[精选]食品输送设备2

第二章食品输送机械与设备概述在食品工厂中，食品原料和成品都需要大量的输送设备，采用这些设备，一方面可以提高劳动生产率和减轻劳动强度，另一方面对保证食品卫生具有非常重要的意义。根据被输送食品的形态，可将输送设备分为液体输送设备和固体输送设备。液体输送设备主要有泵；固体输送设备主要有带式输送设备、斗式提升设备、提升机、螺旋输送设备等；按工作原理分：连续式输送机械和间歇式输送机械一、连续式输送机械简称输送机。按其结构特点，可分为以下几种：1、带有挠性牵引构件的输送机：带式输送机和斗式提升机。2、没有挠性牵引构件的输送机：螺旋式输送机、震动输送机和辊柱输送机3、流体输送机：液体输送机和气力输送机。二、间歇式输送机起重机和运输机第一节带式输送机械与设备（一）概述1、结构带式输送设备的主要结构为：输送带、驱动装置（电机、传动装置、驱动装置）、张紧装置、卸载装置、支撑装置、改向装置、料斗。其中输送带是最主要的部件。2、应用带式输送设备主要用于块状、颗粒状食品原料及整块物料进行水平输送和倾斜输送。（二）带式输送设备的主要部件1、输送带（1）橡胶带由2~10层材料复合而成，带芯是用橡胶将棉织品、麻织品、人造纤维衬布等挂胶后叠成胶布层经加热、加压、粘合而成，上下两面为橡胶覆盖层，衬布的作用是靠其机械强度来传递动力，覆盖层的作用是连接和保护衬布，使其免受损伤以及被运送材料的磨损，并且还可防止潮湿物料以及外部物质的腐蚀。目前国内橡胶带有固定式和移动式两类，固定式类型有TD62和TD72型，宽度规格有300、400、500、650、800、1000、1200、1600毫米。带的强度主要决定于纺织物层的强度，带的宽度选择是由输送机的宽度来决定的。橡胶带的形式为环状，连接形式有对接和搭接，对接有缝合法和硫化法，对接带平整，搭接带在接缝处不平整，且强度较低，只有原来的35%~40%。（2）塑料带特点：耐磨，耐酸碱，耐腐蚀，耐油，不分层，不易撕裂，容易成槽，重量轻，价格低；对气候适应性差，夏天变软伸长，冬天变硬收缩，易老化，易打滑，带速不能太快。结构及形式：有整芯式及多层芯式两种，整芯式制造工艺简单，生产率高，成本低，质量好，但挠性差，采用塑化接头比用机械接头强度高。(4)网状钢丝带强度高，耐高温，带有网壮孔，并且网壮孔的大小可以选择，所以适合一边输送一边烘烤或的一边冲洗场合。例如水果去皮机中用碱液去皮，输送时就可以用不锈钢带进行输送。2、滚筒滚筒有驱动滚筒、改向滚筒、和张紧滚筒三种。一般由钢板焊接或铸铁制造。驱动滚筒是传递动力的主要部件，输送带是靠驱动滚筒和带之间的摩擦力运行的。驱动滚筒有光面、木面和胶面。光面与带之间的摩擦力较小，木面和胶面与带之间的摩擦力比较大。改向滚筒可改变输送带的走向，并可用来增大驱动滚筒与输送带之间的包角。张紧滚筒用作输送机段部胶带的支撑和张紧。改向滚筒和张紧滚筒都是光面的。用作纠偏的滚筒外表面制成鼓形，中间直径比两测大1%左右，滚筒一般比带宽度大100~200毫米。3托辊1、托辊的功用：支撑运输带及上面的物料，保证带子平稳运行。2、托辊的类型：按照在输送机上的功用和位置，分为上托辊（支撑物料的承载托辊）和下托辊（用于支撑胶带的空载托辊）。根据不同物料的输送要求，可以把托辊分为普通托辊、缓冲托辊和调整托辊三大类。（1）普通托辊：普通托辊仅仅起支撑装置的作用，有平形托辊和调整托辊两种。普通托辊仅仅起支撑作用，形式有平形托辊和槽形托辊两种类型平形托辊。它的运行阻力小，缺点是输送带上散料堆积面小，一般情况用作下托辊或者用作输送成件物品的上托辊。槽形托辊通常用作输送散状物料。槽形托辊一般由2~3个辊子组成，最高处侧辊子与水平线的夹角称为槽角，槽角的大小常由输送带的成槽性来决定，一般为0~60°度，增大槽角能使物料堆积面积大，提高输送能力，防止撒料，并有提高运输倾角和防止跑偏的用，当前常用的三节式托辊的槽角为30°左右。（2）调整托辊：它不但能对输送带起支撑作用，还能防止由于偶然因素造成的输送带跑偏，或者使已经跑偏的输送带自动复位。它能在横向摆动，两边有挡辊，防止带脱出。调整托辊的形式有很多，其中挡辊式,调整托辊工作可靠，应用比较多。3）缓冲托辊：在运送较重的大块物件时，可以在装料处设置缓冲托辊，目的是减小冲击作用，缓冲托辊有橡胶圈式和板弹簧式两类。食品工厂输送的一般是小粒度轻料，所以很少使用缓冲托辊。托辊的材料：托辊可用铸铁制造，但常见的是两端加上凸缘的无缝钢管制造的，托辊的轴承有滚轴轴承和含油轴承两种，端部有密封装置和添加润滑剂的沟槽。长度：定型的平形托辊和槽形托辊的总长度应比带宽大100~200mm。间距：托辊的间距和直径与带宽以及运送物料的情况有关。当成件物品的重量大于20公斤时，工作段间应不大于物料在运输方向上长度的一半。以保证物品至少支撑在两个托辊上，通常间距为0.4~0.5m；物料比较轻的可取1~2m；对于输送距离比较长的，为了防止跑偏，每隔若干组托辊，需要装一个调整托辊。4、张紧装置在带式输送机中，（特别是胶带），由于输送带具有一定的延伸率，在拉力作用下，会慢慢伸长。这个增加的长度需要得到修正，否则，带与驱动滚筒之间不能紧密接触而打滑，使输送带无法正常运转。常用的张紧装置有重锤式和螺旋式良种。（三）带式输送机的主要计算1生产能力计算1、水平带式输送机G=3600Bhr1vψ（t/h）（1-1）式中：G——生产能力B——带宽（m）r1——装载密度（t/m3）h——堆放一层物料的平均高度（m）v——带速（m/s），当用作检查时为0.5~0.1m/s；用作运输时为0.8~2.5m/s。2、倾斜式带式输送机的生产能力G0=G/ψ0（t/h）ψ（1-2）式中：ψ0——考虑到倾斜运输时的系数。倾斜运输时系数见表1-1。以上是对散装物料而言，若是成件物品，则：G=3.6W/t（t/h）（1-3）式中：W—成件物品单件重量（kg）v—带速（m/st—成件物品在输送带上的间距（m）2功率计算N=k1A（0.000545kLv+0.000147GL）+0.00274GHk1（1-4）式中：N——功率H——提升高度，向上为正，向下为负K——系数，根据带宽和轴承种类而定，见表1-2L——运输机长度（m）G——输送能力（t/h）v——带速（m/s）k1——启动附加系数，取1.3~1.8A——系数，与L有关，见表1-3表1-3表1-2（2）用作检查时：L=aG/2q+l1+l2（1-6）式中：L——带总长度（m）a——一个工人操作空间，一般0.6~0.8m，G——上产能力（t/h）q——一个工人生产定额（t/h）l1——考虑到输送带末端清洗喷头所占长度（m）l2——输送带没有利用部分长度（余量），一般取0.3~0.5m第二节斗式提升机概述斗式提升机也是广泛应用应用的连续式输送机。它主要用于各种流水作业的生产线上，作为各个工艺操作过程的传送设备。斗式提升机的主要特点是以皮带和链条作为牵引构件，把承载物件安装在链条上，链条本身不起承载作用，只是牵引、输送物品。一、斗式提升机的结构和工作原理斗式提升机（简称斗提机），是利用装在环行牵引构件（带或链条）上的斗来垂直或接近垂直地连续提升物料的输送机械。1、结构和工作原理结构示意图斗式提升机可以分为三个工作过程：料斗装料过程；料斗的提升过程；料斗的卸料过程。1-低位装载套管2-高位装载套管3-孔口4、8-带子5-料斗7-外壳9-上鼓轮外壳10-鼓轮11-下料口12-张紧装置6、13-孔口（1）装料过程：装料方式有吸取法即挖取法和直接装入即撒入法。a、离心式卸料：适于运送干燥和流动性好的粒度小和磨损性小的粒料。b、重力式卸料：适于提升大块、密度大、磨损性大和易碎的物料。c、导板式卸料：适于流动性不良的散状、纤维状物料或潮湿物料。（2）卸料过程：写料方法有三种形式：OB:OA=FR:AF=AP:AFOB=L,OA=r,AP=P,AF=FL/r=P/F=mg/m(v2/r)L=gr2/v2v=πrn/30L=895/n22、斗式提升机的特点和应用范围优点：结构简单，工作安全可靠，可以垂直或接近垂直方向向上提升，提升高度大；横向尺寸小，战地面积小，有良好的密封性，可减少灰尘污染，所以是传统的升运机械。缺点：过载能力差，必须均匀供料，不能水平输送。应用：提升高度可达30m，一般常用范围12~20m，输送能力5~160t/h，有时可达500t/h。3、主要构件斗式提升机（1）料斗：深斗、浅斗、尖角形斗。料斗的主要参数——几何参数（斗宽B，伸距A，容积V，高度h）（2）牵引构件四、生产能力计算G=3600（i/a）vrψ（t/h）式中：i——料斗容积，由斗的尺寸决定；a——两个料斗中心距（m），可取..a=2.3~2.4h（h为斗高），连续布置斗的a=h；i/a——料斗线容积，即每米长度上可装载的容积；v——牵引构件速度（带或链条）（m/s）r——物料的堆积密度（t/m3）ψ——物料的填充系数ψ=（所装的物料容积）/（料斗的理论容积）对于粉状及细粒干燥物料ψ=0.75~0.95，谷物ψ=0.7~0.9，水果ψ=0.5~0.7。第三节螺旋输送机概述螺旋输送机又名“搅龙”，是一种不带挠性牵引构件的输送设备。它是利用螺旋叶片的旋转来完成物料输送的。一、构造螺旋输送机由料槽、进料口、出料口、螺旋叶片、轴承和驱动装置等组成。传动轮二、特点和应用范围优点：结构简单，横截面尺寸小，制造成本低，便于在多处加载和卸载，操作安全方便，密封性好。缺点：运输物料时，物料与机壳和螺旋之间都存在摩擦力，因此，单位动力消耗大，物料会因螺旋叶片的作用而严重破碎和损伤；同时，螺旋叶片及料槽也有严重的磨损；运输距离不宜太长，过载能力低。应用：适合于需要密封运输的物料；如：粉状和颗粒状以及小块物料，也适合输送易变质的、粘性大的和易结块的物料。螺距相等的输送机主要用于输送物料，螺距不等的输送机主要用于运送的同时需要加挤压力的物料如：绞肉机、榨汁机。三、主要构件1、螺旋螺旋形式：右旋或左旋，单线、双线或三线，一般多为单线。螺旋叶片的形状可分为实体、带式、叶片式和成型等四种。实体螺旋：运送干燥的小颗粒或粉状物料，也是常用的形式。带式螺旋：运送块状或粘滞性的物料。片式或成型螺旋：运送韧性和可压缩性的物料；这两种螺旋在运送物料的同时，还可以对物料进行搅拌、揉捏及混和等工艺操作。2、轴实心和空心，通常采用钢管制成的空心轴。3、轴承头部轴承和中间轴承4、料槽四、计算1、生产能力计算G=3600f×v×r=3600×（π×D2/4）×ψ×C×（S×n/60）×r=60×（π×D2/4）S×nψ×r×C（t/h）式中：f——料槽内物料的截面积（m2）v——物料流速（m/s）r——物料的堆积密度（t/m3）D——螺旋输送机的螺旋直径（m）ψ——物料的充填系数C——与输送机倾角有关的系数n——螺旋轴的转数（rpm）S——螺旋体螺距（m），对带式螺旋取S=D，对实体螺旋取S=0.8D。2、螺旋轴转速的计算3、功率计算（1）输送机功率阻力系数法：水平式：N0=（GLW0/367）（kW）（1-10）倾斜式：N0=G（LW0±H）（kW）（1-11）式中：N0——螺旋输送机轴功率（kW）G——螺旋输送机的生产能力（t/h）W0——物料的阻力系数L——螺旋输送机的水平投影长度（m）H——螺旋输送机的垂直投影高度（m）；当向上运输时为正值，向下运输时为负值。（2）电动机所需额定功率：N=K电×（N0）/h（kW）式中：K电——功率备用系数，K电=1.2~1.4；h——传动效率，取0.9~0.94概述一、分类：吸送式、压送式、混和式。1、吸送式气力输送装置原理：靠真空来吸取物料。即当鼓风机工作后，整个系统被抽成一定的真空度，在压力差的作用下，大气中的空气流从物料堆的间隙通过，把物料吸入吸嘴，并沿输料管进入分离器中，在分离器，物料和空气被分离，物料直接从底部卸出，空气进入除尘器，净化以后的空气通过鼓风机排入大气。第四节气流输送特点：供料简单方便，能同时从多处吸取物料，但是不能同时将物料送到多处，并且，管道容易堵塞。应用：适合于小流量短距离输送。2、压送式气力输送装置原理：靠高压来进行工作。即：风机运转和时，把一定压力的空气压入导管，被送物料由供料装置压入输料管，物料和空气的混合物沿输料管运动到分离器，物料直接卸出，空气进入除尘器净化后排入大气。特点：能同时将物料送到多处，输送距离长，生产率高。供料装置复杂，不能同时多处吸料。应用：适合于大流量长距离输送。3、混和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，通过吸嘴将物料从料堆吸入输料管，经输料管进入分离器，分离出的物料再经压送部分进入输料管继续输送。特点：既可同时从几处吸取物料，又可同时把物料输送到几处，并且，输送距离长。但带灰尘的空气要通过风机，工作条件变得恶劣，整个也变得结构复杂。4、应用粉状、粒状、纤维状的物料以及小块物料的输送二、气力输送的特点1、主要优点（1）输送场所灰尘大大减少，改善了劳动条件，提高了食品的卫生性，降低了物料损耗；（2）结构简单，管理方便，易实现自动化操作；（3）输送线路容易选择，管路布置灵活，可减少占地面积，空间利用充分；（4）输送生产率高，可降低物料的装卸成本；（5）输送的同时，可进行生产工艺的操作，如：干燥、冷却、分选以及混和等操作。2、主要缺点（1）动力消耗大；（2）管道及其他与被输送物料接触的构件容易磨损；（3）输送的物料有一定限制，不宜输送易结块和易碎的物料。三、气力输送的原理在气流的作用下，使物料悬浮在输料系统，靠流动气流的能量来完成物料的运输。1、气流对物料的作用2、物料的悬浮速度四、气力输送装置的主要部件1、供料器（1）吸送式供料器（2）压送式供料器2、输料管3、物料分离器4、风机（1）离心式风机（2）回转式风机（3）活塞式风机风机选择的基本要求：应满足给定系统输送物料所必须的风量和工作压力，并有较高的工作效率；输送过程中排风量受工作压力变化的影响要尽量小；风机应能在具有一部分灰尘的空气中可靠地工作；经久耐用、维修和管理方便；结构紧凑、重量轻。第五节流体输送设备概述一、输送泵的类型泵：离心式和容积式离心式泵：包括所有依靠高速旋转叶轮对被输送液体作功来实现输送的机械。分为：轴流泵和旋涡泵。容积式泵：通过泵腔内工作容积的变化，由运动件强制挤压液体来实现输送液体的机械。按运动形式分为：往复式泵和旋转式泵。往复式泵：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵。旋转式泵：罗茨泵、齿轮泵、叶片泵、螺杆泵。1、离心泵（1）工作原理如图1-7，当外力带动轴和叶轮旋转时，泵的中心形成一定的真空度，液体即被吸入，在叶片之间通过而进入泵壳，最后从出口沿切线排出。泵的吸入管一端与叶轮中心处相通，另一端浸没在被输送的液体内，在液面压力与泵内压力的压差作用下，液体经导管吸入泵内，填补了被排出液体的位置。只要叶轮的转动不停，离心泵就不断吸入和排出液体。（3）基本部件与构造基本部件为叶轮、泵壳。叶轮是离心泵的中心部件，分为开式、半开式与闭式。开式或半开式叶轮前后没有盖板或者只有后盖板，叶片少，流道宽，但是其效率低，适用于输送浆料或带有颗粒的悬浮液。闭式叶轮的离心泵没，输送效率高，适用于输送清洁液体，是食品行业常用的液体输送设备。泵壳是泵的外壳，又称蜗壳。3、泵的安装高度及泵的工作点（1）泵的安装高度又称吸上高度，是指泵的吸入口轴线与该侧容器液面之间的垂直距离。汽蚀：当容器液面压力达到倍数送液体在输送温度下的饱和蒸汽压时，液体就要沸腾汽化，产生大量气泡，并且随着液流进入叶轮，在较高的压力下，气泡有突然凝结，而周围液体快速集中，产生水力冲击，这种作用成为汽蚀。（2）泵的工作点泵的工作点：将泵的特性曲线（H-Q）与管路特性曲线H=f（Q）+C绘制在同一图内，两曲线相交于A点，此点对应的流量QA和压头HA既满足泵的特性要求，又满足管路的特性要求，故称A点为泵的工作点。四、泵的选用1、泵的选择要点（1）离心泵（2）容积式泵2、泵的选择步骤