物料預(yù)處理及輸送設(shè)備

關(guān)于物料預(yù)處理及輸送設(shè)備第1頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五

第一節(jié)固體物料的預(yù)處理一、固體物料的除雜與篩選設(shè)備（一）粗選機(jī)——振動篩（二）磁力除鐵器（三）精選設(shè)備二、固體物料的粉碎設(shè)備

1.錘式粉碎機(jī)

2.雙轉(zhuǎn)子錘式粉碎機(jī)

3.輥式粉碎機(jī)

4.圓盤鋼磨（磨盤機(jī)）三、固體物料的加水粉碎（混法粉碎）1.砂輪磨第2頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)固體物料的預(yù)處理一、固體物料的除雜與篩選設(shè)備(p162)發(fā)酵工廠以初級糧食為原料的生產(chǎn)中，谷物原料含有泥土、砂石、草籽、雜谷、金屬等雜質(zhì)，必須對原料進(jìn)行篩選和除雜處理。

粗選機(jī)（除石、草、土塊、小草籽、沙石和灰塵等）

磁鐵分離器（除磁性金屬、鐵釘、鐵屑、鐵絲等）

精選機(jī)（除圓形雜粒、半粒及分級等）

分級篩（平板分級篩、圓筒分級篩）第3頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五

（一）粗選機(jī)——振動篩1、功能：振動篩是原料處理中應(yīng)用最廣的一種篩選與除塵結(jié)合的清理設(shè)備，通過篩面水平做傾斜往復(fù)運(yùn)動來清除雜質(zhì)。如：10噸大麥粗選機(jī)第4頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五2、振動篩的主要組成部分：進(jìn)料裝置：使調(diào)節(jié)物料流量均勻分布篩體：分三層篩選吸風(fēng)除塵裝置：除塵自衡振動裝置：電機(jī)、吊桿第5頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五3、篩選工作原理：

第一層為接料篩，篩孔最大、篩面較短、反向傾斜60

第二層為分級篩，篩孔比所選原料稍大，正向傾斜100

第三層為精選篩，篩孔小于所選原料，正向傾斜120第一層上留下的為大雜質(zhì)（如草桿、泥塊）；第二層上留下的是稍大于原料的中級雜質(zhì)；第三層上留下的是所選原料；第三層下穿過的是小于原料的泥沙、雜草種子等小雜質(zhì)。第6頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五操作大麥進(jìn)入料斗1內(nèi)，以自重壓開進(jìn)料壓力門2。均勻料層經(jīng)進(jìn)口吸風(fēng)道3除輕雜質(zhì)和灰塵，進(jìn)入篩體的第一層篩面5，又稱接料篩面或初清篩面；篩上物為大雜質(zhì)（草桿、泥塊等），從大雜收集槽6排出；大麥等穿過篩孔進(jìn)入第二層篩面7篩理，篩出稍大于麥粒的中級雜質(zhì)由中雜收集槽16排出；大麥繼續(xù)穿過篩孔進(jìn)入第三層面篩8（精選篩面）清理，麥粒作為篩上物排出，經(jīng)出口吸風(fēng)道13再次吸除輕質(zhì)雜質(zhì)后流出機(jī)外。穿過第三層篩孔的泥沙、雜草種子等小雜質(zhì)，由小雜收集槽14排出。第7頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五4、吸風(fēng)除塵裝置：進(jìn)料吸風(fēng)道相對密封前后沉降室風(fēng)機(jī)集塵器出料吸風(fēng)道雜質(zhì)沿四壁下沉至底面

達(dá)到一定厚度

推動活瓣（密閉）

收集槽排出

第8頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五5、SZ型震動篩的技術(shù)參數(shù)第9頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五（二）磁力除鐵器

1、固定型磁鋼裝置永久性磁鐵或電磁鐵，數(shù)塊磁鋼排在一起，兩極間用薄木片襯隔。物料需薄層通過。特點：裝置簡單，除雜效果差，需定時對磁面進(jìn)行清理。第10頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五CXY-25型永磁滾筒的結(jié)構(gòu)1—上機(jī)體2—磁鐵滾筒3---下機(jī)體4---渦輪減速器5---電動機(jī)6---鐵隔板7---撥恥8----觀察窗9----大麥出口10---盛鐵盒

2、永久磁滾上機(jī)體（進(jìn)料裝置）組成磁鐵滾筒、磁芯部分下機(jī)體傳動裝置1）上機(jī)體：進(jìn)料口：淌板：物料導(dǎo)向壓力門：控制進(jìn)料量，使形成均勻入料層落到磁鐵滾筒上觀察窗：

第11頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五2）磁鐵芯子：固定中心軸上1700

永久磁鐵：鍶鈣鐵氧體48塊8組排列鋁質(zhì)鼓輪外筒：裝撥齒。轉(zhuǎn)動（磁鐵芯子不轉(zhuǎn)動）。

3）下機(jī)體：出料斗：接出料管道盛鐵盒

4）傳動裝置電機(jī)蝸輪減速器第12頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五（三）精選設(shè)備1、碟片精選機(jī)

碟片精選機(jī)的結(jié)構(gòu)

1——進(jìn)料口2——碟片3——軸4——軸承5——絞龍

6——大鏈輪7——小鏈輪8——鏈條9——隔板10——孔

11——長粒物料出口12——淌板第13頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五工作原理：碟片的兩側(cè)工作面制成許多特殊形狀的袋孔，當(dāng)?shù)诩Z堆中轉(zhuǎn)動時：（1）短粒物料被嵌入袋孔而被帶到較高位置，由于孔底逐步向下傾斜，短粒物料受本身重力作用再從袋孔中倒出，落入收集槽。（2）長粒物料則因其長度較袋孔長，雖有可能進(jìn)入袋孔，但其重心在袋孔之外，當(dāng)?shù)€未帶到一定高度，即從袋中滑落。絞龍：推進(jìn)作用第14頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五2、滾筒精選機(jī)袋孔在內(nèi)表面滾筒傾斜短粒嵌入袋孔位置深，帶上去從中部落下，由絞龍送出。長粒在未送上之前落下，依靠篩轉(zhuǎn)圓筒的傾斜度從下面出

第15頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五四、分級設(shè)備1.平板分級篩篩面作往復(fù)運(yùn)動，篩孔從上到下依次減小。從上部連續(xù)進(jìn)料，分別從不同的篩面出不同級別的物料。第16頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五2.圓筒分級篩篩筒傾斜角度為3-5°；篩筒直徑與長度之比為1：4~6；圓周速度約為0.7~1.0m/s，速度太快，粒子反而難以穿過篩孔，使生產(chǎn)率下降。篩分的原料由分設(shè)在下部的兩個螺旋輸送機(jī)分別送出，未篩出的一級大麥從最末端卸出。優(yōu)點：設(shè)備簡單，電動機(jī)傳動方便。缺點：篩面利用率小，僅為整個篩面的五分之一。

第17頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五二、固體物料的粉碎設(shè)備粒度變小，提高原料的利用率，表面積增大使能充分水解（一）物料粉碎的力學(xué)分析：擠壓破碎沖擊破碎研磨破碎剪切破碎劈裂破碎對堅硬和脆性的物料，擠壓和沖擊很有效。對韌性物料剪切力作用較好。對方向性物料則以劈碎為宜。各種粉碎機(jī)所產(chǎn)生的作用不是單純的一種力，往往是幾種力的組合。但對于特定的粉碎設(shè)備，以一種作用力為主。第18頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五（二）物料的粉碎度（粉碎比），以X表示。

X=————

可見：粉碎比表示粉碎操作中物料粒度變小的比例。對于一次粉碎后的粉碎比：

粗碎x=2~6中、細(xì)碎x=5~50磨碎x＞50總粉碎比是表示經(jīng)過幾道粉碎步驟后的總結(jié)果。D1D2D1------粉碎前的平均粒度mmD2------粉碎后的平均粒度mm第19頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五

（三）粉碎機(jī)械：

1、錘式粉碎機(jī)：瓜干、高粱、玉米、粉渣等的中碎和細(xì)碎。尤其適用于干脆性的物料。錘式粉碎機(jī)的作用力主要為沖擊力，干脆性物料抗沖擊性較弱。

第20頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五

主軸不運(yùn)轉(zhuǎn)時，下垂構(gòu)造：

錘刀

運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用成輻射狀篩網(wǎng)工作原理：物料從料斗進(jìn)入機(jī)內(nèi)，受到高速旋轉(zhuǎn)的錘刀的強(qiáng)大沖擊力的沖擊而被擊碎。小于篩孔直徑的物料落入出料口。大于篩孔直徑的物料受錘刀沖擊后，由于慣性四散再次被錘刀沖擊，直到落下篩孔。第21頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五

矩形錘刀帶角矩形斧形安裝：嚴(yán)格對稱安裝，保證主軸的動平衡。兩頭反正可調(diào)換。錘式粉碎機(jī)優(yōu)點：構(gòu)造簡單、緊湊、物料適性強(qiáng)，粉碎度大、生產(chǎn)能力大。

缺點：磨損較大，能耗高。第22頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五生產(chǎn)能力的計算：圓孔篩：設(shè)一個圓篩孔排出的產(chǎn)品定量V0（m3)V0=D02.d.μ

（m3)

D0-----篩孔直徑，m;

d----產(chǎn)品粒度，m；μ----排料的不均勻系數(shù)，一般取0.7。若轉(zhuǎn)子上有k

排錘刀，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周錘刀就掃過k

次。若轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n

(r/min)，篩孔總數(shù)為Z個，則每小時排出量為：

V=60×

D02.d.

μ

.Z

.

k.n(

m3/h)

或：Q=V.γ=15πD02dμZ

k

nγ（γ---比重T/m3

）（長方形篩孔可類推）π4π4第23頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五單轉(zhuǎn)子：由于物料環(huán)流，不僅嚴(yán)重影響顆粒的分級，也極大地削弱了錘刀的沖擊效果，造成很高的能量損失。雙轉(zhuǎn)子：軸轉(zhuǎn)方向相反，無環(huán)流，減少了動力消耗。第24頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五

兩輥式粉碎機(jī)

1——彈簧2——滾筒3——機(jī)座2.輥式粉碎機(jī)（1）雙輥式粉碎機(jī)適用：大麥、大米的粉碎、中碎和細(xì)碎。

滾筒：長1500mm，一個可移動。彈簧：調(diào)間距控制粉碎粒度構(gòu)造機(jī)座傳動裝置（電機(jī)、皮帶輪）安全罩第25頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五（2）四輥式粉碎機(jī)：為了用一臺粉碎機(jī)達(dá)到粉碎粒度和產(chǎn)量要求，采用多輥。

四滾式粉碎機(jī)構(gòu)造：入料口兩對軋輥（光面軋輥）兩個篩子細(xì)粉出料口皮殼細(xì)粒第26頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五（3）五輥式粉碎機(jī)前三個輥筒是光輥，組成兩個磨碎單元；后兩個輥筒是絲輥，單獨成一磨碎單元。通過篩選裝置的配合，可以分離出細(xì)粉、細(xì)粒和皮殼，特點：性能很好。如在啤酒加工過程中應(yīng)用，通過調(diào)節(jié)可以應(yīng)用于各種麥芽。第27頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五（4）六輥式粉碎機(jī)該機(jī)性能與五輥式相同。由三對輥筒組成。前兩對用光輥，主要以擠壓作用粉碎原料，可以使得生物質(zhì)原料的皮殼不致粉碎得太細(xì)而影響后一工序的操作，如啤酒廠的麥芽汁過濾。第三對輥筒用絲輥，將篩出的粗粒粉碎成細(xì)粉和細(xì)粒，以利于糖化時充分浸出有用物質(zhì)。

第28頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五輥式粉碎機(jī)生產(chǎn)能力的計算：

Q=60πD1

n

bLρφ(Kg/h)

D1--------軋輥直徑，m;n-------棍子轉(zhuǎn)速，r/min;

b-------

兩輥間距，m;L-------

輥長度，m;ρ

--------被粉碎物料的視密度；φ--------松散系數(shù)，（大麥φ=0.5~0.7）與物料性質(zhì)及操作均勻度有關(guān)，準(zhǔn)確數(shù)據(jù)可在生產(chǎn)實踐中查得。第29頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五3.圓盤鋼磨（磨盤機(jī)）粉碎小麥、玉米、大豆、大米等。

單轉(zhuǎn)盤構(gòu)造：

兩個帶溝槽的圓盤，一個固定，一個轉(zhuǎn)動；進(jìn)料口在圓盤中心；圓盤縫隙可調(diào)。

物料進(jìn)入后受離心力作用，在縫隙間向外甩出，并受到圓盤溝槽的研磨和剪切作用而被粉碎。

雙轉(zhuǎn)盤圓盤鋼磨：兩盤都旋轉(zhuǎn)，方向相反，剪切作用大，效率更高。磨盤機(jī)第30頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五三、固體物料的加水粉碎（混法粉碎）1、混法粉碎優(yōu)點（1）消除了粉塵危害，改善了勞動環(huán)境，降低了原料消耗；（2）粉碎過程中，淀粉已開始吸水膨脹，提高了蒸煮效果；（3）粉碎后經(jīng)預(yù)熱，提高了蒸氣的利用率；（4）由于粉碎在有水的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，使得機(jī)器零件（特別是刀片）的磨損減少，節(jié)省了設(shè)備維修費用。第31頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五2.砂輪磨

構(gòu)造：進(jìn)料斗上砂輪（靜止，碟形）下砂輪（轉(zhuǎn)動）傳動系統(tǒng)（在下面）出料口SM--30A型砂輪磨1---料斗2---上砂輪3---下砂輪4---出料嘴5---主軸6---主軸皮帶輪7---底座8---電機(jī)皮帶輪9---V帶10---電機(jī)必須先加水第32頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五3.

MSG-A系列麥芽濕式粉碎機(jī)第33頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五四、微細(xì)粉碎和超微粉碎

微細(xì)粉碎：0.3~0.05mm

超微粉碎：0.05~0.001mm球磨機(jī)第34頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五

第二節(jié)固體物料的輸送一、機(jī)械輸送設(shè)備（p422)發(fā)酵工廠物料輸送主要機(jī)械及方法有下述四種：（1）斗式提升機(jī)（垂直提升物料）；（2）皮帶運(yùn)輸機(jī)（水平或斜向上提升物料）；（3）螺旋輸送機(jī)（水平或斜向上提升物料）；二、氣力輸送系統(tǒng)（垂直或向上水平提升物料）

第35頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五一、機(jī)械輸送設(shè)備（p422)（一）斗式提升機(jī)適用于松散型、小顆粒物料。垂直提升小麥、玉米、高粱等。構(gòu)造和原理：鉸帶或鏈條做牽引件，料斗固定在牽引件上，裝在機(jī)殼內(nèi)。

頂部主動輪，下部從動輪。裝料：掏取式、喂入式或兩種同時作用。卸料：離心卸料：靠離心作用卸松散料重力卸料：靠導(dǎo)輪或?qū)Р鄣?6頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五料斗的形狀

淺斗：潮濕、較粘稠物料適用情況深斗：由于排盡困難，適用干燥易散的物料

尖角斗：此種料斗安裝時沒有間隔，側(cè)壁相接，形成一導(dǎo)槽。卸料時物料順導(dǎo)槽而下，不易側(cè)滾。而對于淺斗與深斗安裝時，每個相隔2.3~3h(h為斗深）

物料顆粒越小，速度越快。第37頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五第38頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五斗式提升機(jī)生產(chǎn)能力：

(Kg/h)

V-----一個斗子的容量，m3;h-----斗子的間距，m;v-----提升機(jī)提升速度，m/s;ρ-----被提升物料密度，Kg/m3

ф-----斗子的裝填系數(shù)，其值隨物料而異。第39頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五（二）帶式輸送機(jī)（皮帶輸送機(jī)）

結(jié)構(gòu)和原理：

封閉的環(huán)帶，兩個鼓輪；主動輪、從動輪、張緊裝置；物料依摩擦力隨帶前進(jìn)

特點：

結(jié)構(gòu)簡單；輸送能力大，動力消耗低；

傾斜度不大于20度

但改變方向需多臺聯(lián)合使用。2.主動輪3.從動輪4.托輥5.加料斗6.張緊裝置第40頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五帶式輸送機(jī)的生產(chǎn)能力Q=3.6A·v·ρ·φ(t/h)

Q——生產(chǎn)能力，t/h;A——物料在運(yùn)輸機(jī)帶上的橫截面積,V——運(yùn)輸帶的速度,m/s;ρ——松散物料的平均密度,kg/φ——輸送系數(shù)（可取0.8~0.85）第41頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五(三）、螺旋輸送機(jī)適用于松散的粉狀或小顆粒物料。（大米、小麥高粱、玉米等）1.結(jié)構(gòu)：

外殼、轉(zhuǎn)軸、螺旋螺距：一般為螺旋直徑的

0.5~1.0倍，易損傷的物料取小值，松散物料取大值。全葉式適用于水分大的物料。

第42頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五2.工作原理：當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，螺旋把物料沿料槽推動，在運(yùn)動中物料以滑動形式沿槽移動。特點：結(jié)構(gòu)簡單，外形小便于實現(xiàn)密封，不污染便于中間卸料和短距離水平卸料適用于濕度大的物料但由于推力全摩擦，能量消耗大，仰角一般不大于200。第43頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五二、氣力輸送系統(tǒng)及設(shè)備氣流輸送：又稱風(fēng)力輸送，是借助空氣在密閉管道內(nèi)的高速流動，物料在氣流中被懸浮輸送到目的地的一種輸送方式。目前工廠用于送大麥、大米、高粱、玉米等。優(yōu)點：（與機(jī)械輸送比較）（1）系統(tǒng)密閉，可避免粉塵和有害氣體對環(huán)境的污染（2）輸送的同時可對物料加熱、冷卻、混合、粉碎、干燥和分級除塵等。（3）容易實現(xiàn)自動化、連續(xù)化，改善了勞動條件。（4）可根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)比較隨意地布置輸送管道。第44頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五（一）氣流輸送原理1、垂直管中顆粒物料氣流輸送的流體力學(xué)條件

重力W

恒定受力浮力Fa

阻力Fs

隨氣流變化Fs

：顆粒與氣流相對運(yùn)動而產(chǎn)生的。（1）顆粒向下運(yùn)動：W>Fa+Fs;（2）顆粒相對靜止：

W=Fa+Fs;（3）顆粒向上運(yùn)動：W＜Fa+Fs;

Δ對于（3）為氣流輸送的正常狀態(tài)，此時V氣流

>V粒子第45頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五

2、顆粒在水平管中的懸浮

顆粒在水平管中的懸?。ㄊ芰Γ┹^為復(fù)雜，一般認(rèn)為是下列幾種力作用的結(jié)果：

（1）湍流時垂直方向上的分速度；（2）中心與管壁間速度呈拋物線，速度差造成的靜壓差產(chǎn)生的作用力；（3）麥格紐斯效應(yīng)，顆粒上下氣流速度差、壓強(qiáng)差，指向管中心；（4）顆粒不規(guī)則產(chǎn)生的垂直分力；（5）碰撞產(chǎn)生的垂直方向反作用力。第46頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五3.在水平管中的幾種狀態(tài)

（1）當(dāng)氣流速度很大時，顆粒全部懸浮，均勻分布于氣流中，呈現(xiàn)所謂浮流狀態(tài)。（2）極限狀態(tài)：上部稀薄，下部密集，兩相流動（3）團(tuán)流塊：堆積形成“小沙丘”向前推移第47頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五（二）氣流輸送流程

1.吸引式輸送流程（又稱真空輸送）流程特點：（1）風(fēng)機(jī)（真空泵）安裝在系統(tǒng)尾部；（2）整個系統(tǒng)處于負(fù)壓（密閉靠閉風(fēng)器）；（3）連接除塵裝置，勞動環(huán)境清潔；（4）可從不同的點向一處輸送第48頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五2.壓送式輸送流程

特點：（1）風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)的前端；（2）系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)；（3）可輸送潮濕的物料；（4）輸送距離和高度都比吸入式大。第49頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五3.混合氣流輸送流程第50頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五混合式輸送流程特點：（1）風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)中間，風(fēng)機(jī)前為負(fù)壓（吸送段）、風(fēng)機(jī)后為正壓（壓送段）；（2）可以從數(shù)點吸入物料，壓送較遠(yuǎn)、較高的地方；（集兩種流程優(yōu)點）（3）裝置較復(fù)雜，從分離器來的空氣含塵多。4.兩種流程的進(jìn)出料口比較：見圖加料處排料處管道吸入式需吸入裝置

需排料器壓送式需加料器不需排料器細(xì)第51頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五幾種流程的比較（1）吸入式流程的加料處，需要吸料裝置。而排料處則安裝有封閉較好的排料器，以防止在排料時發(fā)生物料反吹。由于輸送系統(tǒng)為真空,不易發(fā)生漏孔.（2）壓送式流程在加料處需要安裝有封閉較好的加料器，以防止在加料處發(fā)生物料反吹，而在排料處就不需要排料器，可自動卸料。（4）當(dāng)輸送量相同時，壓送式流程較吸入式流程采用較細(xì)的管道，這是因為它的操作壓強(qiáng)差為吸入式的1.5倍左右。（5）壓力系統(tǒng)大約每1kg的空氣輸送20kg的物料，負(fù)壓系統(tǒng)約為一半。（6）當(dāng)從幾個不同的地方，向一個卸料點送料時，采用吸入式氣流輸送最合適。而從一個加料點向幾個不同的地主送料時，采用壓送式氣流輸送最好。第52頁，共61頁，2023年，2月20日，星期五（三）氣流輸送的