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1、发酵机械与设备l徐徐明明芳芳博博士士l教教授授l暨南南大大学学生生科科院院l2015-10-16目录目录绪论第一篇第一篇 生物生物质原料原料处理理设备第二篇第二篇 生物反生物反应设备第三篇第三篇 产物分离物分离设备第四篇第四篇 其他其他设备第一篇第一篇生物质原料处理设备生物质原料处理设备l第一章 生物质原料预处理设备l第二章 生物细胞培养基制备设备l第三章 生物培养基灭菌设备l第四章第四章原料(物料)原料(物料)输送送设备底物底物底物底物检测控检测控制仪表制仪表培养基培养基(培养基灭菌培养基灭菌培养基灭菌培养基灭菌)经加工经加工原料原料酶酶细胞细胞生物催化剂生物催化剂(游离或固定化)(游离或固
2、定化)机械能机械能除除菌菌空气空气产品提取纯化产品提取纯化副产品副产品产品产品废物废物热能热能原材料原材料原材料原材料营养物营养物典型工业生物技术过程典型工业生物技术过程核心技术?核心技术?培养基制备工艺过程:培养基制备工艺过程:原原料料筛选粉粉碎碎糊糊化(蒸煮、化(蒸煮、酶)糖糖化(化(酶法)法)灭菌菌冷冷却却-输送(气体、固体物料、液体物料)送(气体、固体物料、液体物料)啤酒发酵设备啤酒酿造工艺培养基制备工艺过程:培养基制备工艺过程:原原料料筛选粉粉碎碎糊糊化(蒸煮、化(蒸煮、酶)糖糖化(化(酶法)法)灭菌菌冷冷却却-输送(气体、固体物料、液体物料)送(气体、固体物料、液体物料)本章内容本
3、章内容l第一节液体物料输送设备第一节液体物料输送设备l第二节气体输送设备第二节气体输送设备l第三节固体物料输送设备第三节固体物料输送设备思考题思考题1 1、离心离心离心离心泵泵装置、装置、装置、装置、结结构与工作原理构与工作原理构与工作原理构与工作原理2、离心离心离心离心泵泵包括哪些主要性能参数?如何包括哪些主要性能参数?如何包括哪些主要性能参数?如何包括哪些主要性能参数?如何计计算有效功率与算有效功率与算有效功率与算有效功率与轴轴功率功率功率功率3、为为什么离心什么离心什么离心什么离心泵泵的效率达不到的效率达不到的效率达不到的效率达不到100%100%?根据以下?根据以下?根据以下?根据以下
4、图图示,在那示,在那示,在那示,在那种条件下达到最佳工况参数?种条件下达到最佳工况参数?种条件下达到最佳工况参数?种条件下达到最佳工况参数?4 4、根据离心根据离心泵的的选择条件,按照物料的特性条件,按照物料的特性请选着离心着离心泵(下次交)(下次交)5、往复往复往复往复泵泵是一种典型的容是一种典型的容是一种典型的容是一种典型的容积积式式式式输输送机械,往复送机械,往复送机械,往复送机械,往复泵泵装置、装置、装置、装置、结结构与工作原理构与工作原理构与工作原理构与工作原理6 6 6 6、隔膜隔膜隔膜隔膜泵泵装置、装置、装置、装置、结结构特点与工作原理及适构特点与工作原理及适构特点与工作原理及适
5、构特点与工作原理及适应应范范范范围围7 7 7 7、齿轮泵齿轮泵、螺杆、螺杆、螺杆、螺杆泵泵、旋、旋、旋、旋涡泵涡泵结结构特点与适构特点与适构特点与适构特点与适应应范范范范围围8 8 8 8、离心通离心通离心通离心通风风机的性能参数及机的性能参数及机的性能参数及机的性能参数及选择选择离心通离心通离心通离心通风风机的方法机的方法机的方法机的方法9 9、螺杆空、螺杆空、螺杆空、螺杆空压压机基本构造与工作原理机基本构造与工作原理机基本构造与工作原理机基本构造与工作原理思考题思考题1、离心泵装置、结构与工作原理2、离心离心泵包括哪些主要性能参数?如何包括哪些主要性能参数?如何计算有效功算有效功率与率与
6、轴功率功率3、为为什么离心什么离心什么离心什么离心泵泵的效率达不到的效率达不到的效率达不到的效率达不到100%100%?根据以下?根据以下?根据以下?根据以下图图示,在那种条件下达到最佳工况参数?示,在那种条件下达到最佳工况参数?示,在那种条件下达到最佳工况参数?示,在那种条件下达到最佳工况参数?物料的输送包括哪几类?液体、固体物料的机械输送设备主要有?能用于垂直输送的设备是?固体物料气力输送的原理?垂直管道中实现气力输送的必要条件?压送式、吸送式气力输送装置流程图?主要部件的功能?压送式、吸送式气力输送装置中闭风器的安装位置及作用?概述-输送分类输送分类1. 原材料状原材料状态 固体、气体和
7、液体固体、气体和液体输送送2.2. 输送方式送方式 气力和机械气力和机械输送送第一节第一节 液体物料输送设备液体物料输送设备l1.概述概述l2.离心离心泵l3.往复往复泵l4.其它其它类型型泵l l液体液体液体液体输输送送送送是生是生是生是生产过产过程常程常程常程常见见的的的的单单元操作之一。元操作之一。元操作之一。元操作之一。l l为为了了了了将将将将液液液液体体体体从从从从一一一一处处送送送送到到到到另另另另一一一一处处,不不不不论论是是是是提提提提高高高高其其其其位位位位置置置置高高高高度度度度或或或或增增增增加加加加其其其其压压强强,还还是是是是克克克克服服服服管管管管路路路路的的的的
8、沿沿沿沿程程程程阻阻阻阻力力力力,都需要向都需要向都需要向都需要向液体施加外部机械能液体施加外部机械能液体施加外部机械能液体施加外部机械能。l l液液液液体体体体体体体体输输送送送送机机机机械械械械就就就就是是是是向向向向流流流流体体体体作作作作功功功功以以以以提提提提高高高高其其其其机机机机械械械械能能能能的装置。的装置。的装置。的装置。l l为为液体提供能量液体提供能量液体提供能量液体提供能量的的的的输输送机械称送机械称送机械称送机械称为为泵泵,如如如如离心离心离心离心泵泵、往复、往复、往复、往复泵泵、旋、旋、旋、旋涡泵涡泵等。等。等。等。一、一、液体输送机械概述液体输送机械概述一、一、液
9、体输送机械概述液体输送机械概述液体输送机械的要求液体输送机械的要求(1)满足工艺上对流率和能量的要求。满足工艺上对流率和能量的要求。(2)结构简单,重量轻,投资费用低。结构简单,重量轻,投资费用低。(3)运行可靠,操作效率高,日程操作费用低。运行可靠,操作效率高,日程操作费用低。(4)能适应被输送流体的特性能适应被输送流体的特性,其中包括粘性、,其中包括粘性、腐蚀性、毒性、可燃性、爆炸性、含固体杂质腐蚀性、毒性、可燃性、爆炸性、含固体杂质等。等。古典液体输送设备:水车古典液体输送设备:水车按其工作原理,按其工作原理,泵分分为:(1)动力力式式:利利用用高高速速旋旋转的的叶叶轮使使流流体体的的机
10、机械械能能增增加,典型的是离心式、加,典型的是离心式、轴流式流式输送机械:送机械:离心离心泵(2)容容积式式:利利用用活活塞塞或或转子子运运动改改变工工作作室室容容积而而对流流体体作作功功。典典型型的的是是往往复复式式、旋旋转式式输送送机机械械:往往复复泵、旋、旋转泵(3)其它其它类型:型:如利用另外一种流体作用的如利用另外一种流体作用的喷射式射式等。等。离心离心泵由于其适用范由于其适用范围广、操作方便,便于广、操作方便,便于实现自自动调节和控制而在化工生和控制而在化工生产中中应用用最最为普遍普遍。二二.离心泵离心泵 l2.1 2.1 离心离心泵装置及其装置及其结构构l离心泵主要泵、吸入系吸入
11、系统和和派出系派出系统组成成。l(1)泵 由叶叶轮、泵壳等壳等组成成,由若干弯曲叶片弯曲叶片组成的叶成的叶轮紧固在固在泵轴上,安装在蜗壳形的泵壳内;l l(2 2)吸入系)吸入系统l泵壳中央的吸入口与吸入管路相连,l l(3 3)派出系)派出系统l侧旁的排出口与排出管路连接。 离心泵离心泵l2.2 2.2 离心离心泵工作原理工作原理:l l离心离心离心离心泵泵启启启启动动前前前前应应在在在在泵泵壳内灌壳内灌壳内灌壳内灌满满所所所所输输送送送送的液体的液体的液体的液体,当,当,当,当电电机机机机带动泵轴带动泵轴旋旋旋旋转时转时,叶叶叶叶轮轮亦随之亦随之亦随之亦随之高速旋高速旋高速旋高速旋转转。l
12、 l叶叶叶叶轮轮的旋的旋的旋的旋转转迫使叶片迫使叶片迫使叶片迫使叶片间间的的的的液体液体液体液体在随叶在随叶在随叶在随叶轮轮作等角速旋作等角速旋作等角速旋作等角速旋转转的同的同的同的同时时,使受离心力,使受离心力,使受离心力,使受离心力的作用的液体向的作用的液体向的作用的液体向的作用的液体向叶叶叶叶轮轮外外外外缘缘作径向运作径向运作径向运作径向运动动。l l在被甩出的在被甩出的在被甩出的在被甩出的过过程中,流体通程中,流体通程中,流体通程中,流体通过过叶叶叶叶轮获轮获得了能量,并以得了能量,并以得了能量,并以得了能量,并以1515151525m/s25m/s25m/s25m/s的速度的速度的速
13、度的速度进进入入入入泵泵壳。壳。壳。壳。l l在在在在蜗蜗壳中由于流道的逐壳中由于流道的逐壳中由于流道的逐壳中由于流道的逐渐扩渐扩大,又将大,又将大,又将大,又将大部分大部分大部分大部分动动能能能能转变为转变为静静静静压强压强,使,使,使,使压强进压强进一步提高,最一步提高,最一步提高,最一步提高,最终终以以以以较较高的高的高的高的压强压强沿切向沿切向沿切向沿切向进进入排出管道入排出管道入排出管道入排出管道,实现输实现输送的目的。送的目的。送的目的。送的目的。 l 当当当当液液液液体体体体由由由由叶叶叶叶轮轮中中中中心心心心流流流流向向向向外外外外缘缘时时,在在在在叶叶叶叶轮轮中中中中心心心心
14、处处形形形形成真空成真空成真空成真空。l l在在在在液液液液面面面面压压强强与与与与泵泵内内内内压压强强差差差差的的的的作作作作用用用用下下下下,液液液液体体体体经经吸吸吸吸入入入入管管管管路路路路进进入入入入泵泵的的的的叶叶叶叶轮轮内内内内,以以以以填填填填补补被排除液体的位置。被排除液体的位置。被排除液体的位置。被排除液体的位置。l l只只只只要要要要叶叶叶叶轮轮旋旋旋旋转转不不不不停停停停,液液液液体体体体就就就就被被被被源源源源源源源源不不不不断断断断地地地地吸吸吸吸入入入入和和和和排排排排出出出出,这这就就就就是是是是离离离离心心心心泵泵的的的的工工工工作作作作原理。原理。原理。原理
15、。l2.3离心离心泵的主要性能参数的主要性能参数l反映离心泵工作特性的参数称为性能参数,主要有转转速速速速、流量、流量、流量、流量、压头压头、轴轴功率和效率、气功率和效率、气功率和效率、气功率和效率、气蚀蚀余量等余量等余量等余量等。l离心泵转转速速速速一一一一般般般般是是是是固固固固定定定定的,其性能参数通常在离心泵的铭牌或样本说明书中标明。l1.压头l压头指离心泵对单单位重量的液体位重量的液体位重量的液体位重量的液体所提供的有效能量有效能量,又称为扬扬程程程程,用H表示,单位为m。l l泵泵的的的的压头压头与与与与泵泵的的的的结结构尺寸、构尺寸、构尺寸、构尺寸、转转速、流量等有关速、流量等有
16、关速、流量等有关速、流量等有关。l l对对于一定的于一定的于一定的于一定的泵泵和和和和转转速,速,速,速,压头压头与流量与流量与流量与流量间间有一定的关系有一定的关系有一定的关系有一定的关系。l l压头压头的的的的值值由由由由实验测实验测定定定定l2.流量流量l l流量是指离心流量是指离心泵在在单位位时间内排出的液体体内排出的液体体积,亦称亦称为送液能力送液能力,用,用Q表示,表示,单位位为m3h。l l离心离心泵的流量与其的流量与其结构、尺寸构、尺寸(叶叶轮直径和直径和宽度度)、转速、管路情况有关。速、管路情况有关。QQT T- -理理理理论论流量,流量,流量,流量,mm3 3/h/hQQ-
17、 -实际实际流量,流量,流量,流量,mm3 3/h/hqq- -单单位位位位时间时间内内内内泵泵的泄漏量,的泄漏量,的泄漏量,的泄漏量,mm3 3/h/h l3.效率、效率、轴功率和有效功率功率和有效功率l l效效率率:指指泵泵轴轴对对液液液液体体体体提提提提供供供供的的的的有有有有效效效效功功功功率率率率与与泵泵轴轴转转动动时时所所所所需需需需功功功功率率率率之之之之比比比比,称称为为泵泵的的总总效效率率,用用 表表示示,无无因因次次,其其值值恒小于恒小于100%100%。l l它它的的大大小小反反映映泵泵在在在在工工工工作作作作时时能能能能量量量量损损失失失失的的的的大大大大小小小小,泵泵
18、的的效效率率与与泵泵的的大大小小、类类型型、制制造造精精密密程程度度、工工作作条条件件等等有有关关,由由实验测实验测定。定。l l。l3.效率、效率、轴功率和有效功率功率和有效功率l l离心离心泵泵的能量的能量损损失主要包括:失主要包括:l l(1)(1)容容积损积损失:失: 由于泵的的泄泄漏漏、液液体体的的倒倒流流等所造成,使得部分获得能量的高压液体返回去被重新作功而使排出量减少浪费的能量。容积损失用容积效率V表示。l l(2)机械机械损失失m : 由于泵轴与轴承间、泵轴与填料间、叶轮盖板外表面与液体间的摩摩擦擦等等机机械械原原因引起的能量因引起的能量损失失。 机械机械损失用机械效率失用机械
19、效率m表示表示。l l(3)水力水力损失失h: 由由于于液液体体具具有有粘粘性性,在在泵壳壳内内流流动时与与叶叶轮、泵壳壳产生生碰碰撞撞、导致致旋旋涡等等引引起起的的局部能量局部能量损失。失。水力水力损失用水力效率失用水力效率h表示。表示。l l有效功率有效功率根据根据根据根据泵泵的的的的压头压头H H和流量和流量和流量和流量QQ算出的功率是算出的功率是算出的功率是算出的功率是泵泵所所所所输输出的有效出的有效出的有效出的有效功率功率功率功率,以,以,以,以NeNe表示表示表示表示 l l轴功率功率l l离心离心离心离心泵泵的的的的轴轴功率可直接利用效率功率可直接利用效率功率可直接利用效率功率可
20、直接利用效率计计算算算算l l总效率:效率:=vmh一般:小一般:小泵:=5070大大泵:90 l4.离心离心泵特性曲特性曲线l l离心离心离心离心泵泵的主要性能参数的主要性能参数的主要性能参数的主要性能参数压头压头H H,轴轴功率功率功率功率N N和效率和效率和效率和效率 与流量与流量与流量与流量QQ之之间是有一定是有一定联系并有内部系并有内部规律的。律的。l通常把表示通常把表示泵的主要性能参数的主要性能参数间的内部的内部规律的曲律的曲线称称为离心离心离心离心泵泵的特征曲的特征曲的特征曲的特征曲线线,由,由泵的生的生产部部门提出,以提出,以便于便于设计、使用部、使用部门选择和操作和操作时参考
21、。参考。l在在一定一定一定一定转转速下,速下,速下,速下,离心离心离心离心泵泵的的的的压头压头、功率、效率随流量、功率、效率随流量、功率、效率随流量、功率、效率随流量的的的的变变化关系称化关系称化关系称化关系称为为特性曲特性曲特性曲特性曲线线。它反映。它反映泵的基本性能的的基本性能的变化化规律,可做律,可做为选泵选泵和用和用和用和用泵泵的依据的依据的依据的依据。4B-20型离心泵的特性曲线型离心泵的特性曲线 l l各种型号离心各种型号离心各种型号离心各种型号离心泵泵的特性曲的特性曲的特性曲的特性曲线线不同,但都有共同的不同,但都有共同的不同,但都有共同的不同,但都有共同的变变化化化化趋势趋势:
22、(1)(1)压头压头一般随流量增大而下降一般随流量增大而下降一般随流量增大而下降一般随流量增大而下降( (流量极小流量极小流量极小流量极小时时可例外可例外可例外可例外) );(2)(2)轴轴功率随流量增大而增大,流量功率随流量增大而增大,流量功率随流量增大而增大,流量功率随流量增大而增大,流量为为零零零零时轴时轴功率最小。因而功率最小。因而功率最小。因而功率最小。因而启启启启动动离心离心离心离心泵时应泵时应关关关关闭闭出口出口出口出口阀阀,使启使启使启使启动电动电流减小,保流减小,保流减小,保流减小,保护电护电机。机。机。机。(3)(3)效率随流量增大而上升,达到一最大效率随流量增大而上升,达
23、到一最大效率随流量增大而上升,达到一最大效率随流量增大而上升,达到一最大值值后随流量增加而下后随流量增加而下后随流量增加而下后随流量增加而下降。降。降。降。离心离心离心离心泵泵在与最高效率点相在与最高效率点相在与最高效率点相在与最高效率点相对应对应的的的的QQ和和和和H H下工作最下工作最下工作最下工作最为经济为经济,效率最高点效率最高点效率最高点效率最高点对应对应的的的的参数参数参数参数QQ、H H、N N称称称称为为最佳工况参数最佳工况参数最佳工况参数最佳工况参数( (泵铭泵铭牌牌牌牌所所所所标标出即指此出即指此出即指此出即指此) )。在在在在选选用用用用离心离心离心离心泵泵时应时应使其在
24、使其在使其在使其在该该点附近工作点附近工作点附近工作点附近工作,一般,一般,一般,一般规规定一个工作定一个工作定一个工作定一个工作范范范范围围,称,称,称,称为为高效区高效区高效区高效区,为为最高效率的最高效率的最高效率的最高效率的92%92%左右。左右。左右。左右。l2.4 离心泵的类型 实际实际生生产过产过程中,程中,输输送的液体送的液体送的液体送的液体是多种多是多种多样样的,的,工工工工艺艺流程流程流程流程中所需提供的中所需提供的压头压头和流量和流量和流量和流量也是千差万也是千差万别别的,的,为为了适了适应实际应实际需要,离心需要,离心泵泵的种的种类类很多很多。 分类方式:按被输送液体性
25、质按被输送液体性质按被输送液体性质按被输送液体性质分分分分水泵水泵耐腐蚀泵耐腐蚀泵油泵油泵杂质泵杂质泵单吸泵单吸泵双吸泵双吸泵按吸入方式分按吸入方式分按吸入方式分按吸入方式分单级泵单级泵多级泵多级泵按叶轮数目分分按叶轮数目分分按叶轮数目分分按叶轮数目分分2.5 离心泵的选择根据输送液体性质以及操作条件来选定泵类型。液体性质:密度、粘度、腐密度、粘度、腐蚀性等性等操作条件:操作条件:压强影响影响压头(1 1)算管路系)算管路系)算管路系)算管路系统统所需所需所需所需HeHe、QeQe(2 2)根据)根据)根据)根据HeHe、QeQe查泵样查泵样本表或本表或本表或本表或产产品目品目品目品目录录中性
26、能曲中性能曲中性能曲中性能曲线线或或或或性能表,确定性能表,确定性能表,确定性能表,确定规规格。格。格。格。(3 3)校核)校核)校核)校核轴轴功率。当功率。当功率。当功率。当输输送液体的密度大于水的密度送液体的密度大于水的密度送液体的密度大于水的密度送液体的密度大于水的密度时时重重重重新新新新计计算算算算轴轴功率功率功率功率三、三、往复泵往复泵l往复泵是一种典型的容容积式式输送机械送机械。l主要部件:泵缸缸、活活塞塞、活活塞塞杆杆、吸吸入入阀和和排排出出阀(均均为单向向阀)。l l活活塞塞杆杆与传动机械相连,带动活活塞塞在在泵缸缸内内作作往往复复运运动。l活塞与阀门间的空间称为工作室。l分为
27、单动泵和双和双动泵。工作原理:单动泵工作原理:单动泵l l吸液吸液吸液吸液过过程程程程 活塞一侧装有吸入吸入吸入吸入阀阀和排出和排出和排出和排出阀阀,活塞自左向右移动时,排出排出排出排出阀阀关关关关闭闭,吸入吸入吸入吸入阀阀打开打开打开打开,液体进入泵缸,直至活塞移至最右端。l l排液排液排液排液过过程程程程 活塞由右向左移动,吸入吸入吸入吸入阀阀关关关关闭闭而排出排出排出排出阀阀开启开启开启开启,将液体以高压排出。活塞移至左端,则排液完毕,完成了一个工作循环,周而复始实现了送液目的。l因此往复泵是依靠其工作容积改变对液体进行做功。l在一次工作循环中,吸液和排液各交替吸液和排液各交替吸液和排液
28、各交替吸液和排液各交替进进行一次行一次行一次行一次,其液体的液体的液体的液体的输输送是不送是不送是不送是不连续连续的的的的。l活塞往复非等速,故流量有起伏流量有起伏流量有起伏流量有起伏。 工作原理:双动泵工作原理:双动泵l l活塞两活塞两活塞两活塞两侧侧的的的的泵泵缸内均装有缸内均装有缸内均装有缸内均装有吸入吸入吸入吸入阀阀和排出和排出和排出和排出阀阀的往复的往复的往复的往复泵泵。l l活活活活塞塞塞塞自自自自左左左左向向向向右右右右移移移移动动时时,工工工工作作作作室室室室左左左左侧侧吸吸吸吸入入入入液液液液体体体体,右右右右侧侧排除液体排除液体排除液体排除液体。l l活活活活塞塞塞塞自自自
29、自右右右右向向向向左左左左移移移移动动时时,工工工工作作作作室室室室右右右右侧侧吸吸吸吸入入入入液液液液体体体体,左左左左侧侧排除液体排除液体排除液体排除液体。l l即即即即活活活活塞塞塞塞无无无无论论向向向向那那那那一一一一方方方方向向向向移移移移动动,都都都都能能能能同同同同时时进进行行行行吸吸吸吸液液液液和和和和排液,流量排液,流量排液,流量排液,流量连续连续,但仍有起伏,但仍有起伏,但仍有起伏,但仍有起伏。为此采用三台双动泵并联工作,其送液量较均匀。每个泵连接曲柄角度相差120。四、四、隔膜泵隔膜泵l其结构特点是借弹性薄膜将被性薄膜将被输送送液体与活柱隔开,从而使得活柱和液体与活柱隔开
30、,从而使得活柱和泵缸得以保缸得以保护。l l隔膜左隔膜左隔膜左隔膜左侧侧与液体接触的部分均由耐与液体接触的部分均由耐与液体接触的部分均由耐与液体接触的部分均由耐腐腐腐腐蚀蚀材料制造或涂一材料制造或涂一材料制造或涂一材料制造或涂一层层耐腐耐腐耐腐耐腐蚀蚀物物物物质质;隔膜右隔膜右隔膜右隔膜右侧侧充充充充满满水或油。水或油。水或油。水或油。l l当柱塞作往复运当柱塞作往复运当柱塞作往复运当柱塞作往复运动时动时,迫使,迫使,迫使,迫使隔膜交隔膜交隔膜交隔膜交替地向两替地向两替地向两替地向两侧侧弯曲弯曲弯曲弯曲,将被将被将被将被输输送液体吸送液体吸送液体吸送液体吸入或排出入或排出入或排出入或排出。l
31、l弹弹性薄膜性薄膜性薄膜性薄膜采用采用采用采用耐腐耐腐耐腐耐腐蚀蚀橡胶或金属薄橡胶或金属薄橡胶或金属薄橡胶或金属薄片制成。片制成。片制成。片制成。l适于:定量:定量输送送剧毒、易燃、易爆、毒、易燃、易爆、腐腐蚀性液体和性液体和悬浮液浮液。隔膜泵隔膜泵隔膜泵结构简图隔膜泵结构简图电动隔膜隔膜泵工作原理工作原理:电电机机机机(4 4)通)通)通)通过过减速箱减速箱减速箱减速箱(3 3)带动带动左右两端柱左右两端柱左右两端柱左右两端柱塞上面的塞上面的塞上面的塞上面的隔膜隔膜隔膜隔膜(2 2)一前一后往复运)一前一后往复运)一前一后往复运)一前一后往复运动动。在左右两个在左右两个在左右两个在左右两个泵
32、泵腔内,装有上下四个腔内,装有上下四个腔内,装有上下四个腔内,装有上下四个单单向球向球向球向球阀阀(1)(1)隔膜的运隔膜的运隔膜的运隔膜的运动动,造成工作腔内,造成工作腔内,造成工作腔内,造成工作腔内的容的容的容的容积积的改的改的改的改变变,迫使四个,迫使四个,迫使四个,迫使四个单单向球向球向球向球阀阀交替地开启和关交替地开启和关交替地开启和关交替地开启和关闭闭,从而将液体不断,从而将液体不断,从而将液体不断,从而将液体不断地吸入和排出。地吸入和排出。地吸入和排出。地吸入和排出。五、齿轮泵 l l齿齿轮轮泵泵也也是是正正位位移移泵泵的的一一种种,如如图图。泵泵壳壳壳壳内内内内的的的的两两两两
33、个个个个齿齿相相相相互互互互啮啮合合合合,按按图图中所示方向中所示方向转动转动。l l在在泵泵的的吸吸入入口口,两两个个齿齿轮轮的的齿齿向向两两侧侧拨拨开开,形形成成低低压压将将液液体体吸吸入入。齿齿轮轮旋旋转转时时,液液体体封封闭闭于于齿齿穴穴和和泵泵壳壳体体之之间间,被被强强行行压压至至排排出出端端。在在在在排排排排出出出出端端端端两两两两齿齿轮轮的的的的齿齿相相相相互互互互合合合合拢拢,形成高形成高形成高形成高压压将液体排出将液体排出将液体排出将液体排出。l l齿轮泵产齿轮泵产生生较较高的高的压头压头但流量小但流量小,用于用于输输送粘稠液体及膏状物,送粘稠液体及膏状物,但但不能不能输输送
34、含固体送含固体颗颗粒的粒的悬悬浮液浮液。 吸入腔吸入腔压出腔压出腔泵壳泵壳5、齿轮泵、齿轮泵 l l齿齿轮轮泵泵也也是是正正位位移移泵泵的的一一种种,如如图图。泵泵壳壳内内的的两两个个齿齿相相互互啮啮合合,按按图图中所示方向中所示方向转动转动。l l在在泵泵的的吸吸入入口口,两两个个齿齿轮轮的的齿齿向向两两侧侧拨拨开开,形形成成低低压压将将液液体体吸吸入入。齿齿轮轮旋旋转转时时,液液体体封封闭闭于于齿齿穴穴和和泵泵壳壳体体之之间间,被被强强行行压压至至排排出出端端。在在排排出出端端两两齿齿轮轮的的齿齿相相互互合合拢拢,形成高形成高压压将液体排出将液体排出。l l齿轮泵产齿轮泵产生生较较高的高的
35、压头压头但流量小但流量小,用于用于输输送粘稠液体及膏状物送粘稠液体及膏状物送粘稠液体及膏状物送粘稠液体及膏状物,但但不能不能不能不能输输送含固体送含固体送含固体送含固体颗颗粒的粒的粒的粒的悬悬浮液浮液浮液浮液。 吸入腔吸入腔压出腔压出腔泵壳泵壳六、螺杆泵六、螺杆泵l由泵壳和一根或几根螺杆构成。一根螺杆:螺杆和泵壳形成的空隙排送液体。两根螺杆:与与齿轮泵类似,利用互相似,利用互相啮合的螺合的螺杆排送液体。杆排送液体。特点是特点是压头高,效率效率高,噪音小高,效率效率高,噪音小。适于在高高压下下输送粘稠性液体送粘稠性液体。流量调节时用旁路(回流装置)调节。螺杆泵螺杆泵螺杆泵螺杆泵七、七、旋涡泵旋涡
36、泵 旋旋旋旋涡泵涡泵是一种特殊是一种特殊是一种特殊是一种特殊类类型的离心型的离心型的离心型的离心泵泵。旋旋旋旋涡涡泵泵主主主主要要要要由由由由叶叶叶叶轮轮和和和和泵泵体体体体组组成成成成。叶叶叶叶轮轮是是是是一一一一个个个个圆圆盘盘,四四四四周周周周由由由由凹凹凹凹槽槽槽槽构成的叶片呈构成的叶片呈构成的叶片呈构成的叶片呈辐辐射状排列射状排列射状排列射状排列( (图图b)b)。 叶叶叶叶轮轮旋旋旋旋转转过过程程程程中中中中泵泵内内内内液液液液体体体体随随随随之之之之旋旋旋旋转转,且且且且在在在在径径径径向向向向环环隙隙隙隙的的的的作作作作用用用用下下下下多多多多次次次次进进入入入入叶叶叶叶片片片
37、片并并并并获获得得得得能能能能量量量量。因因因因而而而而液液液液体体体体在在在在旋旋旋旋涡涡泵泵内内内内流流流流动动与与与与在多在多在多在多级级离心离心离心离心泵泵中流中流中流中流动动相相相相类类似。似。似。似。泵泵的吸入口和排出口由与叶的吸入口和排出口由与叶的吸入口和排出口由与叶的吸入口和排出口由与叶轮间轮间隙极小的隙极小的隙极小的隙极小的间间壁分开。壁分开。壁分开。壁分开。7旋涡泵旋涡泵 旋旋旋旋涡泵涡泵是一种特殊是一种特殊是一种特殊是一种特殊类类型的离心型的离心型的离心型的离心泵泵。旋旋旋旋涡涡泵泵主主主主要要要要由由由由叶叶叶叶轮轮和和和和泵泵体体体体组组成成成成。叶叶叶叶轮轮是是是是
38、一一一一个个个个圆圆盘盘,四周由凹槽构成的叶片呈四周由凹槽构成的叶片呈四周由凹槽构成的叶片呈四周由凹槽构成的叶片呈辐辐射状排列射状排列射状排列射状排列( (图图b)b)。 叶叶叶叶轮轮旋旋旋旋转转过过程程程程中中中中泵泵内内内内液液液液体体体体随随随随之之之之旋旋旋旋转转,且且且且在在在在径径径径向向向向环环隙隙隙隙的的的的作作作作用用用用下下下下多多多多次次次次进进入入入入叶叶叶叶片片片片并并并并获获得得得得能能能能量量量量。因因因因而而而而液液液液体体体体在在在在旋旋旋旋涡涡泵泵内内内内流流流流动动与与与与在在在在多多多多级级离离离离心心心心泵泵中中中中流流流流动动相相相相类类似。似。似。
39、似。泵泵的的的的吸吸吸吸入入入入口口口口和和和和排排排排出出出出口口口口由由由由与与与与叶叶叶叶轮轮间间隙隙隙隙极极极极小小小小的的的的间间壁壁壁壁分分分分开。开。开。开。旋旋涡泵的特点的特点:1、压头随随流流量量增增大大而而大大幅幅度度下下降降,以以旁旁路路调节流量更流量更为经济;2、轴功功率率随随流流量量的的增增大大而而减减小小,启启动泵时应全开出口全开出口阀门;3、能量、能量损失大,效率低,失大,效率低,一般一般为20%50; 它适用于它适用于高高压头,小流量且粘度小的液体,小流量且粘度小的液体,不适于不适于输送含固粒的液体送含固粒的液体。第二节气体输送设备第二节气体输送设备l l一概述
40、一概述l l输送送和和压缩气体气体的的设备统称称气体气体压送机械送机械。l用途:v气体气体输送(气体送(气体输送机械)送机械)v产生高生高压气体气体-压缩气体(气体(压缩空气)空气)v产生真空生真空l l常用的气体常用的气体输送送设备:l低低压空气空气压缩机、机、l通通风机和机和l鼓鼓风机等机等v气体气体输送机械的特点送机械的特点:对对一一定定质质量量的的气气体体,由由于于气气体体的的密密度度小小,体体积积流流量量就就大大,因因而而气体输送机械的体积大气体输送机械的体积大。气气体体在在管管管管路路路路中中中中的的的的流流流流速速速速要要比比比比液液液液体体体体流流流流速速速速大大大大得得得得多
41、多多多,输输送送同同样样质质量量流流量量的的气气体体时时,其其产产产产生生生生的的的的流流流流动动动动阻阻阻阻力力力力要要要要多多多多,因因而而需需要要提提高高的的压头也大。压头也大。由于由于气体具有可压缩性气体具有可压缩性气体具有可压缩性气体具有可压缩性,压强压强压强压强变化时其变化时其体积和温度体积和温度体积和温度体积和温度同时发生同时发生变化,因而变化,因而气体输送和压缩设备的结构气体输送和压缩设备的结构气体输送和压缩设备的结构气体输送和压缩设备的结构、形状形状形状形状有一定特有一定特殊要求。殊要求。v分类分类按按按按结构与工作原理结构与工作原理结构与工作原理结构与工作原理分分分分按按按
42、按终压终压终压终压( ( ( (气体出口表压气体出口表压气体出口表压气体出口表压p p p p2 2 2 2) ) ) )和和和和压缩比压缩比压缩比压缩比x x x x( ( ( (气体出口与进口绝压之比气体出口与进口绝压之比气体出口与进口绝压之比气体出口与进口绝压之比x)x)x)x)分分分分按按结构与工作原理分:构与工作原理分:v离心式离心式v往复式往复式v选择式式v流体力学作用式流体力学作用式按按按按p p2 2和和和和x x分:分:分:分:vv通通通通风风机机机机:p p2 215kPa15kPa,x x1 11.151.15, 主要主要主要主要结结构有构有构有构有离心式、离心式、离心式
43、、离心式、轴轴流式流式流式流式,用于,用于,用于,用于通通通通风换风换气和送气气和送气气和送气气和送气。vv鼓鼓鼓鼓风风机机机机:p p2 21515294kPa,x294kPa,x4 4,主要主要主要主要结结构构构构为为多多多多级级离心式、离心式、离心式、离心式、旋旋旋旋转转式式式式,用于用于用于用于输输送气体送气体送气体送气体。vv压缩压缩机机机机:p p2 2294kPa294kPa,x4x4, 主要主要主要主要为为往复式往复式往复式往复式结结构构构构,用于,用于,用于,用于产产生生生生高高高高压压气体气体气体气体。vv真空真空真空真空泵泵:p p2 2为为大气大气大气大气压压,x x由
44、真空度而定,由真空度而定,由真空度而定,由真空度而定,结结构构构构为为旋旋旋旋转转式,用于将式,用于将式,用于将式,用于将设备设备中气体抽出而减中气体抽出而减中气体抽出而减中气体抽出而减压压。 二、二、离心通风机离心通风机vv工工业上上常常用用的的通通风机机为离离心心通通风机机,按其,按其产生生风压大小分大小分为:vv低低压离离心心通通风机机:出出口口风压低低于于1kPa(表表压)vv中中压离离心心通通风机机:出出口口风压在在13kPa(表表压)vv高高压离离心心通通风机机:出出口口风压在在315kPa(表表压)离心通风机的结构和工作原理离心通风机的结构和工作原理vv结结构构:机机壳壳为为蜗蜗
45、壳壳形形,壳壳内内气气体体通通道道和和出出口口的的截截面面多多为为矩矩形形;叶叶轮轮直直径径大大,叶片数目多而且短。叶片数目多而且短。vv叶叶片片有有平平直直,前前弯弯和和后后弯弯等等形形状状,前前弯弯叶叶片片送送风风量量大大,但但往往往往效效率率低低,因因此此高高高高效效效效通通通通风风机机机机的的的的叶叶叶叶片片片片通通通通常常常常是是是是后弯的。后弯的。后弯的。后弯的。v工作原理:同离心泵离心通风机的性能参数离心通风机的性能参数l l1.风量量单单位位位位时时间间内内内内从从从从风风机机机机出出出出口口口口排排排排出出出出的的的的气气气气体体体体体体体体积积,并并并并以以以以风风机机机机
46、进进口口口口处处气体的状气体的状气体的状气体的状态计态计,以,以,以,以QQ表示,表示,表示,表示,单单位位位位mm3 3/h/h。 风风量量量量大大大大小小小小取取取取决决决决于于于于风风机机机机的的的的结结构构构构、叶叶叶叶轮轮尺尺尺尺寸寸寸寸( (叶叶叶叶轮轮直直直直径径径径与与与与叶片叶片叶片叶片宽宽度度度度) )和和和和转转速。速。速。速。l l2.风压:离离心心泵的的静静压头是是泵出出口口与与进口口之之间的的静静压头之之差差,当当风机机直直接接从从大大气气抽抽入入空空气气时,泵进口口的的静静压头可可以以看看作作为零零,即即泵出出口口的的静静压头就就是是泵的的静静压头。加加上上泵出出
47、口口的的动压头,两两者者之之和和就就是是离离心心泵的的总压头。 Pc-泵出口压力,Pa; uc-出口气体流速,m/s 风压风压的表达式如下:的表达式如下:l l3、功率与效率、功率与效率离心通离心通风机机轴功率的功率的计算公式:算公式: Q-实际风量,实际风量,m3/h; Pt-风压,风压,Pa; -全压效率,一般约为全压效率,一般约为7090。 ,kW4、离心通风机的特性曲线、离心通风机的特性曲线l l离心通离心通风机在机在某一某一特定特定转速速下下风压、轴功功率、全率、全压效率效率与与风量的关系量的关系,此外此外还有静有静压、静静压效率与效率与风量两条关系曲量两条关系曲线l l5、离心通、
48、离心通风机的机的选择l(1)计算算输送送系系统所所需需风量量Q和和风压HT风量量,根根据据生生产任任务规定定值换算算为进口口状状态计的气体流量;的气体流量;l(2)根根据据被被输送送气气体体的的性性质与与风压的的范范围确定确定风机的机的类型型;l(3)根根据据Q和和HT从从风机机样本本中中选择合合适适的的型号,所型号,所选风机机应留有一定余量留有一定余量;l(4)核核算算风机机的的轴功功率率特特别当当气气体体密密度度与与实验条件下密度相差大条件下密度相差大时。三、离心式鼓风机三、离心式鼓风机l l排气排气排气排气压压力(力(力(力(0.10.1 3 3)10105 5 PaPa的的的的风风机机
49、机机l l结结构与离心构与离心构与离心构与离心泵泵相像相像相像相像l l与离心与离心与离心与离心泵泵相比,其外壳直径相比,其外壳直径相比,其外壳直径相比,其外壳直径与与与与宽宽度之比度之比度之比度之比较较大,叶片大,叶片大,叶片大,叶片较较多,多,多,多,转转速速速速较高。高。四四.空气压缩机空气压缩机l概述:生物工程工生物工程工业中的中的好氧培养需要向好氧培养需要向发酵罐中通入酵罐中通入0.20.3MPa的的压缩空气空气l常用空气常用空气压缩机(机(涡轮空空压机或往复式空机或往复式空压机)作机)作为供气供气设备1涡轮式空压机涡轮式空压机l一般由电动机通过增速装置直接增速装置直接带动涡轮高速高
50、速旋旋转,将空气吸入并使之获得较高的离心力,甩向叶轮外圆周,部分动能能转变为静静压能能,由压出管排出出管排出。l特点:供气量大特点:供气量大,出口压强稳定,输出的出的压缩空气不含油空气不含油雾;功率消耗较小,结构紧凑,占地面积较小。 l用于抗生素发酵的是低压涡轮空压机,其出口压强为0.250.55mPa (表压),容量一般都大容量一般都大于于100m3/min1涡轮式空压机涡轮式空压机涡轮式空压机l l型号:国型号:国型号:国型号:国产产的的的的涡轮涡轮空空空空压压机的型号有机的型号有机的型号有机的型号有DADA型型型型和和和和SASA型,型,型,型,l l符号符号符号符号“ “D D” ”表
51、示表示表示表示单单吸,吸,吸,吸,l l而而而而“ “S S” ”代表双吸,代表双吸,代表双吸,代表双吸,l l“ “A A” ”则则表示表示表示表示涡轮压涡轮压气机,其后的数字分气机,其后的数字分气机,其后的数字分气机,其后的数字分别别代表代表代表代表供气量供气量供气量供气量与与与与出口出口出口出口压强压强以及以及以及以及设计设计序号。序号。序号。序号。2往复式空压机往复式空压机l l往复式空往复式空压机机的的结构和工作原理构和工作原理类似于似于往复往复泵,在在气缸外需有冷却装置气缸外需有冷却装置。l l冷却装置有冷却装置有水冷和水冷和风冷冷之分,之分,一般需一般需连续供气供气的的场合,都合
52、,都选水冷式空水冷式空压机机。l l特点:特点:优点是容量范点是容量范围广,价格比广,价格比较低廉,操低廉,操作与作与维修比修比较方便;方便;l l其缺点是其缺点是出口流量不出口流量不稳定定,而且,而且压出气体中出气体中夹带油油雾,给后道工序空气除菌后道工序空气除菌带来一些困来一些困难。2往复式空压机往复式空压机l l按其气缸的排列不同,可分按其气缸的排列不同,可分为V型、型、W型、型、L型等;按其排气型等;按其排气压强分,可分分,可分为l l高高压(80100大气大气压)、)、l l中中压(1080大气大气压)与)与l l低低压(低于(低于10大气大气压)三)三类。往复式空压机往复式空压机往
53、复式空压机往复式空压机3螺杆式空压机螺杆式空压机用可靠性高的用可靠性高的用可靠性高的用可靠性高的螺杆式空螺杆式空螺杆式空螺杆式空压压机机机机取取取取代易代易代易代易损损件多、可靠性差的件多、可靠性差的件多、可靠性差的件多、可靠性差的活塞活塞活塞活塞式空式空式空式空压压机机机机,已,已,已,已经经成成成成为为必然必然必然必然趋势趋势。根据根据根据根据统计统计:日本螺杆:日本螺杆:日本螺杆:日本螺杆压缩压缩机机机机19761976年年年年仅仅占占占占27%27%,19851985年年年年则则上升到上升到上升到上升到85%85%。而。而。而。而西方西方西方西方发发达国家达国家达国家达国家螺杆空螺杆空
54、螺杆空螺杆空压压机市机市机市机市场场占有率占有率占有率占有率为为80%80%,并保持上升,并保持上升,并保持上升,并保持上升势头势头。螺杆空螺杆空螺杆空螺杆空压压机具有机具有机具有机具有结结构构构构简单简单、体、体、体、体积积小、没有易小、没有易小、没有易小、没有易损损件、工作可靠件、工作可靠件、工作可靠件、工作可靠、寿命、寿命、寿命、寿命长长、维维修修修修简单简单等等等等优优点;点;点;点;3螺杆式空压机螺杆式空压机l l螺杆螺杆螺杆螺杆压缩压缩机是一种工作容机是一种工作容机是一种工作容机是一种工作容积积作回作回作回作回转转运运运运动动的的的的容容容容积积式气体式气体式气体式气体压缩压缩机机
55、机机械械械械。气体的。气体的。气体的。气体的压缩压缩依靠容依靠容依靠容依靠容积积的的的的变变化来化来化来化来实现实现,而容,而容,而容,而容积积的的的的变变化又是化又是化又是化又是借助借助借助借助压缩压缩机的一机的一机的一机的一对转对转子在机壳内作回子在机壳内作回子在机壳内作回子在机壳内作回转转运运运运动动来达到来达到来达到来达到。l l螺杆空螺杆空螺杆空螺杆空压压机基本构造:机基本构造:机基本构造:机基本构造:l l在在在在压缩压缩机的机体中,平行地配置着一机的机体中,平行地配置着一机的机体中,平行地配置着一机的机体中,平行地配置着一对对相互相互相互相互啮啮合的螺旋形合的螺旋形合的螺旋形合的
56、螺旋形转转子子子子,通常把,通常把,通常把,通常把节圆节圆外具有凸外具有凸外具有凸外具有凸齿齿的的的的转转子子子子,称,称,称,称为为阳阳阳阳转转子或阳螺杆子或阳螺杆子或阳螺杆子或阳螺杆。把把把把节圆节圆内具有凹内具有凹内具有凹内具有凹齿齿的的的的转转子子子子,称,称,称,称为为阴阴阴阴转转子或阴螺杆。子或阴螺杆。子或阴螺杆。子或阴螺杆。l l一般阳一般阳一般阳一般阳转转子与原子与原子与原子与原动动机机机机连连接,由阳接,由阳接,由阳接,由阳转转子子子子带动带动阴阴阴阴转转子子子子转动转转动转子上子上子上子上的最后一的最后一的最后一的最后一对轴对轴承承承承实现轴实现轴向定位,并承受向定位,并承
57、受向定位,并承受向定位,并承受压缩压缩机中的机中的机中的机中的轴轴向力。向力。向力。向力。转转子两端的子两端的子两端的子两端的圆圆柱柱柱柱滚滚子子子子轴轴承使承使承使承使转转子子子子实现实现径向定位,并承受径向定位,并承受径向定位,并承受径向定位,并承受压缩压缩机中的径向力。机中的径向力。机中的径向力。机中的径向力。l l在在在在压缩压缩机机体的两端,分机机体的两端,分机机体的两端,分机机体的两端,分别别开开开开设设一定形状和大小的孔口。一一定形状和大小的孔口。一一定形状和大小的孔口。一一定形状和大小的孔口。一个供吸气用,称个供吸气用,称个供吸气用,称个供吸气用,称为进为进气口气口气口气口;
58、;另一个供排气用,称作排气口。另一个供排气用,称作排气口。另一个供排气用,称作排气口。另一个供排气用,称作排气口。3螺杆式空压机螺杆式空压机3螺杆式空压机原理螺杆式空压机原理l l(1)(1)吸气吸气吸气吸气过过程程程程: 螺杆式空压机压缩原理 l l电电机机机机驱动驱动转转子,主从子,主从子,主从子,主从转转子的子的子的子的齿齿沟空沟空沟空沟空间间在在在在转转至至至至进进气端壁开口气端壁开口气端壁开口气端壁开口时时,其空间大,外外外外界的空气充界的空气充界的空气充界的空气充满满其中其中其中其中,当转子的进气侧端面转离了壳之进气口时,在在在在齿齿沟沟沟沟间间的的的的空气被封空气被封空气被封空气
59、被封闭闭在主、从在主、从在主、从在主、从转转子与机壳之子与机壳之子与机壳之子与机壳之间间,完成吸气,完成吸气,完成吸气,完成吸气过过程程程程。l l(2)(2)压缩过压缩过程程程程:l在吸气结束时,主、从转子齿峰与机壳形成的封闭容积随着转子角度的变化而减少,并按螺旋状移动,此为“压缩过压缩过程程程程”。l l(3)(3)压缩压缩气体与气体与气体与气体与喷喷油油油油过过程:程:程:程:l在输送过程中,容积不断减少,气体不断被气体不断被气体不断被气体不断被压缩压缩,压压力提高,温度升高力提高,温度升高力提高,温度升高力提高,温度升高,同时,因气压差而变成雾状的润润滑被滑被滑被滑被喷喷入入入入压缩压
60、缩腔腔腔腔,从而达到压缩、降低温度密封和润滑的作用。l l(4 4)排气)排气)排气)排气过过程:程:程:程:l l当当当当转转子之封子之封子之封子之封闭齿闭齿峰旋峰旋峰旋峰旋转转到与机壳排气口相遇到与机壳排气口相遇到与机壳排气口相遇到与机壳排气口相遇时时,被,被,被,被压缩压缩的空气开始排放,直的空气开始排放,直的空气开始排放,直的空气开始排放,直到到到到齿齿峰与峰与峰与峰与齿齿沟的吻合面移至排气端面,此沟的吻合面移至排气端面,此沟的吻合面移至排气端面,此沟的吻合面移至排气端面,此时齿时齿沟空沟空沟空沟空间为间为零,即完成排气零,即完成排气零,即完成排气零,即完成排气过过程。程。程。程。与此
61、同与此同与此同与此同时时,主从,主从,主从,主从转转子的另一子的另一子的另一子的另一对齿对齿沟已旋沟已旋沟已旋沟已旋转转至至至至进进气端,形成最大空气端,形成最大空气端,形成最大空气端,形成最大空间间,开始吸,开始吸,开始吸,开始吸气气气气过过程,由此开始一个新的程,由此开始一个新的程,由此开始一个新的程,由此开始一个新的压缩压缩循循循循环环。3螺杆式空压机工作详情(自学)螺杆式空压机工作详情(自学)进进气气气气 螺杆空压机的工作过程详细分析之进气过程:转转子子子子转动时转动时,阴阳转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时,其空间最大,此时转转子子子子齿齿沟空沟空沟空沟空间间与与与与进进气口的相通气
62、口的相通气口的相通气口的相通,因在排气时齿沟的气体被完全排出,排气完成时,齿沟处于真空状态,当转至进气口时,外界气体即被吸入外界气体即被吸入,沿轴向进入阴阳转子的齿沟内。当气体充满了整个齿沟时,转子进气侧端面转离机壳进气口,在齿齿沟的气体即被封沟的气体即被封沟的气体即被封沟的气体即被封闭闭。压缩压缩 螺杆空压机的工作过程详细分析之压缩过程:阴阳阴阳阴阳阴阳转转子在吸气子在吸气子在吸气子在吸气结结束束束束时时,其阴阳,其阴阳,其阴阳,其阴阳转转子子子子齿齿尖会与机壳封尖会与机壳封尖会与机壳封尖会与机壳封闭闭,此时气体在齿沟内不再外流。其啮合面逐渐向排气端移动。啮合面与排气口之间的齿沟空间渐渐件小
63、,齿沟内的气体被沟内的气体被沟内的气体被沟内的气体被压缩压压缩压力提力提力提力提高高高高。排气排气排气排气 螺杆空压机的工作过程详细分析之排气过程:当当当当转转子的子的子的子的啮啮合端面合端面合端面合端面转转到与机壳排气到与机壳排气到与机壳排气到与机壳排气口相通口相通口相通口相通时时,被,被,被,被压缩压缩的气体开始排出的气体开始排出的气体开始排出的气体开始排出,直至齿尖与齿沟的啮合面移至排气端面,此时阴阳转子的啮合面与机壳排气口的齿沟空间为0,即完成排气过程,在此同时转子的啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,进气过程又再进行。l。目录目录绪论第一篇第一篇 生物生物质原料原料处理理设备
64、第二篇第二篇 生物反生物反应设备第三篇第三篇 产物分离物分离设备第四篇第四篇 其他其他设备第一篇第一篇生物质原料处理设备生物质原料处理设备l第一章 生物质原料预处理设备l第二章 生物细胞培养基制备设备l第三章 生物培养基灭菌设备l第四章第四章原料(物料)原料(物料)输送送设备底物底物底物底物检测控检测控制仪表制仪表培养基培养基(培养基灭菌培养基灭菌培养基灭菌培养基灭菌)经加工经加工原料原料酶酶细胞细胞生物催化剂生物催化剂(游离或固定化)(游离或固定化)机械能机械能除除菌菌空气空气产品提取纯化产品提取纯化副产品副产品产品产品废物废物热能热能原材料原材料原材料原材料营养物营养物典型工业生物技术过程
65、典型工业生物技术过程核心技术?核心技术?培养基制备工艺过程:培养基制备工艺过程:原原料料筛选粉粉碎碎糊糊化(蒸煮、化(蒸煮、酶)糖糖化(化(酶法)法)灭菌菌冷冷却却-输送(气体、固体物料、液体物料)送(气体、固体物料、液体物料)啤酒发酵设备啤酒酿造工艺培养基制备工艺过程:培养基制备工艺过程:原原料料筛选粉粉碎碎糊糊化(蒸煮、化(蒸煮、酶)糖糖化(化(酶法)法)灭菌菌冷冷却却-输送(送(气体、气体、固体物料、固体物料、液体物料液体物料)本章内容本章内容l第一节液体物料输送设备第一节液体物料输送设备l第二节气体输送设备第二节气体输送设备l第三节固体物料输送设备第三节固体物料输送设备第三节固体物料输
66、送设备第三节固体物料输送设备1.斗式提升机斗式提升机2.带式式输送机送机3.螺旋螺旋输送机送机4.气力气力输送送设备思考题思考题1.斗式提升机斗式提升机斗式提升机斗式提升机结结构装置、工作原理和使用范构装置、工作原理和使用范构装置、工作原理和使用范构装置、工作原理和使用范围围2. .带带式式式式输输送机送机送机送机结结构装置、工作原理和使用范构装置、工作原理和使用范构装置、工作原理和使用范构装置、工作原理和使用范围围3、螺旋式螺旋式螺旋式螺旋式输输送机送机送机送机结结构装置、工作原理和使用范构装置、工作原理和使用范构装置、工作原理和使用范构装置、工作原理和使用范围围4、能用于垂直输送的设备是哪
67、些?5.固体物料气力输送的原理?垂直管道中实现气力输送的必要条件?6.6.压压送式气力送式气力送式气力送式气力输输送装置流程送装置流程送装置流程送装置流程图图?主要?主要?主要?主要使用范使用范使用范使用范围围?7.7. 吸送式气力吸送式气力吸送式气力吸送式气力输输送装置流程送装置流程送装置流程送装置流程图图?主要?主要?主要?主要使用范使用范使用范使用范围围?8 8、如何、如何、如何、如何选选用用用用压压送式气力送式气力送式气力送式气力输输送?送?送?送?9 9、几种几种气力气力输送送流程的比流程的比较1010、气流气流气流气流输输送的主要配套送的主要配套送的主要配套送的主要配套设备设备包括
68、哪些?包括哪些?包括哪些?包括哪些?11.11.压压送式、吸送式气力送式、吸送式气力送式、吸送式气力送式、吸送式气力输输送装置中送装置中送装置中送装置中闭风闭风器的安装位置及作用?器的安装位置及作用?器的安装位置及作用?器的安装位置及作用?一、生物反应物料输送设备一、生物反应物料输送设备斗式提升机斗式提升机 适用范围适用范围 垂直提升固体垂直提升固体物料,适用于物料,适用于松散松散型、小颗粒物料型、小颗粒物料。 斗式提升机结构斗式提升机结构装置和原理装置和原理1-1-主动轮主动轮 2-卸料口卸料口卸料口卸料口 3-料斗料斗料斗料斗4-输料带输料带输料带输料带 5-从动轮从动轮从动轮从动轮 6-
69、进料口进料口进料口进料口7-外壳 8-电动机电动机电动机电动机斗式提升机的输送工作原理斗式提升机的输送工作原理l l料斗料斗料斗料斗把物料从下面的储储藏中舀起藏中舀起藏中舀起藏中舀起,随着输输送送送送带带或或或或链链提提提提升到升到升到升到顶顶部部部部,绕过顶轮顶轮后向下翻后向下翻后向下翻后向下翻转转, 斗式提升机将物物物物料料料料倾倾入接受槽内入接受槽内入接受槽内入接受槽内。l l带传动带传动的斗式提升机的斗式提升机的斗式提升机的斗式提升机的传动带一般采用橡胶橡胶橡胶橡胶带带,装在下或上面的传动滚筒和上下面的改向滚筒上。l l链传动链传动的斗式提升机的斗式提升机的斗式提升机的斗式提升机一般装
70、有两条平行的传动链,上或下面有一对传动链轮,下或上面是一对改向链轮。l斗式提升机一般都装有机壳装有机壳装有机壳装有机壳,以防止斗式提升机中粉尘飞扬。斗式提升机工作原理动画斗式提升机工作原理动画lhttp:/ 一、斗式提升机(斗式运斗式提升机(斗式运输机)机)垂直提升物料垂直提升物料;1.适用物料:松散型、小松散型、小颗粒物料。粒物料。2.构造和原理 用胶带或链条做牵引件,将料斗用螺料斗用螺钉固定在固定在牵引引件上件上,牵引件再由鼓轮张紧并带动运行。(1)料斗料斗分为浅斗、深斗和尖角形斗浅斗、深斗和尖角形斗。(2)料斗料斗带:即牵引引带。胶带由若干层帆布组成的橡橡胶胶带,钢质链条条具有较强的牵引
71、力。生物反应物料输送设备生物反应物料输送设备 (1 1)料斗类型)料斗类型 有有深斗深斗、浅斗浅斗和和尖角形尖角形三种类型。三种类型。深度小,斗口宽,易卸料,可用于较湿和较湿和较湿和较湿和较黏物料的输送较黏物料的输送较黏物料的输送较黏物料的输送深度大、装料多,较较较较难难难难卸卸卸卸料料料料,适用于干燥、易撒落的颗粒物料。斗式提升机斗式提升机-套筒套筒滚子子链 生物反应物料输送设备生物反应物料输送设备 (2 2)装料方式)装料方式 分分掏取式掏取式和和喂入式喂入式两种。两种。掏取式喂入式生物反应物料输送设备生物反应物料输送设备 (3 3)卸料方式)卸料方式 重力卸料重力卸料:适用干燥松散且磨损
72、小的物料;:适用干燥松散且磨损小的物料; 离心卸料离心卸料:适用黏度较大或较重不易甩出的:适用黏度较大或较重不易甩出的物料。物料。离心式卸料离心式卸料离心式卸料离心式卸料导轮式重力卸料导轮式重力卸料导轮式重力卸料导轮式重力卸料导槽式重力卸料导槽式重力卸料导槽式重力卸料导槽式重力卸料NE型斗式提升机 结构传动鼓轮、张紧鼓轮环形牵引带或链料斗机壳和装卸料装置等装料和卸料装料方式有喂入式和掏取式两种。卸料方式主要为重力卸料和离心力卸料两种重力卸料和离心力卸料两种。结构示意图结构示意图优点、缺点优点、缺点节省空省空间提升高度大提升高度大产能大能大能耗大能耗大二、带式输送机(皮带运输机)二、带式输送机(
73、皮带运输机)水平或斜向上提升物料水平或斜向上提升物料。1、适用物料:、适用物料:松散状干湿物料及成件制品松散状干湿物料及成件制品。2 2、工作原理、工作原理、工作原理、工作原理由由绕在在两个鼓两个鼓轮(主(主动轮和从和从动轮)上的封上的封闭环形形组成的成的运运输系系统,主,主动轮靠靠摩擦力摩擦力带动环形形带运运转,环形形带再靠再靠摩擦力摩擦力带动上面的物料,达到上面的物料,达到运运输的目的的目的。带式输送机带式输送机带式输送机带式输送机结构装置组成:结构装置组成:l(1)带:有橡胶橡胶带、塑料、塑料带、钢带等几种。橡胶带多用。l(2)托托辊:目的为限制承限制承载重物的重物的带下垂下垂。分上下托
74、辊,上托上托辊有直形和槽形两种有直形和槽形两种,下托托辊只有直形只有直形一种。l(3)鼓鼓轮:卸料端卸料端为主主动轮,上料端上料端为从从动轮,其作用是拉拉紧胶胶带和和转向胶向胶带。(4)传动装置和张紧装置: 传动装置装置主要包括电动机和减速机机和减速机, 张紧装置装置的作用是给胶带一定张力,防止胶防止胶带在鼓在鼓轮上打滑上打滑。常用的张紧装置有重重锤式式和螺和螺丝拉拉紧式两种式两种。(5)加料装置和卸料装置加料装置和卸料装置:常用矩形漏斗式矩形漏斗式为好,加料较均匀。物料可在输送带末端自由落下,不需卸料器。也可用挡板在中途卸料。三、螺旋输送机(螺旋运输机)三、螺旋输送机(螺旋运输机)1、螺旋、
75、螺旋输送机的作用和适用物料送机的作用和适用物料作用:既可输送物料,又起到混合物料和加料送物料,又起到混合物料和加料的作用。适用于于松散的粉状或小松散的粉状或小颗粒物料粒物料,也可输送粘稠送粘稠物料物料。螺旋输送机螺旋输送机图图2:螺旋输送机工作原理示意图:螺旋输送机工作原理示意图生物反应物料输送设备生物反应物料输送设备 螺旋输送机螺旋输送机( (螺旋运输机螺旋运输机) ) 适用物料适用物料:松散的粉状或小颗粒状物料。:松散的粉状或小颗粒状物料。 结构与原理结构与原理:螺旋输送机螺旋输送机1-皮带轮(电机、减速器)2-螺旋3-外壳4-轴承5-轴生物反应物料输送设备生物反应物料输送设备 螺旋输送机
76、螺旋输送机( (螺旋运输机螺旋运输机) ) 螺旋结构螺旋结构螺旋形状加热螺旋输送机和水平螺旋输送机加热螺旋输送机和水平螺旋输送机水平螺旋输送机水平螺旋输送机倾斜螺旋输送机倾斜螺旋输送机垂直螺旋输送机垂直螺旋输送机2、结构和原理(归纳)、结构和原理(归纳)螺旋螺旋输送机送机主要由外壳和一个主要由外壳和一个旋旋转的螺旋料槽的螺旋料槽和和传动装置装置构成构成。当当轴旋旋转时,螺旋把物料沿料槽推,螺旋把物料沿料槽推动,在运,在运动中中物料以滑物料以滑动形式沿着槽移形式沿着槽移动。l l螺旋形状螺旋形状:全叶式、:全叶式、带式、叶片式和成型叶四式、叶片式和成型叶四种。种。l l由于螺旋由于螺旋输送机的送
77、机的输送的推力全靠摩擦,因送的推力全靠摩擦,因而而能量消耗能量消耗较大大。l l这种种输送机常被用于短距离的水平送机常被用于短距离的水平输送送,或是,或是倾角不大于角不大于20情况下情况下的的输送。近年来也有用送。近年来也有用于于垂直垂直输送物料送物料的的报道。道。3 3、可弯曲螺旋输送机可弯曲螺旋输送机 以挠性螺旋体作为构件,由电动机直接带动(或经减速后)旋转而输送物料。可以直线输送也可以弯曲输送。l结构简单、紧凑、外形小、可密封及中间卸料l能耗大、易磨损,短距离输送,混合四、气力输送系统及设备四、气力输送系统及设备l稀相气力稀相气力输送系送系l密相高密相高压气力气力输送系送系统 生物反应物
78、料输送设备生物反应物料输送设备 气流输送气流输送 借助强烈的空气流沿管道流动,把悬浮在气流中的物料借助强烈的空气流沿管道流动,把悬浮在气流中的物料借助强烈的空气流沿管道流动,把悬浮在气流中的物料借助强烈的空气流沿管道流动,把悬浮在气流中的物料送至所需的地方送至所需的地方送至所需的地方送至所需的地方。F浮fFg颗粒在管道中的受力作用应用:输送大麦、大米、麦芽及地瓜干等输送大麦、大米、麦芽及地瓜干等输送大麦、大米、麦芽及地瓜干等输送大麦、大米、麦芽及地瓜干等松散物料松散物料松散物料松散物料。优点:设备简单,占地面积小,费用少,输设备简单,占地面积小,费用少,输送能力和输送距离的可调性大,管理简便,
79、易送能力和输送距离的可调性大,管理简便,易于实现自动化。于实现自动化。缺点:动力消耗比较大,不适于输送潮湿的动力消耗比较大,不适于输送潮湿的和粘滞的物料。和粘滞的物料。稀相气力输送系稀相气力输送系l气力输送又称为固体颗粒气流气流输送、送、风力力输送送。l一般垂直或水平垂直或水平输送物料送物料。l 原理:它是借助空气在密它是借助空气在密闭管道内的高速流管道内的高速流动,物料在气流中被,物料在气流中被悬浮浮输送到目的地的一种送到目的地的一种运运输方式方式。气力输送系统大体可以分为气力输送系统大体可以分为低压系统和高压系统。低压系统和高压系统。l l低低低低压压系系系系统统(稀相系(稀相系(稀相系(
80、稀相系统统)又分)又分)又分)又分为为正正正正压压与与与与负压负压两种,系两种,系两种,系两种,系统输统输送送送送速度高,料气比低,一般采用旋速度高,料气比低,一般采用旋速度高,料气比低,一般采用旋速度高,料气比低,一般采用旋转阀转阀下料,鼓下料,鼓下料,鼓下料,鼓风风机提供气机提供气机提供气机提供气源的源的源的源的组组合,起始速度一般合,起始速度一般合,起始速度一般合,起始速度一般为为12M/S12M/S,末端速度,末端速度,末端速度,末端速度为为25M/S25M/S,输输送送送送压压力一般力一般力一般力一般为为0.1MPA0.1MPA左右,末端左右,末端左右,末端左右,末端压压力接近力接近
81、力接近力接近为为零。零。零。零。l l 高高高高压压系系系系统统(密相系(密相系(密相系(密相系统统),通常即指正),通常即指正),通常即指正),通常即指正压浓压浓相系相系相系相系统统。这这些系些系些系些系统统使用气体使用气体使用气体使用气体压压力高于力高于力高于力高于0.1Mpa0.1Mpa,输输送送送送压压力力力力较较高,主要是通高,主要是通高,主要是通高,主要是通过过静静静静压输压输送,送,送,送,输输送速度低。送速度低。送速度低。送速度低。这这种系种系种系种系统统典型的特点:固气比典型的特点:固气比典型的特点:固气比典型的特点:固气比高,启始速度高,启始速度高,启始速度高,启始速度为为
82、1m/s1m/s左右,末端速度低于左右,末端速度低于左右,末端速度低于左右,末端速度低于12m/s,12m/s,输输送管送管送管送管线线的的的的压压力在初段一般力在初段一般力在初段一般力在初段一般为为0.3Mpa,0.3Mpa,在末端在末端在末端在末端侧侧接近大气接近大气接近大气接近大气压压力。力。力。力。一般用空一般用空一般用空一般用空压压机作机作机作机作为动为动力源。力源。力源。力源。 1、气力输送原理与理论基础、气力输送原理与理论基础l l气力气力输送送就是一种利用就是一种利用空气(或者其它气空气(或者其它气体)流作体)流作为输送送动力力,在管道中搬运粉粒,在管道中搬运粉粒状固体物料的方
83、法。状固体物料的方法。l l物料在管道中的流物料在管道中的流动状状态实际上很复上很复杂,主要随气流速度及气流中所含物料量和物主要随气流速度及气流中所含物料量和物料本身料性等的不同而料本身料性等的不同而显著著变化。化。气流输送原理气流输送原理l l(1 1)垂直管中垂直管中垂直管中垂直管中颗颗粒物料气流粒物料气流粒物料气流粒物料气流输输送的流体送的流体送的流体送的流体力学条件力学条件力学条件力学条件 颗粒在气流管中所受的三种力:重力,浮力和阻力,由三种力的大小关系而产生的颗粒的三种运动方式; 粒子的粒子的粒子的粒子的悬悬浮速度浮速度浮速度浮速度:粒子所受三力平衡时对应的气流速度。 垂直管中垂直管
84、中颗粒物料气流粒物料气流输送的流体送的流体力学条件:力学条件:垂直管中,垂直管中,气流速度大于气流速度大于气流速度大于气流速度大于颗颗粒的粒的粒的粒的悬悬浮速度浮速度浮速度浮速度。(2)颗粒在水平管中的悬浮)颗粒在水平管中的悬浮这是五种力作用的结果:可能发生的五种力,并不表示他们同时发生,比较复杂。(3)颗粒在输料管中的运动状态)颗粒在输料管中的运动状态l 颗颗粒在管道中的运粒在管道中的运粒在管道中的运粒在管道中的运动动状状状状态态与与与与输输送气流速度有直接关系。送气流速度有直接关系。送气流速度有直接关系。送气流速度有直接关系。l l 在垂直管中在垂直管中在垂直管中在垂直管中,流,流,流,流
85、态态化状化状化状化状态态:颗颗粒自由粒自由粒自由粒自由悬悬浮在气流中浮在气流中浮在气流中浮在气流中;l l 气流气流气流气流输输送状送状送状送状态态:颗颗粒均匀分布于气流中。粒均匀分布于气流中。粒均匀分布于气流中。粒均匀分布于气流中。l l 在水平管中在水平管中在水平管中在水平管中,悬悬浮流状浮流状浮流状浮流状态态; 两相流状两相流状两相流状两相流状态态; 团块团块流状流状流状流状态态。l l结论结论:物料气力物料气力物料气力物料气力输输送送送送必必必必须须保保保保证证足足足足够够的的的的气流速度气流速度气流速度气流速度,气流速气流速气流速气流速度大于度大于度大于度大于颗颗粒的粒的粒的粒的悬悬
86、浮速度,浮速度,浮速度,浮速度,但是气速速度但是气速速度但是气速速度但是气速速度过过大,会造成很大大,会造成很大大,会造成很大大,会造成很大的的的的输输送阻力和送阻力和送阻力和送阻力和较较大的磨大的磨大的磨大的磨损损。气力输送的主要参量气力输送的主要参量:沉降速度和悬浮速度沉降速度和悬浮速度 沉降速度沉降速度沉降速度沉降速度V Vf f:粒子在静止流体中自由下落,最终达到匀速沉降时粒子的速度称为沉降速度。即作用于粒子的重力、浮力、阻力之和为零时的速度。 悬浮速度悬浮速度悬浮速度悬浮速度VVVV :粒子在匀速气流中保持静止或悬浮状态时气流的速度称为悬浮速度 该粒子的悬浮速度。V V f。气力输送
87、必要条件气力输送必要条件固体流固体流态化化:颗粒物料与流动的流体接触,使颗粒物料呈类似于流体的状流体的状态。气流速度大于气流速度大于颗粒的粒的悬浮速度浮速度。气力输送的优点:气力输送的优点:1.1.输输送管道能送管道能送管道能送管道能灵活地配置灵活地配置灵活地配置灵活地配置,从而使工厂生,从而使工厂生,从而使工厂生,从而使工厂生产产工工工工艺艺流程合理;流程合理;流程合理;流程合理;2.2.输输送系送系送系送系统统完全封完全封完全封完全封闭闭,粉,粉,粉,粉尘飞扬尘飞扬和逸出少,可以和逸出少,可以和逸出少,可以和逸出少,可以实现环实现环境境境境卫卫生;生;生;生;3.3.运运运运动动零部件少,
88、零部件少,零部件少,零部件少,维维修保养方便,易于修保养方便,易于修保养方便,易于修保养方便,易于实现实现自自自自动动化化化化;4.4.散料散料散料散料输输送效率高送效率高送效率高送效率高,降低了包装和装卸、运,降低了包装和装卸、运,降低了包装和装卸、运,降低了包装和装卸、运输费输费用;用;用;用;5.5.能能能能避免被避免被避免被避免被输输送物料的受潮送物料的受潮送物料的受潮送物料的受潮,污损污损和混入其它和混入其它和混入其它和混入其它杂质杂质,从而保,从而保,从而保,从而保证证了了了了输输送送送送质质量量量量;6.6.在在在在输输送送送送过过程中可同程中可同程中可同程中可同时时实现实现多种
89、工多种工多种工多种工艺艺操作操作操作操作过过程程程程,如混合、粉碎、分,如混合、粉碎、分,如混合、粉碎、分,如混合、粉碎、分级级、干燥、冷却、除、干燥、冷却、除、干燥、冷却、除、干燥、冷却、除尘尘等化学反等化学反等化学反等化学反应应;7.7.可将由可将由可将由可将由数点集中的物料送往一数点集中的物料送往一数点集中的物料送往一数点集中的物料送往一处处或或或或由一由一由一由一处处分散往数点的分散往数点的分散往数点的分散往数点的远远距离操距离操距离操距离操作作作作;优点优点l1、设备构造构造简单,制造、加工、安装都比,制造、加工、安装都比较方方便,控制便,控制费用少,建用少,建设时间短。短。l2、输
90、送效率高,送效率高,设备无回程运无回程运输。l3、有利于有利于实现散装运散装运输,节约包装材料,包装材料,节省省运运输成本。成本。l4、劳动卫生条件好生条件好l5、在在输送送过程中,程中,还可以只可以只进行分行分选、干燥等、干燥等中中间处理。理。l6、可以、可以输送送处于加于加热状状态的物料,并在的物料,并在输送送过程中起到冷却的作用程中起到冷却的作用2 2、气流输送流程、气流输送流程按输送气流的压力和设备组合不同可分为以下几种(1 1)吸引式吸引式输送流程(又称吸入式、真空送流程(又称吸入式、真空输送)送)(2 2)压送式送式输送流程送流程(3 3)混合式)混合式输送流程送流程生物反应物料输
91、送设备生物反应物料输送设备 气流输送流程 根据设备组合不同,气流输送装置可分为根据设备组合不同,气流输送装置可分为真空输送、压真空输送、压真空输送、压真空输送、压力输送和压力真空输送力输送和压力真空输送力输送和压力真空输送力输送和压力真空输送。 真真空空输输送送(1 1)真空输送-吸引式输送流程与原理吸引式输送流程与原理 又称吸入式、真空又称吸入式、真空又称吸入式、真空又称吸入式、真空输输送,送,送,送,靠装在靠装在靠装在靠装在系系系系统统尾部的尾部的尾部的尾部的风风机机机机( ( ( (罗罗茨真空机茨真空机茨真空机茨真空机) ) ) )将管道内将管道内将管道内将管道内抽成抽成抽成抽成负压负压
92、,气流和物料气流和物料气流和物料气流和物料从吸嘴被吸入从吸嘴被吸入从吸嘴被吸入从吸嘴被吸入输输料管,料管,料管,料管,经经分离器后物料和分离器后物料和分离器后物料和分离器后物料和空气分开空气分开空气分开空气分开,物料从分离器,物料从分离器,物料从分离器,物料从分离器底部的卸料器卸出,底部的卸料器卸出,底部的卸料器卸出,底部的卸料器卸出,含有含有含有含有细细小物料和小物料和小物料和小物料和尘尘埃的空气埃的空气埃的空气埃的空气再再再再进进入入入入除除除除尘尘器器器器净净化化化化,然后,然后,然后,然后排入大气。排入大气。排入大气。排入大气。 低真空吸送气力输送系统优点低真空吸送气力输送系统优点(低
93、压)(低压)l稀相中、低真空吸送气力输送系统是以以以以罗罗茨真空茨真空茨真空茨真空泵为泵为气源气源气源气源,连续吸送物料的一种气力吸送物料的一种气力输送系送系统。l l该该系系系系统统具有把具有把具有把具有把物料从数物料从数物料从数物料从数处处向一向一向一向一处处集中集中集中集中输输送送送送;l l输输送送送送压压力低、力低、力低、力低、输输送可靠、送可靠、送可靠、送可靠、设备简单设备简单;l l由于由于由于由于系系系系统统内内内内压压力低于大气力低于大气力低于大气力低于大气压压力力力力,被,被,被,被输输送物料不会从系送物料不会从系送物料不会从系送物料不会从系统统中逸出;中逸出;中逸出;中逸
94、出;l l由于吸嘴吸料,可避免取料点的粉由于吸嘴吸料,可避免取料点的粉由于吸嘴吸料,可避免取料点的粉由于吸嘴吸料,可避免取料点的粉尘飞扬尘飞扬,生,生,生,生产产效率效率效率效率高高高高(2 2)压送式输送流程)压送式输送流程( (高压、低压高压、低压) )靠装在靠装在靠装在靠装在系系系系统统前端的前端的前端的前端的鼓鼓鼓鼓风风机机机机(低(低(低(低压压)()()()(压缩压缩机,高机,高机,高机,高压压)将空气将空气将空气将空气压压入管道造成正入管道造成正入管道造成正入管道造成正压压,物料物料物料物料经经喉管与空气混喉管与空气混喉管与空气混喉管与空气混合送至分离器合送至分离器合送至分离器合
95、送至分离器,被分离出,被分离出,被分离出,被分离出的物料由的物料由的物料由的物料由卸料器的下方卸卸料器的下方卸卸料器的下方卸卸料器的下方卸出出出出,空气空气空气空气进进入入入入净净化器后化器后化器后化器后排排排排入大气入大气入大气入大气。 输送送强度度较大,大,还可可输送潮湿物料送潮湿物料。稀相(低压)惰稀相(低压)惰性性气体循环气力气体循环气力输送系统:输送系统:以罗茨鼓风机为气以罗茨鼓风机为气以罗茨鼓风机为气以罗茨鼓风机为气源,源,源,源,惰性气体为输送介惰性气体为输送介惰性气体为输送介惰性气体为输送介质连续输送物料的质连续输送物料的质连续输送物料的质连续输送物料的一种循环式气力输一种循环
96、式气力输一种循环式气力输一种循环式气力输送系统,送系统,送系统,送系统,该系统适宜输送化该系统适宜输送化该系统适宜输送化该系统适宜输送化学性质不稳定的片学性质不稳定的片学性质不稳定的片学性质不稳定的片状、粉状与粒状物状、粉状与粒状物状、粉状与粒状物状、粉状与粒状物料。料。料。料。密相(高压)气力输送系统密相(高压)气力输送系统(空压机(空压机形式为气源)形式为气源)密相高压气力输送系统(仓泵式密相高压气力输送系统(仓泵式)l l该该系系系系统统是以是以是以是以空空空空压压机机机机为为气源、气源、气源、气源、发发送罐送罐送罐送罐输输送物料的一种密送物料的一种密送物料的一种密送物料的一种密相高相高
97、相高相高压压气力气力气力气力输输送系送系送系送系统统。l l流速低、耗气量小、流速低、耗气量小、流速低、耗气量小、流速低、耗气量小、适宜适宜适宜适宜长长距离、大容量距离、大容量距离、大容量距离、大容量输输送送送送l l对对于于于于透气性好的物料,便于透气性好的物料,便于透气性好的物料,便于透气性好的物料,便于实现实现流流流流态态化化化化输输送送送送l l具有噪声低、破碎少的特点。具有噪声低、破碎少的特点。具有噪声低、破碎少的特点。具有噪声低、破碎少的特点。l l适宜适宜适宜适宜输输送送送送粉料粉料粉料粉料、水泥、粉煤灰、水泥、粉煤灰、水泥、粉煤灰、水泥、粉煤灰、矿矿粉、粉、粉、粉、铸铸造型砂、
98、化造型砂、化造型砂、化造型砂、化工原料等磨削性工原料等磨削性工原料等磨削性工原料等磨削性较较大的物料。大的物料。大的物料。大的物料。 生物反应物料输送设备生物反应物料输送设备 气流输送流程如何选择压送式气力输送方式?如何选择压送式气力输送方式? 选择输送方式时,应根据物料的特性、输送量、输送距离、线路状选择输送方式时,应根据物料的特性、输送量、输送距离、线路状选择输送方式时,应根据物料的特性、输送量、输送距离、线路状选择输送方式时,应根据物料的特性、输送量、输送距离、线路状况、动力消耗等因素,综合进行考虑。一般对于大麦、大米等松散的粒况、动力消耗等因素,综合进行考虑。一般对于大麦、大米等松散的
99、粒况、动力消耗等因素,综合进行考虑。一般对于大麦、大米等松散的粒况、动力消耗等因素,综合进行考虑。一般对于大麦、大米等松散的粒状物料,最适宜用气流输送状物料,最适宜用气流输送状物料,最适宜用气流输送状物料,最适宜用气流输送;而较大的块状物料或过细的粉状物料,气流输送时困难较大。而较大的块状物料或过细的粉状物料,气流输送时困难较大。输送量大且能连续运行的操作,宜用气流输送;输送量大且能连续运行的操作,宜用气流输送;输送量大且能连续运行的操作,宜用气流输送;输送量大且能连续运行的操作,宜用气流输送;输送量少且是间歇操作的,不宜用气流输送。输送量少且是间歇操作的,不宜用气流输送。对对短距离输送,宜用
100、低压压送短距离输送,宜用低压压送短距离输送,宜用低压压送短距离输送,宜用低压压送;长距离输送,则以高压压送有利长距离输送,则以高压压送有利长距离输送,则以高压压送有利长距离输送,则以高压压送有利。生物反应物料输送设备生物反应物料输送设备 气流输送流程气流输送流程 压力输送压力输送压力输送压力输送(3 3)混合式输送流程)混合式输送流程l l前两种方式的前两种方式的前两种方式的前两种方式的结结合;合;合;合;l l将将将将风风机机机机装在系装在系装在系装在系统统中中中中间间,l l前段前段前段前段为为吸入式,吸入式,吸入式,吸入式,l l后段后段后段后段为压为压送式,送式,送式,送式,l l可以
101、从可以从可以从可以从数点吸入数点吸入数点吸入数点吸入压压送至送至送至送至较远较远,较较高的高的高的高的地方地方地方地方。l l但是但是但是但是结结构复构复构复构复杂杂,空,空,空,空气含粉气含粉气含粉气含粉尘较尘较多多多多 压力真空输送压力真空输送压力真空输送压力真空输送生物反应物料输送设备生物反应物料输送设备 气流输送流程气流输送流程 压力输送压力输送 压力真空输送压力真空输送(4)几种流程的比较:吸入式吸入式吸入式吸入式需要需要需要需要排料器(排料器(排料器(排料器(闭风闭风器器器器),防止在排料),防止在排料),防止在排料),防止在排料时发时发生物料生物料生物料生物料反吹,可自反吹,可自
102、反吹,可自反吹,可自动动加料;加料;加料;加料;压压送式送式送式送式需要需要需要需要加料器加料器加料器加料器,防止在加料,防止在加料,防止在加料,防止在加料处发处发生物料反吹,可自生物料反吹,可自生物料反吹,可自生物料反吹,可自动动卸料;卸料;卸料;卸料; 压压送式送式送式送式较较吸入式采用吸入式采用吸入式采用吸入式采用较细较细的管道的管道的管道的管道,因,因,因,因为为前者操作前者操作前者操作前者操作压压力力力力较较后者后者后者后者为为大。大。大。大。从几个不同地点,向一个送料点送料从几个不同地点,向一个送料点送料时,采用吸入式最,采用吸入式最合适;合适;从一个加料点向几个不同的地方送料从一
103、个加料点向几个不同的地方送料时,采用,采用压送式最送式最合适合适。移动式气力输送系统移动式气力输送系统3 3、气流输送的主要配套设备、气流输送的主要配套设备七种七种组成成设备:进料装置、料装置、输料管道、料管道、分离装置、分离装置、闭风器、器、风机、机、除除尘器和空气管道器和空气管道。(1 1)进料装置)进料装置( (吸送式气力输送吸送式气力输送) ):吸嘴:吸嘴a.a.a.a.单管吸嘴:单管吸嘴:单管吸嘴:单管吸嘴:管内无空气或仅进入少量空气而达不到输送物管内无空气或仅进入少量空气而达不到输送物管内无空气或仅进入少量空气而达不到输送物管内无空气或仅进入少量空气而达不到输送物料的气流量。料的气
104、流量。料的气流量。料的气流量。b. b. b. b. 带二次进风口的单管吸嘴带二次进风口的单管吸嘴带二次进风口的单管吸嘴带二次进风口的单管吸嘴:有二次空气的进风口。:有二次空气的进风口。:有二次空气的进风口。:有二次空气的进风口。c. c. c. c. 喇叭型双筒吸嘴:为防止物料堵塞空气的进入,喇叭型双喇叭型双筒吸嘴:为防止物料堵塞空气的进入,喇叭型双喇叭型双筒吸嘴:为防止物料堵塞空气的进入,喇叭型双喇叭型双筒吸嘴:为防止物料堵塞空气的进入,喇叭型双筒吸嘴被设计出来。吸料口做成喇叭形,外筒和内筒的环筒吸嘴被设计出来。吸料口做成喇叭形,外筒和内筒的环筒吸嘴被设计出来。吸料口做成喇叭形,外筒和内筒
105、的环筒吸嘴被设计出来。吸料口做成喇叭形,外筒和内筒的环隙是二次空气通道。环隙面积与吸入口面积隙是二次空气通道。环隙面积与吸入口面积隙是二次空气通道。环隙面积与吸入口面积隙是二次空气通道。环隙面积与吸入口面积=0.2-0.8,=0.2-0.8,=0.2-0.8,=0.2-0.8,长度长度长度长度小于小于小于小于0.9m;0.9m;0.9m;0.9m;d d d d. . . . 固定型吸嘴固定型吸嘴固定型吸嘴固定型吸嘴吸嘴l筒形吸嘴 吸嘴l(2 2). . 闭风器(关器(关风器)器)l旋转加料器广泛应用l在在中、低中、低压的的压送式气力装置送式气力装置中,中,或l在吸送式气力装置中作卸料用吸送式
106、气力装置中作卸料用吸送式气力装置中作卸料用吸送式气力装置中作卸料用,l主要由圆柱形的壳体及壳体内的叶轮组成。 (3 3)分离装置)分离装置a.a.旋风分离器旋风分离器:是利用离心力来分离捕集粉粒体的装置。 b.b.重力式分离器重力式分离器又叫沉降器,有各种结构形式又叫沉降器,有各种结构形式。 (3 3)空气除尘装置空气除尘装置a.a.旋风分离器旋风分离器b.b.布袋滤尘器布袋滤尘器c.c.湿式除尘器湿式除尘器生物反应物料输送设备生物反应物料输送设备 物料分离装置物料分离装置 旋风分离器旋风分离器旋风分离器旋风分离器生物反应物料输送设备生物反应物料输送设备 物料分离装置 重力式分离器(沉降器)重
107、力式分离器(沉降器)重力式分离器(沉降器)重力式分离器(沉降器)生物反应物料输送设备生物反应物料输送设备 空气除尘装置空气除尘装置 空气除尘器的作用空气除尘器的作用空气除尘器的作用空气除尘器的作用:回收粉状物料,减少损失;净化回收粉状物料,减少损失;净化排放空气;防止尘粒损坏真空泵。排放空气;防止尘粒损坏真空泵。常用空气除尘器常用空气除尘器常用空气除尘器常用空气除尘器:旋风分离器、袋滤器和湿式除尘器。旋风分离器、袋滤器和湿式除尘器。生物反应物料输送设备生物反应物料输送设备 空气除尘装置 袋滤器袋滤器袋滤器袋滤器 湿式除尘器湿式除尘器湿式除尘器湿式除尘器移动式气力输送系统移动式气力输送系统密相高
108、压气力输送系统(空压机罗茨密相高压气力输送系统(空压机罗茨风机形式)风机形式)l风机进口产生一定负压力的气体,物料从吸嘴吸入,运送到分离器,物料在重力作用下进入卸料器,在电机带动下均匀供料。风机出口产生一定压力的高压气体,携带物料运送到指定位置。适用于需要或经常移动的场所l正压密相仓式气力输送系统通过脉冲气力把管道中的物料切割成一段段料栓和气栓,利用料栓两端的静压差来推动料栓运动。密相气力输送系统的核心部分是一只仓储式气力发送泵l该系统是以双级罗茨鼓风机或空气压缩机为气源,产生高压气体,连续压送物料的一种气力输送系统。l适用于从一处向多处进行分散输送l具有压力高、密封可靠、对物料起到烘干和分级的作用;l适宜中长距离输送,输送比重较大、磨损性较小的粉状和粒状物料。