食品工程原理 输送机械(2) PPT课件

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K-K
Zs
ps s
离心泵的安装高度
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一、汽蚀现象
当pkpv， 叶轮中心汽化汽泡
被抛向外围
压力升高 凝结局部真空
周围液体高速冲向汽泡中心
撞击叶片(水锤)
• 伴随现象
①泵体振动并发出噪音
②H, qv , 严重时不送液； ③时间长久，水锤冲击和化学腐蚀，损坏叶片
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一、汽蚀现象
离心泵的结构组成
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一、离心泵的工作原理和主要部件
1.离心泵的工作原理
灌满液体 ，叶轮旋转 离心力甩出液体
泵壳内进行能量的转换
流体被压出 叶轮中心形成真空 在压力差的作用下流体被压入泵内
思考： 流体在泵内都获得了什么能量？其中那种能量占主导 地位？
常压流体 被甩出
机械旋转 的离心力
高速流体
汽蚀现象产生的原因
• 安装高度太高； • 被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高； • 吸入管路阻力或压头损失太高。
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二、离心泵的安装高度
1、允许吸上真空度
为避免汽蚀现象，安装高度必须加以限制，即存在最大 安装高度又称为允许吸上高度，指泵的吸入口与吸入贮槽 液面间可允许达到的最大垂直距离，以Zs表示。
流体分为液体和气体。 通常，将输送液体的机械称为泵； 将输送气体的机械按所产生压强的高低分为通风机、 鼓风机、压缩机和真空泵。 流体输送机械按工作原理分为：
动力式（叶轮式）：离心式、轴流式 容积式（正位移式）：往复式、旋转式 其他类型：喷射式等
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离心泵
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离心泵的外观
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三、螺旋输送机
是一种不带挠性件的密封输送设备。主要用来输送粉状或粒状物
料。
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一、 带式输送机
1 带式输送机构造和工作原理
• 主要由封闭的输送带、传动滚筒、改向滚筒、张紧装置、清扫器
及驱动装置等组成。
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1.1 输送带
• （1）橡胶带
由若干层纤维帆布作为带芯，层与层之间用橡胶加以 粘合而成的，其上下两面和左右两侧还附有橡胶保护层。 帆布带芯是交代承受拉力的主要部分，而橡胶保护层的 主要作用是防止磨损及腐蚀。
１、构造
三、 螺旋输送机
由轴、叶片、机壳、端轴承、中间轴承和端板等组成。
螺旋：左旋、右旋、单头、双头、三头 叶片：实体、带式、浆型 轴承：端轴承、中间轴承 机壳：槽身、端板、盖板、
进出料口
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2 螺旋输送机的特点
优点：构造简单，横截面尺寸小，制造成本低， 密封性好，操作安全方便，而且便于改变加料 和卸料位置。
• （2）刚带
采用低碳钢制成，其厚度一般为0.6~1.5mm，宽度在 650mm以下。钢带的强度高，不易伸长，耐高温，因 而常用于烘烤设备中 。
• （3）钢丝网带
强度高、耐高温。由于有网孔，故多用于边输送边进 行固液分离的场合。
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1.2 托辊
• 功能：承托运输带及物料的重量 • 型式：两种
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2.2 装料
离心式 离心重力式 重力式
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~q V
P~qV
qV
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(三) 离心通风机的选用
1. 计算输送系统所需的全风压，再换算成标定状 态下的全风压； 1.2
pt 0

0
pt

pt
2. 根据气体的性质及风压范围，确定风机的类型；
3. 根据qV、pt0 选风机的型号。
q V > q V需
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，
pt0 >pt0需
p1V1k p2V2k pV k Const . p2 T2 T1 p1
2 1
叶轮压力最低处压头
h hr 0.3
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pV 饱和蒸汽压头 g
pk g
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判别汽蚀条件： ha > hr , pk > pv时， 不汽蚀 ha ＝ hr , pk ＝ pv时，开始发生汽蚀 ha < hr , pk < pv时， 严重汽蚀
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三、压缩机
（一）离心压缩机 特点：
• 多级（10级以上）；
• 大叶轮； • 高转速（n&式压缩机
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1.工作过程
假设 • 理想气体； • 气体流经吸气、排气阀时流动阻力忽略不计； •压缩机无泄漏。
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流量只与泵特性有关，
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而压头只与管路特性有关
——正位移特性
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③ 功率与效率 qV H g P ——往复泵的总效率，一般为0.65~0.85。 适用压头高、流量小的液体，但不能输送腐 蚀性大及有固体的悬浮液。
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运行平稳、噪音小，但输送量小，提升的 高度小
链条
强度高，输送量大，可在高温下工作，但 噪音大，运行不平稳
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3.2.3 机头（头轮、机头外壳、停止器、传动装置） 头轮：带轮或链轮
要求： 选择好轮的直径和宽度 可根据牵引构件的运行速度和卸料方式来确定 离心卸料： D=（0.185~0.204）v2（㎜） 混合卸料： D=（0.205~0.286）v2（㎜） 重力卸料： D=（0.306~0.612）v2（㎜） 3.2.4 机筒： 单筒或双筒
拉力螺杆
压力螺杆
重锤式
弹簧和调节螺钉
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1.3.6 加料装置： 漏斗式和螺旋式
1.3.7 卸料装置
中途卸料装置 ： 梨式挡板（分单侧和双侧），可在任意处卸料，可 用于粉料、颗粒料或成型物品的卸料 端部卸料滚筒：
一般为驱动滚筒，靠运行过程中所获得的离心力 以抛物线的形式卸料，用于松散性好、流动性好的 物料的卸料
② 胶液冷粘缝纽法 ③ 硫化胶接法 ④ 机械连接法 其中① ② ④连接处强度只有原来的 40%，而③为原来的90%
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1.3.2 支承装置
作用： 承托运输带及其上的物料，保证带子能平 稳运行。分上支承装置和下支承装置
平面单辊
单支双辊
平面多辊
双支双辊
凹面单辊
凹面多辊
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1.3.3 滚筒 分类
驱动用的滚筒 张紧用的滚筒 改向用的滚筒 增大包角用的滚筒 简单的带式输送机只有驱动用和张紧用滚 筒，分别装在输送机的两端
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1.2. 2 按安装形式分
移动式螺旋输送机 固定式螺旋输送机
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1.2.3 按工作角度的不同分
立式螺旋输送机：
用于垂直向上输送物料 水平螺旋输送机： 用于水平输送物料或小倾角输送物料 倾斜式螺旋输送机： 用于倾角在20~90°之间的倾斜输送

流体输送机械
2．离心泵的主要性能 （1）离心泵的主要性能参数 要正确选择和使用离心 泵 ，必须了解其工作性能 参数， 离心泵泵体铭牌上 标注的性能参数主要有流量、扬程、轴 功率和效率等。 ① 流量。离心泵的流量是指单位时间内，泵所排出的 液体的体 积 ，也 称为泵 的 输液能力，用符 号 qv 表示， 单 位 为 m3/s 或m3/h,离心泵的流量与泵叶轮直径、叶片宽度以及 叶轮转速有关。 ② 扬程。在液体输送中离心泵给予单位重量（1N）液 体的能量， 称为泵 的 扬 程，又 称泵 的 压头 ，用符 号 H 表示， 单 位 m， 泵 的 扬 程由 实验测 得， 泵 的 扬 程取 决 于 泵 的 结构 （叶轮直径，叶片的弯曲情况）、转速和流量。
率不低于最高效率的92%的范围内工作。
流体输送机械
（3）影响离心泵性能的因素 ①液体物理性质 的影响 。因 泵 生 产 部 门 所提供的特性 参数或特性曲线是用常温清 水做实验测定的， 当所输送的 液体种类或输送条 件发生改 变时，流体的物理性 质将发生 变化，则要对原参数和特性曲线进行修正。 a．液体密度的影响。离心泵的流量、扬程和效率均与 密度无关，所以 H - qv 线、η- qv线保持不变。泵的轴功率 则与密度成正比，因此泵的原P-qv线应进行修正。 b．液体黏度的影 响 。离心 泵 所 输 送的液体黏度增大， 则泵的流量、扬程、效率均变小，而 轴功率增大，此时， 泵的三条特性曲线均应进行修正。
流体输送机械
图2-3 泵壳 1泵壳 2叶轮
流体输送机械
③轴封装置。由于泵轴转动而泵壳固定不动，因此泵 轴和泵壳之间必然有缝隙，这种缝隙如果与泵内高压液体 相通，则液体将从泵壳沿轴的四周漏出；如果缝隙和泵的
吸入口相通，则因吸入口为低压区，外界空气就会沿轴进

二、食品输送机械设备识图
料斗布置：
背部（后壁）固接在牵引 带式链条上。
双链式斗式提升机的链条 有时也可固接在料斗的侧 壁上。
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。
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
二、食品输送机械设备识图
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。
二、食品输送机械设备识图
单螺杆泵属于密封型螺杆泵。当泵运转时，螺杆与泵缸之 间与右端吸口相通的工作容积不断增大而吸入液体，然后形 成与吸口隔离的封闭容腔，继而左移与排口相通，该空间容 积又不断减小而排出液体。
二、食品输送机械设备识图
螺杆与主动轴间一般采用万向轴连接。万向轴的销轴靠润滑 脂润滑。
三螺杆泵工作机原械理轴封
二、食品输送机械设备识图
5、轴封：
由于泵轴转动而泵壳固定不动，在轴和泵壳的接触处必
然有一定间隙。为避免泵内高压液体沿间隙漏出，或防止外
界空气从相反方向进入泵内，必须设置轴封装置。
轴封装置主要防止泵中的液体泄漏和空气进入泵中，以
达到密封和防止进气引起泵气蚀的目的。
轴封的形式有带骨架的橡胶密封、填料密封和机械密封。
二、食品输送机械设备识图
1、带式输送机的结构：带式输送机是由挠性输送带作 为物料承载构件和牵引件来输送物料的运输机构的一种形式。
二、食品输送机械设备识图
二、食品输送机械设备识图
2、带式输送机的主要构件 输送带： 对输送带的一般要求：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。 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。

其余前后处理中的操作步骤则以物理加工为主要 特征，为反应器中的过程提供优惠条件，但它们 却占据生产过程的大部分，占据企业大部分的设 备投资和操作费用。
食品与生物工程学院
主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）
江苏大学《食品工程原理》课件
食品工业中的物理过程或物理操作步骤，对食品 工程师、科研人员及管理人员而言，非常重要。
processes is unified and simplified.
工业和过程生产线按单元操作分割，以统一和简
化描述。
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主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）
江苏大学《食品工程原理》课件
0.2.2 单元操作的特点
都是物理操作； 都是共有的操作； 原理相同，设备通用（不同过程中，设备的个数
的 设 计 指动量、热量、 浓 度 （ 指单 位 体积 物 差除以传递阻 一 求 传 （3）数学模型辅助实验测
主 设备 物质量)
理量）梯度乘系数
力
递阻力 （4）实验测掩盖求通量
线
完成 选用 设计 计算
选用 动量 型 设备
需求出设备的动 量通量(指单位 面积单位时间的 动量)
运用规律：动量通量 绝对值等于速度梯度 乘比例系数动力粘度 或表观动力粘度
食品与生物工程学院
主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）
江苏大学《食品工程原理》课件
对涉及生物、化学加工的食品加工过程而言，过 程的核心应当是生物化学或化学反应过程和设备 （反应器）。
为了过程得以经济有效地进行，反应器中应保持 某些优惠条件，如适宜的压强、温度、浓度、界 面积。
食品与生物工程学院
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主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）

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d轴功率：泵轴所需的功率。当泵直接由电动 机带动时，它即是电机传给泵轴的功率，单 位为W或kW。离心泵的有效功率是指液体从 叶轮获得的能量。
N
N e , (W
)
N HQ g , (W ) e
N HQ , ( kW ) 102
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(2)离心泵的特性曲线
4B20
n=2900r/min
η
26
80
24
70
22
H
60
H,m N,kW
η,%
20
50
18
40
16
8
30Nຫໍສະໝຸດ 1462012
4
10
10
2
0
0
20 40 60 80 ---1--0精0品文档1-2--0--- 140 160 Q m3/h
例 采用图示的实验装置测定离心泵的性能。 泵的吸入管内径为100mm，排出管内径为 80mm，两测压口间垂直距离为0.5m。泵的 转速为2900r/min，以20℃清水为介质测得以 下数据：流量15L/s，泵出口表压 2.55×105Pa，泵入口处真空度2.67×104Pa， 功率表测得电动机所消耗的功率6.2kW。
u2ctg2
Q
T g gD b T
22
u D2n,n为叶轮转速，r / min
2 60
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a 、叶轮的转速和直径 由上式可看出，当理论流量和叶片几何尺
寸（b2,β2）一定时，离心泵的理论压头随 叶轮的转速、直径的增加而加大；
b、叶片的几何形状 当叶轮的直径和转速、叶片的宽度及理论
90 , 则 cos 0