量：有效體積：80% 錐角：6090C, 般6075C。 冷卻面積：不銹鋼 0.350.40m2/m3，碳鋼：0.500.62 m2/m3. 隔熱層與防護層：隔熱層：聚酰胺樹脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨脹珍珠巖粉、礦渣棉等。厚度150200mm。防

45、護層：鋁合金、馬口鐵：0.71.5mm ;不銹鋼：0.50.7mm瓦楞板等。圓柱錐底發(fā)酵罐的特點： 底部為錐形，便于生產(chǎn)過程中隨時排放沉集于罐底的酵母。 罐身設(shè)有冷卻裝置，便于發(fā)酵溫度的控制。罐體外設(shè)有保溫裝置，可將罐體置于室外，減少建筑投資，節(jié)省占地面積。 采用密閉發(fā)酵，便于 CO2洗滌和CO2回收；既可做發(fā)酵罐，也可做貯酒罐。 罐內(nèi)發(fā)酵液由于液體高度而產(chǎn)生CO2梯度，并通過冷卻方位的控制，可使發(fā)酵液進行自然對流，罐體越高對流越強。有利于酵母發(fā)酵能力的提高和發(fā)酵周期的縮短。 發(fā)酵罐可采用儀表或微機控制，操作、管理方便?？刹捎肅IP自動清洗系統(tǒng)，清洗方便。 設(shè)備容量大，國內(nèi)采用的罐容一般為10

46、0600m36、說明三罐式連續(xù)發(fā)酵系統(tǒng)是由哪些主要設(shè)備組成，各自的作用是什么？四罐式連續(xù)發(fā)酵 系統(tǒng)的構(gòu)成與三罐式有何不同？答；7、熟悉塔式發(fā)酵系統(tǒng)的構(gòu)成。 答；第七章萃取設(shè)備1多功能提取罐有哪幾種類型？答；多功能提取罐主要有直錐式、斜錐式、直筒式、蘑菇式四種形式。2、多功能提取罐系統(tǒng)由哪些主要設(shè)備構(gòu)成？各自的作用是什么？答；設(shè)備包括：多功能提取罐、消沫器、冷凝器、冷卻器、過濾器、油水分離器、藥液泵。3、簡要說明立式連續(xù)逆流離心萃取機結(jié)構(gòu)特點及其工作過程。答；立式連續(xù)逆流離心萃取是將萃取劑與料液在逆流情況下進行多次接觸和多次分離的萃 取設(shè)備。其主要部件為一由11個不同直徑的同心圓筒組成的轉(zhuǎn)鼓，每

47、個圓筒上均在一端開孔，作為料液和萃取劑流動的通道，由于相鄰筒之間開孔位置上下錯開，使液體上下曲折流動。從中心向外數(shù)第 411個筒的外壁上均焊有螺旋形導流板，這樣就使兩個液相的流動路 程大為加長，從而延長了兩液相的混合與分離時間，在螺旋形導流板上又開設(shè)大小不同的缺口，使螺旋形長通道中形成很多短路，增加了兩液相之間的接觸機會。4、液液萃取一般包括哪幾步？分別用什么設(shè)備來完成？答；溶劑萃取過程包括三個步驟，即混合（萃?。?、分離和溶劑回收。這三個步驟需要相應(yīng)的設(shè)備來完成，即混合設(shè)備、分離設(shè)備和溶劑回收設(shè)備。第八章分離設(shè)備1什么是分離因數(shù)？其值大小反映了離心分離設(shè)備的什么特性？從此可以看出離心分離 設(shè)備

48、的分離能力主要取決于什么？答；（1）離心分離因數(shù)f，是指離心力與重力之比，或離心加速度與重力加速度之比。即f=F/mg 或 f=v2/gr式中：F-物料所受到的離心力，N。 F=mv2/r=mr w 2v-轉(zhuǎn)鼓的線速度， m/s。v=2 n nr/60w -轉(zhuǎn)鼓的角速度，1/sr-轉(zhuǎn)鼓的半徑，mm-物料的質(zhì)量，kgg-重力加速度，m/s2 n-轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速，r/mi n（2）離心分離因數(shù)越高，離心沉降的速度越快，所能分離的顆粒越小，分離能力越強。（3）f=F/mg= mv2/r/mg= v2/gr=r w 2/g= n 2n2r/900g n2r/900由上式還可以看出，離心因數(shù)f與轉(zhuǎn)鼓的半徑r

49、成正比，而與轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速平方n2成正比,說明增大轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速比增大轉(zhuǎn)鼓半徑更能有效的提高分離強度。2、離心分離設(shè)備有哪些種類？答；（1 ）按離心分離因數(shù)大小可將離心機分為三類： 常速離心機：其 fv 3000, 般在6001200,轉(zhuǎn)速8000rpm以內(nèi)，轉(zhuǎn)鼓直徑大，轉(zhuǎn)速低， 可用于分離含0.011.0mm的固體顆粒的懸浮液和物料脫水。分離細胞、細胞碎片、培養(yǎng)基 殘渣及粗結(jié)晶等較大顆粒。 高速離心機：其 3000 vfv 50000，轉(zhuǎn)速1000025000rpm以內(nèi)，轉(zhuǎn)鼓直徑小，可用于乳 濁液和細粒懸浮液的分離。分離各種沉淀物、細胞碎片及較大的細胞器等。 超高速離心機：其f50000,轉(zhuǎn)速2500

50、080000rpm以內(nèi)，主要用于分離極不易分離的 超微細粒的懸浮液、高分子的膠體懸浮液和乳濁液。（2 ）按操作原理不同可將離心分離機分為三類： 過濾式離心機：此機的轉(zhuǎn)鼓壁上有孔，它是借離心力作用實現(xiàn)過濾分離，即離心過濾。 其轉(zhuǎn)速一般在10001500r/min ,分離因數(shù)不大，適用于易過濾的晶體懸浮液和較大顆粒懸浮 液的分離和物料脫水。 沉降式離心機：其轉(zhuǎn)鼓壁上無孔，但也是借離心力作用來實現(xiàn)沉降分離的。即按密度大 小分層，又稱離心沉降。常用于分離不易過濾的懸浮液。 分離式離心機：其鼓壁上也無孔，但轉(zhuǎn)速極大，約4000r/min，分離因數(shù)為3000以上，主要用于乳濁液的分離和懸浮液的增濃或澄清。

51、又稱為離心分離。（3）按操作方式不分，可將離心機分為兩類：間歇式離心機：這類離心機是采用人工或機械的方法在停車或減速的情況下進行卸料，如三足式、上懸式均屬于此類。它的特點是可根據(jù)需要延長或縮短分離時間，以滿足物料終濕度的要求。連續(xù)式離心機：如螺旋卸料沉降式、活塞推料離心機、奶油分離機等均屬于此類。它們的最大優(yōu)點是操作連續(xù)化，大大的減輕了勞動強度。3、過濾式離心分離機與沉降式離心分離機在結(jié)構(gòu)和分離原理上有什么主要差異？ 答；（1）過濾式離心分離機工作原理：三足式離心機的主要部件是一個轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓安裝在主軸上。鼓壁上有許多 小孔，內(nèi)覆濾布，鼓內(nèi)加入懸浮液。當轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時，懸浮液被拋向鼓壁，液體穿過濾布

52、和鼓 壁上的小孔經(jīng)機殼和轉(zhuǎn)鼓之間的空隙，從底盤排出口排出。固體則被截留在濾布上成為濾餅。濾餅在慣性離心力作用下逐步被壓實甩干。結(jié)構(gòu)特點：三足式離心機的外殼、轉(zhuǎn)鼓和傳動裝置都借拉桿懸掛在三個支柱上，轉(zhuǎn)鼓 的擺動由拉桿上的彈簧承受。由于這種結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)鼓的震動就一不會經(jīng)過軸和軸承傳到機座上， 因而不致使轉(zhuǎn)鼓松動。（2）沉降式離心分離機特點與用途：SSC型三足式離心機為人工上部卸料、間歇操作的沉降式離心機。該系列 離心機轉(zhuǎn)鼓壁無濾孔，操作時勿需濾布。適合含固相顆粒細、粘度大、濃度低、過濾介質(zhì)再 生困難的懸浮液的固液分離，所以常用于采用離心過濾難于分離或澄清液達不到要求的場 合，也可用于液-液分離。該機符

53、合 GMP規(guī)范設(shè)計。結(jié)構(gòu)與原理：電動機通過離合器帶動轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，物料由上部加入無孔轉(zhuǎn)鼓，在離心力作用下物料中的輕重相開始分層，重（或固）相緊貼轉(zhuǎn)鼓壁，輕（液）相形成內(nèi)層液環(huán)， 澄清液可翻過攔液板溢出轉(zhuǎn)鼓，也可用撇液管在運轉(zhuǎn)中引出轉(zhuǎn)鼓，固相則在停機后由人工從轉(zhuǎn)鼓中卸除。4、簡要說明GF型和GQ型管式離心機在結(jié)構(gòu)及用途上的異同。答；管式離心機其下部有進料口，上部有出料口。按用途管式離心機有兩種，一種為GF型（右），用于處理乳濁液，進行液一液分離，其出料口一個為重液出口，一個為輕液出口（見圖3-9-23A、B、D）；另一種為GQ型（左），用于處理懸浮液，進行固一液分離，其結(jié) 構(gòu)與GF型基本相同，只

54、是 GQ型只有一個液相出口，即是將GF型的重液出口被堵塞。5、簡要說明用于乳濁液和懸浮液分離的碟片式離心機在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別。 答；（1）乳濁液分離的碟片式離心機用于分離乳濁液的碟式離心機：其碟片上有一組（或幾組）沿圓周分布的孔眼，碟片以 一定的間隙（約0.51.3mm）迭合時，孔眼就構(gòu)成流動孔道。此孔道所在的位置相當于兩相 的分界面。如圖3-9-24B所示，每一碟片上有相隔120。的三個孔眼，同時每片內(nèi)面相隔120 固定一突起，對分離牛奶其高度約為0.30.4mm，對分離酵母的，約為 0.81.0mm，以此形成碟片間隙。濾漿自進料管進入隨軸旋轉(zhuǎn)的中心套管后，向下降落。在下部，液體因離心力作用

55、進入碟片空間。 濾漿經(jīng)孔眼通道向上流動， 在碟片間隙內(nèi)因離心力而被分離，重液向外周流動，輕液向中心流動，由此在碟片間隙中產(chǎn)生兩股方向相反的流動。見圖3-9-24（ 3），即輕液沿下碟片的外表面向著轉(zhuǎn)軸方向流動，重液沿上碟片的內(nèi)表面向著周邊方向流動。在流動中，分散相不斷從一流層轉(zhuǎn)入另一流層?？梢妰梢簩拥臐舛群秃穸入S流動均發(fā)生變化。在中心套管附近，輕液在分離碟片下面從間隙穿出而后沿中心套管與分離碟片之間所形成的溝道中流出。在碟片間流動的重液，被拋向鼓壁而后向上升起，并進入分離碟片與錐形蓋之 間的空隙而排出。（2）懸浮液分離的碟片式離心機用于懸浮液固一液分離的碟片式離心機：其結(jié)構(gòu)與上一種基本相似，如圖所示。其碟片間的間隙約0.52.5mm。當?shù)g的懸浮液隨碟片高速旋轉(zhuǎn)時，固體顆粒向鼓壁沉降，澄清 液則被迫反方向移動至轉(zhuǎn)鼓中心的進液管周圍，并連續(xù)排出。按排渣方式不同，這種離心機又可分為間歇式和連續(xù)式兩種。6、過濾操作包括哪幾個環(huán)節(jié)？答；過濾操作常分如下四個階段進行：過濾階段：此階段有兩種過濾方式，即恒速過濾和恒壓過濾。在多數(shù)情況下，初期采 用恒速過濾，壓力升至某值后，則采用恒壓過濾。濾餅洗滌：為了回收濾餅小孔中的濾液或避免有價值的濾餅被濾液所沾污，必須對濾餅進行洗滌。將