生物工程與設(shè)備培訓(xùn)課程課件

生物工程與設(shè)備第一章物料的處理及物料輸送設(shè)備第一節(jié)固體物料的預(yù)處理設(shè)備一固體物料的篩選除雜設(shè)備發(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。（一）谷物原料粗選設(shè)備1大麥粗選機(jī)?大麥粗篩機(jī)（見圖）：由篩選與風(fēng)選組成?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。?2磁力除鐵器由永久磁鐵或電磁鐵組成。永久磁鐵結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)簡便和不耗電能，但磁力較弱，磁性會退化。電磁鐵磁力穩(wěn)定，性能可靠，但需一定的電流強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。常用的磁鐵分離器：平板式和旋轉(zhuǎn)式平板式磁鐵分離器（見圖）：由若干塊磁鐵排成一排，鑲在木槽中，磁極露在物料通過的傾斜平面上。?2磁力除鐵器由永久磁鐵或電磁鐵組成。永久磁鐵結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)簡便和不耗電能，但磁力較弱，磁性會退化。電磁鐵磁力穩(wěn)定，性能可靠，但需一定的電流強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。常用的磁鐵分離器：平板式和旋轉(zhuǎn)式平板式磁鐵分離器（見圖）：由若干塊磁鐵排成一排，鑲在木槽中，磁極露在物料通過的傾斜平面上。?旋轉(zhuǎn)式磁鐵分離器：由半圓形磁鐵鐵芯與旋轉(zhuǎn)滾筒組成。?1）固定形磁鋼裝置將永久磁鋼根據(jù)需要的數(shù)量組合起來，分散或集中裝置在谷粒經(jīng)過的加料斜槽或加工設(shè)備之前。2）永磁滾筒由上體機(jī)1，磁鐵滾筒2，下機(jī)體3，渦輪減速器4和電機(jī)5等組成。物料經(jīng)壓力門形成均勻的料層，落到磁鐵滾筒上，谷物隨滾筒轉(zhuǎn)動而下落，從出料口排出，其中磁性金屬雜質(zhì)被磁芯磁化，吸留在外筒表面，并被外筒上的撥齒帶著隨外筒一同轉(zhuǎn)動至磁場作用區(qū)外，自動落入鐵盒內(nèi)。?（二）大麥的精選及分級設(shè)備大麥發(fā)芽之前要精選，主要是去除圓形雜粒，特別是斷裂的半粒大麥和草籽。1大麥精選機(jī)利用雜粒與大麥長度不同的特點(diǎn)進(jìn)行分離。常用的精選機(jī)有碟片式和滾筒式。?（1）碟片式精選機(jī)：一組同軸安裝的圓環(huán)形鑄鐵碟片，碟片的兩側(cè)工作面制成許多特殊形狀的袋孔，當(dāng)?shù)诖篼湺阎修D(zhuǎn)動時，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，短粒物料受本身的重力作用從袋孔中倒出，落入收集槽中。長粒物料因長度較袋孔長，雖能進(jìn)入袋孔，但其重心仍在袋孔之外，當(dāng)?shù)€未帶到一定高度，即從袋孔中滑落，使長粒物料和短粒物料分離。???2）滾筒精選機(jī)構(gòu)件：內(nèi)表面開有袋孔的旋轉(zhuǎn)圓筒。物料進(jìn)入滾筒后，長粒物料在進(jìn)料壓力和滾筒本身傾斜度的作用下，沿滾筒長度方向由機(jī)器另一端流出，短粒物料則嵌入袋孔被帶到較高的位置，落入中央收集槽，由螺旋輸送機(jī)送出機(jī)外。?2大麥分級設(shè)備（1）大麥平板分級篩麥粒在篩面做往復(fù)運(yùn)動時，受到兩個力的作用，與運(yùn)動方向相反的摩擦力和保持自身運(yùn)動方向的慣性力，當(dāng)慣性力大于摩擦力時，麥粒才會運(yùn)動。由于篩面運(yùn)動方向有周期性的改變，慣性力也產(chǎn)生相應(yīng)變化，所以麥粒只沿篩面來回運(yùn)動。當(dāng)篩面填滿麥粒，而在篩的另一端又不斷進(jìn)料時，由于進(jìn)、排料水平的差異使麥粒沿著篩面移向出口。因此麥粒在篩面上振動停留的時間較長，有充分自動分級的機(jī)會。?2大麥分級設(shè)備1）大麥平板分級篩：麥粒在篩面做往復(fù)運(yùn)動時，受到兩個力的作用，與運(yùn)動方向相反的摩擦力和保持自身運(yùn)動方向的慣性力，當(dāng)慣性力大于摩擦力時，麥粒才會運(yùn)動。由于篩面運(yùn)動方向有周期性的改變，慣性力也產(chǎn)生相應(yīng)變化，所以麥粒只沿篩面來回運(yùn)動。當(dāng)篩面填滿麥粒，而在篩的另一端又不斷進(jìn)料時，由于進(jìn)、排料水平的差異使麥粒沿著篩面移向出口。因此麥粒在篩面上振動停留的時間較長，有充分自動分級的機(jī)會。?2）圓筒分級篩圓筒用鐵板沖孔后卷成，分層幾節(jié)筒篩，布置不同孔徑的篩面。圓筒用齒輪帶動。篩分的大麥由分設(shè)在下部的2個螺旋輸送機(jī)分別送出，未篩出的一級大麥從最末端排出。??第二節(jié)固體物料的輸送一、機(jī)械輸送設(shè)備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）

?（一）斗式提升機(jī)1.適用于垂直提升松散型、小顆料物料。2.構(gòu)造和工作原理：由轉(zhuǎn)動鼓輪、料斗、料斗帶組成。轉(zhuǎn)動鼓輪有主動輪與從動輪之分

主動輪：頂部，與減速器、電機(jī)相接，從動輪：在下部，張緊輪，有螺旋或重錘?料斗一般為薄鋼板用焊接或沖壓法制成，分深斗、淺斗和尖角形之分料斗帶為安裝料斗的牽引帶，常用有膠帶和鏈帶兩種，帶寬比斗大35～40mm。（鏈條帶適用高生產(chǎn)率，高度、較重的物料）?深斗角度大約為65度角，特點(diǎn)是裝料多，但排料難，所以適合干燥、易散落的顆粒料輸送。斗間距為2.3～3h（h為斗深）淺斗角度小，大約45度角，特點(diǎn)是卸料易，但裝料少，潮濕、較黏的物料可以采用。斗間距為2.3～3h（h為斗深）槽式斗（尖角形斗），下夾角大約50度角，特點(diǎn)是斗之間安裝無間隔，側(cè)壁相連成導(dǎo)槽。??裝料方式有：掏取式、喂入式，有的是掏取和喂入同時在起作用。?卸料方式有：

重力式——料斗的運(yùn)行速度為0.5～0.8m/s。

離心式——適用于干燥松散、磨損小的物料。料斗的線速度可達(dá)1～2m/s。—?3.斗式提升機(jī)的計算（1）斗式提升機(jī)的提升速度：不同物料采用不同的速度。斗式提升機(jī)提升速度

物料的大?。╩m）最大速度（m/s)405050~70更大的物料≤2.5≤2.0≤1.551.25?（2）斗式提升機(jī)的生產(chǎn)能力（輸送量）生產(chǎn)能力計算公式:Q﹦36000V/h×v×ρ×Ф(kg/h)料斗填滿系數(shù)粉狀物料小塊物料20～50mm中塊物料50～100mm大塊物料≧100mm濕物料0.7～0.90.6～0.80.5～0.70.3～0.50.3～0.5?（3）功率計算斗式提升機(jī)的技術(shù)性能型號D250D350PL250PL350HL500輸送量t/h21.611.8422522.33050562816填充系數(shù)0.60.40.60.40.7510.8510.60.4容量L3.22.67.873.33.33.310.210.25.24.4斗距mm400500200250500斗寬mm250350250350300速度m/s1.251.250.50.41.25傳動輪轉(zhuǎn)速r/min47.547.518.715.537.5?（二）帶式輸送機(jī)（皮帶運(yùn)輸機(jī)）1.適用情況：塊狀、粒狀物料輸送。可水平、可傾斜送料。2.構(gòu)造和工作原理：工作原理：利用一根封閉的環(huán)形帶，由鼓輪帶動運(yùn)行，物料放在帶上，靠摩擦力隨帶前進(jìn)，到帶的另一端靠自重卸下。

?構(gòu)造：主要部件：帶、托輥、鼓輪、傳動裝置、張緊裝置、加料裝置、卸料裝置帶：橡膠帶、塑料帶、鋼帶等，橡膠帶最為普遍。上托輥（直形、槽形）、下托輥（直形）；托輥的間距與帶寬和所運(yùn)送的物料有關(guān)，當(dāng)物料為大于20kg的成件物品時，間距就不大于物品在運(yùn)輸方向的長度的1/2。鼓輪有主動輪（帶動膠帶運(yùn)動）和從動輪（拉緊膠帶和轉(zhuǎn)向膠帶）傳動裝置包括電動機(jī)和減速器?張緊裝置的作用是給膠帶一定的張力，防止膠帶在鼓輪上打滑，常用有重錘式與螺旋式（從動側(cè)）。加料裝置有：漏斗式加料器與螺旋式加料器

卸料裝置靠物料從輸送帶末端自由落下。?（三）螺旋輸送機(jī)輸送松散裝干濕物料，兼有混合物料和加料作用原理：利用旋轉(zhuǎn)的螺旋推送散狀物料沿金屬槽向前運(yùn)動。物料由于重力和與槽壁的摩擦力作用，在運(yùn)動中不隨螺旋一起旋轉(zhuǎn)，而是經(jīng)滑動形式沿著物料槽移動。主要部件：料槽、螺旋、軸及軸承組成

?螺旋是由轉(zhuǎn)軸和裝在軸上的葉片構(gòu)成，葉片形式有：全葉式、帶式、葉片式和成型葉；全葉式結(jié)構(gòu)最簡單，推力和輸送量都很大，效率最高，適用于松散物料；粘稠物料宜用帶式螺旋；葉片式和成型葉在輸送物料的同時，對物料具有攪拌、揉捏及混合作用。料槽分為圓形和半圓形兩種軸可以是空心軸也可以是實(shí)心軸軸承：兩端裝有止推軸承；中間裝有吊裝的軸承——吊架。??

全葉式帶式葉片式成型葉?二、氣流輸送（一）氣流輸送設(shè)備常用的氣體輸送設(shè)備為低壓空氣壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)和真空泵等。

氣體輸送和壓縮過程中，常以”壓縮比“來表示氣體的壓縮程度，若p1與p2分別為空壓機(jī)中進(jìn)口與出口時的氣體絕對壓強(qiáng)，則其壓縮比為p2/p1。?（一）氣流輸送設(shè)備2、往復(fù)式空壓機(jī)往復(fù)式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理類似于往復(fù)泵。因操作是氣體受壓發(fā)熱，故在氣缸外需有冷卻裝置，有水冷、風(fēng)冷之分，一般選用水冷式空壓機(jī)。

往復(fù)式空壓機(jī)按其氣缸排列的不同，可有V型、W型、L型等等之分；按其排氣壓強(qiáng)的不同，可分為高壓（80-100大氣壓）、中壓（10-80）與低壓（<10）三類。如4L-20/8型號的空壓機(jī)表示：兩個氣缸呈L型排列、額定排氣量為20m3/min、排氣壓強(qiáng)為8kg/cm2、L前面的數(shù)字4表示該系列空壓機(jī)的序號。?特點(diǎn)：容量范圍廣，價格比較低廉，操作與維修比較方便；缺點(diǎn)是出口流量不穩(wěn)定，而且出氣體中夾帶油霧。

為解決出口空氣中含有油霧的缺點(diǎn)，用含有二硫化鉬的氟塑料制成的活塞環(huán)，代替空壓機(jī)中原來的金屬環(huán)作無油潤滑。?三、氣流輸送（二）氣流輸送的原理借助強(qiáng)烈的空氣流沿管道流動，把懸浮在氣流中的物料送到所需的地方。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單、占地面積少，費(fèi)用少，輸送能力和輸送距離的可調(diào)性大；缺點(diǎn)：動力消耗比較大，不適合輸送潮濕和沾滯的物料。1、垂直管道中顆粒物料氣流輸送的流體力學(xué)條件顆粒在垂直管道內(nèi)受到氣流的影響，有三種力作用在顆粒上：①本身的重力W；②顆粒受到浮力；③顆粒與氣流相對運(yùn)動而產(chǎn)生的阻力。氣流速度大于粒子的懸浮速度，氣流速度迫使粒子向上運(yùn)動，此時的氣流速度即為可輸送該物料的氣流速度。2、顆粒在水平管道中的懸?。ㄎ宸N力的作用）3、顆粒在輸料管中的運(yùn)動狀態(tài)（1）在垂直管道中：流化態(tài)狀態(tài)，氣流輸送狀態(tài)（2）在水平管道中：懸浮流狀態(tài)，兩相流動狀態(tài)，團(tuán)塊流??（三）氣流輸送的流程吸引式輸送流程（真空輸送）：

?壓送式輸送流程?混合式輸送流程?幾種流程的比較（1）吸入式流程的加料處，可不需要加料器。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。（3）當(dāng)輸送量相同時，壓送式流程較吹入式流程采用較細(xì)的管道，這是因?yàn)樗牟僮鲏簭?qiáng)差為吸入式的1.5倍左右。（4）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。（5）當(dāng)從幾個不同的地方，向一個卸料點(diǎn)送料時，采用吸入式氣流輸送最合適。而從一個加料點(diǎn)向幾個不同的地主送料時，采用壓送式氣流輸送最好。?（三）氣流輸送的主要配套設(shè)備

七種“組成設(shè)備”：進(jìn)料裝置、輸料管道、分離裝置、閉風(fēng)器、風(fēng)機(jī)、除塵器、空氣管道。1、進(jìn)料裝置（1）單管吸嘴、帶二次進(jìn)風(fēng)進(jìn)口的單管吸嘴、喇叭形雙筒吸嘴、固定形吸嘴?（2）閉風(fēng)器可在壓送系統(tǒng)中作加料用，或在吸送式系統(tǒng)中作卸料用在低轉(zhuǎn)速后，轉(zhuǎn)速與排料量成正比，當(dāng)達(dá)到最大排料量后，如繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速，排料量反而降低，圓周速度在0.3-0.6m/s葉輪與外殼之間的間隙越小，氣密性較好，一般0.2-0.5mm?2、分離裝置（1）旋風(fēng)分離器利用離心力沉降原理自氣流中分離出固體顆粒的設(shè)備?（2）重力式分離裝置3?？諝獬龎m裝置（旋風(fēng)除塵裝置、袋濾器、濕式除塵器）?（四）氣流輸送的計算1、空氣需用量的計算（1）混合比：每1kg空氣所能提升的物料質(zhì)量，或輸送的物料流量G物與空氣流量G氣之比——μ=G物/G氣。混合比越大，每1kg空氣輸送的物料量就越多。過高的混合比，易造成管道堵塞，且阻力損失也大；松散顆粒物料可選用大混合比；潮濕而易結(jié)塊的物料、粉裝物料宜選用小的混合比；吸入式流程混合比選小些，壓送式輸送，混合比可選大一些。?。

（四）氣流輸送的計算1、空氣需用量的計算（2）氣流速度的選擇：氣流速度過低，被輸送的物料不能懸浮或不能完全懸??；氣流速度過高，則浪費(fèi)動力和增加顆粒的破碎。?（四）氣流輸送的計算1、空氣需用量的計算（3）空氣的輸送用量Q氣：?（四）氣流輸送的計算

2、輸送管管徑的計算和選擇空氣管中的氣流速度一般取6-14m/s、壓縮空氣管路系統(tǒng)取6-10m/s，低壓或負(fù)壓空氣管取10-14m/s。?（五）管網(wǎng)中的阻力計算在氣流輸送中，無論是吸引式還是壓送式風(fēng)機(jī)的出口壓力或入口真空必須大于管網(wǎng)系統(tǒng)壓力損失的總和。壓力損失由以下幾個部分組成：1、空氣管的壓力管損失2、加速段的壓力損失3、輸料管的壓力損失4、分離器的壓力損失5、空氣進(jìn)出口的壓力損失（六）風(fēng)機(jī)確定和選型（兩個重要參數(shù)：風(fēng)量和風(fēng)壓）（五）管網(wǎng)中的阻力計算在氣流輸送中，無論是吸引式還是壓送式風(fēng)機(jī)的出口壓力或入口真空必須大于管網(wǎng)系統(tǒng)壓力損失的總和。壓力損失由以下幾個部分組成：1、空氣管的壓力管損失2、加速段的壓力損失3、輸料管的壓力損失4、分離器的壓力損失5、空氣進(jìn)出口的壓力損失（六）風(fēng)機(jī)確定和選型（兩個重要參數(shù)：風(fēng)量和風(fēng)壓）?一、機(jī)械輸送方式（帶式、斗式、螺旋）適用情況（物料適用情況，輸送方向適用情況）。二、氣流輸送：1、氣流輸送概念；2、氣流輸送物料混合比概念；3、氣流輸送的流程及流程中各設(shè)備的作用；4、氣流輸送流程的比較。?踏實(shí)，奮斗，堅(jiān)持，專業(yè)，努力成就未來。7月-237月-23Wednesday,July26,2023弄虛作假要不