食品機械與設備 物料輸送

關于食品機械與設備物料輸送第1頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

食品工廠中有大量的物料需要輸送，為了提高勞動生產率，減輕勞動強度，則需用各種機械來完成物料的輸送任務。

被輸送的物料有：固體物料（成件的、成塊的、粉末狀的等）、液體物料及氣體物料。

所用的輸送設備有：機械輸送設備（皮帶輸送機、斗式升送機、螺旋輸送機）、水力輸送設備、各種泵和氣流輸送設備。第2頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日第一節(jié)機械輸送設備§１.１帶式輸送機一、帶式輸送機的結構、原理及特點

1、結構圖1-1帶式輸送機結構簡圖1--金屬結構架2--驅動滾輪3--張緊裝置4--輸送帶5--上托輥6--下托輥7--驅動裝置8--裝載裝置9--卸載裝置10--清掃器第3頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日第4頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

2、原理：是利用無端皮帶的往復運動來輸送物料。

3、用途：可輸送塊狀物料、粉末狀物料、成件物料。

4、輸送方式：可水平方向輸送也可傾斜輸送。

5、基本結構：其主要部件為輸送帶、托架、鼓輪、傳動裝置、裝卸料裝置、張緊裝置等。

6、優(yōu)點：輸送距離長、生產能力大且效率高、結構簡單、操作連續(xù)、動力消耗低、噪音小、可在機身的任何位置裝卸料、維護檢修方便等。

7、缺點：造價貴、不封閉、只能做直線輸送，改向時需幾臺聯合使用。第5頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日二、皮帶輸送機的主要構件

１、輸送帶（它是繞過主動鼓輪和從動鼓輪的封閉的環(huán)形帶）

１）、作用：是通過傳送帶的往復運動，而使其上的物料達到向前輸送目的的工作面。

２）、對輸送帶材料的要求：充當輸送的材料應具有強度高、撓性好、本身重量小、延伸率小、吸水性小、對分層現象的抵抗性能好、耐磨性好等特點。

３）、分類：按材質可分為：橡膠帶、纖維織帶、鋼帶、網狀鋼絲帶和塑料帶等。

４）、幾種輸送帶的優(yōu)缺點：第6頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日⑴、橡膠帶：它是最為常用的輸送帶，是由2-12層棉織品或化纖的襯布，用橡膠膠合而成的，其表面有橡膠保護層（即覆蓋層）。目前，國內膠帶已規(guī)格化，應用時可參考有關資料（ＧＢ523-65）。它的接頭方式有皮線縫紐法、膠液冷粘縫紐法、加熱硫化法、金屬搭接法。

可輸送常溫、中性、無腐蝕的固體物料。它的許用工作拉力：式中：K--1層1厘米寬的膠帶許用工作張力（牛/層.厘米）B--帶寬（厘米）I--帶的層數

第7頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日⑵、鋼帶它一般厚度為0.6-1.4mm，寬度在650mm以內。

優(yōu)點：它具有機械強度大、不易伸長、耐高溫、不易損傷等優(yōu)點。

缺點：①因其強度大、撓性差，故應用時需采用直徑較大的滾筒；

②另外它對沖擊力敏感，易被刺破和劃破。

③再有它要求所有的支承及導向裝置安裝較準確。

④還有它耐腐蝕性差、造價高等缺點。

⑤通常在粘性大且灼熱的物料不宜用膠帶時，方采用鋼帶。第8頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日⑶、網狀鋼絲帶通常采用不銹鋼材料制成。常用在在輸送過程中需用水沖洗的物料，可選用網狀鋼絲帶或有眼的鋼帶（如水果堿洗去皮機的輸送帶、餅干烤爐等）。

⑷、塑料帶它具有耐磨、耐酸堿、耐油、耐腐蝕等優(yōu)點，現已逐漸被推廣，但我國尚未實現系列化。第9頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

２、托架

１）托架的組成：由固定支架和托輥組成。

２）作用：防止輸送帶下垂，起支撐作用，多采用輥輪式。

３）分類：①按托架的形狀可分為直型（平型：即有一個固定托架和一個輥拄組成）和槽型（即有一個固定托架和三個或五個輥拄組成）兩種。②按工作性質可分為上托輥（栽運輥或承栽輥）和下托輥（空運輥或非承栽輥）。

４）托輥的材料和結構：其材料多為鑄鐵或無縫鋼管，托輥的軸承多采用滾動軸承和含油軸承，端部有密封和添加潤滑油的溝槽。

5）

↓第10頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

５）、托輥的工藝要求：①、托輥的長度應比輸送帶的寬度長約100-200mm。

②、托輥的間矩和直徑應視帶寬和物料的性質而定。

③、定型的托輥直徑采用89、108、159mm等無縫鋼管，如物料為成件的、重量大于20公斤時，則輥間矩不應大于物料在工作段上最小長度的1/2。

④、下托輥間矩一般為上托輥間矩的二倍。第11頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

３、驅動裝置

１）、作用：它是使輸送帶能運動起來的動力。

２）、組成：它是由電動機、傳動裝置（減速器和聯軸器）和驅動滾筒等組成的。

３）、驅動滾筒的技術要求：①、驅動滾筒一般是用鋼板焊接而成。②、為增加滾筒和輸送帶間的摩擦力，常在滾筒外表面包有木材、皮革或橡膠帶。③、滾筒的寬度一般比輸送帶寬100-200mm。④、驅動滾筒常做成鼓形（即滾筒的中間直徑比兩側的直徑稍大），這樣滾筒可實現自動糾正膠帶跑偏。4）↓第12頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日4）驅動鼓輪的布置方案①、利用導向輪增大包角②、利用二個驅動輪增加包角③、利用壓緊帶增大牽引力第13頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

４、張緊裝置１）、分類：按結構可分為螺旋式拉緊裝置（拉力螺桿、壓力螺桿或齒輪、齒條等組成）和重錘式拉緊裝置兩種型式。２）、兩種結構的優(yōu)缺點：⑴、螺旋式拉緊裝置：①、優(yōu)點：外型尺寸小，結構緊湊。②、缺點：它的拉（壓）力Ｆ＝k×Δx不衡定，不能始終保證膠帶與滾筒間的緊配合，故應經常觀察和張緊。⑵、重錘式拉緊裝置：①、優(yōu)點：拉力Ｆ＝Ｇ衡定，能始終保證膠帶與滾筒間的緊配合。②、缺點：外型尺寸較龐大，拆裝勞動強度大。５、機架及固定點或自行裝置等第14頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日三、帶式輸送機的設計計算１、生產能力

１）、水平帶式輸送機Ｇ＝3600Ｂ×h×ρ1×u×φ(t/h）其中：Ｂ－－帶寬（m）

ρ1－－裝栽密度（t/m3）

φ－－裝添系數（一般取0.75）

h－－堆放一層物料的平均高度（m）

u－－帶速（m/s），用作檢查性的一般為0.05-0.1（m/s），用作運輸時一般取為0.8-2.5米／秒

２）、傾斜帶式輸送機

式中：φ0

－－傾斜運輸系數（其取值見下表）

表1-1系數φ0值傾斜角度 0～10011～15016～18019～220φ0值 1.001.05 1.101.15第15頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

２、輸送機的長度１）、用作檢查時（兩邊操作）

(m)

式中：Ｌ－－輸送機總長（m）

a－－一個工人工作位置的長度(m)，一般取0.6-0.8mq－－一個工人生產定額（t/h）

l1－－輸送機末端長度（m），如沒有清洗噴頭l1=0；有噴頭時則l1為清洗段的長度。

l2－－輸送帶沒有利用的部分的長度（m），一般取0.3-0.5mm。

2－－兩邊操作。２）、用作輸送時Ｌ＝2×l0+（Ｄ1+Ｄ2）＋Ａ×Ｎ（米）

式中：l0－－前后滾筒的中心距（米）Ｄ1、Ｄ2－－前后滾筒的直徑（米）Ｎ－－接縫數Ａ－－接縫的長度（米），機械接頭時Ａ＝0

Ａ＝（i-1)b+Ｂty300

其中：i－－帶的層數

b－--接頭階梯長度，一般取0.15-0.25米Ｂ－－帶寬第16頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

３、功率計算

Ｎ＝Ｋ1Ａ(0.000545ＫＬv+0.000147QＬ)±0.00274ＱＨＫ1(kw)

式中：Ｈ－－提升高度（m），上升為正，下降為負，水平為０。Ｋ－－系數，根據帶寬和軸承類型而定(可參考表1-2)。Ｌ－－輸送機的長度（m）Ｑ－－運輸能力（t/h）

v－－運輸帶的線速度（m/s）Ｋ1－－起動附加系數，一般在1.3-1.8之間Ａ－－系數，與Ｌ有關(可參考表1-3)表1-2

系數Ｋ值帶寬軸承40050060075090011001300滾動軸承21262938 5062 74

滑動軸承31384356 7592110表1-3系數Ａ值輸送機長（米） <15 15-30 30-45 >45

Ａ 1.2 1.11.051

或

第17頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日或

式中：Ｇ－－單位時間內的物料輸送量（噸／小時）Ｌ－－輸送帶的長度（米）Ｈ－－提升高度（米）Ｋ－－系數，與Ｌ、Ｇ有關。

1.36－－將馬力換算為千瓦

367＝3.6×102(1kw=102kg(力)×m/s=1000j/s)表1-4系數Ｋ值

G510152030L545709010011510609010012013515701051251351502080115135145160258512014015017030901251451601704010014016017018050110150170180200100140190205215230

功率計算也可參考其它資料介紹的公式。其他相關設備第18頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日下面介紹一些與帶式輸送機相關的食品加工設備㈠、鏈條隧道爐第19頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日㈡、隧道式食品烤爐第20頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日㈢、連續(xù)式油炸機第21頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日㈣、冰淇淋罐裝機第22頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日㈤、磁力除鐵器第23頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日㈥、刮板式輸送機第24頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日㈦、QW-6HM3新式多管微波干燥殺菌機第25頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日㈧、帶式干燥機第26頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日§１.２斗式升送機

第27頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日一、斗式升送機的工作原理與結構

１、基本結構：相當于立起來的在帶上安裝了若干個料斗的帶式輸送機，其主要部件為帶或鏈條、鼓輪、傳動裝置和裝、卸料裝置等。

２、原理：是利用附在帶或鋼索或鏈條等撓性物上的料斗在垂直或傾斜的方向上作往復運動來將低處的物料輸送到高處的。

３、用途：可用來輸送塊狀物料、粉末狀物料。

４、輸送方式：可垂直輸送也可傾斜輸送。

５、優(yōu)點：占地面積小，可把物料輸送到較高的位置，生產率范圍較大（3-160米3／小時）等。

６、缺點：對過栽較敏感，必須均勻供料。

７、分類：⑴、按傾斜角的不同，可分為垂直式和傾斜式兩種。

⑵、按料斗的附著物的不同，可分為皮帶式、鋼索式和鏈條式三種。各自的優(yōu)缺點第28頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

各自的優(yōu)缺點：

⑴、垂直式：占地面積小，但不能水平方向輸送。

⑵、傾斜式：既能垂直方向送料也能水平方向送料，但占地面積大。

⑶、帶式：皮帶可起到擋板作用，使物料不致落入鼓輪中而影響鼓輪工作，但帶和料斗的結合點易疲勞而被撕開或斷列，故它適于輸送質量較輕的物料。

⑷、鋼索式：可隨意調整料斗的距離，但常因為固定料斗的螺絲（即鎖扣）松動而使料斗滑動。

⑸、鏈條式：機械傳動效率高，但結構復雜，機械故障點多。第29頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日二、斗式升送機的主要構件１、料斗

１）、作用：料斗是升送機的承栽構件。

２）、分類：根據被運送的物料性質和升送機的構造特點，料斗有三種不同的形式，即：圓柱形底的深斗、圓柱形底的淺斗和尖角形料斗。

1、圓柱形底的深斗：斗口呈650的傾斜，深度較大。適用于干燥的、流動性好、能很好撒落的粒狀物料的輸送。

2、圓柱形底的淺斗：斗口呈450的傾斜，深度較淺。適用于潮濕的和流動性較差的顆粒物料。深斗和淺斗都有圓柱形的底部，在升送機上的節(jié)距2.3-2.4倍的斗深。斗是用2-6mm的不銹鋼板、薄鋼板或鋁板等焊接、鉚接或沖壓而成的。

3、尖角形料斗：它與述兩種斗的不同之處在于斗的側壁延伸到地板外，使之成為擋邊，這種斗適于密集布置。卸料時，物料可沿著前一個斗的擋邊和底板所形成的槽定向自流式卸料。3）料斗參數

第30頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

３）、料斗的主要參數料斗的參數是它的形式和幾何參數（斗寬Ｂ、伸距Ａ、容積Ｖ和高度Ｈ）可查閱有關的產品目錄。第31頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

２、牽引構件有膠帶和鏈條兩種。牽引構件的選擇，取決于升送機的生產率、升送高度和物料的特性（形狀、密度、粒度等）。一般膠帶主要用于中小生產能力的工廠以及中等提升高度，適合于體積和密度小的粉狀或小顆粒等物料的運輸。而鏈條則適用于生產能力大、升送高度較高或較重的物料的運輸。第32頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

３、斗式升送機的裝、卸料１）、裝料

⑴、按裝料位置可分為底部裝料和中間裝料兩種型式。

⑵、按裝料方法可分為吸取裝入（挖取法）和直接裝入（撒入法）兩種方式。

吸取式裝料是：將物料加入升送機底部，由運動著的料斗挖取提升。

它適于中小粒度或粉末狀或磨損性小的物料,由于物料的阻力小，故粒度可以有較高的速度（0.8-2.0m/s）。

撒入法則是將物料直接撒入運動著的料斗而被提升。它適于大塊或磨損性大的物料，一般料斗采用緊密布置，故其速度較小，一般不超過1.0（m/s）。第33頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

２）、卸料⑴、卸料方式

根據物料在經過上鼓輪時所受離心力的大小可分為：離心式、無定向自流式和定向自流式等三種形式。

第34頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日因物料在料斗中除受重力Ｇ作用外，還將受到離心力Ｆ的作用，式中：m－－料斗內物料的質量（千克）

r－－回轉半徑，即料斗內物料重心Ａ距鼓輪中心Ｏ的距離(米)v－－料斗內物料重心的運動速度（米／秒）第35頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

這兩個力的合力Ｒ的反向延長線與鼓輪的垂直半徑相交與Ｂ，我們就把Ｂ稱作極點，把Ｂ點到鼓輪中心Ｏ的距離稱為極距（Ｌ）。在相似△ＡＢＯ和△ＡＦＲ中，有ＯＢ:ＯＡ＝ＦＲ:ＡＦ＝ＡＰ:ＡＦ又ＯＢ＝Ｌ，ＯＡ＝r，ＡＰ＝Ｇ，ＡＦ＝Ｆ則故在圓周運動中有:式中：n－－鼓輪的轉數（轉／分）故極距(米)

從上式可見：極距（Ｌ）的大小只與鼓輪的轉數（n）有關，即n↑，則Ｌ↓，而離心力Ｆ與重力Ｇ的比值（）↑。相反，n↓，↓，則Ｌ↑。

綜上所述，極距的實際意義就在于它可以校核斗式升送機的卸料方式。同時，當決定了卸料方式后，就可根據極距的大小來決定轉數和驅動輪的半徑的范圍。第36頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

經實驗和研究結果表明：①、在轉數較高，Ｌ〈rb時，亦即當極點的位置在驅動輪的圓周以內時，離心力Ｆ就大于重力Ｇ，這時物料就在斗內向著它的外壁運動，從而使料斗作離心式卸料。②、當轉數較低，Ｌ〉rb時，即Ｆ〈Ｇ，則料斗作無定向自流式卸料。③、若轉數適中，Ｌ接近rb時，即Ｆ接近Ｇ，則料斗作定向自流式卸料。第37頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日3）、卸料管的安裝卸料管的位置，要求從料斗內拋出的物料，在升送機外罩的上部內沿著拋物線而運動，并落在卸料流管的料槽內，物料不會撒落及造成太多的破損。它通常由卸料角β（β角即水平線與流管槽的起點Ｃ和驅動輪中心的連線之間的夾角）來決定，這個夾角大致為30-450，較小值適用于干燥物料，而較大時，則適用于潮濕物料。第38頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

三、升送機的設計計算：１、生產能力

(噸／小時）

其中：i－－料斗的容積（米3）

a－－兩料斗的中心距（米），a=2.3-2.4Ｈ或a=Ｈ

i/a－－料斗線容積，即每米長度上可裝栽的容積(m3/m)v－－牽引構件（帶子或鏈條）的速度（米／秒）

ρ－－物料的堆積密度（噸／米3）

φ－－料斗的填充系數，取決于物料種類和填充方法

φ

對于粉狀及細粒干燥物料：φ＝0.75-0.95

谷物：φ＝0.70-0.90

水果：φ＝0.50-0.70第39頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

２、電動機功率計算１）、升送機的功率（kw）

式中：第一項為物料升送所消耗的能量及安全系數1.15

第二項為鏈條運動時的阻力Ｇ－－生產能力（噸／小時）Ｈ－－升送高度（米）

v－－鏈條的運動速度（米／秒）Ｋ－－系數（其取值見下表）表1-4Ｋ系數值 生產能力（米3／小時）斗式升送機型式20以下20-4040-8080-150

Ｋ值間隔斗膠帶式升送機1.51.150.950.75

間隔斗鏈式升送機1.050.750.650.55

２）、電動機的功率

(kw)

式中η－－傳動效率0.8-0.9K0－－電動機的備用系數，一般取1.15-1.20第40頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日§１.３螺旋式輸送機

螺旋式輸送機（亦稱絞龍）：是利用螺旋旋轉來推動物料前進的輸送設備。它適用于需要密閉運輸的物料，如粉狀或顆粒狀的物料。

根據螺旋的螺距是否相等可分為：輸送機和擠壓機。第41頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日螺旋輸送機

擠壓機第42頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日一、螺旋式輸送機的組成、結構及優(yōu)缺點

１、組成：它由等距螺旋、固定的機殼（料槽）、進出料口、傳動設備等組成的。

２、結構：由兩端軸承和中間軸承將螺旋支撐、固定在機殼（料槽）內，在延螺旋的方向上安裝多個進料口和出料口，各出料口用平板閘門啟閉，其傳動裝置可安裝在槽頭或槽尾。有時在一根螺旋軸上，可以設計為一半是左螺旋，一半是右螺旋，來完成從兩邊向中間送料或從中間向兩邊送料的工作。

３、優(yōu)缺點：⑴、優(yōu)點：①、結構簡單，造價低廉。②、便于在若干位置進行中間加載和卸載。③、操作安全方便。④、密封性好。⑵、缺點：①、在運輸物料時，物料與機殼（料槽）和螺旋間均存在摩擦力，因此單位物料的動力消耗較大。②、由于螺旋葉片的作用，可使物料造成嚴重的粉碎和損傷。③、運輸距離不宜過長，一般在30米以內，過栽能力較低。第43頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日二、應用方法螺旋輸送機多用于水平運輸，如用于傾斜運輸是，其傾角一般不大于200。三、適用范圍它適用于短距離的粉末狀、粒狀和小塊物料的輸送。第44頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日四、主要構件１、螺旋

螺旋有左旋、右旋之分和單線、雙線、三線之別，但一般為單線。

螺旋葉片的形狀可分為實體、帶式、葉片式和成型等四種。①運輸干燥的小顆粒或粉狀物料時，多采用實體螺旋；②運送塊狀或粘滯性物料時，多采用帶式螺旋；③運送韌性或可壓縮性物料時，宜采用葉片式或成型的螺旋，這兩種螺旋往往在運送物料的同時，還可以對物料進行攪拌、揉捏及混合的工藝操作。

螺旋的葉片大多時用厚4-8mm的薄鋼板沖壓而成，然后相互焊接或鉚接到軸上（有些螺旋是用寬的鋼帶經過鏈形軋輥軋成的一個沒有接頭的整螺旋體）。

螺旋的螺距有兩種，①實體式螺旋其螺距等于直徑的0.8倍；②帶式螺旋其螺距等于直徑。第45頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

２、軸根據所輸送物料的性質，即阻力的大小，在設計時可將軸設計為空心的或實心的，一般由2-4米的各節(jié)段裝配而成，通常采用鋼管制成的空心軸，因在相同的強度下，它的重量要小的多，而且互相連接也方便。

軸的連接有插入式和法蘭連接兩種方式。其中，插入式連接具有結構緊湊，輸送物料連續(xù)性好的優(yōu)點，但拆裝較為麻煩；法蘭式連接拆裝方便，但尺寸較大，輸送物料連續(xù)性稍差。一般在輸送輕質物料的較大的輸送機中的軸的連接多有插入式和法蘭式混合使用的現象。第46頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

３、軸承螺旋輸送機中所使用的軸承有頭部軸承和中間軸承兩種。頭部軸承應使用止推軸承，而中間軸承（亦稱吊軸承）多采用對開式滑動軸承。

４、料槽５、外殼第47頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日五、設計計算對于螺旋輸送機來講，其設計計算的主要內容為：在已知物料的名稱、最大塊度、溫度、含水率、粘度、磨擦性、腐蝕性等的前提下，根據要求的生產能力Ｇ，計算出螺旋的直徑Ｄ、轉數n和電動機的功率等。１、螺旋直徑Ｄ和生產能力Ｇ之間的關系

(T／h)

式中：Ｆ－－料槽內物料的橫斷面積（米2）

v－－物流速度（米／秒）

ρ－－物料的堆積密度（噸／米3）Ｄ－－螺旋式輸送機的螺旋直徑（米）

φ－－物料的填充系數（某些物料φ的推薦值見表1-6第16頁）Ｃ－－與輸送機的傾角有關的系數（見表１－５）

n－－螺旋軸的轉數（轉／秒）表１－５C值與輸送機傾角有關的系數Ｃ的取值

輸送機的水平傾角β 00 50 100 150 200Ｃ值 1.00.9 0.8 0.7 0.65第48頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日對于帶式螺旋：s＝Ｄ，則（噸／小時）(1)對于實體螺旋：s＝0.8Ｄ，則（噸／小時）第49頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

２、螺旋的轉數n

從螺旋輸送機的工作原理可知，要使物料平穩(wěn)地在料槽內被螺旋推移前進而不致被螺旋所拋起，就必須保證物料所受的切向力小于物料的重力和對槽壁的摩擦力。否則物料就會被拋起，且磨損較大。而物料所受的切向力的大小又直接與轉數有關，故螺旋的轉數不能過高，即實用的轉數應與臨界轉數保持一定的關系。根據實驗得出，螺旋軸的極限轉數為：

(2)式中：Ｄ－－螺旋直徑（米）Ａ－－物料綜合特征系數由(１)、(２)得

式中：Ｋ－－物料綜合特征系數(見表1-6第16頁)

第50頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

計算時，一般先根據物料特征從表(1-6)中選取Ｋ值，再求螺旋直徑Ｄ，然后圓整為標準的螺旋直徑。我國的標準螺旋直徑系列為150、200、250、300、400、500、600毫米。對于輸送物料的塊度與直徑有如下關系：對于分選物料Ｄ≥(4-6)·2Ｋ對于一般物料Ｄ≥(8-10)·2Ｋ

2Ｋ－－被輸送物料任何截面上的最大尺寸。第51頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

３、功率計算

螺旋輸送機的運動阻力包括：①、物料對料槽的摩擦阻力；②、物料對螺旋面的摩擦阻力；③、中間軸承和末端軸承的摩擦阻力；④、其它附加阻力（即物料在中間軸承的堆積、物料被攪拌及螺旋與料槽之間間隙內物料的摩擦）。由于上述摩擦阻力難以精確計算，因此在計算功率時，是利用在實踐中得出的阻力系數Ｗ0來計算。１）、螺旋輸送機的功率

⑴、水平螺旋運輸機（千瓦）

⑵、傾斜式螺旋輸送機

（千瓦）或（千瓦）式中：Ｇ－－螺旋輸送機的生產能力（噸／小時）Ｗ0－－物料的阻力系數(見第17頁表1-7)

Ｌ－－螺旋輸送機水平投影的長度（米）Ｈ－－螺旋輸送機的垂直投影高度（米），當向上運輸時取正值，向下運輸時取負值。

β－－螺旋輸送機的傾角第52頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

２）、電動機的功率（千瓦）式中：Ｋ電－－功率備用系數Ｋ電＝1.2-1.4η－－傳動效率（0.90-0.94）第53頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日§１.４起重機起重機的類型很多，通常可分為單純的垂直升降或伴有水平移動的兩大類。水平移動的是借助軌道跑車，或用在徑向范圍轉動的轉臂來完成。起重機與輸送機的區(qū)別：起重機是間歇工作的，物料被不均衡的運送，需要堆放場地，也不能一次性加到連續(xù)生產的單機中，其生產能力不大。適用于較重，而量不大的成件物品的運送。輸送機則是連續(xù)操作，物料被均衡運送，生產能力大。

食品工廠常用的起重機有手動葫蘆、電動葫蘆、旋臂式起重機、升降機及電梯等。第54頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日§１.５鏟車、叉車

鏟車是食品工廠中廣泛采用的間歇運輸的無軌運輸車。種類很多，可以根據需要進行選用。其優(yōu)點是使用靈活，可運送不同的物品。叉式裝卸車是一種很好的機械裝卸貨物的車輛。第55頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)流送裝置及液體輸送設備§２.１流送槽它是屬于水力輸送物料的裝置。利用水的壓力把原料從原料堆放場地送到清洗車或預煮機中的運送設備。適用于番茄、蘑菇、菠蘿和其它塊莖類原料的輸送。第56頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日1、工作原理及構造和技術指標

⑴、工作原理：利用水在流動時對物料產生的壓力而輸物料的。

⑵、構造：流送槽由具有一定傾斜度的水槽和水泵等組成。水槽一般用磚砌和水泥澆灌，也可采用木材或鋼材制造，還有聚乙烯板材制造的。⑶、技術指標：①、槽內作得比較平滑，兩側用噴嘴加水；②、槽底為半圓形或方形；③、槽底應有除砂裝置；④、槽的傾斜度（即槽的兩端的高度差與槽長之比）：a、用于輸送時為0.01-0.02米／米；b、在轉彎處為0.011-0.015米／米，且轉彎半徑應大于3米；c、用作冷卻時為0.008-0.01米／米；⑤、用水量為原料的3-5倍，水流速度為0.5-0.8米／秒之間；⑥、槽中操作水位為槽深的75％；⑦、流送水可用自來水的壓力輸送，也可用離心式水泵加壓輸送。

２、流送槽的作用它具有對物料的輸送和清洗雙重作用。第57頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

３、設計計算設Ｇ為混合物(原料和水)每秒通過的體積(m3／s)，Ｆ為流送槽的有效橫截面積（水浸面積）米2，v為流送槽的流送速度(米／秒)。第58頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日⑴、每秒通過流送槽某一截面的體積依照流體力學原理，得

（米3／秒）而（米／秒）式中：Ｃ－－槽的粗糙系數（根據槽壁、粗糙情況和截面形狀有關）

i－－流送槽的傾斜度Ｒ－－水力半徑

ρ－－水浸周邊長若槽的截面為半圓時，則

若槽的截面為矩形時，則

其中：a、b分別為槽內壁的高和寬若槽的內壁為正方形，則

第59頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

⑵、流送槽的生產能力（噸/小時）式中：A—流送槽的生產能力

Q—每秒通過流送槽某一截面的混合物體積

ρ—物料和水的混合物的平均密度或

（噸/小時）式中：A—生產能力

Fe–溝槽的有效截面積，即浸水部分的面積，約為流送槽總截面積的75%u—物料的流速，一般為0.7—0.8m/sρ—物料和水的混合物的平均密度,可取1000kg/m3K—不均衡系數，可取0.7—0.8m—料水混合比，一般3-5第60頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日§２.２真空吸料裝置

空氣調節(jié)閥分離器輸入罐物料真空泵輸出槽第61頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日真空吸料裝置是一種簡單的流體輸送方法。

１、真空吸料的原理：利用物料在管路兩端的壓強不等的原理來將物料從高壓的一端輸送到低壓的一端。

２、組成：輸料槽、管路、輸入罐（貯罐）、真空泵等組成。３、適用范圍：適用于漿狀的或帶有固體顆粒的料液，或具有一定腐蝕性的料液的短距離或提升高度不大的物料輸送。

４、優(yōu)缺點：⑴、優(yōu)點：①、設備少、結構簡單；②、噪音??；③、因系統密閉和貯罐內被抽真空，故比較衛(wèi)生，④、能排除物料組織內的部分空氣，可減少成品的含氣量。⑵、缺點：①、輸送距離短或提升高度不大；②、效率低；③、管路清洗困難；④、動力消耗大。第62頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

５、真空吸料裝置的計算設Ｐa為大氣壓力（大氣壓），Ｐb為貯罐中的壓力（大氣壓），Ｈ為液位差（米），g為重力加速度。第63頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日§２.３泵食品工廠所用的泵，普遍為離心式和容積式。關于離心泵的結構和工作原理在化工原理課程中講的較多，這里不再贅述?，F就食品工廠中常用于輸送粘稠物料的泵（如：螺桿泵、齒輪泵和滑片泵等）作以簡單的介紹。第64頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日一、螺桿泵

１、原理：它是利用一根或數根螺桿的相互嚙合而產生容積變化來輸送物料的。因此，它是溶劑泵。

２、組成：螺桿、螺腔、填料函、平行銷連桿、套軸、軸承、機座等。

３、分類：⑴、按螺桿的數目可分為：單螺桿泵、雙螺桿泵和多螺桿泵等。⑵、按螺桿的軸向安裝位置可分為：立式和臥式兩種。

第65頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

1、組成：螺桿（轉子）呈圓形斷面（常用直徑有29、40mm等，螺距為50-100mm。）；定子為用耐熱、耐磨的橡膠制成的帶有內螺紋的套（為雙頭螺紋，螺距為螺桿螺距的二倍，內徑比螺桿直徑小1mm）。螺桿在套內作行星運動，其偏心距為3-6mm，螺桿與橡皮套配合形成一個個互不相通的密閉腔。

2、工作原理：當螺桿轉動時，密封腔沿軸向由吸入端向排出端方向運動，密封腔在排出端消失，同時在吸入端形成新的密封腔。當螺桿不斷作行星運動時，在排出端就不斷的有密封腔消失，在吸入端就不斷的有密封腔形成，從而達到輸送物料的作用。單螺桿泵第66頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日其輸送能力隨轉數的快慢而異，一般轉數為750-1500轉／分。

3、工作要求：在起動前，在泵內必須注滿液體，否則內橡膠套會因摩擦受熱而變軟直至被破壞。

4、特點：能連續(xù)均勻地輸送物料，無脈沖，排出能力強，自吸性能好，結構簡單等。

第67頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日二、齒輪泵

齒輪泵屬容積式回轉泵的一種，一般用于輸送有潤滑性能的粘稠液體。如食品工廠用于輸送油類和糖漿等。其種類很多，按齒輪的嚙合方式可分為外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵。按齒輪的輪齒形式可分為正（直）齒輪泵、斜齒輪泵和人字齒輪泵。直齒外嚙合齒輪泵是最常見的一種，故一般所指的齒輪泵均指直齒外嚙合齒輪泵。第68頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日1、齒輪泵的結構：主要有主動齒輪、從動齒輪、泵體、泵蓋等組成。齒輪靠兩端面密封。主動齒輪和從動齒輪由兩端軸承支承。齒輪與泵體及端蓋間的間隙很小，徑向為0.1-0.25mm，端向為0.04-0.1mm。

2、工作原理它的一對嚙合齒輪中的主動輪由電動機帶動，從動輪與主動輪嚙合而轉動。兩齒分開側為吸入端，液體延泵體被齒輪壓送到排出端，從而帶動輸送的目的。

3、特點：有體積小、重量輕、制造成本低、工作可靠、維修方便等優(yōu)點。有效率低、震動噪音大等缺點。一般的性能范圍：流量0.75-500升／分，壓力為7-200kg/cm2，轉速1200-4000轉／分。第69頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日三、滑片泵滑片泵又叫滑板泵或葉片泵。

1、主要特點：是結構緊湊、流量較均勻、運轉平穩(wěn)、脈動和噪音小，效率較齒輪泵高。第70頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

2、結構與工作過程：主要由轉子、定子（泵體）、滑片和兩側蓋板等組成。轉子是具有徑向槽的圓柱體，槽內安裝滑片，滑片可在槽內自由滑動，轉子偏心地安裝在泵體內。當轉子由電機帶動轉動時，滑片在離心力或彈簧的作用下，緊壓在泵體內壁上，在轉子前半轉時，滑片間的間隙漸大，而到后半轉時則空間漸小，即在前半轉吸入的物料。在后半轉被擠壓出去，達到輸送目的。

如罐頭廠的肉糜泵就屬此類。第71頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)氣流輸送設備一、概述

1、方法：是在管道中空氣以高速流動，借氣流的動能是物料在氣流中被懸浮流送。

2、優(yōu)點：設備簡單、占地面積小、連續(xù)化、自動化、改善勞動條件，輸送能力和距離有較大變化范圍。

3、缺點：動力消耗大、噪音大。第72頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日二、氣流輸送原理物料顆粒在管道中在氣流的作用下，形成懸浮狀態(tài)而被輸送。Fa

1、在垂直管道中：當氣流速度達到粒子的沉降速度（氣流上升速度等于粒子的沉降速度）時，顆粒在氣流中呈懸浮狀態(tài)，自由懸浮在氣體中；Ws當氣流速度大于粒子的沉降速度時，則物料被氣流向上推動，而達到輸送的目的。反之則達不到Fs輸送的目的。

第73頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

2、在水平管道中：物料顆粒的重力與氣流方向相垂直，空氣的動力對粒子的懸浮不起直接作用，但由于氣流的作用粒子在管道中仍能夠呈懸浮狀態(tài)。理由如下：①、由于呈湍流，故有有產生橫向分速度的能力（柏努力方程：mv2＋P=C）。②、管道底部顆粒的上、下氣流速度不同，上部大，下部小，則上部壓力小，下部壓力大，而使顆粒向上運動。第74頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

③、顆粒周圍的環(huán)流與與管內氣流的共同作用，而引起升力，貼近管底的顆粒在氣流的推動下，向前滾動，由于氣體粘性存在，顆粒周圍空氣被帶動，形成環(huán)流，則顆粒上部氣流速度必下部大，壓強上部比下部小，產生升力。④、顆粒形狀的不規(guī)則，產生推力在垂直方向上的分力。第75頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日⑤、顆粒相互間或與管壁碰撞而跳躍，故存在反作用力在垂直方向上的分力。在上述各力的作用下，物料在水平管內同樣也能產生懸浮狀態(tài)，當氣體的流速帶動一定值時，仍能輸送物料。第76頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日物料顆粒在水平管內顆粒群的運動狀態(tài)有以下情況：①、當氣流速度很大時，顆粒全部懸浮，均勻地分布在氣流中，呈懸浮狀態(tài)；②、當氣流速度降低時，一部分顆粒會沉積在管的下部，單沒有落在管壁上，整個截面上部顆粒稀，下部顆粒密集，此稱為兩相流動狀態(tài)，即懸浮輸送的極限狀態(tài)；③、當氣流速度進一步降低，將有部分顆粒從氣流中分離出來，沉積管壁上向前滑動，或停止移動產生積堆，形成小砂石，而向前推移，即為團快流。④、當氣速再降低形成柱塞流。從上述分析可知要達到完全懸浮狀態(tài)運輸，必須有足夠的氣流速度。但過大的氣流速度也沒有必要，因為這樣將產生很大的運輸阻力，動力消耗大。所以氣流速度也不能太大。第77頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日三、氣流輸送流程

氣流輸送，有真空輸送（吸引式），壓力輸送（壓送式）吸引壓力混合式三種。

第78頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日㈠、吸引式氣流輸送利用真空泵，使系統造成一定真空，將物料吸入管中，經分離器，使空氣與物料分開，排到指定的地點。特點：１、由于輸送系統為真空，消除了物料外漏，保持室內清潔。２、適用于將幾處的物料送往一個卸料點，或輸送存放在深處的物料。３、加料處不需要裝有專門的加料器，但排料處需裝有密封性較好的排料器。４、由于壓力小，則需管路較粗。５、輸送距離較短，且動力消耗較大。

第79頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

㈡、壓力輸送這種輸送方式是風機用風將物料壓送于管路中，經分離器將物料送到指定地點，即物料輸送過程是在風機的壓氣一側完成的。

特點：1、適用于將物料由一處送往幾處。２、適用于大容量、長距離輸送。３、在加料處要有密封較好的加料器。４、與吸引式相比所需單徑細。第80頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日㈢、混合式氣力輸送裝置

它綜合了吸引式和壓送式的優(yōu)點：既可從幾處吸取物料，又可把物料同時輸送到幾處，且輸送的距離較長。其缺點：帶粉粒的空氣要通過風機，使工作條件變差，同時整個裝置的結構較復雜。第81頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日四、氣流輸送系統的主要設備

Ⅰ、供料器㈠、吸嘴──供料器作用：把物料供入輸料管中，并形成合適的物料與空氣的混合比。１）、單管吸嘴⑴、直口管吸嘴此種結構簡單，壓強損失較大，補充空氣無保證，當插入料堆后，補充空氣口易被堵塞。⑵、喇叭口吸嘴其阻力損失較直口的小，可用轉動的調節(jié)環(huán)，調節(jié)二次空氣入口。⑶、斜口吸嘴對吸引顆粒物料性能好，適用于吸取殘留在角落的物料。

第82頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日⑷、扁口吸嘴適于吸取粉狀物料，吸嘴口角上的四個支點使吸嘴與物料間保持一定的距離，以便補充空氣進入。

２）、雙筒形吸嘴

是由入口處呈喇叭形內筒和可上下調節(jié)的外套筒組成。改變內外筒下端的相對高度來調節(jié)效率。物料和大部分空氣經吸嘴的底部進入內筒，補充空氣經內外筒間的環(huán)形空間從吸嘴內外筒下部端面之間的間隙導入內筒（改變下端兩端面的間隙可以調節(jié)補充風量的大小，以獲得最好的輸送效果。第83頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日3、固定式受料嘴（又稱為喉管）主要用于車間固定地點的取料。物料的下料量可以通過改變擋板的開度進行調節(jié)，擋板的開度可采用手動、電動或氣動操作。主要有Y型、L型、γ型等固定式和誘導式。第84頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日㈡、旋轉加料器（在真空輸送系統中用作卸料器，在壓力輸送系統用作加料器）其結構如圖。下面介紹其組成、原理和附件

主要由圓柱形的殼體及殼體內的葉輪組成。殼體兩端蓋密封。殼體的上部與加料斗相連，下部與輸料管相通。殼體裝有帶葉片的轉子，當葉輪由電動機和減速器帶動旋轉時，物料由上部料斗送入旋轉的葉輪的空腔內，隨后轉至下部流進輸料管而被壓送。

附1為了提高格腔內為了的裝滿程度，殼體上裝有均壓管，在格腔將轉至料斗之前把格腔內的高壓空氣從均壓管引出。第85頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

要求為了減少漏氣量，葉輪工作時從入口到出口一側應保持有兩片以上的葉片與殼體內壁相貼，以形成一個迷宮式的密封腔。葉輪與殼體間的貼合間隙要盡量減小，一般為0.20--0.40mm。

附2為防止葉片被異物卡死，常在進料口設有防卡擋板。

轉速的確定：當轉子葉片的圓周速度在0.5m/s以下時,供料量與速度成正比；速度在0.5m/s供料能力最大；當速度大于0.5m/s時，則供料能力反而下降（因為轉數太快，葉片其了密封作用即物料來不及落入葉片間的格內），所以一般都在供料量與速度成正比的范圍內使用。

旋轉加料器的供料量為:V=60×q×n×ηv[m3/h]式中:q---轉子旋轉一周理論上排出物料的最大體積，既全部格腔的幾何容積.ηv---容積效率，一般為0.75--0.85。第86頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

適用范圍：旋轉式供料器廣泛應用于中、低壓的壓送式氣力輸送裝置中，它具有一定的氣密性，適用于輸送流動性好、磨擦性小的粉狀、小塊狀的干燥物料。

旋轉式供料器亦稱閉風器，在吸引式輸送裝置中又可做卸料器使用。這時，它安裝在分離器的下部，使物料從分離器卸出，并防止空氣進入分離器。第87頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日㈢、分離器為把物料顆粒從空氣流中分離出來，須采用分離器。常用的分離器有容積式和離心式兩種。

1、容積式分離器原理：是利用容器的有效截面積突然擴大使空氣流速大幅度降低，物料因重力作用從氣流中沉降而分離，并從下部的卸料器排出。特點：容積式分離器的結構簡單、制造方便、工作可靠、壓力損失小，但尺寸很大。

2、離心式分離器離心式分離器的作用原理：是當雙相流（懸浮粒子與空氣）從切向導管進入分離器后，將沿分離器的內壁作旋轉運動，此時它們將受離心力、重力和摩擦力的共同作用，因固體物料受摩擦力大，故其旋轉的速度逐漸變小，而貼分離器的內壁下沉到底部被排出；而此時氣流所受摩擦力小，速度降低的少，在旋轉下落時又受到錐體的折射作用而反折向上，作回旋上升運動，形成內層的上旋氣流（稱為氣芯），最后由頂部排氣管排出，即完成氣物分離。其中，直徑較小的顆粒或粉末常在未達到器壁前就被卷入上旋氣流中而從頂部被排出。第88頁，共97頁，2023年，2月20日，星期日

離心分離器的結構如圖：

它是由圓筒部分、切線導管和排氣管及下部開有卸料口的圓錐體所組成的。

特點：結構簡單、沒有轉動部件、尺寸較小、分離效率較高的氣固分離設備。

適用范圍：它不