食品输送技术装备

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1、第一章第一章 食品输送技术装备食品输送技术装备第一节液力输送技术装备 低粘度 如:水粘度高低的不同 高粘度 如:果酱具有腐蚀性 如:果汁 1 特点：种类繁多，形制差别大易于氧化微生物滋生繁殖 除了完成输送要求，必须保证卫生，易于清洁2 分类 叶片式泵 叶轮高速旋转运动 如:离心泵 轴流泵 漩涡泵往复式泵 活塞柱塞的往复运动 如:活塞泵 柱塞泵 旋转式泵 转子的挤压 如:滑片泵 齿轮泵 二 离心泵的原理与结构 （一） 工作原理 杂技中的杂耍之一 旋转中的两碗中酒水洒不出来 原理: 灌满水的水泵开动，叶片旋转 离心力 液体被甩向四周 进入 壳压差的作用下内减速 形成离心压力 排出 叶轮中心处形成真

2、空 不 断吸入 天不排除液体的位置。注意：“气缚现象气缚现象”即泵内充有空气，虽启动离心泵，但不能输送液体。（二） 基本构成 泵体 泵盖 轴 叶轮 轴承 密封圈 （三） 分类单吸 图 1-31 按液体吸入叶类的方法分 双吸 图 1-4 单级 2 按叶轮级数分 多级 同一轴上装两个以上叶轮的泵 （四）离心泵的主要部件 1 叶轮 作用 ：提高液体的静压能和动能 闭式 类型 半闭式开式双吸 2 泵壳 注意：叶轮在壳内顺涡形通道逐渐扩大的方向旋转。作用：通道逐渐扩大，叶轮抛出的液体流速逐渐降低，能量损失逐渐减少，使部 分动能转化为静压能。 3 轴封装置 （五） 泵的性能系数计算1 泵的压头 定义：单位

3、重量液体通过泵所获得的能量增值 工程单位：以米为单位，用 H 表示。 （1）系统两端液面高度差，h=h0+hs (2) 作用于系统两端压的差值， gpps 0(3) 阻力损失 hf=hfs+hfD(4) 两端进出口的液体速度差 一般可忽略，g220(5) 由伯努利方程可得泵的压头为H=h+ +gpp 21 222 泵的流量qv =mq3 泵的功率和效率Pe=Hqvg = 100%ppe4 泵的安装高度 要使泵工作安全可靠，必须正确选择泵的安装高度，指标有： （1）吸上真空度容器液面和泵吸入口处截面hs= - -hfsgppes g22 e 当 e， hfs ps 变化不大时，hs 正比于，即

4、pe 下降，hs 上升。ep1当 pe 下降 Pv 液体沸腾 气蚀 损坏泵吸上真空高度：gPePsHs Pe Pv 时达到气蚀临界值gPvPsmaxHs 选择 maxHs 手册中 Hsp（由）Ps=10mH2O,水温 20oC 条件下获得的， 注意： 若条件不符，应进行修正gPvPv)Ha10(HspHsp 此时泵的允许安装高度 hsp 为（1-15）fs2 ehg2Hsphsp （2）气蚀余量 指泵吸扣处单位液体所具有的超过气化压力能的含量h （m）g2u gPvPeh2 c 气蚀含量 （m）g2uh2 c min (m)g2uHsmaxHsh2 c 允许气蚀含量和允许吸上真空图的关系由下式

5、spmaxsminHHhph 泵的允许安装高度，按气蚀含量表示(m) (1-18)fspmaxshhhhsp 安全起见，1-15，1-18 计算高度应减去 0.51.0m 三，往复泵的原理与结构 （一）原理与特点小孩子玩的水枪 （用竹筒做的） 间歇工作 农村用的泵泵井 1 结构：活塞，吸入阀，排除阀 2 原理：利用活塞的往复运动，容积不断改变，将液体交替吸入并排出缸体，从而实现 液体输送目的。 3 特点：活塞对液体直接做功，将能量以压力能的形式，直接传给液体，与叶片泵有着 本质的区别。 流量：只与泵的几何尺寸和活塞往复次数有关，与压头无关。 压头：与泵的几何尺寸无关，只与泵体强度和原动机的功率

6、有关，可达任何压头。 安装高度：吸上高度也有一定的限制，但泵内无需充满液体 流量体调节：不能用管？ 阀门调节,一般采用回路调节装置。 注意：瞬时流量不均匀，奇数缸比偶数缸脉动少图 1-18 i 缸数 4 应用：小流量高压头的场所，也是和输送高粘度液体。 （二）柱塞泵 应用：干制粉状的食品的压力喷雾干燥及液体食品的高压均质，压力要求高达数千倒数万 千帕（三柱塞泵）（三）计量泵 四 转子泵的原理与机构（万用输送泵） 1 原理： 2 特点：结构简单，便于清洗，可产生较高的压头。 3 应用： 五 其他泵的原理与结构（一）齿轮泵 1 原理：随着齿轮的不断旋转，工作容积交替扩张和缩小从而完成吸入和压出液体

7、 的输送任务。2 应用：压头高，输送粘度大而不含杂质的液体，如酱油类，糖浆等。3 注意：齿轮泵的旋向。 （二）滑片泵 1 结构：主要工作部件，是一个带有径向槽而偏心装置在泵壳中的转子。 2 原理： （三）螺杆泵 1 结构：定子，转子，偏心 2 原理：泵运动 转子 O1 以偏心围绕 O2 回转，密闭腔自吸入端形成，并以不变的容 积向排出端运动。 3 特点：连续均匀，平稳，压力较高，自吸性较好，结构简单。 4 应用：高粘度的液体食品如糖蜜，果肉，巧克力糖浆等。第二节 气力输送技术装备一 气力输送原理与分类连接 降落伞 吸尘器 （一） 原理：风机使管道内形成一定速度的气流，将散落物料，按一定的管路送

8、一出输送 到另一处，称为气力输送。如面粉，大米 1. 颗粒在垂直管中的悬浮颗粒受力：（1）重力 Ws (2) 浮力 Fa(3) 空气阻力 Fs 当下降达：Ws= Fa+ Fs 自由沉降 自由沉降速度：V自由 空气速度V自由 悬浮速度V自由 气流带走输送 气流的输送速度垂直管中 气流速度 颗粒的悬浮速度-气流输送的流体力学条件 2 颗粒在水平管中的悬浮（较复杂） （1）气流为湍流运动状态 气流本身有垂直方向的分量 使悬浮 （2）湍流状态的气流 气速差-压力差-悬浮 （3）颗粒的自旋运动 （二）气力输送特点 1 优点（1）卫生，减小损耗（2）结构简单，易于自动化（3）输送线路易选择，布局灵活（4）

9、输送生产率高，减小物料的卸料成本 2 缺点（1）动力消耗大（2）管线已磨损（3）输送物料有限制，如不易输送成块板结物料。（三）分类 1 吸送式 P0.1MPa 特点：与 1 相反 （1）低压压送式 P50KPa (2)中压压送式 P=0.1MPa （3）高压压送式 P=0.1-0.7MPa 3 混合式 特点：综合了以上两者的优点，既可以几处吸料，又可同时输送到几处，且输送距离较长， 缺点代粉尘的空气可通过风机使工作条件变差4 循环式 （四）几个物理参数的影响 1 粒度 2 物料的重度 影响气力输送装置尺寸和能量消耗的大小。 3 物料的湿度 与输送可靠性有很大关系 湿度应给以限制 4 物料的温度

10、 不超过其发火点 以防止粉尘爆炸。二 气力输送的动力设备 （一）风机 1 离心式 ：结构，工作原理及性能曲线与离心泵基本相似，P15KPa 应用 低 压，大风量的输送 2 回转式 ：结构简单，压力变化时，风量变化很小，工作稳定，噪音大， 要求空气中含尘较少。 3 往复式：低转速就可得到高压空气，性能稳定可靠，特别压力变化时，风量变化很小， 很 适合风力输送。 4 选择要求： A 满足系统要求的工作压力和风量，并尽可能的降低效率。B 排风量受工作压力的影响尽可能少。C 能在一部分含尘气体中可靠的工作 D 输送食品物料，严禁空气中有油等杂质 E 安全，可靠，稳定，操作，维修方便 F 结构紧凑，尺寸

11、小，重量轻。 5 风力选择， 根据分析计算系统总压力损失和需要的总风量进行 P机=（1.051.2）P Q 机=1.1Q气 由 Q 机 P 机在风机样式中选择合适的规格（二）其它，自修 三 气力输送设备的配套设备 （一）供料器 把物料连续的供给输料管中并造成一定的浓度比。 1，吸送式接料器 用于向负压输料管中送料适用于流动性较好的颗粒状及？块状物料 2 压送式供料器（1）喷射式 ： 料斗底部静压等于或低于气压（2）叶轮式 ： 用于中，低压 正压气力输送装置中，奋力状或小块状物料 （二）输料管设计选择要求 A 密封性好B 运动阻力小C 装卸方便，具一定的灵活性D 力求缩短管道的长度E 不能污染被

12、输送物料 管道： 50300mm 钢管 内径按空气流量和所取气流速度进行计算，在按国家标准选定 （三）分离器（四）闭风器 四 气力输送系统的设计（一）设计依据 根据条件 设计确定系统的组成形式 输料管和气力输送设备的规格尺寸计算需求 风量 选风机压力损失 电动机1，生产规模及工作机制 2 物料的性质，形状和尺寸 3 厂房结构形式和工艺设备的布置 4 工艺流程和输送量 5 采用设备的规格和性能 6 其它 （二）基本参数的确定1 物料输送量 即气力输送装置的生产率 G t/n or Kg/h (以重量计) Q m3/n or m3/s (以体积计)考虑输送量的波动G 计=G(贮备参数) 1.05

13、表 1-52 输送浓度 M. 单位时间内输送物料量与气流量之比M = = （1-26）气物 GG气气物 QG若 G 物一定 M 升高 则 Q 气降低 管径降低 风量，动量消耗降低M 升高 则压力损失上升 工作效率堵塞合适参阅表 1-6 表 1-7 参数值 小麦 M=3-10; 普通面粉 M=0.5-4 细粒质面粉 M=6-203,输送气流密度 气 气 下降 功耗下降 易堵塞 气 上升 摩擦上升 功耗上升 气 应能够防止物料在管道中堵塞和破损的最低速度 参图表 1-81-9（三）设计程序 1 调研 明确设计任务 掌握设计依据 2 根据条件，特点合理选择装置组合形式，不知管道网络满足系统压力损失最小的条件 3 绘制经论证后确定的气力输送装置网络草图 4 确定工作参数 输送量 悬浮速度 输送浓度气流速度 空气流量管道直径 5 选择和设计各主要设备的形式，材料及结构尺寸 6 进行系统压力损失计算 7 由计算的总风量和总压力损失选择合适的风机，并计算其功率的选配电机 8 确定其他各辅助构件，设备及安装位置。 第三节 振动输送技术装备一 振动输送原理与分类 （一）原理 振动输送机 利用振动技术对松散物料进行中 远距离输送的输送机械 原理 槽体向前振动运动能量传给物料物料加速运动物料与槽运动方向相同 “向后”物料受惯性作用继续前进受阻力落到前面的槽