食品机械与设备(前言输送篇)
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食品加工机械课程教案课程编号:课程名称:食品加工机械课程英文名称:Food processing machinery 授课对象:食品科学与工程专业本科生学时数:36学时学分数:2学分执笔人:齐祥明编写日期:2006.10第四章食品输送机械一、教学目标1、知识方面:掌握带式输送机、料斗提升机、螺旋输送机等设备的工作原理、设备构件、特点和适用范围以及简单的工艺计算;掌握气力输送系统的工作原理、各种流程的分类及优缺点、各部分设备工作原理等;了解真空吸料、水力流送槽等液力输送设备;2、能力方面:能够根据物料和加工任务的不同选择不同的输送机械,对于带式输送机、料斗提升机、螺旋输送机等能根据产能进行主要技术参数的推算。
二、教学重难点分析1、教学重点:带式输送机、料斗提升机、螺旋输送机等设备的工作原理、设备构件、特点和适用范围以及简单的工艺计算;气力输送系统2、教学难点:带式输送机的各类滚筒;斗式提升机的装料、卸料方式;螺旋输送机的工艺计算;气力输送中的分离、除尘设备的工艺计算。
三、教学过程设计1、本课题参考课时为5~6课时;教学模式以讲述为主,结合与学生讨论。
2、教学内容:概述在食品工厂中,存在着大量物料的输送问题,为了提高劳动生产率和减轻劳动强度,需要采用输送机械来完成输送物料的任务。
尤其是采用了先进的技术设备和实现单机自动化后,更需要将单机之间有机地衔接起来,组成自动线。
同时输送机械对保证食品卫生具有相当重要的意义。
例如,生产果汁、果酱、乳品时,通过泵及管道连续输送,可大量节约劳动力,卫生亦有保证。
运输机械的选择,要考虑工艺生产的过程,还要考虑生产流水线的情况进行全面分析,力求技术上合理,经济上合算。
在食品加工过程中所要输送的物料种类繁多,而且各物料的性质差异很大,所以,输送机械的选用要根据物料来确定。
一般按其工作原理,输送机械可分为连续式输送机械和间歇式输送机械两大类,按所输送物料的状态可分为固态物料输送设备和液态物料输送设备。
食品机械与设备食品机械与设备:在食品加工过程中所采用的机械装置和设备。
第二章1.带式输送机:原理:利用输送皮带与物料间的摩擦力使物料随输送带一起运动,从而完成输送任务。
输送物料:块状、颗粒状物料及整件物料功能:水平输送、倾斜输送特点:输送量大,动力消耗少,运转连续,工作平稳,输送距离大。
应用:常用于块粒状物料的水平或倾斜方向的运输。
主要构件:输送带,驱动装置,机架和托辊,张紧装置常用输送带: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。
2.斗式提升机:原理:利用附在带或钢索或链条等挠性物上的料斗在垂直或倾斜的方向上作往复运动来将低处的物料输送到高处的。
基本结构:相当立起来的在带上安装了若干个料斗的带式输送机,其主要部件为带或链条、鼓轮、传动装置和装、卸料装置等。
用途:主要用于垂直、倾斜连续输送散状物料。
优点:结构简单;占地面积小;提升高度大(一般12~20m,最高可达30~60m);密封性好,不易产生粉尘。
缺点:料斗和牵引件易磨损,对过载敏感性大。
主要构件1)料斗2)牵引件3)机筒生产率计算:斗式输送机的生产率由牵引件单位长度上的物料质量q(线载荷)和料斗的运动速度v决定。
线载荷有每米长度上料斗数目和每个料斗内所盛装物料的质量来确定。
3.螺旋输送机:工作原理:带旋转的轴在封闭的料槽内旋转。
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。
液体物料输送机械1.离心泵:用途:低黏度液料(包括工艺用水)、液体介质(如热水、冷水和冷冻盐水等)常采用离心泵输送。
基本原理: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。
优点:结构简单,流量大而且均匀,操作方便。
缺点:容易造成气缚现象,对泵有伤害。
应用:将流体物料从低到高输送,或沿管道送至远方。
离心泵的叶轮a.封闭式:叶轮两侧有前盖板和后盖板b.半封闭式:吸口侧无前盖。
《食品机械与设备》课程教学大纲总学时:48学分:3理论学时:36实验学时:12面向专业:食品科学与工程课程代码:4100137先开课程:工程材料、机械设计基础等课程性质:(必修课)执笔人:王世清审定人:(张岩)(孙庆杰)第一部分:理论教学部分一、说明1、课程的性质、地位和任务《食品机械与设备》是讲述有关食品机械与设备结构、性能、工作原理、应用特点以及参数的选择与确定等内容的课程。
本课程是食品科学与工程专业学生通过学习过物理学、工程力学、机械原理、食品工程原理等课程基础上一门重要的专业必修课。
通过本课程的学习,使学生具备一定的机械设备选型基础,掌握工艺设备的一般设计方法,了解目前该领域的最新技术和初步把握发展动态的能力,为今后能完全胜任食品科学与工程技术工作打好基础。
2、课程教学和教改基本要求本课程的教学基本上由理论教学、实验教学和实践教学三大部分组成。
理论部分采取板书结合多媒体进行教学,大量的食品机械图片和动画,形象的展示食品机械的工作原理和工作状态,使学生能够较好的掌握理论知识。
实验教学和实践教学部分是在校内基地和校外企业中进行,让学生更多把理论和实践结合起来,强化基本技能。
通过本课程的学习使学生不仅学到理论基础知识,而且提高动手操作能力。
并通过课堂讨论、学术报告,了解学科的学术发展动态和进展。
另外,随着该学科技术研究的深入,不断更新授课内容,改进教学方法,当新的食品机械不断出现时调整授课内容,使学生能够掌握最新的知识,以便适应社会经济的快速发展。
二、教学内容与课时分配绪论:国内外发展简况及本课程的内容和任务(2学时)重点:初步了解食品机械的发展简史。
第一章食品输送技术设备(6学时)第一节液力输送技术装备1.液力输送原理与分类2.离心泵的原理与结构3.往复泵的原理与结构4.转子泵的原理与结构5.其他泵的原理与结构第二节气力输送技术装备1.气力输送原理与分类2.气力输送的动力设备3.气力输送的配套设备4.气力输送系统的设计第三节振动输送技术装备1.振动输送原理与分类2.振动输送的主要设备第四节螺旋输送技术装备1.螺旋输送原理与分类2.螺旋输送的主要设备第五节其他输送装备及应用1.带式输送原理与设备2.刮板输送原理与设备3.斗式输送原理与设备4.悬挂与板式输送设备重点:离心泵的原理与结构及其示意图、气力输送原理与分类。
简答题1.食品工厂用于输送食品的输送带有哪些要求?答:输送带为牵引并兼作承载件。
要求其强度高、挠性好、耐磨性强、延伸率及吸水性小。
2.张紧装置的作用是什么?答:张紧装置的作用是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。
3.确定带式输送机带速的原那么有哪些?答:〔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v<1 m/s。
〔3〕刮板卸料时,一般v<2 m/s。
〔4〕人工检选时,v<=0.3 m/s。
〔5〕输送成件物品时,v<1.25 m/s。
4.气力输送系统中的主要设备有哪些?它们在整个系统中的功能各是什么?答:〔1〕供料器功能:使物料进入输料管,并形成一定的混合比。
〔2〕输料管功能:输送物料〔3〕别离器功能:通过降低气流速度改变气流运动方向或在离心力的作用下是物料与气体别离。
〔4〕空气除尘器功能:出去气流中许多微细的物料颗粒。
〔5〕风机功能:可产生一定压差的气流,用以克服气力输送系统各构配件引起的压力损失。
5.斗式提升机的装料和卸料方式各有哪几种?答:装料方式有掏取法和灌入发。
(1)掏取法:物料加到提升机底部,被运转着的料斗直接挖取而提升。
(2)灌入发:物料直接由装料口加到运行的料斗中。
卸料方式有离心式、离心重力式及重力式。
(1)离心式:利用离心力将物料从卸料口卸出。
(2)离心重力式:利用离心力和重力的双重作用卸料。
(3)重力式:依靠物料本身的自重卸料。
7.真空吸料装置有何优缺点?答:优点:该装置对于酱类或带有固体状料液的输送特别适宜,因为用泵输送时,料液物料黏度大,具有腐蚀性,要采用耐腐蚀和不易堵塞的泵才适用,使用真空吸料装置那么可解决没有这种特殊泵是的输送问题。
且系统组成简单。
缺点:输送的距离和高度都不大,效率较低。
8.气力输送设备科分为几类?各有何优缺点?答:〔1〕.吸入式气力输送装置优点:供料简便并能实现多点供料。
第二章输送机械与设备食品工业的生产过程就是从原料到产品的输送流动过程。
据不完全统计从原料到成品的实际加工时间只占生产周期的15% ~20%,其余时间物料均处于停滞或输送状态,物料的输送费用占经营费用的20% ~40%,所以优化物料输送是提高食品生产效益的有效途径。
食品原料、辅料、废料、成品或半成品及物料载盛器的供排送均由输送机械完成,同时输送机械也提高了劳动生产率和减轻劳动强度。
食品输送机械根据输送物料的不同可以分为固体物料输送机械和流体物料输送机械。
固体物料输送机械根据输送原理不同又可分为带式输送机、斗式输送机、螺旋输送机、振动输送机及气力输送装置,流体输送装置根据机械结构不同可分为真空吸料装置和液料泵。
带式输送机是食品工厂广泛采用的一种连续输送机械。
常用于块状、颗粒状物料及整件物料进行水平方向或倾斜方向运送。
同时还可用作选择、检查、包装、清洗和预处理的操作台等。
带式输送机的优点是输送量大,动力消耗少,运转连续,工作平稳,输送距离大。
缺点是输送轻质粉状物料时易产生粉尘飞扬现象,倾斜角度大于200时,则工作不可靠。
这是带式输送机的构造,工作原理见课本第5页。
其中主要构件有输送带、驱动装置、托辊及张紧装置。
输送带是牵引和承载功能的构件,应具有强度高、质量轻、延伸率小、吸水性小、耐磨性好特点。
食品工业常用橡胶带、纤维编织带、网状钢丝带及塑料带。
驱动装置是带式输送机的动力来源,包括电动机、减速器、驱动滚筒。
托辊用于承托输送带及其上面的物料,避免作业时输送带产生过大的挠曲变形,分为上托辊(即载运托辊)和下托辊(即空载托辊)两种,托辊间距一般取0.4~0.5m,物料轻可取1~2m,对于大于20kg成件品托辊间距要小于物料在运输方向长度1/2。
张紧装置是用来调节输送带的松紧程度的部件,有旋转式和重锤式。
关于带式输送机的输送能力及带宽的确定请大家参照一下课本第8页。
我们不仅要会用,更重要的是保养和维护,带式输送机在使用时要注意以下几点。