食品工厂物料输送设备专业知识课件

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1、食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械第二章 物料输送机械食品加工涉及从原料到产品的各种物料的输送。为了提高生产率、减轻劳动强度、提高生产安全性,往往需要采用各种机械设备来完成物料的输送任务。l食品工厂输送机械的作用l输送机械与设备分类第一节 固体物料输送机械第二节 液体物料输送机械与设备第三节 可压缩流体输送机械与备l 本章小结 思考题 自测题食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l自测题一、判断题二、填空题三、选择题四、对应题食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械四、对应题1找出以下输送带与加工设备对应关系,并将第

2、二列的字母填入第一列对应项括号中。( )1.钢带 A.果蔬清洗设备 ( )2.钢丝网带 B.连续焙烤设备( )3.帆布带 C.饮料瓶周转( )4.板式带 D.饼干坯料的输送( )5.塑料带 E.灌装线上瓶罐输送2找出以下料斗与适用性之间的对应关系,并将第二列的字母填入第一列对应项括号中。( )1.圆柱形底的深斗A.适用黏稠性大,沉重的块状物料( )2.圆柱形底的浅斗B.适用于粉状散粒状物料,输送速度高(2m/s)( )3.尖角形的斗C.适用潮湿的,流动性差的粉粒状物料( )4.挖取式装料D.适用于大块,输送速度低(1m/s)( )5.撒入式装料E.适用干燥,流动性好,撒落性好的粉粒状物料食品工

3、厂机械与设备第二章 物料输送机械四、对应题3找出以下螺旋与适用性之间的对应关系,并将第二列的字母填入第一列对应项括号中。( )1.实体螺旋 A.用于韧性和可压缩性物料,螺距约为1.2直径( )2.带式螺旋 B.用于输送干燥,小颗粒的或粉状料。螺距约为 0.8直径( )3.叶片与齿形螺旋C.用于输送块状或粘滞状物料。螺距约为直径 4找出以下标准代号与名称之间的对应关系,并将第二列的字母填入第一列对应项括号中。( )1.GBA.美国标准( )2.ISOB.中国国家标准( )3.3AC.国际乳业联合会标准( )4.DIND.德国标准( )5.IDFE.国际标准化委员会标准食品工厂机械与设备第二章 物

4、料输送机械三、三、选择题选择题1.斗式提升机一般在_ _装料。.A. 中部 B. 上部 C, 下部 D. A和B2.饼干成型机中的饼干坯料常用 带输送,而在烘烤炉中则一般用 带输送。.A. 钢,布 B. 布,钢 C, 橡胶,钢 D. 钢,橡胶3.灌装包装线常采用 带式输送机输送容器。A. 链板 B. 网 C, 橡胶 D. 塑料4.果蔬预煮机一般采用 输送物料。.A. 网带式输送机 B.螺旋输送机 C, 斗式输送机 D. A和B5.用于输送粉体物料的螺旋输送机宜采 螺旋体。.A. 叶片式 B.实体 C, 齿形 D. 带式食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械三、三、选择题选择题6.斗式提升机一般

5、在_ _装料。.A. 中部 B. 上部 C, 下部 D. A和B7.饼干成型机中的饼干坯料常用 带输送,而在烘烤炉中则一般用 带输送。.A. 钢,布 B. 布,钢 C, 橡胶,钢 D. 钢,橡胶8.灌装包装线常采用 带式输送机输送容器。A. 链板 B. 网 C, 橡胶 D. 塑料9.果蔬预煮机一般采用 输送物料。.A. 网带式输送机 B.螺旋输送机 C, 斗式输送机 D. A和B10.用于输送粉体物料的螺旋输送机宜采 螺旋体。.A. 叶片式 B.实体 C, 齿形 D. 带式食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械二、二、填空题填空题1斗式提升机按输送的方向有 式和 式两种,料斗的形式有 、 和

6、三种。装料的方式有 式和 式两种。 2带式输送机的输送带有 、 、 、 等。布带常用于 机械。灌装线上用于输送容器的输送机常采用 形式的输送带。热烫机中使用的带式输送机常采用 式输送带。果蔬加工预处理生产线上用于拣选用的输送机常采用 形式的输送带。 食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械二、二、填空题填空题3螺旋输送机主要由 、 和 构成。 它的主要输送元件螺旋体,也称为 。常见的螺旋形式有 、 、 和 等四种。其中,输送粉体物料时采用 式,它的螺距与螺旋直径比为 ,输送黏性物料时采用 式螺旋,它的螺距直径比为 。当输送过程需要对物料进行混合作用时,可以采用 式或 式螺旋,它们的螺距与螺旋直径

7、比为 。 4食品工厂中,常用采用 、 、 、 、 等装置和机械对固体物料进行输送。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械二、二、填空题填空题5食品厂输送食品物料的离心泵常称为 离心泵,主要用于输送 和 的料液。 离心泵的叶片形式常有 、 和 三种,用于食品物料的离心泵的叶片常为 式和 式两种。6. 为了满足输送量的要求,可以从 、 和 三个方面来实现流量输送的调节要求。为了使离心泵正常运行,开机前必须保证 。一般离心泵不宜用于输送温度超过 的料液。非自吸式离心泵的进料口必须 于贮料罐的 。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械二、二、填空题填空题7较黏稠的食品液料可以用 正位移泵进行输送。 、

8、 、 、 等多属于这类泵。 8要使低黏度食品料液获得高压头,可以采用 ,这类泵有 和 之分。为了使输送流量平稳,一般可采用 泵。 食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械一、判断题1.带式输送机只能水平或向上输送。 2.原理上讲斗式提升机可以正反向两种方向输送。3.带式输送机的最大输送距离为20m。4.输送韧性和可压缩性物料时,可以采用齿式或叶片式螺旋输送机。5.卫生离心泵的吸入口位置只要低于贮罐口,开机时就可将罐内料液吸出。6.螺杆泵的转动件是用食用级橡胶制造的。7.螺杆泵、齿轮泵和离心泵只要改变旋转方向就可以改变输送方向。8.螺杆泵的输出压头与螺杆的长度有关。食品工厂机械与设备第二章 物料输

9、送机械l输送机械与设备分类n根据物料形态,可分为固体物料输送机械、液体物料输送设备和气(汽)体输送机械与设备等。n根据过程的连续性,可分为连续式和间歇式两大类。按传送时的运动方式可分为直线式和回转式。n根据驱动方式又可分为机械驱动、液压驱动、气压驱动和电磁驱动等型式。n输送固体物料时,采用各种类型的输送机;输送流体物料时则采用各种形式的泵和气、液流输送装置。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l食品工厂输送机械的作用n按生产工艺的要求将物料从一处输送到另一处(例如,将原料从原料库运到车间加工,将产品从生产车间送到成品库等);n在单机设备或生产线中,利用输送过程实现对物料的工艺操作(例如,连续

10、干燥设备、连续冷冻设备等);n输送工艺所需的工作介质或产生工艺所需的工作环境状态(例如,利用风机提供热空气或冷空气等)。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l思考题1举例说明物料输送机械在食品加工中所起的作用?2举例说明食品厂常见固体物料形态,及其可采用的输送机械设备类型。3食品厂常用哪些类型的泵输送液体食品物料?它们的适用场合如何?4气流输送与流送槽输送系统有何异同点?5试比较碟阀、球阀、塞阀和座阀的特点与适用场合。6举例说明风机、压缩机和真空泵在食品加工中的应用。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l本章小结n食品工厂中, 物料输送机械与设备主要起食品物料输送、提供加工设备连续化和输送

11、食品加工介质或产生加工环境条件等作用。它们可以按物料状态分为固体物料、液体物料和可压缩流体输送机械设备三大类。n固体物料主要以带式输送机、螺旋输送机和斗式提升机进行输送。这些输送机械设备可用来输送不同类型的固体物料,也常常结合在连续加工设备中。其它的输送机械与装置还有气流输送系统、流送槽和悬挂输送机等。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械本章小结n泵是液体输送系统中的动力源。泵可以分为旋转式和往复式,也可以分为容积式和非容积式等。用于输送食品料液的泵必须是卫生泵。食品工厂中,低黏度料液常用离心泵输送;高黏度料液常用螺杆泵、旋转泵、齿轮泵等输送;常用三柱塞泵使食品料液获得高压。食品工厂机械与设

12、备第二章 物料输送机械本章小结n食品料液需要用卫生级管路输送。对管路中涉及的部件有多种标准,选用时需要加以注意。管路中不同的部件常用卫生级活接头连接。管路中常用的卫生阀有碟阀、球阀、塞阀、座阀以及基于座阀的组合阀等,它们可以手动、气动和电动等方式操纵。本质为座阀的防混阀在CIP系统相当有用。n食品加工所需的工质或工作环境,常用风机、压缩机和真空泵输送或产生。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械第一节 固体物料输送机械食品生产过程中,固体物料以散装或包装的形式进行输送。目前食品工厂应用最广泛的固体物料输送设备有带式输送机、斗式提升机和螺旋输送机三类。此外,还有气力输送设备、刮板式输送机、振动输

13、送机、辊轴输送机、悬挂输送机和流送槽等。一、带式输送机二、斗式提升机三、螺旋输送机四、气流输送系统五、其它输送机械与装置食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械一、带式输送机带式输送机广泛用于食品工厂的连续输送机械中,常用于块状、 颗粒状及整件物料的水平或倾斜方向的运送。许多加工过程的设备,如检选操作线、灌装线、连续干燥机、连续速冻机等,均采用带式输送装置。(一)结构原理(二)主要构件食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(二)主要构件1输送带2. 驱动装置3. 机架和托辊4. 张紧装置食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(一)结构原理带式输送机的基本构成食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械

14、输送带的基本布置形式5. 带凹弧凸弧曲线段1.水平2.倾斜3. 带凸弧曲线段4. 带凹弧曲线段食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械1输送带l对输送带的一般要求是强度高、挠性好、本身重量小、延伸率小、吸水性小、对分层现象的抵抗性能好和耐磨性好。l常用输送带:橡胶带、纤维织带(帆布带)、钢带、钢丝网带、链条带、板式带和塑料带等。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l帆布带n特点:抗拉强度大柔性好,能经受多次反复折叠而不疲劳。n帆布的缝接通常采用棉线和人造纤维缝合,少数情况下用皮带扣连接。n应用:饼干成型前面片和饼坯的输送,如面片叠层、加酥辊压、饼干成型过程中均用帆布作为输送带。食品工厂机械与设

15、备第二章 物料输送机械l塑料带n分整芯式和多层芯式两种。整芯式塑料带制造工艺简单,成本低,除挠性较差外其余性能较好。多层芯塑料带在强度方面和普通橡胶带相似。n塑料带具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀和适用于温度变化大场合的优点,所以它已被逐渐推广使用。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l板式带n也称链板式传送带。链板式传送装置中,被送物料的移动由板式关节链牵引件,而支承被送物品的构件则为托板下固定的导板,即链板是在导板上滑行的。n应用:灌装和封口设备中的输送带。n最后需要指出,如果输送角度过大,摩擦力不能保持物料与输送带相对静止。这种场合可以沿输送带上加装适当高度的拦板(刮板)。有时将加了拦板

16、的带式输送机也称为“刮板”输送机,但在原理上与下面所述的刮板输送机有本质的区别。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械扣带由不锈钢条或塑料制成也有的直接用较粗的钢丝制整体输送链(不另用链条)。链条的链接有活动余地,使得这种输送带在水平方向可能以弧线方式或螺旋方式行进(图2. 4)。应用:在工艺过程时间长的连续式操作中(如速冻,参见第十三章螺旋速冻机内容),采用螺旋带输送可以大大节省占地面积。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械图2. 4弧形和螺旋形带式输送机食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l链条带n通常由固定于链条节之间的金属条板构成。n牵引驱动与钢丝网带的情形相似,也以一对齿轮驱动。

17、n一些处理设备用链条带作输送件。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l钢丝网带n特点:强度高,耐高温。因为它具有网孔,且网孔的大小可按需要选择,网带的长度亦可任意选定,常用于边输送边进行固液分离的场合。n应用:连续式油炸机、果蔬清洗设备、烘烤设备等。 食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l钢带n机械强度大,不易伸长,耐高温,不易损伤。n需要采用直径较大的滚筒。n对冲击负荷很敏感,要求较准确安装。n造价较高,一般情况下不采用钢带输送。n最典型的应用是连续式烤炉中的输送装置。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l橡胶带n橡胶带是由 2 10 层棉织品或麻织品、人造纤维的衬布用橡胶加以胶合而成

18、。其外表面附有覆盖胶作为保护层。它起到连接衬布,保护其不受损伤及运载物料的磨损的作用。并防止潮湿及外部介质的侵蚀。工作面的覆盖层厚为 36mm ,而非工作面的为13mm。 橡胶带中间的衬布可给予输送带以机械强度和用来传递动力。n食品工业中,橡胶带可用于散装原辅料和包装物的装卸和输送,也可用作输送式检选台、预处理台的输送带。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械2. 驱动装置l包括电动机、减速器、驱动滚筒(齿轮)等,在倾斜式输送机上还设有制动装置。l驱动滚筒一般为空心结构,其长度略大于带宽。驱动滚筒略呈鼓形,即中部直径稍大,用于自动纠正输送带的跑偏。l链板式、钢丝网带式和辊式输送机中所用的驱动装

19、置为一对链轮。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械3. 机架和托辊l机架:多用槽钢、角钢和钢板焊接而成。可移式输送机的机架装在滚轮上。l托辊:对输送带及其所载物料起承托的作用,使之运行平稳。托辊分上托辊(即载运段托辊)和下托辊(即空载段托辊)。l并非所有的输送带都需要用托辊。例如,如上所述的板式带依靠机架导板承托滑行,钢丝带、链条带则借助于链条滑槽运行。实际上,在输送速度不大和输送距离不长的场合,柔性输送带(如橡胶带、塑料带和帆布带等)大多也不用托辊,而采用托板方式。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械图2. 6 上托辊的形式(1)平直单辊式(2) 平直多节单辊式(3)单辊式(4)双辊“V

20、”式(5)三双辊槽“V”式(6)三双辊“V”式食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械4. 张紧装置l为什么要设张紧装置:有些类型的输送带(如橡胶带、塑料带和帆布带等)具有一定的延伸率,在拉力作用下,本身长度会增大。这个增加的长度需要得到补偿,否则带与驱动滚筒间不能紧密接触而打滑,使输送带无法正常运转。l常见形式食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械二、斗式提升机l应用l类型(一)结构原理(二)主要构件食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(二)主要构件1.料斗 2.牵引件食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(一)结构原理l倾斜式与垂直式 l料斗布置l装料

21、方式 l卸料方式食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l卸料方式n离心式:适用于物料提升速度较快的场合,一般在 l2m/s左右,利用离心力将物料抛出。斗与斗之间要保持一定的距离。这种卸料方式适用于粒状较小而且磨损性小的物料。n无定向自流式:适用于低速(0.50.8m/s)运送物料的场合,靠重力落下作用实现卸料。斗与斗之间紧密相连。它适用于提升大块状、比重大、磨损性大和易碎的物料。n定向自流式卸料,靠重力和离心力同时作用实现卸料。适用的提升速度也较低,一般在0.60.8m/s,适用于流动性不良的散状、纤维状物料或潮湿物料。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l装料方式n吸取 (即挖取)法:适用

22、于粉末状、散粒状物料,输送速度较高,可达 2m/s,料斗间隔排列。n直接装入 (即撒入)法:者适用于输送大块和磨损性大的物料,输送速度较低( 1m/s),料斗呈密接排列。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l料斗布置n背部(后壁)固接在牵引带式链条上。n双链式斗式提升机的链条有时也可固接在料斗的侧壁上。n根据物料特性、使用场合和料斗装料和卸料的方法来决定的。n密接料斗可以使进料连续和均匀。(1)(2)图2. 9料斗在牵引带上的布置简图食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l斗式提升机应用在食品连续化生产中,将物料从地坪面运送到较高位置或较高楼面,以实现在不同高度对物料进行加工处理。此类输送大

23、多采用斗式提升机(或称斗式升送机)完成。例如蘑菇从料槽升到预煮机、番茄生产流水线等,都采用斗式提升机。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l斗式提升机的类型n根据用途不同可分为倾斜式和垂直式两种;n按牵引机械可分为平带式和链式(单链式和双链式)两种;n按速度可分为高速和低速两种。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l倾斜式与垂直式倾斜式垂直式食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械1.料斗l圆柱形底深斗:深度较大。用于干燥、流动性好、能很好地撒落的粒状物料。l圆柱形底浅斗:深度小,适用于潮湿的和流动性较差的粒状物料,由于倾斜度较大和斗浅,因此能更好地使斗倾倒。l尖角形料斗:侧壁延伸到板外成为

24、挡边,卸料时,物料可沿挡边和底板所形成的槽卸出,在输送带上布置时一般没有间隔。尖角形料斗适用于黏稠性大和沉重的块状物料用定向自流式卸料的场合。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械2.牵引件l牵引件可用胶带和链条两种:n胶带和带式输送机的相同。料斗用特种头部的螺钉和弹性垫片固接在牵引带上,带宽比料斗的宽度大 3040mm。n链条:常用套筒链或套筒滚子链。其节距有 150 、 200 、 250mm 等数种。当料斗的宽度较小(160250mm)时,用一根链条固接在料斗的后壁上;斗的宽度大时,用两条链条固接在料斗两边的侧板上。l牵引件选择食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l牵引件选择取决于提升

25、机的生产率、升送高度和物料的特性。n胶带主要用于中小生产能力的工厂及中等提升高度,适合于体积和相对密度小的粉状、小颗粒等物料的输送。n链条作牵引件则适合于生产率大、升送高度大和较重物料的输送。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械三、螺旋输送机l一般结构l螺旋 l壳体l驱动机构l特点螺旋式输送机(俗称绞龙),是一种不带挠性牵引构件的连续输送机械。它主要用于各种干燥松散的粉状、粒状、小块状物料的输送。通过螺距变化和配合适当的螺旋叶片还可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等工艺。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l特点n优点:(1)构造简单,横截面积尺寸小,因此制造成本低。(2)便于在若干位置进

26、行中间加载和卸载。(3)操作安全方便。(4)密封性好。n缺点:(1)物料与机壳和螺旋间都存在摩擦力,单位动力消耗较大。(2)螺旋片的作用可使物料造成严重的粉碎及损伤,螺旋叶片及料槽也有较严重磨损。(3)输送距离不太长,一般在30m以下,过载能力较低。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l驱动机构(电机和变速器)与螺旋可通过联轴器成直线联接排列,也可以通过齿轮或链条联接,成平行状排列。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l壳体n槽型 :主要用于水平方向的输送。n圆筒型:可用于不同方向的输送。槽盖槽体螺旋叶螺旋轴图2. 15 螺旋槽截面食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l螺旋输送机壳体槽型

27、:截面如图2. 15所示,它主要用于水平方向的输送。圆筒型:可用于不同方向的输送。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l螺旋的轴n 实心或空心 。n 一般由长 24m的各节段装配而成。n通常采用钢管制成的空心轴,这样可以减轻重量,而且互相连接也方便。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l螺旋形状n实体螺旋(1)最常见型式,适用于干燥的小颗粒或粉状物料的输送,其螺距为0.8螺旋直径。n带式螺旋(2)用于输送块状或粘滞状物料,它的螺距约等于螺旋直径。当运动韧性和可压缩性物料时,n叶片式(3)或齿型(4)螺旋(螺距约为1.2直径),这两种螺旋往往在运送物料的同时,还可对其进行搅拌、揉捏和混合等工

28、艺操作。u螺旋叶片大多是由厚48mm的薄钢板冲压而成,与螺旋轴固定有不同方式,如焊接、铆接等。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l一般结构n它利用旋转的螺旋将被输送的物料在固定的机械内推移而进行输送。n物料由于重力和对于槽壁的摩擦力作用,在运动中不随螺旋一起旋转,而是以滑动形式沿着物料槽移动,其情况与不能旋转的螺母沿旋转螺杆作平移运动类似。n螺旋输送机可以作水平、倾斜或垂直方向的物料输送。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械四、气流输送系统气流(力)输送系统是利用气流的动压或静压,将物料沿一定的管路从一处输送到另一处的输送系统。食品工厂利用气力输送系统对散粒物料进行输送,如面粉、大米、糖

29、、麦芽等。(一)气流输送系统的类型(二)气流输送装置的主要部件食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l螺旋n为螺旋输送机的主要构件,可以是右旋或左旋。n有时,为了将物料同时从中间输送到两端或从两端输送到中间,可以根据需要将旋转设计成一半是左螺旋而另一半是右螺旋。n螺旋形状 n螺旋的轴食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(一)气流输送系统的类型1吸送式气流输送系统2 压送式气力输送系统3混合式气流输送系统食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械1吸送式气流输送系统l优点:供料简单方便,能同时从不同位置的数处吸取物料。l缺点:输送距离和生产率有限,压力差不大(1atm),生产率较高。此外,系统的漏

30、气位置容易发现,且对空气的除尘要求不高。l缺点缺点是供料装置较复杂,因为物料是由低压环境进入高压输料管的,并且不能或难于同时由几处供料。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械3混合式气流输送系统l优点:此种形式综合了吸送式和压送式的优点,既可以从几处吸取物料,又可以把物料同时输送到几处,且输送的距离可较长。l缺点:是含尘的空气要通过鼓风机,从而使系统的工作条件差。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(二)气流输送装置的主要部件1供料器2输送管系统部件3分离器4除尘器5风管及其附件6气源设备食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械1供料器供料器的作用是把物料供入气力输送装置的输送管道,造成合适的

31、物料和空气的混合比。它是气力输送装置的“咽喉”,其性能的好坏直接影响生产率和工作的稳定性。它的结构特点和工作原理取决于被输送物料的物理性质与气力输送装置的形式。供料器可分为以下两类:吸送式气流输送供料器压送式气力输送供料器食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(2) 压送式气力输送供料器l在压送式气力输送装置中,供料是在管路中的气体压力高于外界的大气压条件下进行的。l根据其作用原理可分为n旋转式n喷射式n螺旋式n容积式食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n容积式供料器u又称仓式泵,有单仓式和双仓式两种。u主要用于运送粉状物料的高压压送式气力输送装置。容积式供料器可以从底部也可以从顶部排料。u

32、原理:均是利用压缩空气使容器内粉状物料流态化后压送入输料管。容积式供料器的供料是周期性的。一个供料周期有装料、充气、排料、放气四个过程。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l双仓式单仓式只能间歇供料。由两个单仓组合而成的双仓式供料器,可获得近似连续供料效果。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械u单仓容积式供料器食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n螺旋式供料器一种用于工作压力 p0.25MPa、输送粉状物料的压送式气力输送装置。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n喷射式供料器u特点结构简单,尺寸小,不需任何传动机构。但所能达到的混合比小,压缩空气消耗量较大,效率较低。u主要用于低压短

33、距离压送装置食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n旋转式供料器u一种广泛用于中、低压条件供料装置。u一般适用于流动性能较好、磨损性较小的粉粒状及小块状物料。u最普遍使用的为绕水平轴旋转的圆柱形叶轮供料器,其结构如图2. 22所示。其中的均压管可使叶轮格室内的高压气体转到装料口之前排出,从而使其中的压力降低,便于物料填装。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(1) 吸送式气流输送供料器l利用管内的真空度,通过供料器将物料连同空气一起吸进输料管。l常用的两种形式:n吸嘴 n喉管 食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n喉管u也称固定式受料嘴。u应用:固定点取料,取料量调节。u用于气流烘砂系统的

34、喉管u用于粉状物料(如面粉)输送的诱导式固定受料嘴食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械u诱导式固定受料嘴食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械u用于流砂的固定式受料嘴食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n吸嘴u主要用于车船、仓库及场地装卸粉粒状及小块状的物料。u吸嘴的结构型式很多,以单筒吸嘴结构最简单。有以下形式等:食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械2输送管系统部件l输送管系统通过由直管、弯管、软管、伸缩管、回转接头、增压器和管道连接部件等构成。具体可根据工艺需要配置。l输料管的结构及尺寸对系统压力损失、输送装置的生产率、能量消耗和使用可靠性等都有很大影响。l在设计输料管及其元件时,必

35、须满足:接头和焊缝的密封性好;运动阻力小;装卸方便,具有一定的灵活性;尽量缩短管道的总长度。(l) 硬管(2)挠性管(3)增压器(4)回转接头食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(4)回转接头在气流输送系统中,为了满足作业的要求,往往要求输料管能在垂直平面内上下仰俯及在水平面内左右转动。为此,必须装设回转接头。常用的有球铰式和柱铰式。球铰式可实现万向转动,而柱铰式只能在平面内转动。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(3)增压器由于气流在输送过程中要受到摩擦和转弯等阻力,还可能有接头漏气等的压力损失,因此,在阻力大、易堵塞处或弯管的前方以及长距离水平管输送时,可安装增压器来补气增压。增压器

36、的结构如图2. 26所示。压缩空气从供风管进入通气环道后,经喷嘴以切线方向吹入输料管,在料管中压缩空气呈螺旋态前进,并推动物料向前运动。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(2)挠性管在气力输送系统中,为了使输料管和吸嘴有一定的灵活性,可在吸嘴与垂直管连接处和垂直管与弯管连接处安装一段挠性管(如套筒式软管、金属软管、耐磨橡胶软管和聚氯乙烯管等),但由于软管阻力较硬管大(一般为硬管的两倍或更大),故尽可能少用。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(1) 硬管l系统管路可采用无缝或焊接不锈钢管。对高压压送和高真空吸送,因混合比大,多采用表面光滑的无缝钢管;对低压压送或低真空吸送,可采用焊接钢管

37、。若物料磨损性很小,也可用白铁皮或薄钢板制作。通常管内径取 50 300mm。 l弯管是刚性管路必不可少的管件,也是造成系统压力损失的集中部件。因此,应尽量减少弯管数,并应注意弯管曲率半径尺寸的选取:当输送粉状物料时取 R=6D;输送粒状物料时取 R 6D;输送小块物料时取 R 10D。其中,R是弯管曲率半径,D是弯管管径。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械3分离器l气流输送装置的物料分离,通常是借重力、惯性力和离心力使悬浮在气体中的物料沉降分离出来。l分离器通常有两类:n容积式n离心式食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n离心式分离器也称旋风分离器,其结构与工作原理请参见本书第四章内容

38、。需要指出的是,对于谷物之类的颗粒物料,离心分离器的分离效率可以达到100%,但对于粒度细小的粉末,离心分离器的分离效率一般不会超过98%。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n容积式分离器原理:空气和物料混合物由输料管进入面积突然扩大的容器中,使空气流降低到远小于悬浮速度vf(通常仅为0. 030.1 vf)的速度。这样,气流失去了对物料颗粒的携带能力,物料颗粒便在重力的作用下由混合物中分离开来,经容器下部的卸料口卸出。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械4 除尘器l从分离器排出的气体中尚含有较多粒径范围540m的较难分离的粉尘,为防止污染大气和磨损风机,在引入风机前须经各种除尘器进行净

39、化处理,收集粉尘后再引入风机或排至大气。l除尘器的型式很多,但目前应用较多的是旋风除尘器和袋式过滤器。请参见本书第四章的相关内容。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械5风管及其附件l风管是用来连接分离器、除尘器、鼓风机并作为通大气的排气管。对压送式气流输送装置,从鼓风机至供料器之间也需用风管连接。l风管直径根据风量和气流速度计算确定。分离器至除尘器之间的风管风速取一般 14 18m/s,除尘器以后可取1014m/s。此外,在风管上应装设必要的附件。在压送式装置上,有时需装设止回阀、节流阀、转向阀、贮气罐、油水分离器、气体冷却器和消声器等。在吸送式装置的风管上,有时需装设安全阀、止回阀、转向阀

40、和消声器等。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械6气源设备l气流输送装置多用风机作气源设备。对风机的要求是:效率高;风量、风压满足输送物料要求且风量对风压的变化要小;有一些灰尘通过也不会发生故障;经久耐用便于维修;用于压送装置的风机排气中尽可能不含油分和水分。有些场合,也使用空气压缩机和真空泵作气源设备。l有关这些设备的结构原理可参见本章后面的描述。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械五、其它输送机械与装置(一)流送槽(二)悬挂输送机食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(二)悬挂输送机l悬挂输送机由闭循环轨道、悬挂件、牵引链和驱动装置及张紧装置等构成。 l轨道可以灵活进行立体布置,在平面

41、方向,它最小可以半径400mm进行转弯,最大转弯角度达它最大可进行180;在垂直方向可进行陡峭的提升,它倾斜度仅仅受输送器与被输送物之间的间隙限制,通常以45角度提升。l悬挂件的单悬挂重量在20kg以上。l典型应用举例: 屠宰生产线 鸡蛋加工生产线食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n鸡蛋加工线食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n屠宰线食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(一)流送槽利用水力输送物料的装置,主要用于块状或颗粒状且可与水分离的物料输送。流送槽可用于将物料从原料堆放场输送到清洗机或预煮机,也可将由清洗机或预煮机出来的物料流送到另一个工段。有时流送槽还可兼起冷却或去杂质的功能

42、。番茄、苹果、蘑菇、菠萝和其它块茎类原料的输送多用流送槽。1.构成及工作原理2.计算食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械2.计算l生产能力 l初始流速食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l初始流速n根据试验,混合物在槽中的流速不应小于一个相当值,即不应小于可使泥沙沉积于槽底的速度。因此混合物的流速与水流的初速密切相关。初始水流速度可用下式确定:n值得一提的是,以上计算式中水料比值m是一个最终需要根据系统调试操作确定的参数,它的大小与流送槽的表面光滑程度和倾斜度有关。一般而言,槽面光滑、倾斜度大,其值会小一些。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l生产能力食品工厂机械与设备第二章 物料输送

43、机械1.构成及工作原理由人工或机械把放在堆放场的原料放入水平输送机,然后由输送机将物料送到流送槽中,由于水的流动,一方面将物料随水流输送到目的地,另一方面可以把原料外表的泥沙杂质等浸泡及冲洗,再经过滤筛板滤去泥浆、污水后进入清洗机中,这样水力输送就有清洗和输送的作用。污水从筛板流出,经过处理进行循环使用。l流送槽l用水量l冷却用流送槽食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l冷却用流送槽流送槽用以冷却预煮物料时,可以将流道弯曲安排(图2. 29),以保证必要的冷却时间,同此减小流送槽的占地面积。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l流送槽的用水量为原料重量的35倍。水流速度要求在0.50.8m

44、/s之间。可直接利用自来水输送,但是一般都采用离心泵加压。槽中操作水位一般为槽高的75%。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l流送槽水槽可用砖砌、水泥浇灌,也可用钢材、塑料制成。槽内比较平滑,两侧用喷嘴加水(有利于对原料的冲洗和流送),槽底为半圆形或方形(还可设一个假底用于除砂)。槽的倾斜度(即槽的两端高度差与槽的长度之比)因流送槽用途不同而异。用于输送时,直段取0.010.02,转弯处取0.0110.015;用作冷却槽时取0.0080.001。转弯处的曲率半径应适当选取,以免输送时造成死角。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械五、其它输送机械与装置(一)流送槽 1. 构造及工作原理2流

45、送槽的计算(二)悬挂输送机食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械第二节 液体物料输送机械与设备食品加工生产过程往往需要将液体物料从一处输送到另一处。除业已存在位差和压差场合以外,食品料液一般通过由泵、管路、阀门、管件和贮罐等构成的系统完成输送。液体输送系统中的动力设备是泵,而其它部件在整个液体输送系统的投资中有时会占相当大的比例。一、泵二、真空吸料装置三、液体食品输送管路食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械一、泵l泵的分类l各种液料及输送泵(一)离心泵(二)螺杆泵(三)齿轮泵与转子泵(四)柱塞泵(五)泵的选用食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l各种液料及输送泵被输送的液体物料的性质千差万

46、别,食品料液从工艺水、稀溶液、油至高黏度的巧克力浆和糖浆等有不同的黏度;许多液体食品具有复杂的流变学特性;某些食品液料具有一定的腐蚀性,本身容易变质或易孳生微生物等。根据以上特点,除了要求所用的泵须适合被输送料液的流变性质(主要是黏度)以外,还要求与输送液体接触部分的金属结构材料均采用耐腐蚀的不锈钢材料制造。这种泵通常称为卫生泵。因此,食品料液须采用卫生泵输送。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(五)泵的选用l泵类型的初步确定l离心泵的适用范围l正位移泵的适用范围l泵选择的一般步骤l其它注意事项选泵一般可以分为三步进行, 首先确定泵的类型,其次选择具体型号与规格,最后是其它方面的考虑。食品

47、工厂机械与设备第二章 物料输送机械l泵类型的初步确定食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l其它注意事项 结构简单、操作方便;运转可靠、使用寿命长;性能良好、效率高、符合装置运转特性; 零部件互换性强、容易更换、维修方便; 价格低廉。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l泵选择的一般步骤 根据生产上的送液量及泵安装地点到输送目的地的相关位置,拟定管路长度和管径以及所用管件的种类和数量,然后按流体力学原理计算所需泵的扬程。根据计算所得的扬程H和给定的流量Q值,从产品目录或制造商产品说明书上,选择能满足要求的泵。选择时,要注意所选泵的扬程和流量应略大于计算所得值,但也不能过大,以免造成泵效率的降

48、低。 当生产要求输液量过大,选不到合适的泵,或生产上输液量波动过大,按最大输液量选泵不很经济时,宜考虑泵的并联问题。这时,选泵所依据的扬程仍为计算所得的扬程。 如选用叶片泵,而被输送液体的黏度、密度较大时,则须对所选泵的特性曲线进行换算,对主要参数 H 、Q等重新进行校核,并注意工作点是否在高效率区。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l正位移泵的适用范围(1)输送温度下液体运动黏度高于 650mm2 / s 者;(2)流量较小且扬程高的,宜选用往复泵;(3)液体中气体含量允许稍大于5%(体积); (4)液体需要准确计量时,可选用柱塞式计量泵,液体要求严格密封时,可选用隔膜计量泵;(5)流量

49、较小,温度较低、压力要求稳定的,宜选用转子泵。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l离心泵的适用范围(1)输送温度下液体的运动黏度不宜大于 650 mm2/s ,否则,泵效率下降较大;(2)流量较大,扬程相对较低;(3)液体中溶解或夹带的气体不宜大于5%(体积); (4)液体中含有固体颗粒时,宜选用特殊离心泵(如泥浆泵);(5)要求流量变化大、扬程变化小者,宜选用平坦的H-Q曲线的离心泵,要求流量变化小、扬程变化大者,宜选用陡降的H-Q曲线的离心泵。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l泵的分类食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(一)离心泵l用途,低黏度液料(包括工艺用水)、液体介质(

50、如热水、冷水和冷冻盐水等)常采用离心泵输送。l离心泵类型l普通离心泵l卫生离心泵食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l卫生离心泵n外形及结构n基本原理是利用离心力增加液体的压强。由叶轮转动中心处进入离心泵的产品,由于受到离心力的作用而运动到叶轮的周缘。在此,产品的压强达到最大,并从出口进入管路。n结构特点食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n结构特点卫生离心泵的卫生性主要体现在:(1)泵体所有与食品接触的材料均由不锈钢制成,泵壳、叶轮的结构均从方便清洗角度设计;(2)叶轮形式一般为方便清洗的开启式(一般为二片、三片,也有四片的)叶片;(3)泵壳与背板,进出口管的接头多采用方便开启的箍扣、活

51、接头等形式,从而可以方便地对泵体进行拆洗;(4)密封采用的是符合卫生要求的机械式密封,而不是一般泵的填料式密封。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l机械式密封食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l可以方便地对泵体进行拆洗食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n卫生离心泵外形与结构食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l普通离心泵原理、分类、特性、安装等在有关(如食品工程原理、化工原理等)教科书中有较详细的阐述,这里不再介绍。在此仅对输送食品液料的卫生离心泵进行讨论。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l离心泵类型n离心泵分为普通离心泵和卫生离心泵。普通离心泵在食品工厂多用于工作介质的输

52、送,而食品料液则需采用卫生离心泵输送。n离心泵有单级和多级之分。单级离心泵能获得的压头有限,一般能满足近距离和没有特别压头要求的输送。一般的卫生离心泵多属单级离心泵。要求由泵提供高压头平稳输送条件时,可以采用多级离心泵。膜分离系统中常采用多级离心泵。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l螺杆泵类形螺杆泵有单螺杆、双螺杆和多螺杆等几种。按螺杆轴向安装位置,还可分为卧式和立式两种。单螺杆泵是一种内啮合的密闭式泵,它是利用装在橡皮套内旋转的螺杆,使料液由螺杆与橡皮套形成的不断改变大小的空间,通过挤压作用使料液吸入并向泵的另一端压出。 食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(二)螺杆泵l螺杆泵利用一

53、根或数根螺杆的相互啮合空间容积变化来输送液体。l螺杆泵有多种类型。目前食品工厂中多是单螺杆卧式泵,用于高黏度黏稠液体及带有固体物料的浆料的输送,如在番茄酱连续生产流水线中,常采用这种泵。l泵的转子与衬套l泵的流量调节l泵的吸程与压头食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l泵的吸程与压头螺杆泵有较高(接近8.5mH2O)的吸程,其排出压头与螺杆长度有关,一般每个螺距可产生20m水柱的压头。这种泵的输出脉动小、运转平稳,无振动和噪音,适宜于输送高黏度料液。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l泵的流量调节螺杆泵的流量可以通过改变转速来调节,合理的转速范围为7501500r/min。转速过高会因为

54、摩擦过度而使橡皮套发热损坏,过低则会影响生产能力。螺杆泵不能空转,否则橡皮套会因摩擦发热而损坏。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l泵内的转子与衬套n泵内的转子是呈圆形断面的螺杆,多用不锈钢加工制成,常用直径有29及40mm等。偏心距为36mm,螺距范围为5060mm。定子通常是泵体内具有双头螺纹的橡皮衬套,橡皮套内径比螺杆直径小约1mm,这样可以保证在输送料液时起密封作用,它的内螺纹螺距是螺杆的一倍。螺杆在橡皮套内作行星运动,螺杆通过平行销联轴节(或偏心联轴器)与电动机连接来传动。n螺杆与橡皮衬套相配合形成一个个互不相通的封闭腔。当螺杆转动时,在吸入端形成的封闭腔沿轴向排出端方向运动,并

55、在排出端消失。产生抽送液体的作用。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(三)齿轮泵与罗茨泵齿轮泵与罗茨泵均属回转型容积泵,食品工厂中常用来输送黏稠物料、提高流体压力或作计量泵用。1.齿轮泵2.罗茨泵食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械2.罗茨泵罗茨泵l罗茨泵也称转子泵,其工作原理与齿轮泵相仿,依靠两啮合转动的转子完成吸、排料。l转子泵的结构如图2. 38所示,其转子形状简单(一般为2叶、3叶和5叶),易于拆卸清洗,对于料液的搅动作用小。因此,适用于(尤其是含有颗粒的)黏稠料液的输送。由于转子的制造精度要求较高,转子泵的价格较高。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l罗茨泵结构食品工厂机械

56、与设备第二章 物料输送机械1.齿轮泵l型式: (食品工厂常用)外啮合和内啮合式 l外啮合齿轮泵的结构l材料l特点食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n材料 齿轮泵采用耐腐蚀材料如尼龙,不锈钢等制成。为了避免液体流损,齿轮与泵体间的间隙很小(小于0.15mm)。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n特点u优点:结构简单、重量轻和工作可靠等,故应用范围较广。但要求被输送的液体必须具有润滑性,否则齿极易磨损,甚至发生咬合现象。u缺点:效率低、振动和噪音大。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n齿轮泵结构食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(四)柱塞泵l柱塞泵是属于高压往复泵,结构与工作原理与

57、往复式压缩机相似,是食品工业中使液体获得(20MPa以上)高压的泵。l型式:柱塞泵有单柱塞泵与多柱塞泵之分。 l食品工业常用的三柱塞泵。l流量及压头特点l两大用处:(1)压力喷雾雾化器的供液泵(参见干燥设备一章内容);(2)高压均质机的加压泵(参见均质设备一章内容)。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l流量及压头特点n柱塞泵的输出流量是柱塞数量、直径、冲程距离和往复频率的函数。n它的输送压强取决于泵的密封性能、驱动功率和结构材料的强度等。n在料液的排出口,如安装安全阀,当压力过高时,可使料液回到吸入口,以防泵体或构件因过载而受损坏。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械食品工业常用的三柱塞

58、泵泵体:一块开有三个活塞孔的不锈锻钢,并配有活塞及阀门。圆柱状的活塞也由不锈钢制造,为防止液体泄漏及空气渗入,采用垫料函密封。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(五)泵的选用食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械二、真空吸料装置l真空吸料装置是一种简易的利用压差进行流体输送的方法。l除了液体以外,还可用于含颗粒悬浮液的输送,或者粉料的输送。l系统构成及工作原理食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l系统构成及工作原理真空泵将罐3中的空气抽去,造成一定的真空度。物料即由槽1经管道2吸入罐3内,物料从罐3排出的方法有:间歇法:破坏罐3的真空度,即可以从阀门4卸出。连续法:阀门4采用特制的旋转叶

59、式阀门。分离器5用于将空气中液体除去,如采用湿式真空泵(如水环式真空泵),就不一定设分离器。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械三、液体食品输送管路(一)管路的活接头形式(二) 管件(三)阀与阀系统(四) 密封件l液体输送管路l管路设计注意事项l管件的标准食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l管件的标准n国内外就食品液体卫生级输送管路所涉及的各种构件建立了相应的标准(涉及管路各构件的材料、形式、尺寸、表面处理及工作条件等规范)。n不同标准针对具体的产品,规格方面会有差异。 有些是材料方面的,有些是尺寸方面的,也有些是表面处理或加工工艺方面的。 因此,对这些标准有所了解将有助于与设备供应商进

60、行技术沟通。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n相应的标准食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l管路设计注意事项液体食品输送系统需要注意以下几点:(1)输送系统内无死角且表面光滑;(2)采用耐腐蚀不生锈材料;(3)防水性良好;(4)易拆卸清洗;坚韧性强不易破裂。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l液体输送管网n生产液态食品的设备构成中,包括管子、管件和阀件在内的输送管网无论从占用空间、构件数量和投资费用等方面来看, 均占有很大比例。n正确选择这些构件是液体食品输送管路设计的重要内容。n从食品工业卫生要求第一的角度看,食品工业中采用的液体输送系统,除加热用的气体及清洗用水的供应,废水处

61、理等按照相应的规范设计以外,凡是与食品原料或制品直接接触的输送系统,均应在满足卫生安全要求的前提下,才考虑其经济性。 食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(一)管路的活接头形式液体食品卫生级输送管路中,目前主要采用两种活接头方式,即:l卡箍式l螺旋式食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l螺旋式活接头结构如图2. 43所示, 它通过套在一个平头管接头的螺母与另一个接管头外丝旋紧的方式,将两个接管头端面及垫圈夹紧,从而实现连接与密封。螺母的外形有两种形式,一种是圆柱形上开槽的形式,另一种是正六角形的。前一种需要专门的扳手操作,后一种只要采用大小适当的活络扳手操作。 食品工厂机械与设备第二章 物

62、料输送机械l卡箍式活接头卡箍式活接头构成如图2. 42所示,卡箍将夹有密封圈的、两个端面对齐的管接头箍住,再用螺栓将卡箍夹紧。卡箍式活接头方式近年来应用比较普遍, 管子、管件、阀门和可移动设备多采用这种活接头形式。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(二) 管件l管件包括:弯头、三通、四通、大小头、闷头等。l管件的两种形式:n供焊接用的管件n 利用活接头连接的管件l单机设备定型设备中使用焊接管件多一些,而在工厂生产线上,则多直接使用活接头形式。上面提到的活接头形式在卫生级管路上均有使用。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械供焊接用的管件食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械 利用活接头连接

63、的管件食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(三)阀与阀系统液体食品管路上使用的阀门,从功能上看多为截止阀(或称直通阀)或切换阀(如三通阀),特殊功能的阀门有减压阀(背压阀)、止逆阀和取样阀等。从结构上看,主要型式有:碟阀、球阀、塞阀和座阀等。操作方式主要有手动、气动和电动驱动等。这些阀大多用活接头形式与管路其它部分或设备连接。1截止阀与切换阀截止阀与切换阀 (1) 碟阀碟阀 (2)球阀球阀 (3)塞阀塞阀 2座阀及其组合阀座阀及其组合阀3防混阀防混阀 4特殊阀门特殊阀门5阀系统阀系统食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械5阀系统阀系统将若干阀成组安排,这样可以使输送系统的死角最少化,从而可对

64、生产车间不同加工区域间的产品进行配送。通过在各具体输送管路上安装适当的阀门,可以安全地保证当一些管路在清洗的同时,另一些管路进行正常的产品输送(图2. 56)。值得一提的是,CIP(即在线清洗,参见第四章)清洗液流与产品流在管路间必须始终做到无残液切换。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械图2.56食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械4特殊阀门特殊阀门(1)止逆阀(2) 减压阀(3) 流量调节阀除上述阀门以外,液体食品输送管网还有一些特殊的阀门,如止逆阀、背压阀、取样阀等。它们的结构也要求符合卫生要求。其连接方式也采用符合标准的活接方式。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(3) 流量调

65、节阀图2.55所示阀有一与特殊形状的阀杆相连的阀塞,旋转调节手把,可使阀塞上下移动,使通道发生变化,从而引起流量和压力变化,阀上带有指示位置的刻度盘。如果阀杆由气动控制器驱动,便可构成自动调节阀。自动调节阀用于在加工过程中的压力、流量、液位的自动控制。安装在加工线上的传感器,连续向控制器传送测量信息,控制器根据接收到的信号进行调整,以保持流量维持在预设值。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(2) 减压阀也称泄流阀(图2. 54),用于保持系统中恒定的压力。如果系统压力低,则弹簧将阀塞拉向阀座,当压力达到一定值时,在阀塞上的力超过弹簧力量,阀门打开。通过调节弹簧的张紧度可以调节打开阀塞所需力

66、的水平。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(1)止逆阀称单向阀(图2. 53),安装在需要防止产品倒流的地方。在正向流动时,该阀保持打开状态;流动停止时,阀塞通过弹簧力量压向阀座,这样,阀对于反方向流动的流体是关闭的。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械3.防混阀l防混阀是一种特殊座阀或组合座阀。l它与普通的座阀的差异在于这种阀一般具有双层密封,当一层密封圈损坏后,泄漏的液体会及时从阀内排出,而不会再进入另一管中。l一种防混阀的阀塞结构。l同一组合阀中的两个阀塞,可以一个采用防混结构而另一个为普通结构(见图2. 50)。l防混阀在CIP中的应用食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械食品工

67、厂机械与设备第二章 物料输送机械l防混阀在CIP中的应用 在CIP清洗管路中相当有用。如需要设计成部分生产部分清洗,两部分交替使用的模式。即要求在清洗液与食品料液两部分管路间之间能几乎同时进行切换。并且切换以后要求保证阀两侧的液体不串流(尤其必须保证不使清洗液进入食品料液)。为了做到这一点,可以有不同的解决方案。图2. 52所示为同一管线切换问题的不同解决方式。可见利用模块式的组合防混阀,问题就变得简单多了。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l一种防混阀的阀塞结构食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械2座阀及其组合阀座阀及其组合阀l座阀的基本结构原理l组合阀l组合阀切换原理食品工厂机械与设

68、备第二章 物料输送机械l组合阀切换原理n由三个水平向的阀体单元。阀杆上装有两个阀塞。n当阀杆在上档位时,2、3通道口被下部的阀塞塞住,只允许1、2接通;n当阀杆在下档位时,1、2通道口被上部的阀塞塞住,只允许2、3接通。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l组合阀将阀体做成模块形式,通过活接方式,再与适当数量的阀塞和阀塞位置配合,就可以构成不同的组合阀(图2. 49)。但不论如何组合,功能上也不外截止和切换两种。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l座阀的基本结构原理主要由带阀座的阀体和装在阀杆上的阀塞构成。通过阀杆上下升降,可使阀塞堵住或离开阀座,从而实现流路的关闭或开通。为了保证关闭,

69、阀塞和阀座均有密封圈。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(3)塞阀l有二通和三通阀两种形式,如右图所示。l原理由一个可相对于阀体手动旋转的带孔(直通或T形)的塞子构成。对于两通阀,转动手柄可以使塞子置于开通或关闭位置。对于三通阀型, 转动手柄可使流体从1进入从2流出,当转到另外两个位置,可以实现使1,3相通或2,3相通。l应用:塞阀的结构使得其塞子可方便地从阀体上取出, 因此,罐器的放料口多采用塞阀,以便方便地进行彻底清洗。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(2)球阀l有直通型和三通型球阀之分。l特点: 开关轻便,体积小,口径范围大,密封可靠,结构简单,维修方便,密封面与球面常在闭合状

70、态。 从清洗角度看,它的卫生性不如碟阀, 因为在全开状态下,阀芯球面不能被清洗液冲洗到。l适用场合:与碟阀类似。三通型球阀可用于需要改变流体输送流向的场合。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l三通型球阀三通型球阀的结构基本与直通型类似, 所不同的是它同时与三条管路相接, 根据(带T形孔的)阀芯的转动方向不同可以实现三条管路中的两条管路接通。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l直通型球阀外形食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(1)碟阀碟阀l外形和结构l特点: 结构简单、体积小、重量轻,只由少数几个零件组成;蝶阀处于完全开启位置时,对流体所产生的阻力很小,且具有较好的流量控制特性; 卫

71、生级碟阀在全开状态清洗时不存在死角。 l应用:一般做直通截止阀用。 特适用于剪切敏感流体产品,如酸奶和其它发酵乳制品的输送管路。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l碟阀的外形结构它依靠安装于阀体圆柱形通道内的圆盘形蝶板绕轴旋转而产生开闭作用,全开与全闭状态间的旋转角度范围为090之间。从阀门全闭位置开始旋,旋转到90时,阀门呈全开状态。图2. 45碟阀1.手动碟阀;2.带限位齿的手动碟阀;3.气动碟阀食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(四) 密封件l密封件通常为圆环形垫圈,但也有特殊形状的垫圈。l在管网系统中,密封件是易损件,需要经常更换。一般的密封件与原来的刚性管路部件相配,因此需要

72、对尺寸规格加以注意。 l有多种材料可作为卫生级液体食品输送管路的密封件材料。但需要注意它们的使用温度范围,因为如果超过工作温度范围,有可能影响其使用寿命、密封效果和卫生安全性。l常用食品卫生级密封材料的工作温范围。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械表2- 2常见食品卫生级密封材料的温度范围食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械第三节 可压缩流体输送机械与设备一、风机二、压缩机三、真空泵l除了输送液态食品物料和介质的设备以外,食品工厂中还常常需要应用输送或压缩工作介质(如空气、制冷剂蒸汽等)的可压缩流体输送设备。l气体为可压缩流体,因此对其输送与压缩两者不可分割。输送设备对气体或蒸汽均有不同

73、程度的压缩作用。l可压缩流体通常根据被输送流体的终压和压缩比进行划分(见表2- 3)。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械一、风机(一)通风机(二)鼓风机(三)风机的选择食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(一)通风机通风机分离心式和轴流式两种。离心式通风机较多地用于气体输送;轴流式通风机由于产生的风压较小,一般用于通风。 1离心式通风机2轴流式通风机食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械1离心式通风机l离心式通风机的结构与工作原理与离心泵类似,主要由叶轮、机壳和机座组成。l叶轮的叶片形状很多,常见的有n前弯叶片 多而短前弯叶片 径向叶片 后弯叶片l离

74、心式通风机可按产生风压的不同分为低压( 980Pa以下)、中压( 9802940Pa )和高压( 294035700Pa )三种。l离心式通风机的机壳也呈蜗壳状,机壳断面有方形和圆形两种。一般低压和中压多为方形,高压多为圆形。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械后弯叶片适用于中压及较高压强的通风机。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械前弯式叶片在一定的输气压强下与后弯及径向的相比较,其叶轮的直径和转速可以小些,但出口速度较大,损失也较大,故效率一般较低。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械多而短前弯叶片如果前弯叶片多而短(如图2. 57-(2)所示),则所产生的风压较低,而风量却较大。一

75、般离心式通风机的叶轮多为前弯式,主要是为了减小通风机的尺寸和尽可能降低转速。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械径向叶片径向叶片应用于风压较低的场合。 食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械2轴流式通风机l轴流式通风机的结构与轴流泵相似,如图2. 58所示,l安装:通常装在需要送风的室内的墙壁孔或天花板上。因为通风机所产生的风压不高,若装上导管和气道,必增加阻力。轴流式通风机的叶轮常固定在电动机转轴上,而电动机则装在通风机的壳内或壳外。l效率一般较高,范围在6065。l风压通常在255Pa以下,但有高达980Pa的。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l轴流风机的结构在机壳内装有一个迅速旋

76、转的叶轮,叶轮上固定有数片作扭曲状的叶片。工作时空气沿轴向在叶片间流动。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(二)鼓风机鼓风机的形式通常有 :1离心式鼓风机2旋转式鼓风机食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械1离心式鼓风机l也主要由机壳、叶轮和机座构成。叶轮通常是多级的。多级叶轮由几个叶轮串联而成。气体通过一级叶轮后,风压有所增加,从一级叶轮出来再进入下一级叶轮,风压又有所增加(见图2.59)。l一般离心式鼓风机的排气压强并不太高,因此,串联的叶轮数也不太多。 l由于风压要求更高,因而在构造上与通风机有显著差别。例如,叶轮的圆周速度比通风机高就是其一。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械2

77、旋转式鼓风机l与旋转泵相似,其主要部件是一个或一对旋转的转子。其性能特点是风量不随阻力大小而改变,俗称“硬风”。l特别适用于要求稳定风量的工艺过程。l主要缺点是在压强较高时,泄漏量大,磨损较严重,噪音大。l使用场合:输气量不大,压强在 10 200kPa 范围。l罗茨鼓风机:最常用的一种,其构造和作用原理与罗茨泵相似,如图2.60所示。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(三)风机的选择一般步骤为:l首先根据所需输送的气体性质(如洁净气体、含尘气体、腐蚀性气体等)从可选的风机样本中确定适用的风机型式;l然后根据需要的吸入口状态的风量及出系统所需的实际风压,将实际风压换算成标示工况风压;l最后

78、从厂商提供的风机综合特性曲线图选取适当的风机型号。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l常风机型号与用途常用型号有n4-72型和4-62 型属中、低压风机,可用于通风和气体输送。n8-18 型和9-27 型属于高压通风机,主要用于气体输送。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l风机综合曲线图标示一系列风机最高效率点附近一段风量-全风压性能曲线的图。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械曲线上方的数字组合意义表示风机型号 ,这些数字分别表示风压、比转速、工况压强和风机叶轮的直径。例如:风机型号“9-27-101No.5”的意义为:9压强系数(数值越大,压强越大),27比转速,101风机性能曲

79、线的工况压强为标准大气压(101.3kPa),No.5离心风机的叶轮直径为50cm。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械二、压缩机l压缩机是用于压缩气体的机械设备。l压缩机在食品工厂中的用途l压缩机类型 (一)(一)往复式压缩机的结构原理往复式压缩机的结构原理(二)(二)压缩机的选择与使用压缩机的选择与使用食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l压缩机在食品工厂中的用途食品工厂不乏需要压缩空气或其它气体的场合。例如,罐头反压杀菌、气流式喷雾干燥、蒸汽压缩制冷、热泵蒸发等许多工艺都要使用压缩机。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l压缩机类型压缩机的形式种类繁多, 但至今为止,食品工业中最常

80、见的仍然属往复式压缩机。往复式压缩机又名活塞式压缩机,有多种类型。常用往复式压缩机的分类见表2- 4 食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(一)往复式压缩机的结构原理l单级往复式压缩机的主要构成(图2. 62)。l压缩机的理论输气量l压缩机的实际输气能力与余隙系数l多级压缩食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l多级压缩n要求高压缩比时,可采用多级压缩,就是把两个或几个气缸串联起来,气体经过多次的压缩和冷却,压强逐级升高到所要求的最终压强。在多级压缩过程中,气体的体积逐级减小,因而气缸容积也逐级减小。图2. 63为双级压缩机的示意图。n在同样压缩比下,所用级数愈多,所消耗的压缩功愈小。但级数

81、增加,投资亦增加。每增加一级,零部件辅助设备将成比例增加。级数过多在经济上是不合算的。因而随终压的不同,多级压缩的级数有一个合理的范围,参阅表2- 5。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l压缩机的实际输气能力与余隙系数由于安全原因,活塞与气缸底之间总留有一定的余隙。并且, 由于气体是可压缩流体,压缩终了时留在余隙内的高压气体,会在吸气时首先膨胀至与吸气压强相等,然后才开始吸入机外气体,因此,压缩机的实际输气能力,不会像输送液体那样与容积和活塞往复频率成线性关系。压缩机的实际输气能力qv,可用下式表示:送气系数食品工

82、厂机械与设备第二章 物料输送机械l送气系数n送气系数(a)实际上是压缩机气缸的有效利用系数,与压缩比(排气端高压与吸气端低压之比值)、温度等因素有关,其值总是小于1。n送气系数随压缩比的增大而减小,甚至增大到某一极限时,a可为0,即余隙中气体在吸气行程终止时才膨胀到与进气压强相同。此时,因压缩机不能吸气而无法工作。n另一方面,压缩比过高,压缩后气体温度过高,会使气缸内的润滑油黏度降低、发生分解从而进入气缸,甚至在缸内燃烧,造成气缸或活塞损坏。 食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l单级单缸单作用式压缩机的理论送气能力 食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l单级往复式压缩机n由气缸、活塞、进

83、气和排气阀等构成n低压气体由气缸内往复运动的活塞通过吸气阀吸入,经过压缩后的高压气体由排气阀排至贮气罐,或直接与高压管路相连接。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(二)压缩机的选择与使用l选用压缩机步骤:n根据用途(主要是由气体性质决定)压缩机的种类;n根据生产能力确定压缩机的排气量;n根据工艺要求确定压缩机的排气终压。l压缩机选型l压缩机使用食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l压缩机使用n因往复式压缩机排气量是间歇的,输气不均匀,所以必须在排气出口处安装贮气罐。贮气罐还能使气体夹带的油沫、水沫发生沉降分离,分离出的油、水可定期从罐底放出。贮气罐安装有压力表、安全阀等附件,此为安全监控

84、所需要。压缩机气体入口处要安装气体过滤器,以免灰尘、铁屑等固体物吸入增加气缸、活塞的磨损。n压缩机的排气量,可通过吸入管阀门开度调节,也可通过将部分排气回送到吸入管再循环的方法进行调节。此外,还可用改变压缩机余隙大小或改变工作气缸数的方法进行调节。图2. 64为压缩空气装置系统图。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l选取压缩机类型在选取压缩机类型时,可按要求的种类、排气量、终压等条件,从压缩机厂商提供的产品目录中,选用合适的型号。产品目录中还提供了压缩机的级数、转速、活塞冲程、气缸数目、轴功率、电动机功率等性能指标,供设计人员选用时参考。食品工厂机械与

85、设备第二章 物料输送机械n压缩机的终压确定 选择压缩机的终压时,除了需要满足工艺气体压强要求以外,还应考虑输气管道压力损失。管道的压力损失可根据流体力学原理计算出。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l 压缩机排气量的确定 应考虑气体在贮存和输送管道中的泄漏损失,同时,为了供气安全,还应有一定的余量。所以。在选择压缩机排气量时一般应比实际需要的用气量大2030。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械三、真空泵(一)真空泵的分类(二)机械式真空泵(三)射流式真空泵(四)真空泵的选择真空泵在食品工业上的有着极为广泛的应用。许多食品单元操作,如过滤、脱气、成型、包装、冷却、蒸发、结晶、造粒、干燥、

86、蒸馏以及冷冻升华干燥等都采用真空作业法。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(一)真空泵的分类表2- 6真空泵分类食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(二)机械式真空泵1往复式(活塞式)2水环式真空泵3油封旋转式真空泵4罗茨真空泵食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械1往复式(活塞式)l结构与往复泵类似,主要由机身、气缸、活塞、十字头、曲轴、连杆以及配气阀七个部分组成。l往复式真空泵的工作原理与往复泵相似。它通过曲轴和连杆的作用,使气缸内活塞做往复运动,达到吸气、排气的目的。活塞做往复运动时,在其一端从真空系统吸入气体的同时,另一端则将已吸入气缸的气体排出。l往复式真空泵可直接用来获得粗真

87、空,其极限压强一般在1333Pa(即真空度660 mmHg)左右。因此可满足食品真空浓缩、真空干燥等操作的真空度要求。采用这类泵的优点是它具有较大的抽气速度,例如 W 型系列真空泵的抽气速率范围为8770 m3/h。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械2水环式真空泵l水环式真空泵是一种旋转式泵,是一般的粗真空设备,其特点是可抽吸带水蒸汽的气体。食品工业上常用于真空封罐和真空浓缩等作业上。l结构:如图2. 65所示l水环式真空泵须在不断通水的情况下才能正常工作,这主要是为了将产生的热量带走。l国产SZ系列水环泵的极限压强范围为706516260 Pa(相当于真空度范围638122mmHg),抽

88、气速率范围为0.1211.5 m3/min 。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械3油封旋转式真空泵l这类泵都有一旋转的活塞或转子,旋转部分或磨合运动部分都用油来密封,或将其置于油箱中或采用特殊的油循环,以达到油封的目的。l常见型式:旋片式 滑片式l极限压强:单级0.133Pa ,双级0.00133Pa。l应用:获得绝对压强0.0133Pa以下的真空,也常用作其它高真空设备的前级泵,是目前广泛使用的一类低真空获得设备。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n旋片式真空泵旋 片 式 真 空泵 目 前 广 泛用 作 食 品 冷冻 升 华 干 燥真 空 系 统

89、 的前级泵 食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械4罗茨真空泵l实际上是一种机械增压泵,其结构和工作原理与罗茨鼓风机相同。所不同的是它用作真空泵,其压缩比甚大。罗茨真空泵转子间以及与泵壳之间配合较紧密(只有约0.lmm的间隙)。尽管如此,运转时,仍然有气体会从排出侧通过间隙向吸气侧泄漏,所以其压缩效率远低于油封机械泵。但是,正因为没有摩擦接触,转速才有可能很高(一般10003000r/min),所以泵的抽速很大。l当泵内平均压强降低时,间隙的流导值也随之降低,从而可提高泵的效率。在压强6.665Pa、压缩比约为10的条件下,泵的效率最高。l罗茨真空泵一般须与低真空泵配合使用(见图2. 67)。

90、食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(三)射流式真空泵l是一类泵体本身没有运动部件的泵,主要依靠通过喷嘴产生的高速射流来抽真空。l这类真空泵有蒸汽喷射泵、空气喷射泵、水力喷射泵以及各种扩散泵等。1蒸汽喷射泵2水力喷射泵食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械1蒸汽喷射泵l结构如图2.68所示l工作原理l单级和多级蒸汽喷射泵食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l单级和多级蒸汽喷射泵n蒸汽喷射泵有单级和多级之分。n级数与真空度关系n为了提高效率,减少蒸汽消耗量,在多级泵的级间配置冷凝器,以减轻前一级泵的负荷。n一种三级蒸汽喷射泵的配置食品工厂机械与设备第二章

91、 物料输送机械n单级蒸汽喷射泵如果从真空区抽入的气体与蒸汽混合成的气体喷出时的压强高于大气压,则可直接排入大气环境,这种泵称为单级蒸汽喷射泵。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n多级蒸汽喷射泵如果混合气体出口的压强低于大气压,则需要由前级泵抽走。因此,多个喷射器联在一起就可以构成多级蒸汽喷射泵。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n级数与真空度关系需要的真空度越高,喷射泵的级数越多。蒸汽喷射泵级数与能获得的绝对压强范围的关系见表2- 7。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l工作原理具有较高压强的工作蒸汽进入泵后,其压强和流速沿喷嘴依次迅速降低和升

92、高。在喷嘴内,蒸汽流至喉部处其速度已达到音速。由于蒸汽的可压缩性,已达音速的蒸汽流,在喷嘴截面渐扩后仍会继续渐增。直到离开喷嘴出口,蒸汽流的速度已经超过音速,出口处压强降得很低,造成真空状态,从而可将待抽气体吸入,与蒸汽在混合室内混合。混合气体又以一定速度进入扩压管,动能又转变成静压能。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械2水力喷射泵l结构与工作原理l系统l特点食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l水力喷射泵特点n优点:(1)兼有冷凝器及抽真空作用,故不必再配置真空装置;(2)结构单位,不需要经常检修;(3)适用于抽吸腐蚀性气体。(4)安装高度较低,与浓缩锅的二次蒸汽排出管水平方向直接连接

93、即可;(5)与冷凝器真空泵组合系统相比,获得相同二次蒸汽排除能力所需的功率消耗小。 n缺点:由于循环冷水中本身带有不凝性气体,因此水力喷射泵不能获得高真空度,并且真空度随水温升高而降低。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l水力喷射泵系统n真空浓缩系统中,水力喷射泵一般与循环水泵、水箱组成如右图所示的系统,起二次蒸汽冷凝器和抽真空双重作用。n系统能获得的真空度与水温和水与二次蒸汽之比相关(见图2. 72)。图2. 72水力喷射泵系统食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械n水温对水力喷射泵真空影响u可见相对于水与蒸汽之比,温度对真空度的影响更大些。u因此,为了应对冷却水温度随季节变化而引起系统

94、真空度变化,需要调整水箱补给冷却水的补充量。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l水力喷射泵结构与工作原理工作原理类似于蒸汽喷射泵,具有一定压头的冷水以高速(1530 m/s)射入混合室及扩散室,然后进入排水管中。水流在喷嘴出口处于低压状态,因此可不断吸入二次蒸汽,由于二次蒸汽与冷水之间存在温差,与冷水混合即凝结为冷凝水,同时夹带不凝结气体,随冷却水一起排出。这样既达到冷凝,又能起抽真空作用。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械(四)真空泵的选择l真空泵的选择依据通常有:真空度要求 压强范围 被抽气体 系统被抽气量 l国产真空泵的型号编制方法食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械l国产真空

95、泵的型号编制方法已经由机械工业部标准(JB1613-1975)作了统一规定。其中各种泵的名称代号分别用字母表示。例如,复往泵、水蒸气喷射泵、定片泵、旋片泵、滑阀泵和油扩散泵和增压泵的字母代号依次为W、P、D、X、H、K和Z。 食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械 系统被抽气量它是决定选择某一类型真空泵的主要依据。真空泵的抽速可由下式求取:式中 Sp泵的抽速(m3/s) S 真空系统的抽速(m3/s) C 流导即导管或孔口的通导能力(m3/s)食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械被抽气体被抽气体种类、成分、杂质情况及系统工作时对油蒸汽有无限制等情况,它在食品生产中往往是正确选择泵的关键问题。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械系统正常工作时的压强范围要求泵正常工作时的压强范围必须满足设备工作时所要求的工作压强。各种真空泵的压强范围如图2. 73所示。食品工厂机械与设备第二章 物料输送机械 系统对真空度的要求通常要求泵的极限真空度比设备要求的真空度高 0.5 1个数量级。

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