第一章物料输送机械与设备食品工厂中有大量的物料需要输送,为了提高劳动生产率,减轻劳动强度,需用各种机械来完成物料的输送任务。被输送的物料有:固体物料(成件的、成块的、粉末状的等)、液体物料及气体物料。所用的输送设备有:机械输送设备(皮带输送机、斗式升送机、螺旋输送机)、水力输送设备、各种泵和气流输送设备。输送设备选择的依据是被输送物料的性质第一章物料输送机械与设备第一节固体输送设备一、带式输送机二、斗式提升机三、螺旋输送机扩展阅读:刮板式输送机、滚轴式输送机第二节流送装置一、流送槽二、真空吸料装置三、气流输送装置扩展阅读:食品工业常用输送泵一、带式输送机•工作情境1块状、粉状物料及整件物品的水平或倾斜方向输送•冰淇淋生产线•面包生产线一、带式输送机•工作情景2边输送边进行某些工艺操作•方便面生产线•果蔬制品生产线如何实现物料的输送呢?第一节固体输送设备•一、带式输送机•(一)构造和工作原理上一页回目录下一页一、带式输送机(一)构造和工作原理•输送带为牵引件并兼作承载件。要求其强度高、挠性好、耐磨性强,延伸率小。1.输送带•常用的输送带有橡胶带,钢带、网状钢丝带、塑料带等。普通型运输胶带650×3×(6+3)×1000型式:普通型宽度工作面厚度长度强力型耐热型带芯层数非工作面厚度(1)橡胶带结构标记(2)钢带低碳钢制成,厚度一般为0.6~1.5mm,宽度在650mm以下。机械强度大,不易伸长,耐高温,不易损伤。需要采用直径较大的滚筒。对冲击负荷很敏感,要求较准确安装。造价较高,一般情况下不采用钢带输送。最典型的应用是连续式烤炉中的输送装置。(3)钢丝网带特点: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。应用:连续式油炸机、果蔬清洗设备、烘烤设备等。帆布带特点:抗拉强度大柔性好,能经受多次反复折叠而不疲劳。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。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。塑料带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。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。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)。•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。图2.4弧形和螺旋形带式输送机类型:上托辊(承载段托辊):平形托辊用于平带输送机槽形托辊用于槽形带输送机下托辊(空载段托辊)2.托辊铸铁或无缝钢管制成,两端用滚动轴承或滑动轴承与固定在机座上的支架相连接。作用:支承和引导输送带,防止带下垂,保持输送带平稳运行。托辊间距:上托辊的间距一般根据承载情况和带宽而定,下托辊间距可为2~3m。结构:铸铁滚筒采用滚动轴承支承为了增加摩擦力,可在滚筒的钢板滚筒外表面包以橡胶和木条。电动滚筒将电动机、减速器都装在滚筒内部,结构紧凑、重量轻、易于安装布置,但维修较为困难。3.传动滚筒和改向滚筒(1)传动滚筒(2)改向滚筒作用:又称从动滚筒,只作为改变胶带带运动方向之用。结构:结构尺寸比传动滚筒小。作用:传动滚筒又称主动滚筒,主要作用是利用摩擦力把动力传递给输送带。张紧装置通常装在从动滚筒一端。4.张紧装置作用:使输送带得到必要的张力,以免胶带在滚筒上打滑,并可减小输送带在两组托辊间的垂度,减少振动。型式:螺旋式:结构简单紧凑,安装方便,但需人工调整,而且张紧力不能保持恒定。一般用于长度小于80m,且功率较小的输送机上;小车式:结构较为复杂,改向滚筒多,但能自动调节张力,并能保持张力恒定。一般用于长度较长,功率较大的场合;重锤式:结构比较简单,可自动调整张力,并能保持张力恒定,调整范围大。但是改向滚筒多,粉料容易污染带的非工作面,使带的磨损加剧。主要用于大长度大功率的输送机上。第一节固体输送设备•一、带式输送机•4.张紧装置•分别单击画面可以见到动画效果上一页回目录下一页5.卸料装置终端卸料不需卸料装置中间卸料卸料装置有两种型式:刮板卸料器结构简单、造价低,但带的磨损大,动力消耗也大。这种卸料器适用于平型带。电动卸料车可沿带往复行走,达到多点卸料的目的。6.清扫器作用:为了清除卸料后仍粘附在输送带上的粉状物料。第一节固体输送设备•一、带式输送机上一页回目录下一页L用途:用于块状、粉状物料及整件物品的水平或倾斜方向的输送;用作向其它加工机械及料仓的加料卸料设备;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。L特点:优点输送距离长,工作速度范围大(0.01~4m/s),输送能力高,动力消耗低,构造简单工作可靠,维修方便,运行平稳,无噪音,并可在全机任何地点加料或卸料。缺点不能实现密封输送;倾斜输送的斜度小于18°;只能作直线输送,要改变输送方向需几台输送机联合使用。第一节固体输送设备•一、带式输送机(二)主要参数的确定1.输送能力2.输送带宽度3.带速的确定上一页回目录下一页(1)连续输送散状物料Q=3600FρVc式中Q——输送能力,t/h;F——物料在带上的横截面积,m2;P——物料在带上的容积密度,t/m3;V——带速,m/s;c——输送机倾斜度修正系数,见表1-1-4。其中:F=KB2式中K——截面系数,与物料在带上的休止角β,托辊倾角(槽角)α及带宽B有关•式中•Q—输送能力,t/h;•m—单件物品质量,kg;•v—带速,m/s;•L—带上物品的间距,m。(2)输送成件物品每小时输送件数可用下式计算:2、输送带宽度•输送散物料时带宽可由下式求出:式中:B—输送带宽,m。Ks-截面系数(书P8)求出B值后,圆整为整数,再从带宽系列中选用标准值•输送成件物品时:带宽应比物品的宽度尺寸大50-100mm。3带速的确定•通过对输送能力的讨论可知,带速越高,输送能力越大。但是带速过大,输送带的抖动也越大,物料容易从带上抛出。而且,输送带也容易因磨损而损坏。所以,合理地选择带速很重要,一般可根据下列原则选定带速。•(1)较长及水平输送机,可选用较高的带速。•(2)输送易扬尘的粉状物料,应使1m/s。•(3)刮板卸料时,一般2m/s。•(4)人工检选时,0.3m/s。•(5)输送成件物品时,1.25m/s。(三)使用与维护1.加料要均匀。2.输送散物料时,注意清扫输送带的正反两面,保持带与滚筒及托辊间的清洁,减少磨损。3.定期检查各运动部分的润滑,及时加注润滑剂,以减小摩擦阻力。4.向上输送物料的倾角过大时,最好选用花纹输送带,以免物料滑下。5.对于倾斜布置的带式输送机,给料段应尽可能设计成水平段。6.经常检查和调整带的张紧程度,防止带过松而使输送带产生振打或走偏。7.发现输送带局部损伤,应及时修理,以防损伤扩大。第一节固体输送设备三、螺旋输送机•(二)主要参数的确定•4.功率•电动机功率:•式中N——电动机功率,kW;•k0——功率储备系数,取k0=1.2~1.4•η——传动效率,可取η=0.90~0.95上一页下一页回目录)(36700HLQN•二、斗式提升机机(一)构造和工作原理上一页回目录下一页主要由牵引件、滚筒、张紧装置、料斗、加料及卸料装置和驱动装置等组成。整个装置封闭在金属外壳内,一般传动滚筒和驱动装置放在提升机的上端。1、牵引件:胶带:中小生产能力,中等提升高度,较轻料。链带:提升高度高,重物料。2、料斗:承载部件(a)深斗流动性好、干燥物料(b)浅斗(多用)潮湿、流动差物料(c)三角形斗定向自流式卸料•二、斗式提升机机(二)装料与卸料方式上一页回目录下一页1、斗式提升机的装料方式(1)挖取法:物料加到提升机底部,被运转着的料斗直接掏取而提升。适用:适合于小或磨蚀性小的粉状物料。特点:其运行阻力较小,故料斗的速度较高。(2)撒入法:物料直接由装料口加到运行的料斗中。适用:适用于料块较大及磨蚀离心式卸料:离心重力式卸料:利用离心力和重力的双重作用卸料。物料的提升速度为0.6~0.8m/s。适用于流动性不太好的粉状料及潮湿物料。重力式卸料:依靠物料本身的自重卸料。物料的提升速度通常为0.4~0.6m/s,物料沿前一个料斗的背部落下,所以料斗要紧密相接。次法适宜提升块度较大,磨蚀性强及易碎的物料。2、卸料方式(b)无定向自流式:也称离心重力式卸料,利用离心力和重力的双重作用卸料。物料的提升速度为0.6~0.8m/s。适用于流动性不太好的粉状料及潮湿物料。(c)定向自流式:也称重力式卸料,依靠物料本身的自重卸料。物料的提升速度通常为0.4~0.6m/s,物料沿前一个料斗的背部落下,所以料斗要紧密相接。次法适宜提升块度较大,磨蚀性强及易碎的物料。(a)离心式:利用离心力将物料卸出,物料的提升速度通常在1~2m/s左右。离心卸料要求料斗间距大,以免砸伤料斗。适用于粒度较小,流动性好,而磨蚀性小的物料。各使用什么样的料斗合适?经实验和研究结果表明:①在转数较高,当极点的位置在驱动轮的圆周以内时,离心力F就大于重力G,这时物料就在斗内向着它的外壁运动,从而使料斗作离心式卸料。②当转数较低,即F〈G,则料斗作无定向自流式卸料。③若转数适中,即F接近G,则料斗作定向自流式卸料。第一节固体输送设备•二、斗式提升机机(三)主要参数的确定1.提升能力Q——提升能力,t/h;i0——料斗容积,m3;v——提升速度,m/s;ρ——物料堆积密度,kg/m3;——料斗的充填系数,与物料的性质有关,见表1-1-6。a——料斗间距,m,见表1-1-7。k--供料不均匀系数,一般取k=O.65~0.85。上一页回目录下一页kvaiQ03600•二、斗式提升机机(三)主要参数的确定2.功率斗式提升机传动轴功率可按下式近似计算:No——传动轴功率,kW;Q——输送量,t/h;H——提升高度,m;V——提升速度,m/s;k1、k2见表8-1-8上一页回目录下一页)15.1(367210VkkQHN•二、斗式提升机机(三)主要参数的确定2.功率求出No后再按下式)计算电动机功率即可式中:N——电动机功率,kW;k’——储备系数,与提升机高度H有关H≤10mk’=1.45;10mH≤20mk’=1.25;H20mk’=1.15;•η1——减速器效率,取η1=0.95;η2——传动滚筒效率,取η2=0.90;上一页回目录下一页210'NkN(四)斗式提升机的使用与维护1.新安装的斗式提升机要进行2h以上的空载试车,合格后还应进行16h以上的负荷试运转。2.加料要均匀,防止卡死。3.应在空载下起动,在停车前应将机内物料全部卸出。4.通过孔口定期观察和调整牵引件的张紧程度,以防发生振动或跑偏。5.被输送物料中的最大料块尺寸应满足下面条件:式中dmax——最大料块尺寸,mA——料斗口宽度m——根据物料粒度而确定的系数,当物料中最大颗粒的含量为l0~25%(质量百分数)时,m=2~2.5;当最大颗粒含量为50%以上时,m=4.25~4.75。如不满足上式的条件,应将料斗口尺寸作相应调整或更换提升机型号。mAdmax三、螺旋式输送机三、螺旋式输送机•螺旋输送机是密封输送设备。主要用来输送粉状或粒状物料。可实现边输送边混合、挤压等操作。•适合于水平、倾斜(20度)输送,也有垂直螺旋输送机。•优点:构造简单,横截面尺寸小,制造成本低,密封性好,操作方便,便于改变加料和卸料位置。•缺点:输送过程中物料易过粉碎。输送机零部件磨损较重,动力消耗大。输送长度较小(小于40m),输送能力较低。(一)构造和工作原理•1—驱动装置;2—出料口;3—螺旋轴;•4—中间吊挂轴承;5—壳体;6—进料口1、构件(1)螺旋轴•实体螺旋、带式螺旋