第一二章原料輸送

第一二章原料輸送第一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日主要參考資料1、高孔榮．發(fā)酵設(shè)備．中國(guó)輕工出版社，19912、鄭裕國(guó)．生物工程設(shè)備化學(xué)工業(yè)出版社20073、李艷．發(fā)酵工業(yè)概論．中國(guó)輕工業(yè)出版社19994、俞俊堂，唐孝宣．生物工藝學(xué)．華東化工學(xué)院出版社，19925、章克昌．酒精與蒸餾酒工藝學(xué)．中國(guó)輕工業(yè)出版社，19956、顧國(guó)賢．釀造酒工藝學(xué)(第二版)．中國(guó)輕工業(yè)出版社，19967、姚玉英等．化工原理．北京：科學(xué)技術(shù)出版社，19928、姚汝華．微生物工程工藝原理．華南理工大學(xué)出版社1996第二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日參考網(wǎng)站：生物器材網(wǎng)生物橋各種設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)家的網(wǎng)站

第三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日第一章緒論第二章物料的處理和輸送設(shè)備第三章空氣凈化除菌第四章培養(yǎng)基的制備第五章通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備第六章厭氧發(fā)酵設(shè)備第七章植物細(xì)胞（組織）和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器第八章生化反應(yīng)器的比擬放大第九章過(guò)濾離心和膜分離設(shè)備第十章離子交換分離原理和設(shè)備第十一章蒸發(fā)與結(jié)晶設(shè)備第十二章干燥設(shè)備第十三章蒸餾設(shè)備第四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日第一章緒論生物技術(shù)是當(dāng)今最活躍、發(fā)展最迅速的、最重要的科學(xué)技術(shù)之一，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥工業(yè)及環(huán)境保護(hù)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域有著舉足輕重的作用。生物技術(shù)的基因工程為先導(dǎo)，結(jié)合發(fā)酵工程、酶工程和生化工程技術(shù)，構(gòu)成了現(xiàn)代生物技術(shù)。生物工程設(shè)備則是生物工程技術(shù)和化學(xué)工程與設(shè)備交叉的結(jié)合體。

第五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日本課程將按各種設(shè)備的共性，密切結(jié)合發(fā)酵生產(chǎn)的特征，重點(diǎn)闡述設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理、特點(diǎn)、設(shè)計(jì)計(jì)算、選型及保養(yǎng)。包括整個(gè)發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中所需要用到的物料的處理和輸送設(shè)備，培養(yǎng)基的制備設(shè)備，無(wú)菌空氣系統(tǒng)，生物反應(yīng)器，過(guò)濾、結(jié)晶、干燥、蒸餾及冷卻設(shè)備。第六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日生物反應(yīng)發(fā)酵原材料培養(yǎng)基加工粉碎選料配料輸送滅菌產(chǎn)品產(chǎn)品提取下游技術(shù)無(wú)菌空氣系統(tǒng)一般生物反應(yīng)過(guò)程示意圖生物催化劑細(xì)胞酶沉淀分離（過(guò)濾、離心、超濾反滲透）等干燥、蒸餾商品市場(chǎng)接種空壓機(jī)空氣凈化蒸汽第七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日生化反應(yīng)的目的：可分為三類(lèi)：1.生產(chǎn)細(xì)胞：菌體細(xì)胞，單細(xì)胞蛋白、活菌制劑等2.細(xì)胞的代謝產(chǎn)物：酒精、氨基酸、抗生素等3.直接用酶催化的產(chǎn)物：淀粉糖（果葡糖漿、葡萄糖、飴糖等）大豆蛋白低分子肽等第八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日生化反應(yīng)器的分類(lèi)根據(jù)細(xì)胞或組織生長(zhǎng)代謝的要求可分為：

1.厭氧生物反應(yīng)器：發(fā)酵過(guò)程不需通風(fēng)，有時(shí)需通N2或CO2

罐內(nèi)正壓提高厭氧水平。如：酒精發(fā)酵、啤酒、雙歧桿菌培養(yǎng)（N2）2.通風(fēng)生物反應(yīng)器：發(fā)酵過(guò)程需通風(fēng)機(jī)械攪拌、氣升式、自吸式等不同結(jié)構(gòu)第九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日3.光照生物反應(yīng)器：殼體部分或全部采用透明材料，以便光照。配有光源，白天可利用日光。4.膜生物反應(yīng)器：器內(nèi)裝有適當(dāng)?shù)牟考鳛樯锬さ母街w，或用超濾膜將細(xì)胞控制在某一區(qū)域內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。第十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日根據(jù)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)可分為：罐式；管式；塔式；池式生物反應(yīng)器根據(jù)器內(nèi)物料的混合方式可分為：非循環(huán)式；內(nèi)循環(huán)式和外循環(huán)式等無(wú)論何種反應(yīng)器，掌握基本的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)過(guò)程基本一樣。第十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日生化反應(yīng)器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：

細(xì)胞動(dòng)力學(xué)（菌體生長(zhǎng)規(guī)律、產(chǎn)物代謝的規(guī)律、基質(zhì)濃度產(chǎn)物濃度對(duì)發(fā)酵的影響等）、質(zhì)量傳遞（氣-液傳質(zhì)、液體-微生物）、能量傳遞、環(huán)境對(duì)發(fā)酵的影響、剪切力的影響等總之，生化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)是以生物體的代謝為核心，除考慮傳質(zhì)、傳熱的因素外，還需要考慮對(duì)環(huán)境條件的要求，確保這些條件的落實(shí)。同時(shí)為提高傳質(zhì)和傳熱的效率需配置攪拌裝置，同時(shí)需考慮剪切力對(duì)菌體生長(zhǎng)的影響。發(fā)酵過(guò)程純種培養(yǎng)，無(wú)菌條件的要求。第十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日第二章物料處理與輸送設(shè)備第十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日教學(xué)目的與要求：了解固體和液體物料的處理過(guò)程，掌握固體物料處理和粉碎設(shè)備、物料輸送設(shè)備。重點(diǎn)與難點(diǎn)：固體物料處理和粉碎設(shè)備、物料輸送設(shè)備。第十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日

講授內(nèi)容：第一節(jié)固體物料的處理與粉碎設(shè)備第二節(jié)固體物料輸送設(shè)備第三節(jié)液體物料輸送設(shè)備第十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日思考題1、解釋概念：粉碎比、混合比、壓頭、沖程、2、磁力除鐵器有哪幾種？大麥的精選和分級(jí)設(shè)備有哪些？3、粉碎機(jī)的類(lèi)型及其主要作用力？4、固體物料的單臺(tái)輸送設(shè)備有哪些？其適用輸送物料和條件？

5、氣流輸送的流程有幾種？特點(diǎn)？比較各流程。6、氣流輸送的設(shè)備組成？7、生物工業(yè)常用的泵及適用物料范圍第十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日8、某啤酒廠(chǎng)真空輸送麥芽。每天輸送量20噸，操作4h，輸送的水平距離50m，垂直距離25m，90°大彎管(r/D=6)2個(gè)，沉降式卸料器排料，后接旋風(fēng)分離器、袋濾器再由真空泵排空，空氣管長(zhǎng)20m，90°彎管(r/D=2)4個(gè)。要求⑴畫(huà)出工藝流程草圖⑵計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)量⑶計(jì)算輸料管管徑。第十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日第二章物料處理與輸送設(shè)備

第一節(jié)固體物料的處理與粉碎設(shè)備一、固體物料的篩選除雜設(shè)備雜物分三類(lèi)：1.纖維性較長(zhǎng)的物質(zhì)

2.顆粒狀的

3.鐵磁性物質(zhì)啤酒廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程：大麥—粗選—精選—分級(jí)

—浸泡發(fā)芽—干燥—粉碎—糖化—過(guò)濾

—煮沸—冷卻分離沉淀—前發(fā)酵—后發(fā)酵

—過(guò)濾—灌裝—?dú)⒕鋮s成品第十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日（一）谷物原料的粗選設(shè)備

除去糠灰、雜質(zhì)、鐵

1.大麥粗選機(jī)（平搖振動(dòng)篩）

2.磁力除鐵器

⑴固定形磁鋼裝置⑵永磁滾筒

第十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日

1.進(jìn)料斗

2.進(jìn)料壓力門(mén)

3.進(jìn)口吸風(fēng)道4.前沉降室

5.第一層篩面φ12~16mm5.5×20mm550mm6.大雜收集槽

7.第二層篩面1433mm3.5×20mm8.第三層篩面1515φ2mm3.5×20mm9.自衡振動(dòng)機(jī)構(gòu)

l0.彈簧減振器11.電動(dòng)機(jī)12.吊桿13出口吸風(fēng)道14.小雜收集槽15.橡皮球清理裝置16中雜收集槽17.篩體18.輕雜收集槽19.活瓣20.后沉降室2m/s21觀(guān)察孔22.調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)23通風(fēng)機(jī)SZ型轉(zhuǎn)速350~450r/min偏心距25~30mm4~7m/s進(jìn)口風(fēng)速4~6m/s出口風(fēng)速4~7m/s2m/s第二十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑴固定形磁鋼裝置第二十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日

CXY—25型永磁滾筒1上機(jī)體2磁鐵滾筒3下機(jī)體4蝸輪減速器5電動(dòng)機(jī)6.鐵隔板7.撥齒8.觀(guān)察窗9.大麥出口10盛鐵盒第二十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日

(二)大麥的精選及分級(jí)設(shè)備

1.目的:

精選目的除去圓形雜粒,特別是半粒大麥和草籽.

分級(jí)目的為了在浸漬和發(fā)芽過(guò)程保持均勻一致,提高麥芽質(zhì)量和出芽率.2.大麥精選機(jī)

⑴滾筒精選機(jī)

⑵碟片式精選機(jī)

⒊大麥分級(jí)設(shè)備

⑴平板分級(jí)篩⑵圓筒分級(jí)篩

一級(jí)麥粒腹徑在2.5~2.8mm；二級(jí)麥粒腹徑在2.2~2.5mm；三級(jí)麥粒腹徑在2.2mm以下。第二十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)A筒精選機(jī)第二十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日第二十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日1.碟片2.葉片3.短粒出口4.盛物盒第二十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日第二十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日大麥圓筒分級(jí)機(jī)Φ2.2mmΦ2.5mm結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單傳動(dòng)方便篩面利用率篩面的1/5第二十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日二、固體物料的粉碎設(shè)備（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第二十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日（二）物料的粉碎度（粉碎比）

粉碎比：物料粉碎前后平均粒徑之比。以x表示

x=D1/D2

D1

粉碎前物料的平均粒徑mmD2

粉碎后物料的平均粒徑mm（三）粉碎機(jī)械

1.錘式粉碎機(jī):

發(fā)酵工業(yè)用于原料的中碎和細(xì)碎⑴錘式粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)

錘式粉碎機(jī)作用力主要是沖擊力。第三十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、適應(yīng)性強(qiáng)，粉碎度大，生產(chǎn)能力高，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠；缺點(diǎn):

機(jī)械磨損大定型產(chǎn)品P170表第三十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑵錘式粉碎機(jī)的生產(chǎn)能力

圓孔篩：錘刀掃一次一個(gè)圓篩孔排出產(chǎn)品容量Vo(m3)

Vo=0.785·Do2·d·μ(m3)

式中：Do—篩孔直徑,md—產(chǎn)品粒度mμ—排料不均勻系數(shù)每h排出的產(chǎn)品體積V：

V=60×0.785·Do2·d·μ·Z·k·n

（m3/h）

Z—篩孔總數(shù)k—錘刀排數(shù)n—轉(zhuǎn)速r/min

每h排出的產(chǎn)品量（質(zhì)量）QQ=V.γ=15πDo2·d·Z·k·n·γ（t/h）

γ—產(chǎn)品的松散體積質(zhì)量（t/m3）第三十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日對(duì)于方孔篩：每個(gè)孔排出的產(chǎn)品容量（m3）

Vo=L·c·d·μ

（m3）

L、c—分別為篩孔的長(zhǎng)度、寬度m每h排出的產(chǎn)品量體積V：

V=60L·c·d·μ·Z·k·n

（m3/h）

Z—篩孔總數(shù)k—錘刀排數(shù)

n—轉(zhuǎn)速r/min每h排出的產(chǎn)品量（質(zhì)量）Q：

Q=V.γ=60L·c·d·μ·Z·k·n·γ（t/h）

γ—產(chǎn)品的松散體積質(zhì)量（t/m3）第三十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日也可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

Q=k·D1·L·ρ（kg/h）式中：D1—轉(zhuǎn)子的工作直徑mL—轉(zhuǎn)子的軸向長(zhǎng)度mρ—粉碎產(chǎn)品的密度kg/m3k—系數(shù)，大米瓜干大麥取80~100⑶粉碎機(jī)的功耗N：按經(jīng)驗(yàn)公式估算:

N=k·D12·L·n(kW)n—轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)r/mink—系數(shù)，與原料的性質(zhì)和粉碎度有關(guān)

k約為0.1~0.2，粉碎比大時(shí)取大值第三十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日

2.對(duì)輥粉碎機(jī)廣泛用于顆粒物料的中碎和細(xì)碎。啤酒廠(chǎng)麥芽、大米采用對(duì)輥粉碎機(jī)。主要作用力是擠壓力常用兩輥、四輥、五輥、六輥。⑴對(duì)輥粉碎機(jī)的構(gòu)造原理

第三十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日轉(zhuǎn)速2.5~6m/s，5~30%速差直徑250~800mm，L＜1500mm第三十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑵輥式生產(chǎn)能力：理論生產(chǎn)能力

Q=60πD1.n.b.L.ρφ（kg/h）

D1—軋輥直徑mb—兩輥間距m（0.0001~0.00015）

L—軋輥長(zhǎng)度mn—輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速r/minρ—被粉碎物料容重kg/m3Φ—松散系數(shù)大麥芽取0.5~0.7，與物料性質(zhì)和操作均勻度有關(guān)。

軋輥長(zhǎng)度100mm每小時(shí)粉碎大麥芽：雙輥粉碎機(jī)150~200kg/h

四輥式200~300kg第三十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑶功率估算：經(jīng)驗(yàn)公式：

a.

式中：k—系數(shù)取100~110G—粉碎機(jī)的生產(chǎn)能力（t/h）

d—被粉碎顆粒的腹徑cmω—軋輥轉(zhuǎn)速r/min

（經(jīng)驗(yàn)粉碎1t功耗2kW）

第三十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日b.也可按下式計(jì)算：

N=（0.8~1.06）kLυ（kW）式中：k—系數(shù)k=0.6D1/D2+0.15D1、D2—進(jìn)料、卸料粒度

L—軋輥長(zhǎng)度mυ—軋輥的圓周速度m/s

通常取2.5~5m/s⑷多輥粉碎機(jī)第三十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日光輥絲輥光輥絲輥12~14條/25.4mm第四十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日絲輥光輥光輥第四十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日

3.圓盤(pán)鋼磨

4.MF—260型鋼片式磨粉機(jī)三、固體物料的加水粉碎（濕法粉碎）

1.濕法粉碎設(shè)備

2.砂輪磨四、微細(xì)粉碎和超微細(xì)粉碎粒徑幾微米到幾埃。第四十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日第四十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)固體物料輸送設(shè)備對(duì)于發(fā)酵工廠(chǎng)物料輸送主要設(shè)備和方法機(jī)械輸送設(shè)備：P422

斗式提升機(jī)（垂直提升物料）

皮帶運(yùn)輸機(jī)（水平或斜向上提升物料）

螺旋輸送機(jī)（水平或斜向上提升物料）

氣力輸送系統(tǒng)（垂直或水平提升物料）第四十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日1、適用物料：松散型、小顆粒物料大麥、玉米、大豆砂粒、細(xì)煤斗式提升機(jī)常用于將物料垂直提升到一定高度，以便使物料借重力自流加工。國(guó)產(chǎn)的斗式提升機(jī)的型式有D型，HL型，PL型。D型是采用橡膠帶為牽引構(gòu)件，HL型是以鍛造的環(huán)形鏈條為牽引構(gòu)件，PL型是采用板鏈為牽引構(gòu)件。發(fā)酵工廠(chǎng)最常用的是以橡膠帶牽引的D型斗式提升機(jī)。斗式提升機(jī)斗式運(yùn)輸機(jī)第四十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日

2、構(gòu)造和原理膠帶或鏈條作牽引件，料斗用螺釘固定在牽引件上上下鼓輪張緊帶動(dòng)運(yùn)行。料斗：焊接沖壓深斗、淺斗、尖角形斗

1主動(dòng)輪2卸料口3料斗4輸料帶5從動(dòng)輪6進(jìn)料口7外殼8電動(dòng)機(jī)第四十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日料斗帶：常用膠帶帆布的橡膠帶比料斗寬35~40mm鏈條鋼制有較強(qiáng)牽引力適合較高效率、較高高度、較重物料輸送第四十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日裝料和卸料：裝料：掏取式喂入式同時(shí)第四十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日卸料：重力粘度較大、較重不易拋出的物料料斗速度0.5~0.8m/s離心干燥松散且磨損小的物料料斗線(xiàn)速度1~2m/s1離心式2導(dǎo)輪式重力3導(dǎo)槽式重力第四十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日3斗式提升機(jī)的計(jì)算⑴提升速度：物料確定

第五十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑵生產(chǎn)能力

V——一個(gè)斗子的容量，m3；

h——斗子間距；

v——提升速度，m/s；ρ——物料密度，kg/m3；φ——填充系數(shù)。見(jiàn)下表（kg/h）粉狀物料0.7~0.9小塊物料20~50mm0.6~0.8中塊物料50~100mm0.5~0.7大塊物料≥100mm0.3~0.5濕物料0.3~0.5第五十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑶功率消耗:Q——生產(chǎn)能力，t/h；H——提升高度，m；η——傳動(dòng)效率0.5~0.8電動(dòng)機(jī)功率:1.2阻力系數(shù)，啟動(dòng)時(shí)電機(jī)克服慣性(kW)第五十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日目前斗式提升機(jī)是定型產(chǎn)品，常用D型第五十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日皮帶輸送機(jī)皮帶運(yùn)輸機(jī)1適用物料：松散狀干濕物料或成包成件的物件

水平或有一定傾角物料輸送，傾角≤22°與物料和輸送帶的摩擦和自然降落的程度有關(guān)。

分類(lèi)：

固定式搬移式運(yùn)動(dòng)式

特點(diǎn)：使用非常方便，操作連續(xù)性強(qiáng)，輸送能力較高，在運(yùn)送相同距離和重量的物料時(shí)，帶式輸送機(jī)的動(dòng)力消耗最小。

第五十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日2構(gòu)造和原理

物料放在輸送帶上，靠摩擦力前進(jìn)，到帶的一端或規(guī)定位置靠自重或卸料器落下。構(gòu)造：帶、橡膠帶塑料帶鋼帶300~1200mm

托輥、上下間距1~1.5m箱鼓輪、傳動(dòng)和張緊裝置、加料和卸料裝置第五十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日帶:

橡膠帶塑料帶鋼帶300~1200mm安全規(guī)定，貨物在兩邊應(yīng)有50~100mm余量托輥:

上下間距一般與帶寬和物料有關(guān)松散物料一般1~1.5m≥20kg成箱間距≥箱在帶長(zhǎng)方向的1/2鼓輪:兩端滾輪卸料端主動(dòng)輪裝料端從動(dòng)輪寬度比帶寬大100~120mm，生鐵鑄造或鋼板焊接的空心輪.第五十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日傳動(dòng)和張緊裝置：電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)主動(dòng)輪端張緊裝置有重錘式和螺絲拉緊式人工加料和卸料裝置：

松散物料：均勻落料，常采用漏斗加料器，漏斗出口小于帶寬的0.7倍。卸料：末段自由落下，不用卸料裝置，中途卸料用擋板，與帶角度35~45°第五十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日3帶式輸送機(jī)的計(jì)算⑴皮帶運(yùn)行速度：與物料有關(guān)窄帶取小值寬帶取大值擋板卸料，＜1.5m/s成件物品，一般0.5m/s~1.5m/s或更小傾斜輸送，帶速降低，水平速度乘修正系數(shù)A第五十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑵生產(chǎn)能力：

A——物料在輸送帶上的橫斷面面積，m2；

v——皮帶速度，m/s；ρ——松散物料平均密度，kg/m3；φ——輸送系數(shù)0.8~0.85（t/h）第五十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑶功率消耗：P1——提升物料消耗功率；P2——克服摩擦阻力消耗功率；P3——克服空轉(zhuǎn)時(shí)牽引機(jī)構(gòu)阻力消耗功率；P4——使卸料設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)消耗功率，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況確定K——工作條件系數(shù)，與帶長(zhǎng)有關(guān)1.1~1.2，小于15m，K=1.2η——傳動(dòng)效率，0.7~0.85（kW）第六十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日具體計(jì)算（kW）提升高度m帶的長(zhǎng)度m帶速度m/s（kW）（kW）提升物料克服摩擦克服空轉(zhuǎn)第六十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日螺旋輸送機(jī)螺旋運(yùn)輸機(jī)攪龍1適用物料：潮濕的或松散粉狀或小顆粒物料。水平或傾角小于20°也有垂直報(bào)道2結(jié)構(gòu)和原理：軸承螺旋皮帶輪第六十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日

發(fā)酵工廠(chǎng)使用的螺旋輸送機(jī)有些是根據(jù)工藝需要而設(shè)計(jì)的非定型設(shè)備，有些是采用專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、外形小，密閉和中間卸料也適合有毒、塵狀物料的輸送。參數(shù)：螺旋轉(zhuǎn)數(shù)50~80r/min螺距：一般為螺旋直徑的0.5~0.8倍螺旋與槽的間距5~10mm，太大，丟料。料槽3~6mm鋼板葉片4~8mm鋼板

第六十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日3螺旋輸送機(jī)計(jì)算⑴生產(chǎn)能力：D——螺旋直徑，m；S——螺距，m；n——螺旋轉(zhuǎn)速，r/min；ρ——物料密度，t/m3；φ——槽的填充系數(shù)0.125~0.4糧粒0.33C——傾斜系數(shù)，水平1，5°0.9；10°0.8；

15°0.77；20°0.65。（t/h）第六十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑵動(dòng)力消耗L——輸送機(jī)長(zhǎng)度，m；H——輸送高度，m；K——阻力系數(shù)，谷物1.4，顆粒1.8η——傳動(dòng)效率0.6~0.8（kW）（kW）第六十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑶螺旋輸送機(jī)的直徑D計(jì)算：

Q——輸送量t/hρ——物料堆積密度t/m3K——物料綜合特性經(jīng)驗(yàn)系數(shù)粉粒狀、谷物干粉0.04~0.06，濕粉料0.07φ——填充系數(shù)，粉粒料0.25~0.35

濕粉料，混合時(shí)0.125~0.20C——傾斜系數(shù)第六十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日

常用螺旋直徑系列(單位mm)：

150，200，250，300，400，500，600

常用螺旋運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)系列(r/min)：

20，30，35，45，60，75，90，120，150，190

第六十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日4可彎曲螺旋輸送機(jī)以撓性螺旋體為構(gòu)件，用電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸送物料?？蛇x用不同幾何形狀的撓性螺旋體，可直線(xiàn)、彎曲輸送，也可沿設(shè)備周?chē)堖^(guò)墻體、樓層等，輸送靈活。輸送機(jī)可任意布置安裝。直線(xiàn)輸送垂直高度10m，水平25m；最長(zhǎng)撓性輸送管35m，超過(guò)10m，功率增加。優(yōu)點(diǎn)：只有撓性件是運(yùn)動(dòng)體，易維修，不污染被輸送物料?？蓮澢菪斔蜋C(jī)參數(shù)見(jiàn)教材P429表3-3-7第六十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日氣力輸送系統(tǒng)及設(shè)備

20世紀(jì)70年代在食品生化行業(yè)廣泛應(yīng)用，利用空氣在密閉管的流動(dòng)，帶動(dòng)物料懸浮輸送到目的地的方式。大麥、玉米、薯干、高粱等。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積小，費(fèi)用少，自動(dòng)化連續(xù)程度高，輸送能力和距離變動(dòng)范圍大；同時(shí)可對(duì)物料加熱、冷卻、干燥等操作。第六十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日一、氣流輸送原理㈠顆粒在垂直管中的懸浮氣流向上運(yùn)動(dòng)，顆粒受到三個(gè)力浮力和重力不變，與粒子有關(guān)顆粒與氣流相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的阻力Fs隨氣流變化，有三種情況：1Ws＞Fa+Fs粒子向下運(yùn)動(dòng)2Ws=Fa+Fs勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)自由沉降3Ws＜Fa+Fs粒子向上運(yùn)動(dòng)

Fa+Fs＞W(wǎng)s時(shí)氣流速度為輸送該物料的氣速Fa浮力Fs阻力s第七十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日㈡顆粒在水平管的懸浮1氣流湍流運(yùn)動(dòng)，在垂直方向分力使顆粒懸浮；2流體力學(xué)考慮，氣速在管中心位置速度最大，壓力最小。3中心線(xiàn)下側(cè)顆粒，顆粒上下受到壓強(qiáng)不同，由于自身旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生向管中心的作用力；麥格紐斯效應(yīng)Magnuseffect4顆粒形狀不規(guī)則，產(chǎn)生垂直分力，顆粒懸??；5顆粒與顆?；蚬艿琅鲎?，產(chǎn)生垂直分力，顆粒懸浮。第七十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日㈢顆粒在輸送管中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

與速度直接有關(guān)垂直管中，氣速達(dá)到顆粒懸浮速度，顆粒在氣流中呈流態(tài)化狀態(tài)，自由懸浮，氣速超過(guò)顆粒懸浮速度，氣流輸送，顆粒均勻分布?xì)饬髦?。水平管：氣速很大，顆粒全部懸浮，均勻分布即懸浮流狀態(tài)Streamflow；氣速降低，部分顆粒懸浮，部分沉積在管下部，處于兩相流動(dòng)狀態(tài)Two-PhaseConveying；氣速再降低，有顆粒從氣流中分離，產(chǎn)生堆積，形成“小砂球”向前推移，即團(tuán)塊流SlugFlow若達(dá)到完全懸浮的氣流輸送，必須具有足夠氣速第七十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日二、氣流輸送的流程按壓力和設(shè)備組合分為：吸引式真空輸送流程壓送式混合式（壓力真空混合式）第七十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日㈠真空輸送流程啤酒廠(chǎng)大麥輸送流程特點(diǎn)：系統(tǒng)真空，防止物料外漏，室內(nèi)清潔。不須加料器，排料處需密閉較好排料器，防止物料反吹。最大操作壓力5.332×104Pa表壓第七十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日㈡壓送式氣流輸送流程特點(diǎn)：較大的壓力差，可輸送潮濕物料，輸送距離和高度比吸入式大些。系統(tǒng)正壓。裝料需密閉較好的加料器，可自動(dòng)卸料。最大操作壓力：(6.86~8.34)×104Pa表壓，不反吹。第七十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日㈢混合式氣流輸送流程兼有真空式和壓送式的特點(diǎn)，可從數(shù)點(diǎn)吸入物料壓送到較遠(yuǎn)較高位置。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，風(fēng)機(jī)工作條件較差，空氣含塵較多。第七十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日流程比較：當(dāng)從一個(gè)加料點(diǎn)向幾個(gè)不同的地點(diǎn)送料時(shí)，適合采用壓力輸送流程；當(dāng)從幾個(gè)加料點(diǎn)向一個(gè)卸料點(diǎn)送料時(shí)，適合采用真空輸送流程；輸送量相同時(shí)，壓力系統(tǒng)較真空系統(tǒng)采用較細(xì)的管道；在壓力系統(tǒng)中，大約每kg空氣能輸送20kg的物料，相當(dāng)于24kg物料/m3的標(biāo)準(zhǔn)空氣，或1m3的物料/20m3的標(biāo)準(zhǔn)空氣氣體。真空系統(tǒng)是這些數(shù)值的一半。

選擇氣流輸送流程考慮：物料性質(zhì)、形狀尺寸、輸送距離等，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮。第七十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日三、氣流輸送系統(tǒng)的組成設(shè)備無(wú)論哪種流程需要七種設(shè)備：進(jìn)料裝置輸料管道塑料鋼管分離裝置閉風(fēng)器風(fēng)機(jī)除塵器空氣管道第七十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日1、進(jìn)料裝置：吸嘴和加料器吸入式，用吸嘴，風(fēng)量一定，吸入量越多均勻?yàn)楹谩３Ｓ芒艈喂芪欤狠斄瞎芸谖锪喜荒艿陀谶M(jìn)料管口，也不能插入物料過(guò)深。⑵帶二次進(jìn)風(fēng)口的單管吸嘴：⑶喇叭形雙筒吸嘴：喇叭口開(kāi)度θ=12~20°第七十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑶喇叭形雙筒吸嘴：從大豆輸送試驗(yàn)得到數(shù)據(jù)：環(huán)縫面積與入口面積比值可得到較大的混合比。氣速小于40m/s時(shí)，S=0；一般在S=0附近為宜，在α取低值時(shí)，外套筒降低到S=0.5De左右更好。第八十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑷固定型吸嘴：物料經(jīng)固定料斗吸入輸送管，滑板調(diào)節(jié)進(jìn)料量?？谔幯b鐵絲網(wǎng)⑸閉風(fēng)器旋轉(zhuǎn)加料器壓力輸送作為加料器；真空輸送作為卸料器。

容積滑板輸料管閉鳳器第八十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日工作過(guò)程：容積式加料器6、8葉片轉(zhuǎn)速低于0.5m/s，供料量與速度成正比供料的容積效率：0.75進(jìn)料體積與葉片格子的幾何容積第八十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日閉風(fēng)器的生產(chǎn)能力：

G=60q.n.η.ρ(kg/h)q----葉輪轉(zhuǎn)一周排出的體積m3/r；n----葉輪轉(zhuǎn)速r/min；η----葉輪體積效率0.75~0.85；ρ----物料的體積密度kg/m3；第八十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日2、分離裝置空氣與物料的分離卸料旋風(fēng)分離器

重力式分離器要求：分離效率高、性能穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、耐用、維修方便、費(fèi)用低等⑴旋風(fēng)分離器：離心式卸料器利用離心力沉降的原理從氣流中分離固體顆粒的設(shè)備。分離效果高，對(duì)小麥、大米、玉米可達(dá)到100%，但顆粒越小、越輕，分離難度越大。第八十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日分為兩種：切線(xiàn)入口加工簡(jiǎn)單全圓周蝸殼入口對(duì)細(xì)粉分離效果更高，壓力損失小，加工復(fù)雜。第八十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑵重力式分離器沉降式卸料器多種結(jié)構(gòu)利用氣流速度降低，物料自身重力沉降，對(duì)大麥、玉米可100%分離。第八十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日分離器的圓筒直徑：vt

懸浮系數(shù)m/s；L=(1.0~2.0)D1

顆粒大于3mm，1.0~1.5

中等顆粒，1.3~1.8

粉狀物料，1.5~2.0Φ必須大于休止角空氣流量，m3/s系數(shù)0.03~0.05第八十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日3、空氣除塵裝置：作用：分離回收粉狀物料、凈化空氣、防止顆粒進(jìn)入真空泵，損壞真空泵。⑴旋風(fēng)分離器標(biāo)準(zhǔn)化系列產(chǎn)品分離10微米以下的粒子，效率不高。⑵濾袋器⑶濕式除塵器第八十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑵濾袋器結(jié)構(gòu)直徑100~300mm濾袋濾袋負(fù)荷60~150m3/(m2.h)凈化效率98%以上。國(guó)產(chǎn)濾袋器多種型號(hào)LD8/1LD14LD18等濾袋數(shù)24~280個(gè)，過(guò)濾面積28.8~288m2.風(fēng)量4300~84000m3/h，阻力784~980Pa第八十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑶濕式除塵器各種類(lèi)型利用水捕集氣流中的粉塵。主要原理：水滴與塵粒的慣性碰撞。重力場(chǎng)，水滴直徑在0.1~1mm，除塵效果最佳。常用JN-64型6種風(fēng)量1000~14000150m3/h耗水量0.25~3.5m3/h、壓力損失245~539PaLS型18種風(fēng)量1250~14000150m3/h、耗水量0.54~1.62m3/h、壓力損失784Pa第九十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日四、氣流輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、流程的選擇和確定2、工藝流程圖和設(shè)備流程圖3、氣流輸送系統(tǒng)的計(jì)算第九十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑴、氣流速度的選擇：

對(duì)單個(gè)顆粒來(lái)說(shuō)，只要?dú)饬魉俣瘸^(guò)其懸浮速度，就可以進(jìn)行氣流輸送。氣流速度與顆粒大小、密度等有關(guān)。見(jiàn)上表一般90%的氣流輸送，氣流速度25m/s足夠。

若顆粒體積大于2cm3，密度880~1360kg/m3，增加5m/s；密度1360~1840kg/m3，增加10m/s；再大，由實(shí)驗(yàn)確定。第九十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日第九十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑵混合比：定義：每kg空氣所能提升的物料的質(zhì)量，或輸送的物料流量(kg/h)與空氣流量(kg/h)之比。

μ值越大，單位kg空氣輸送的物料越多。選擇：物料特性和輸送系統(tǒng)。一般，松散物料選擇大的混合比，潮濕、粉狀、??；第九十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑶輸送空氣量的計(jì)算：選擇風(fēng)機(jī)、真空泵Q----空氣輸送用量m3/h；m物----被輸送的物料量，kg/h；ρ氣----空氣密度kg/m3；μ----混合比。實(shí)際空氣用量可比計(jì)算值大10%~20%；防止漏氣和其他因素。第九十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑷輸送管徑(內(nèi)徑)的計(jì)算和選擇：已知?dú)饬魉俣葧r(shí)v氣：用此公式計(jì)算空氣管直徑：一般空氣管氣速取6~14m/s，壓縮空氣管路取6~10m/s，低壓或負(fù)壓管路取10~14m/s。m3/hm/s第九十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日空氣管管材：應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和耐磨性無(wú)縫鋼管、普通水煤氣管、不銹鋼管、硬質(zhì)聚氯乙烯管。

計(jì)算出管徑，根據(jù)國(guó)家管徑的規(guī)格圓整，選用標(biāo)準(zhǔn)管徑。公稱(chēng)直徑Dg表示。管件的公稱(chēng)直徑是指與它們相配的管子的公稱(chēng)直徑。第九十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑸壓力損失計(jì)算：（管網(wǎng)阻力）選擇風(fēng)機(jī)

輸送流程中，風(fēng)機(jī)的出口壓力或入口真空度必須大于管網(wǎng)系統(tǒng)的總的壓力降。包括：

a、空氣管的壓力損失△P1直管、彎管b、加速段的壓力損失△P2c、輸料管的壓力損失△P3垂直管、水平管、彎管d、分離器（卸料器）輸料管的壓力損失△P4f、空氣進(jìn)出口的壓力損失△P5

總壓損：△P=△P1+△P2+△P3+△P4+△P5

第九十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日風(fēng)機(jī)的計(jì)算和選型風(fēng)機(jī)選型兩個(gè)參數(shù)：風(fēng)量、風(fēng)壓為保險(xiǎn)起見(jiàn)，理論計(jì)算基礎(chǔ)上，加10~20%。風(fēng)量：風(fēng)壓：風(fēng)機(jī)的功耗：

根據(jù)國(guó)家風(fēng)機(jī)的系列選取。常用風(fēng)機(jī)：往復(fù)式真空泵、SZ型水環(huán)式真空泵、離心式風(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)效率0.5~0.7第九十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日例：某酒精廠(chǎng)采用吸入式流程一級(jí)輸送瓜干。每小時(shí)輸送量為4545kg/h，輸送的水平距離30m，垂直距離15m，90°大彎管(r/D=6)2個(gè)，空氣管長(zhǎng)度10m，90°彎管(r/D=2)3個(gè)，瓜干從沉降式卸料器排出，氣流再經(jīng)旋風(fēng)分離器、袋濾器后由風(fēng)機(jī)抽出排空。要求⑴畫(huà)出工藝流程草圖⑵計(jì)算輸料管徑⑶計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)量風(fēng)壓功耗。解：⑴畫(huà)出工藝流程圖第一百頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日⑵輸料管徑：選定風(fēng)速：吸入式風(fēng)速取v氣=22m/s一級(jí)真空輸送屬低真空輸送混合比取μ=3常溫常壓空氣的密度ρ=1.2kg/m3風(fēng)機(jī)風(fēng)量：空氣裕量10%第一百零一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日輸料管徑：此值不符合國(guó)家管道標(biāo)準(zhǔn)，查化工手冊(cè)圓整選用無(wú)縫鋼，公稱(chēng)直徑150，壁厚4.5。若選用塑料管，可查塑料管標(biāo)準(zhǔn)。第一百零二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)液體物料的輸送設(shè)備生物工廠(chǎng)液體物的輸送多采用：

離心泵、