工程設(shè)備作業(yè)題教材

1、第一章緒論1. 工業(yè)機(jī)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(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。(3 )降低生產(chǎn)成本。(4) 改善了勞動(dòng)環(huán)境。(5 )能完成人工無(wú)法完成的作業(yè)。2你認(rèn)為學(xué)習(xí)機(jī)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(jī)械設(shè)備兩個(gè)方面的配合，它們是一個(gè)有機(jī)的整體。工藝是裝備的前提， 而機(jī)械設(shè)備是工藝的保證，相輔相成，互相促進(jìn)，不可偏頗。(2) 合理的工藝可以促進(jìn)新型機(jī)械設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)，同時(shí)新型機(jī)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(shí)現(xiàn)是通過(guò)機(jī)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(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)備是從事現(xiàn)代工業(yè)工作所必需的。3 機(jī)械設(shè)備一般由哪幾個(gè)部分構(gòu)成？答；(1)動(dòng)力部分：是完成能量轉(zhuǎn)換的部分，如電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。(2) 傳動(dòng)部分：完成運(yùn)動(dòng)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(guò)濾、混合、乳化等。(4) 支撐部分：將設(shè)備各部分有機(jī)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(jìn)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(guò)程，如控制柜、開(kāi)關(guān)、安排保護(hù)裝置等。 4機(jī)械設(shè)備選型應(yīng)遵循哪

3、幾個(gè)具體原則？答；(1 )滿足工藝條件要求原則(2) 技術(shù)先進(jìn)原則 設(shè)備性能先進(jìn)具有較高的性能費(fèi)用比，功能完善，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)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(yùn)行穩(wěn)定，投資和產(chǎn)品成本低，生產(chǎn)能力和勞動(dòng)生產(chǎn)率較高，使用壽命長(zhǎng)等。 設(shè)備技術(shù)水平先進(jìn)有較高的技術(shù)含量，有利于促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和提高競(jìng)爭(zhēng)力，具有產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，能形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，符合可持續(xù)發(fā)展。 裝備水平先進(jìn)設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，制造精良，連續(xù)化、 機(jī)械化和自動(dòng)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(hào)和動(dòng)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(jī)器保養(yǎng)、維修等因素，設(shè)備選型應(yīng)具有一定的儲(chǔ)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(gè)工藝流程中各個(gè)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(jìn)行。(4)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理原則 設(shè)備價(jià)格適宜設(shè)備選擇盡量立足國(guó)內(nèi)，因國(guó)產(chǎn)設(shè)備的價(jià)格便宜， 故設(shè)備選購(gòu)盡量考慮國(guó)內(nèi)解決。如果國(guó)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(gòu)置國(guó)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(jì)性，要求設(shè)備配置和銜接緊湊、 均衡

5、、協(xié)調(diào)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 避免部分設(shè)備生產(chǎn)能力過(guò)大或過(guò)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(jì)效益適應(yīng)反復(fù)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案比較，分析各方案的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)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(rùn)高、經(jīng)濟(jì)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(yàn)證并經(jīng)過(guò)使用的設(shè)備，不能冒險(xiǎn)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(shí)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(duì)人員造成危險(xiǎn)，不應(yīng)向工作場(chǎng)所和大氣排放超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有 害物質(zhì)，不應(yīng)產(chǎn)生超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的噪聲、振動(dòng)、輻射和其他污染。3使用壽命長(zhǎng)設(shè)備無(wú)故障工作時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備

6、投入使用如出現(xiàn)故障可以修復(fù)，使用到一定極 限后則不能再修復(fù)使用。未做明確規(guī)定的設(shè)備通常按設(shè)計(jì)壽命為20年考慮，使用壽命有具體說(shuō)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(lái) 合理選擇設(shè)備，注意選用通用性好、一機(jī)多用的設(shè)備，便于在人們消費(fèi)習(xí)慣發(fā)生變化時(shí)對(duì)產(chǎn) 品進(jìn)行改型；在產(chǎn)品具有一定消費(fèi)市場(chǎng)、經(jīng)濟(jì)效益較好、流動(dòng)資金充足時(shí)，為了便于擴(kuò)大生產(chǎn)盡可能選用易于配套生產(chǎn)線的設(shè)備。5. 機(jī)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(xiàng)目的主導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)含量要求等，適應(yīng)

7、產(chǎn)品市場(chǎng)需求和競(jìng)爭(zhēng)形 勢(shì)的變化。(2) 生產(chǎn)規(guī)模 生產(chǎn)規(guī)模是指擬建項(xiàng)目設(shè)定的正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)年份可能達(dá)到的生產(chǎn)能力或服務(wù) 能力，主要考慮對(duì)項(xiàng)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(jī)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(dān)的工藝目的和要求，必須達(dá)到的工藝參數(shù)；(2 )設(shè)備選型及該型號(hào)設(shè)備的性能、特點(diǎn)評(píng)價(jià)(包括對(duì)工藝安全性)；(3 )設(shè)備生產(chǎn)能力的確定；(4)設(shè)備臺(tái)、套數(shù)的確定(充分考慮設(shè)備的使用效率和維修對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的影響)；(5 )設(shè)備的工程計(jì)算(用水量、用汽量、換熱面積、干燥面積等)；(6) 設(shè)備傳動(dòng)特性的確定和動(dòng)力消耗的計(jì)算

8、；(7) 設(shè)備結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì)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(cè)(濃度、流量、溫度、壓力、真空度等)的精度；(9 )其他特殊問(wèn)題。7. 怎么進(jìn)行機(jī)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(jì)實(shí)力和要求的投資年產(chǎn)品率、投資利潤(rùn)率、投資效果系數(shù)和投資回收期等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)控制設(shè)備總投資，保證要求的經(jīng)濟(jì)效果。 企業(yè)車(chē)間平面布置圖和公用系統(tǒng)要求： 根據(jù)車(chē)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(jì)計(jì)劃任務(wù)書(shū)中給

9、出的給排水、供電、供汽、采暖和通風(fēng)、制冷等公用系統(tǒng)的要求，掌握企業(yè)實(shí)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(shì) 比較設(shè)備、市場(chǎng)和廠家，考察產(chǎn)品性能，搜集同類(lèi)企業(yè)設(shè)備運(yùn)行信息：有目標(biāo)地搜集各設(shè)備的生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)能力、性能參數(shù)、價(jià)格、基本尺寸，為進(jìn)行單機(jī)性能價(jià)格比較和確定配套設(shè)備提供基礎(chǔ)依據(jù)。 走訪國(guó)內(nèi)外同類(lèi)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(yùn)行情況以及實(shí)際生產(chǎn)中存在的問(wèn)題。 進(jìn)行機(jī)械設(shè)備單機(jī)分析比較，確定工藝設(shè)備：對(duì)具體設(shè)備在質(zhì)量、參數(shù)、生產(chǎn)能力、功率、 價(jià)格、維修、操作、售后等多方面進(jìn)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(xì)在收集足夠設(shè)備資料和用戶(hù)走訪的基礎(chǔ)上，提出擬選設(shè)備明細(xì)。明細(xì)內(nèi)容主要包括食品機(jī)械的設(shè)備名稱(chēng)、規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)能力、配套動(dòng)力、設(shè)備數(shù)量、設(shè)備價(jià)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(yàn)方式、包裝運(yùn)輸方式等。如果擬引進(jìn) 國(guó)外設(shè)備時(shí)，則按國(guó)家進(jìn)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(shí)，應(yīng) 在設(shè)備選擇時(shí)提出相應(yīng)的運(yùn)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(shí)，應(yīng)提出改造方案，并分析改造后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(guò)專(zhuān)家論證和其他方式驗(yàn)證后予以確 認(rèn)。（4）設(shè)備選擇方案的技術(shù)要件 設(shè)備方

11、案對(duì)生物制品加工的保證程度主要包括設(shè)備對(duì)建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案的滿足程度，對(duì)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(biāo)、操作要求、備品備件對(duì)項(xiàng)目的保證程度；設(shè) 備安裝調(diào)試技術(shù)條件、維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)服務(wù)以及所需的設(shè)備投資對(duì)項(xiàng)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(shí)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(guó)內(nèi)設(shè)備與進(jìn)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(dāng)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(huì)產(chǎn)生毒素、 無(wú)臭味或異味、非吸收性、耐腐蝕且可承受重復(fù)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(xué)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(wú)凹陷或裂縫，使微生物的滋長(zhǎng)繁殖減至最低限度，注意設(shè)備配置 的安全防護(hù)；當(dāng)設(shè)備安全衛(wèi)生措施與經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生矛盾時(shí)，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(píng)價(jià)，是對(duì)擬建項(xiàng)目生物工程機(jī)械設(shè)備選擇動(dòng)態(tài)過(guò)程及其落實(shí)效果的質(zhì)量控制。沒(méi)有科學(xué)的設(shè)備選型質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，就沒(méi)有完善的、可行的設(shè)備選型結(jié)果。因此，有效進(jìn)行生物工程機(jī)械設(shè)備的合理選擇，對(duì)生物制品加工項(xiàng)目的成功建

13、設(shè)具有重要作用。設(shè)備選擇質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容包括信息完善性、制造廠可比性、技術(shù)先進(jìn)性、質(zhì)量可靠性、 成套匹配性、經(jīng)濟(jì)合理性、供貨及時(shí)性等。常用的評(píng)價(jià)方法有加權(quán)評(píng)分法、 層次分析法、因果分析法、比較分析法等， 建設(shè)項(xiàng)目業(yè)主應(yīng) 根據(jù)實(shí)際情況和質(zhì)量要求選擇適應(yīng)的評(píng)價(jià)方法。 在設(shè)備選擇質(zhì)量評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上， 做出機(jī)械設(shè) 備的選型決策。第二章物料輸送機(jī)械1各類(lèi)固體輸送機(jī)械的基本構(gòu)成、用途和優(yōu)缺點(diǎn)。答；構(gòu)成：輸送帶、滾筒、料斗、托輥、卸料裝置、驅(qū)動(dòng)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(tái)，清洗臺(tái)，操作臺(tái)等優(yōu)點(diǎn)：輸送量大，動(dòng)力消耗少，運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)，工作平穩(wěn)，輸送距離大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便。缺點(diǎn)：不宜

14、輸送輕質(zhì)粉體物料，且傾斜度不宜過(guò)大。2、各類(lèi)泵的特點(diǎn)、工作原理和適用范圍。答；（1）動(dòng)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(duì)液體的動(dòng)力作用，把能量連續(xù)地傳遞給液體，使液體的動(dòng)能（為主）和壓力能增加，隨后通過(guò)壓出室將動(dòng)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(dòng)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(dòng)和船舶噴

15、射推 進(jìn)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(yùn)動(dòng)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(fù)運(yùn)動(dòng)的容積式泵稱(chēng)為往復(fù)泵，作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的稱(chēng)為回轉(zhuǎn)泵。前者的吸入和排出過(guò)程在同一泵缸內(nèi)交替進(jìn)行，并由吸入閥和排出閥加以控制；后者則是通過(guò)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(jì)量輸送等?；剞D(zhuǎn)泵適宜輸送有潤(rùn)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(dòng)方面。（3）其他類(lèi)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(lái)輸送液體。例如射流泵是依靠高速?lài)娚涑龅墓ぷ髁黧w，將需要輸送的流體吸入泵內(nèi)，并通過(guò)兩種流體混合進(jìn)行動(dòng)量交換來(lái)傳遞能量；水錘泵是利用流動(dòng)中的水被突然制動(dòng)時(shí)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(guò)導(dǎo)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(lái)。3、氣體輸送機(jī)械的種類(lèi)和用途。答；（1）按出口壓力或壓縮比的大小分類(lèi)如下： 通風(fēng)機(jī)：出口壓強(qiáng)不大于1.47 104Pa（表壓），壓縮比為11.15 ； 鼓風(fēng)機(jī)：出口壓強(qiáng)為（1.4729.4104Pa （表壓），壓縮比小于 4 ； 壓縮機(jī)

17、：出口壓強(qiáng)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(fù)式、旋轉(zhuǎn)式、噴射式等。 離心式氣體輸送機(jī)械： 離心通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)的工作原理和離心泵相似， 依靠葉輪 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使氣體獲得能量，從而提高了壓強(qiáng)。通風(fēng)機(jī)都是單級(jí)的，所產(chǎn)生的表壓低于1.47 X 104Pa,對(duì)氣體起輸送作用。鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)都是多級(jí)的，兩者對(duì)氣體都有較顯著的壓縮作用。 旋轉(zhuǎn)式氣體輸送機(jī)械：旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)與旋轉(zhuǎn)泵相似， 機(jī)殼內(nèi)有一個(gè)或兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，沒(méi)有活塞和閥門(mén)等裝置。特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、緊湊、體積小，排氣連續(xù)均勻，

18、適用于所需壓強(qiáng)不高而流量較大的情況。 往復(fù)式氣體輸送機(jī)械：往復(fù)真空泵的構(gòu)造和工作原理與往復(fù)式壓縮機(jī)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(mén)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(jī)械：噴射泵是利用流體流動(dòng)的靜壓能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)換的原理來(lái)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(chēng)為噴射真空泵。第三章物料預(yù)處理機(jī)械設(shè)備1物料分選方法的分類(lèi)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(duì)物料進(jìn)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(fēng)力進(jìn)行分選的方法。 目前常用的設(shè)備有風(fēng)箱、吸風(fēng)分離器等。(3) 比重法：即根據(jù)物料與雜質(zhì)的比重不同來(lái)進(jìn)行分選的方法。目前常用的設(shè)備有比重 去石機(jī)等。(4) 磁選法(magnetic separation )：是根據(jù)物料與雜質(zhì)的磁性不同而進(jìn)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(jī)。(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(lèi)其及用途。

20、答；(1)固定篩：工作部分固定不動(dòng)，靠物料沿工作面滑動(dòng)而使物料得到篩分。 它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 制造方便，不耗動(dòng)力。主要缺點(diǎn)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(dòng)軸構(gòu)成的，軸上有盤(pán)子，細(xì)粒物料就從滾軸或盤(pán)子間的縫隙通過(guò)。大塊物料由滾軸帶動(dòng)向一端移動(dòng)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(gè)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(xì)級(jí)別物料從筒形工作表面的篩孔通過(guò)，粗粒物料從圓筒的另一端排出。主要用于物料分級(jí)。(4) 平面運(yùn)動(dòng)篩：機(jī)體是一個(gè)平面內(nèi)擺動(dòng)或振動(dòng)。按其平

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

22、e mill )四個(gè)大類(lèi)：(1) 機(jī)械式粉碎機(jī)：是以機(jī)械方式為主，對(duì)物料進(jìn)行粉碎的機(jī)械，它又分為齒式粉碎機(jī)、錘式粉碎機(jī)、刀式粉碎機(jī)、渦輪式粉碎機(jī)、壓磨式粉碎機(jī)和銃削式粉碎機(jī)六小類(lèi)： 錘式粉碎機(jī)(hammer mill ):由高速旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)錘擊件與固定圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料進(jìn)行 粉碎(含沖擊、碰撞、摩擦等)的機(jī)器。錘式粉碎機(jī)又分活動(dòng)錘擊件為片狀件的錘片式粉碎 機(jī)(paddle mill)和活動(dòng)錘擊件為塊狀件的錘塊式粉碎機(jī)( block mill )。 齒式粉碎機(jī)(tooth mill ):由固定齒圈與轉(zhuǎn)動(dòng)齒盤(pán)的高速相對(duì)運(yùn)行，對(duì)物料進(jìn)行粉碎(含 沖擊、剪切、碰撞、摩擦等)的機(jī)器。 刀式粉碎機(jī)(kni

23、fe mill ):由高速旋轉(zhuǎn)的刀板(塊、片)與固定齒圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)物料進(jìn) 行粉碎(含剪切、碰撞、摩擦等)的機(jī)器。并帶有分級(jí)功能的粉碎機(jī)器。 渦輪式粉碎機(jī)(turbo-mill ):由高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片與固定齒圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料進(jìn)行 粉碎(含剪切、碰撞、摩擦等)的機(jī)器。 壓磨式粉碎機(jī)(press-grind mill ):由各種磨輪與固定磨面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料進(jìn)行碾磨性 粉碎的機(jī)器。 銃削式粉碎機(jī)(milling breaker):通過(guò)銃齒旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料進(jìn)行粉碎的機(jī)器。(2) 氣流粉碎機(jī)：是通過(guò)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(qiáng)烈的沖擊、摩擦

24、達(dá)到粉碎的機(jī)器。(3 )研磨機(jī)：是通過(guò)研磨體、頭、球等介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)對(duì)物料進(jìn)行研磨，使物料研磨成超細(xì)度混合物的機(jī)器。它又分為： 球磨機(jī)(ball mill ):由瓷質(zhì)球體或不銹鋼球體為研磨介質(zhì)的機(jī)器。 乳缽研磨機(jī)(mortar mill )：由立式磨頭對(duì)乳缽的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料進(jìn)行研磨的機(jī)器。 膠體磨(colloid mill ):由成對(duì)磨體(面)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)液固相物料進(jìn)行研磨的機(jī)器(4 )低溫粉碎機(jī)：是經(jīng)低溫(最低溫度-70 C)處理，對(duì)物料進(jìn)行粉碎的機(jī)器。6. 輥式粉碎的種類(lèi)及其特點(diǎn)。答；(1)對(duì)輥粉碎機(jī)是最簡(jiǎn)單的輥式粉碎機(jī)，是由兩個(gè)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(chēng)為兩輥粉碎機(jī))，其中一個(gè)鋼輥固定，另一個(gè)可調(diào)。工作時(shí)兩輥以等速度或不等速反向旋轉(zhuǎn)。(2)多輥粉碎機(jī) 四輥粉碎機(jī)。是由兩對(duì)輥?zhàn)咏M成的，在兩對(duì)輥?zhàn)又g配有一組篩選裝置，以分離皮殼和粗粒。此種粉碎機(jī)的粉碎度較易控制，所以適用于粉碎麥芽。 六輥式粉碎機(jī)。專(zhuān)用于粉碎麥芽，其是由六個(gè)輥?zhàn)咏M成，分成三個(gè)磨碎單元，第一對(duì)、第二對(duì)為光輥，第三對(duì)為絲輥，在前二對(duì)輥?zhàn)雍竺婢O(shè)有篩選裝置，這樣組合的優(yōu)點(diǎn)是能保持皮殼的粉碎度不致太細(xì)而影響麥汁過(guò)濾操作，第三對(duì)輥?zhàn)觿t可將篩出的淀粉顆粒磨成細(xì)粉和細(xì)小的顆粒，以利于糖化時(shí)充分浸出有用物質(zhì)。 五輥粉碎機(jī)。實(shí)質(zhì)上是六輥粉碎機(jī)的變形，其結(jié)構(gòu)流程如圖1-2-5所示。它是由

26、五個(gè)輥?zhàn)咏M成，前三個(gè)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(shí)現(xiàn)預(yù)磨，而第二輥又與第三輥實(shí)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(xì)粉、細(xì)粒、皮殼。后兩個(gè)輥?zhàn)訛榻z輥。此種粉碎機(jī)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(gè)鋼輥，而且使粉碎機(jī)的體積縮小，重量減輕。7. 你認(rèn)為哪種輥式粉碎機(jī)較好？為什么？答；8 錘式粉碎機(jī)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(duì)物料施以強(qiáng)烈作用而將物料粉碎的機(jī)器。其作用原理主要是撞擊粉碎，同時(shí)機(jī)器中還存在著強(qiáng)烈的摩擦和剪切作用。除用于中碎外，也可用于粗碎和細(xì)碎。9 試說(shuō)明氣流粉碎機(jī)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(guò)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?lài)娚錃饬鲗?duì)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(xì)小粒子。10. 細(xì)胞粉碎機(jī)有哪些種類(lèi)？11. 對(duì)粉碎機(jī)有什么要求？怎么選用粉碎機(jī)？答：（1）對(duì)粉碎機(jī)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(dòng)化，如能不斷地自動(dòng)卸料，在操作發(fā)生障礙時(shí)，能自動(dòng)停車(chē)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(shí)，應(yīng)有保險(xiǎn)裝置使其自動(dòng)停車(chē)。（2）粉碎機(jī)的選用

28、在選用粉碎機(jī)時(shí)，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(jī)的性能。一般而言，可遵循如下原則： 對(duì)堅(jiān)硬的物料粉碎應(yīng)選用以擠壓力和劈力為主的粉碎機(jī)； 對(duì)韌性物料的粉碎則應(yīng)選用以剪切力為主的粉碎機(jī)； 對(duì)含纖維質(zhì)多的物料，可選用沖擊、剪切力為主的粉碎機(jī)； 對(duì)于柔軟性物料，選用以剪切力為主的粉碎機(jī)； 對(duì)于脆性物料，應(yīng)采用沖擊和劈剪切力為主的粉碎機(jī)； 對(duì)含水量較高的物料粉碎，宜選用帶有吹入熱風(fēng)裝置的粉料機(jī)； 對(duì)熱敏性物料可采用在粉碎前或粉碎時(shí)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(shí)，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(shuō)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(duì)淀粉質(zhì)原料進(jìn)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(chēng)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(dāng)糊化醪液從后熟器流入汽液分離器時(shí)，壓力迅速降低，使部分水分閃發(fā)而變?yōu)槎握羝?，從而達(dá)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(jìn)口5沿切線進(jìn)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(lái)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(guò)濾槽 糖化過(guò)程結(jié)束后，必須在最短的時(shí)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(duì)過(guò)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(duì)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(jìn)入麥芽汁，等。3試說(shuō)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(shuō)明其中維持罐的結(jié)構(gòu)及工 作過(guò)程。答；4 .真空冷卻式連續(xù)滅菌設(shè)備有哪些優(yōu)點(diǎn)？答；真空冷卻式連續(xù)滅菌設(shè)備又稱(chēng)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(shí)間

32、由維持管道的長(zhǎng)度來(lái)保證。滅菌后的培養(yǎng)基通過(guò)一膨脹閥進(jìn)入真空冷卻器急速冷卻。此流程由于受熱時(shí)間短，因而不致引起培養(yǎng)基的嚴(yán)重破壞；并能保證培養(yǎng)基先進(jìn)先出，避免過(guò)熱或滅菌不徹底現(xiàn)象。5、簡(jiǎn)要說(shuō)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(gè)薄板換熱器和管式維持器。在該流程中，培養(yǎng)基同時(shí)完成預(yù)熱、 滅菌和冷卻過(guò)程。低溫培養(yǎng)基先在一個(gè)換熱器中與從維持器中流出的 滅菌后的熱培養(yǎng)基進(jìn)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(jìn)入另一個(gè)換熱器被蒸汽加熱到滅菌溫度，再進(jìn)入維持器進(jìn)行保溫滅菌； 然后經(jīng)預(yù)冷后，又在另

33、一個(gè)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(jìn)行熱交換來(lái)實(shí)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(jiǎn)要說(shuō)明其工作原理。答； 可用于空氣除菌的方法很多，如過(guò)濾、加熱、輻射、化學(xué)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(jià)直徑的微粒，且大多附著在空氣中的塵粒上。因此用過(guò)濾法對(duì)空氣進(jìn)行凈化除塵的同時(shí)，空氣中的微生物也會(huì)被除掉，且通過(guò)高效過(guò)濾器后的空氣基本上是無(wú)菌的。此外，被過(guò)濾器捕集下來(lái)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(guò)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(guò)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(guò)濾 空氣介質(zhì)過(guò)濾凈化除菌方法按機(jī)理不同可分為兩種類(lèi)型：粘性填料過(guò)濾和干式纖維過(guò)濾。20m ）、金 粘性填料過(guò)濾機(jī)理：粘性填料過(guò)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(dāng)含塵空氣流經(jīng)填料時(shí)， 沿填料的空隙通道進(jìn)行多次曲折運(yùn)動(dòng)， 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(guò)濾機(jī)理：干式纖維過(guò)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?yàn)V布等。濾料的特點(diǎn)是由細(xì)微的纖維緊密地錯(cuò)綜排列，形成一個(gè)具有無(wú)數(shù)網(wǎng)

35、眼的稠密的過(guò)濾層，纖維上沒(méi)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(jī)或鼓風(fēng)機(jī)）、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(guò)濾器（初效、中效、高效）、空氣貯罐等。前置過(guò)濾器：預(yù)過(guò)濾，保護(hù)空氣壓縮機(jī)，減輕過(guò)濾器負(fù)擔(dān)。空氣壓縮機(jī)：提高空氣壓力，克服系統(tǒng)阻力。常用往復(fù)式壓縮機(jī)（出口空氣溫度120C ）、渦輪式壓縮機(jī)（150 C ）和螺桿式空壓機(jī) ?？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(dòng)、受損。同時(shí)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(guò)濾器過(guò)熱受損、受潮降

36、低除菌效率及使過(guò)濾阻力增大。進(jìn)入過(guò)濾器的空氣相對(duì)濕度保持在50%60 %左右。一級(jí)空氣冷卻器：用30 C左右的水，把從壓縮機(jī)出來(lái)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(fēng)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(jí)空氣冷卻器：用 9 C冷凍水或1518 C地下水，把空氣進(jìn)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(duì)濕度，以保護(hù)介質(zhì)過(guò)濾器。 空氣過(guò)濾器：除塵、除菌。3參照空氣過(guò)濾器的分類(lèi)表說(shuō)明過(guò)濾器的種類(lèi)、主要特性及其適應(yīng)情況。 答；4、簡(jiǎn)要說(shuō)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(fù)床離子交換器？對(duì)其應(yīng)該怎么布置？為什么？答；復(fù)床離子交換器是兩種不同（一陽(yáng)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(shí)，必須將陽(yáng)離子交換器安排在前，且最好在陽(yáng)、陰離子交換器間設(shè)置一臺(tái)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(gè)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(duì)膜的主要要求是：良好的選擇透過(guò)性，交換當(dāng)量大；低電阻；足夠 的機(jī)械強(qiáng)度和彈性，厚度均勻，表面平

38、整；良好的化學(xué)穩(wěn)定性；水的滲透性小。目前常用的 陽(yáng)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(yáng)膜之間隔開(kāi)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(huì)影響電滲析器的除鹽率和出水量。 一般要求設(shè)計(jì)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(chǎng)，使 其水層中的離子作定向遷移。常用的電極材料是：陽(yáng)極材料有石墨（經(jīng)酚醛樹(shù)脂飽和浸漬）、鉛、二氧化鉛等；陰極材料多為不銹鋼?，F(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(lái)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(shuō)明臭氧殺菌系統(tǒng)各個(gè)裝置的作用，并說(shuō)明水殺菌過(guò)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(guò)凈化、冷卻、去濕，并干燥至空氣的露點(diǎn)達(dá)到-45 C以下。凈化空氣在臭氧發(fā)生器 2中，通過(guò)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(shí)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(shí)間，使臭氧得到充分利用。第六章生物反應(yīng)設(shè)備1通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備應(yīng)符合哪些要求？ 答；通風(fēng)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(zhǎng)，氧的利用率較高； 發(fā)酵罐應(yīng)能承受一定的壓力。因?yàn)榘l(fā)酵罐在滅菌和工作時(shí)，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(guò)程中所需的溶解氧；結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、密封良好。防止泄漏和雜質(zhì)污染；有良好的檢測(cè)和控制系統(tǒng)；操作、檢修及維護(hù)方便，能耗低。2、試說(shuō)明機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐中的

41、攪拌器、檔板和消泡裝置的作用及對(duì)它們的要求。 答；攪拌器攪拌器是發(fā)酵罐的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)之一，其主要作用是促進(jìn)混合和傳質(zhì)（包括對(duì)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(lái)決定。 檔板作用是消除培養(yǎng)液生產(chǎn)渦流、將徑向流動(dòng)改變?yōu)檩S向流動(dòng)，促使培養(yǎng)液激烈翻動(dòng)， 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(xué)消泡法，即通過(guò)在培養(yǎng)液中加入化學(xué)消泡劑使泡沫破滅； 二是機(jī)械法，即使用機(jī)械消泡裝置將泡沫打破。 通常將兩種方 法聯(lián)合使用。機(jī)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(jìn)行消除。罐外消泡裝置有渦輪消泡器、旋風(fēng)離心和葉輪離心式消泡器等。3、機(jī)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(jī)

43、械攪拌自吸式發(fā)酵罐工作原理：當(dāng)發(fā)酵罐內(nèi)充有液體，啟動(dòng)攪拌電機(jī)，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(dòng)能就越大）。當(dāng)液體離開(kāi)葉輪時(shí)，在葉輪中心形成較大的負(fù)壓，將罐外空氣不斷吸入罐內(nèi)，并與高速流動(dòng) 的液體密切接觸，形成細(xì)小的氣泡分散在液體之中，氣液混合流體通過(guò)導(dǎo)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(guò)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(shí)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(kāi)或錐形底蓋及頂蓋構(gòu)成的一

44、個(gè)密 閉容器，如圖2-7-1所示?？梢钥闯觯诠揄斞b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(jì)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(diǎn)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(hù)層：隔熱層：聚酰胺樹(shù)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(hù)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(diǎn)： 底部為錐形，便于生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)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(guò)冷卻方位的控制，可使發(fā)酵液進(jìn)行自然對(duì)流，罐體越高對(duì)流越強(qiáng)。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(jī)控制，操作、管理方便?？刹捎肅IP自動(dòng)清洗系統(tǒng)，清洗方便。 設(shè)備容量大，國(guó)內(nèi)采用的罐容一般為10

46、0600m36、說(shuō)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(lèi)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(guò)濾器、油水分離器、藥液泵。3、簡(jiǎn)要說(shuō)明立式連續(xù)逆流離心萃取機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其工作過(guò)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(jìn)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(gè)不同直徑的同心圓筒組成的轉(zhuǎn)鼓，每

47、個(gè)圓筒上均在一端開(kāi)孔，作為料液和萃取劑流動(dòng)的通道，由于相鄰?fù)仓g開(kāi)孔位置上下錯(cuò)開(kāi)，使液體上下曲折流動(dòng)。從中心向外數(shù)第 411個(gè)筒的外壁上均焊有螺旋形導(dǎo)流板，這樣就使兩個(gè)液相的流動(dòng)路 程大為加長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)了兩液相的混合與分離時(shí)間，在螺旋形導(dǎo)流板上又開(kāi)設(shè)大小不同的缺口，使螺旋形長(zhǎng)通道中形成很多短路，增加了兩液相之間的接觸機(jī)會(huì)。4、液液萃取一般包括哪幾步？分別用什么設(shè)備來(lái)完成？答；溶劑萃取過(guò)程包括三個(gè)步驟，即混合（萃取）、分離和溶劑回收。這三個(gè)步驟需要相應(yīng)的設(shè)備來(lái)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(qiáng)。（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(shuō)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(qiáng)度。2、離心分離設(shè)備有哪些種類(lèi)？答；（1 ）按離心分離因數(shù)大小可將離心機(jī)分為三類(lèi)： 常速離心機(jī)：其 fv 3000, 般在6001200,轉(zhuǎn)速8000rpm以?xún)?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(xì)胞、細(xì)胞碎片、培養(yǎng)基 殘?jiān)按纸Y(jié)晶等較大顆粒。 高速離心機(jī)：其 3000 vfv 50000，轉(zhuǎn)速1000025000rpm以?xún)?nèi)，轉(zhuǎn)鼓直徑小，可用于乳 濁液和細(xì)粒懸浮液的分離。分離各種沉淀物、細(xì)胞碎片及較大的細(xì)胞器等。 超高速離心機(jī)：其f50000,轉(zhuǎn)速2500

50、080000rpm以?xún)?nèi)，主要用于分離極不易分離的 超微細(xì)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(jī)分為三類(lèi)： 過(guò)濾式離心機(jī)：此機(jī)的轉(zhuǎn)鼓壁上有孔，它是借離心力作用實(shí)現(xiàn)過(guò)濾分離，即離心過(guò)濾。 其轉(zhuǎn)速一般在10001500r/min ,分離因數(shù)不大，適用于易過(guò)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(jī)：其轉(zhuǎn)鼓壁上無(wú)孔，但也是借離心力作用來(lái)實(shí)現(xiàn)沉降分離的。即按密度大 小分層，又稱(chēng)離心沉降。常用于分離不易過(guò)濾的懸浮液。 分離式離心機(jī)：其鼓壁上也無(wú)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(chēng)為離心分離。（3）按操作方式不分，可將離心機(jī)分為兩類(lèi)：間歇式離心機(jī)：這類(lèi)離心機(jī)是采用人工或機(jī)械的方法在停車(chē)或減速的情況下進(jìn)行卸料，如三足式、上懸式均屬于此類(lèi)。它的特點(diǎn)是可根據(jù)需要延長(zhǎng)或縮短分離時(shí)間，以滿足物料終濕度的要求。連續(xù)式離心機(jī)：如螺旋卸料沉降式、活塞推料離心機(jī)、奶油分離機(jī)等均屬于此類(lèi)。它們的最大優(yōu)點(diǎn)是操作連續(xù)化，大大的減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。3、過(guò)濾式離心分離機(jī)與沉降式離心分離機(jī)在結(jié)構(gòu)和分離原理上有什么主要差異？ 答；（1）過(guò)濾式離心分離機(jī)工作原理：三足式離心機(jī)的主要部件是一個(gè)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(dāng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，懸浮液被拋向鼓壁，液體穿過(guò)濾布

52、和鼓 壁上的小孔經(jīng)機(jī)殼和轉(zhuǎn)鼓之間的空隙，從底盤(pán)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(shí)甩干。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：三足式離心機(jī)的外殼、轉(zhuǎn)鼓和傳動(dòng)裝置都借拉桿懸掛在三個(gè)支柱上，轉(zhuǎn)鼓 的擺動(dòng)由拉桿上的彈簧承受。由于這種結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)鼓的震動(dòng)就一不會(huì)經(jīng)過(guò)軸和軸承傳到機(jī)座上， 因而不致使轉(zhuǎn)鼓松動(dòng)。（2）沉降式離心分離機(jī)特點(diǎn)與用途：SSC型三足式離心機(jī)為人工上部卸料、間歇操作的沉降式離心機(jī)。該系列 離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓壁無(wú)濾孔，操作時(shí)勿需濾布。適合含固相顆粒細(xì)、粘度大、濃度低、過(guò)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(guò)濾難于分離或澄清液達(dá)不到要求的場(chǎng) 合，也可用于液-液分離。該機(jī)符

53、合 GMP規(guī)范設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)與原理：電動(dòng)機(jī)通過(guò)離合器帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，物料由上部加入無(wú)孔轉(zhuǎn)鼓，在離心力作用下物料中的輕重相開(kāi)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(guò)攔液板溢出轉(zhuǎn)鼓，也可用撇液管在運(yùn)轉(zhuǎn)中引出轉(zhuǎn)鼓，固相則在停機(jī)后由人工從轉(zhuǎn)鼓中卸除。4、簡(jiǎn)要說(shuō)明GF型和GQ型管式離心機(jī)在結(jié)構(gòu)及用途上的異同。答；管式離心機(jī)其下部有進(jìn)料口，上部有出料口。按用途管式離心機(jī)有兩種，一種為GF型（右），用于處理乳濁液，進(jìn)行液一液分離，其出料口一個(gè)為重液出口，一個(gè)為輕液出口（見(jiàn)圖3-9-23A、B、D）；另一種為GQ型（左），用于處理懸浮液，進(jìn)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(gè)液相出口，即是將GF型的重液出口被堵塞。5、簡(jiǎn)要說(shuō)明用于乳濁液和懸浮液分離的碟片式離心機(jī)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(jī)用于分離乳濁液的碟式離心機(jī)：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(shí)，孔眼就構(gòu)成流動(dòng)孔道。此孔道所在的位置相當(dāng)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(gè)孔眼，同時(shí)每片內(nèi)面相隔120 固定一突起，對(duì)分離牛奶其高度約為0.30.4mm，對(duì)分離酵母的，約為 0.81.0mm，以此形成碟片間隙。濾漿自進(jìn)料管進(jìn)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(jìn)入碟片空間。 濾漿經(jīng)孔眼通道向上流動(dòng)， 在碟片間隙內(nèi)因離心力而被分離，重液向外周流動(dòng)，輕液向中心流動(dòng)，由此在碟片間隙中產(chǎn)生兩股方向相反的流動(dòng)。見(jiàn)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(dòng)，重液沿上碟片的內(nèi)表面向著周邊方向流動(dòng)。在流動(dòng)中，分散相不斷從一流層轉(zhuǎn)入另一流層?？梢?jiàn)兩液層的濃度和厚度隨流動(dòng)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(dòng)的重液，被拋向鼓壁而后向上升起，并進(jìn)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(jī)用于懸浮液固一液分離的碟片式離心機(jī)：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(dāng)?shù)g的懸浮液隨碟片高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，固體顆粒向鼓壁沉降，澄清 液則被迫反方向移動(dòng)至轉(zhuǎn)鼓中心的進(jìn)液管周?chē)?，并連續(xù)排出。按排渣方式不同，這種離心機(jī)又可分為間歇式和連續(xù)式兩種。6、過(guò)濾操作包括哪幾個(gè)環(huán)節(jié)？答；過(guò)濾操作常分如下四個(gè)階段進(jìn)行：過(guò)濾階段：此階段有兩種過(guò)濾方式，即恒速過(guò)濾和恒壓過(guò)濾。在多數(shù)情況下，初期采 用恒速過(guò)濾，壓力升至某值后，則采用恒壓過(guò)濾。濾餅洗滌：為了回收濾餅小孔中的濾液或避免有價(jià)值的濾餅被濾液所沾污，必須對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌。將