课-食品机械与设备4-食品输送机械与设备

中 国 海 洋 大 学 备 课 专 用 纸

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

课程科目：食品机械与设备 备课教师：齐 祥 明

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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。

课程讲授借助多媒体教室完成

必要的时候辅助以板书

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。

第一节 带式输送机

带式输送机是食品工厂中广泛采用的一种连续输送机械，是由挠性输送带作为物料承载件和牵引件来输送物料的。它可在水平方向和倾斜度不大（＜250＝的方向上对物料进行连续输送，它适合于输送密度为0.5×103～2.5

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×103kg／m3的种块状、颗粒状、粉状物料，也可输送成件物品。还可以作为清洗、选择、处理、检查物料的操作台，主要用在原料预处理、选择装填、成品包装及成品仓库。其输送速度为0.02～4.0m /s。

带式输送机的优点是运输量大，生产率高，输送中不损伤物料，劳动消耗少，工作连续、平稳、可靠，结构简单，维护容易，适合各种距离倾斜、水平输送，缺点是不密闭，轻质物料易飞扬。

一、带式输送机基本组成

带式输送机如图1－1所示，是具有挠性牵引构件运输机构的一种型式，主要组成部件有：张紧滚筒1，张紧装置2，装料漏斗3，改向滚筒4，支承托辊5，封闭的环形带6，卸载装置7，驱动滚筒8及驱动装置9。

工作时，在传动机构作用下，驱动滚筒8作顺时针方向旋转靠驱动滚筒8外表面和环形带内表面间的摩擦力作用使输送带向前运动；当启动正常后，将待输送物料从装料漏斗3加入，并随带向前运送至工作位置。如需改变输运方向时，卸载装量7即将物料卸至另一方向的输送带上继续输送；如不需改变输送方向则不转动装置7，物料即从右端卸出。

二、带式输送机的主要构件 1. 输送带

在带式输送机中，输送带既是承载件又是牵引件，主要用来放物料和传递牵引力。它是带式输送机中成本最高，又最易磨损的部件。所选输送带要求强度高，延伸率小，挠性好，吸水性小，耐磨，耐腐蚀等，同时满足食品卫生要求。

目前采用较多的输送带有如下几种：

（1）橡胶带 它是用2～10层棉织物或化纤织物作为带芯，挂胶后叠成胶布层再经加热、加压、硫化粘合而成。带芯主要承受纵向拉力，给带以机械强度。在带外上下两面附有橡胶保护层，称为覆盖层，以防止带受到冲击、摩擦和水分损伤以及外部介质的侵蚀。主要规格有300、400、500、650、800、1000、1200、1400、1600mm宽。它的特点是坚固耐用、抗湿、耐磨、弹性好，缺点是价格较高。

（2）塑料带 目前食品工业普遍采用的工程塑料主要有聚丙烯、聚乙烯和乙缩醛，它们基本上覆盖了90％输送带的应用领域。

聚丙烯具有良好的综合抗化学特性，在有酸、碱的情况下，仍能保持原有的结构性质，抗拉、抗疲劳强度良好，且重量轻，适用于一般的产品输送。使用温度范围为1～104℃，在需高温消毒处理的场合尤为合适，但低温下显出易碎的特性。

聚乙烯同样具有良好的综合抗化学特性，耐酸、碱，还具有抗冲击和韧性高的特点。材料表面光滑，不易粘住食品，使输送过程顺利；其使用温度范围为－44～66℃，但高温下抗拉强度很低。

乙缩醛是三种工程塑料中抗拉强度最大的材料，具有综合的抗化学特性，表面坚硬，不易刮伤，耐用度高，表面摩擦因数低。使用温度范围为－46～93℃。

另外，适合于极高温度场合的高温尼龙，其工作温度范围为－46～150℃。但易吸水膨胀，不宜用于湿润生产环境。

（3）网状钢丝带 其强度好，耐高温，因它有网孔，且网孔大小可以选择，故适用于边输送、边烘烤或边用水冲洗的场合。

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2.滚筒

滚筒有驱动滚筒、改向滚筒和张紧滚筒三种，一般由钢板焊接或铸铁制成。

驱动滚筒是驱动装置的主要部件。驱动装置是主要由电动机、传动装置(减速器)和驱动滚筒(带绕过这个滚筒)等组成。在倾斜式输送机上还有制动装置或停止装置，一般采用JO2或JO3型电动机。为了增加滚筒和带之间的摩擦力可在滚筒表面包上皮革或橡胶带，并可采用不同的输送带围绕形式以增大带在滚筒上的包角?，如图1－4所示。

改向滚筒可改变输送带的走向，并可用来增大驱动滚筒与胶带带的包角。张紧滚筒用于输送机端部胶带的支承和张紧。

3. 拉紧装置

在带式输送机中，由于输送带具有一定的延伸率，在工作拉力作用下本身长度会伸长，造成带与驱动滚筒之间不能紧密接触而打滑，使输送带无法正常运转，故必须采用拉紧装置，以补偿由于延伸而增加的带子长度。

常用的拉紧装置有螺旋式和重锤式两种，如图1－3所示。螺旋式拉紧装置是采用拉力螺杆〔见图1－3（1）〕、压力螺杆（见图1－3（2））或齿轮齿条等使之张紧，优点是外形尺寸小、较紧凑，缺点是须经常观察和调整。重锤式拉紧装置是靠悬垂的重物产生拉紧力，如图1－3（3）所示，其优点是张紧力为一常数，缺点是外形尺寸较庞大。

4. 托辊

托辊的作用是支承运输带及其上面的物料，保证运输带平稳运行。它分为上托辊（即运载托辊）和下托辊（即空载托辊）两种。上托辊有平形托辊和槽形托辊，如图1－2所示。对较长的胶带输送机，每隔若干组托辊装有一个两达有挡辊的调整托辊，以防胶带跑偏脱出。

三、带式输送机的工艺计算 1、生产能力与带宽

水平带式输送机输送能力可用下式进行计算：

吨/小时

与课本比较有： C?1?

0G?3600Bhv???3600Fv?

式中B——带宽(米)

h——物料堆放的平均厚度(米) ?——装料系数，一般取0.75 ???????????——装载密度(吨／米3)

??????????v——带速(米／秒)，用作检查性的一般为0.5～0.1米／秒，用作运输时一般取为0.8～2.5米／秒

F——物料在带上的断面积(米2)

倾斜带式运输机：G0?G?0

KF

?3600?h?B ?Bh??

式中 ??——考虑到倾斜运输时的系数，其数值决定于倾斜角度，如下表： 倾斜角度 ?? 0～100 1.00 11～150 1.05 16～180 1.10 19～220 1.15 课程科目：食品机械与设备 备课教师：齐 祥 明

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2、输送机长度

输送带的长度与物料输送的距离、滚筒直径及带的非承载段的运行路线有关，一般可按下面的计算方式计算。

用作检查时(两边操作)：

米 米 瓦

同样高度，需要的水平距离很长。

L?a?G?l1?l2

2q式中 L——输送机总长(米)

a——一个工人操作位置长度(米)一般取为0.6～0.8米 q——一个工人生产定额(吨／小时)

l1——考虑到输送机末端装有清洗喷头所占长度(米)，如没有清洗喷头l1=0

l2——输送带没有利用的部分长度(米)，一般为0.3～0.5米 用作输送时运输带的长度：

L?2A??2?D1?D2??lN

式中 A——前后滚筒中心距(米) D1，D2——前后滚筒直径(米) N——接缝数

l——接缝长度(米)，机械接头时l=0 3、输送机的功率

输送带的功率，主要消耗在克服带在各段运行时的阻力。根据上述计算求出驱动滚筒上带的绕入点的拉力后，即可求出电机功率：

P?Ft?v???Smax?S1?v?

式中 Ft——驱动滚筒的有效圆周力(牛) v——带速(米／秒)

?——传动系统机械效率

Smax，S1——驱动滚筒上带的绕入点和绕出点拉力(牛)

第二节 斗式提升机

在食品连续化生产中，有时需将物料沿垂直方向或接近垂直方向进行输送。由于需要在不同高度来装运物料，使物料由这台机械运送到且一台机械上，或由地面运送到楼上等，而带式输送机倾斜输送的角度必须小于安息角，故大多采用斗式提升机。如蘑菇从料槽升到预煮机，番茄生产流水线等，都采用之。

根据用途不同，斗式提升机可分为倾斜式和垂直式两种，从牵引机构来划分有带式和链式(单链式和双链式)两种，按速度来分有高速和低速。

它的主要优点是占地面积小，可把物料提升到较高的位置(甚至可达30～50米)，生产率范围较大(在3～160米／小时)；其缺点是过载较敏感，必须均匀地供料。

一、斗式提升机的结构和工作原理

斗式升运机分为倾斜式和垂直式两种，主要用来在不同高度间升运物

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