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1、第三章 物料料输送过过程与设设备在生物加加工工业业中，存存在着大大量固体体和流体体物料的的输送问问题，为为了提高高劳动生生产率和和减轻劳劳动强度度，需要要采用各各种各样样的输送送设备来来完成物物料的输输送任务务。在生物加加工工厂厂的生产产线中，输输送设备备按生产产工艺的的要求将将物料从从一个工工作单元元传送到到另一个个工作单单元，有有时在传传送过程程中对物物料进行行工艺操操作。按所输送送的物料料可分为为固体物物料的输输送和流流体物料料的输送送。输送送固体物物料采用用各种类类型的输输送机和和气力输输送装置置；输送送流体物物料则采采用各种种形式的的泵和空空气压缩缩机。第一节 液液体输送送设备在生产
2、过过程中，由由于工艺艺上的要要求，常常需要把把液体从从一个设设备通过过管道输输送到另另一个设设备中去去，这就就需要装装置液体体输送机机械。被被输送的的液体，性性质各异异，有的的粘稠，有有的稀薄薄，有的的有挥发发性，有有的对金金属有腐腐蚀性。而而且在输输送过程程中，根根据工艺艺条件要要求，各各种液体体的压头头与流量量又都各各不相同同，因此此生产上上就需要要采用各各种不同同结构、不不同材质质的液体体输送机机械。液体输送送机械中中，主要要是各种种类型的的泵。根根据其作作用原理理，大致致可分为为离心泵泵、往复复泵、旋旋转泵等等类型。一、离 心 泵泵（一）离离心泵装装置及其其结构离心泵是是应用最最广泛的
3、的一种液液体输送送机械。图图3-11为离心心泵装置置简图。它它由泵、吸吸入系统统和排出出系统三三部分组组成。吸吸入系统统有吸入入贮槽、吸吸入管、底底阀、滤滤网。排排出系统统有排出出贮槽、排排出管、逆逆止阀、调调节阀等等。吸入系统统中的底底阀为逆逆止阀，其其作用是是防止泵泵内的液液体由吸吸入管倒倒流入吸吸入贮槽槽。滤网网的作用用是防止止吸入贮贮槽内杂杂物进入入吸入管管和泵内内，以免免造成堵堵塞。排排出系统统的逆止止阀是用用来防止止泵停转转时排出出贮槽和和排出管管内的液液体倒灌灌入泵内内，以免免造成事事故。调调节阀是是用来调调节泵的的流量。（二）工工作原理理离心泵在在开动之之前要先先灌满所所输送的
4、的液体。开开动后，叶叶轮旋转转产生离离心力。在在离心力力的作用用下，液液体从叶叶轮中心心被抛向向叶轮外外周，压压力增高高；并以以很高的的速度流流入泵壳壳，在壳壳内减速速，使大大部分动动能转化化为压力力能，然然后从排排出口进进入排出出管路。与此同时时，由于于叶轮内内液体被被抛出，叶叶轮中心心形成真真空。泵泵的吸入入管路一一端与叶叶轮中心心处相通通，另一一端则浸浸没在输输送的液液体内，在在液面压压力（或或大气压压）和泵泵内压力力（负压压）的压压差作用用下，液液体便经经吸入管管路进入入泵内，填填补了被被排出液液体的位位置。这这样，叶叶轮在旋旋转过程程中，一一面不断断吸入液液体，一一面又不不断给吸吸入
5、的液液体以一一定能量量并送入入排出管管。（三）离离心泵的的主要性性能参数数表示离心心泵工作作性能的的参数叫叫泵的性性能参数数，包括括：流量量、压头头(扬程程)、效效率、转转速、功功率、气气蚀余量量（吸上上真空度度）等。主主要性能能参数有有压头、流流量、效效率等。1压头头H单位质量量液体流流过泵后后能量的的增值称称为压头头，一般般以符号号H表示示，单位位为m。如如图3-2所示示，H的的计算可可根据bb、c两两截面间间的柏努努利方程程： （3-1）由于两截截面间的的管长很很短，其其阻力损损失通常常可以忽忽略，两两截面间间的动压压头之差差也可以以忽略，于于是上式式可简化化为： （33-2）2流量量流
6、量又称称排量或或扬水量量，是指指泵在单单位时间间内由泵泵的排液液口排出出的液体体量，通通常以体体积流量量来表示示，单位位习惯上上用m33/h表表示。理理论流量量是指单单位时间间内流入入离心泵泵作功部部件里的的液体体体积容量量。由于于泵在工工作时不不免有内内部和外外部泄漏漏，因此此，泵的的理论流流量与流流量之间间有如下下关系：，m3/h （33-3）式中 单位位时间内内泵的泄泄漏量；它既包包括所有有不经过过排液管管而漏到到泵体外外部泄漏漏，也包包括从泵泵作功部部件出来来后仍漏漏回泵吸吸液处的的内部泄泄漏，mm3/s3轴功功率、有有效功率率和效率率根据泵的的压头HH和流量量Q算出的的功率是是泵所输
7、输出的有有效功率率，以NNe表示： （33-4）而实际测测得的轴轴功率NN要大于于有效功功率Ne，这是是因为泵泵轴输入入的功率率有一部部分要被被消耗。泵泵的效率率就是反反映泵的的轴功率率的利用用程度，用用来表示示。一般般小型水水泵的效效率为550770%，大大型泵效效率可达达90%。而油油泵、耐耐腐蚀泵泵的效率率比水泵泵低，杂杂质泵的的效率更更低。离心泵的的轴功率率可直接接利用效效率计算算： （3-5）式中 泵的的轴功率率，；泵的的压头，；泵的的流量，mm3/h；液体体密度，kkg/mm3；效率率。（四）离离心泵特特征曲线线离心泵的的主要性性能参数数压头头H，轴功功率N和效率率与流量量Q之间是
8、是有一定定联系并并有内部部规律的的。通常常把表示示泵的主主要性能能参数间间的内部部规律的的曲线称称为离心心泵的特特征曲线线，由泵泵的生产产部门提提出，以以便于设设计、使使用部门门选择和和操作时时参考。图3-33为某一一型号的的离心泵泵的特征征曲线图图，它由由以下曲曲线组成成：（1）HH-Q曲曲线，表表示压头头与流量量的关系系； （2）NN-Q曲曲线，表表示轴功功率与流流量的关关系；（3）-Q曲线，表表示效率率与流量量的关系系。各种型号号的离心心泵各有有其特征征曲线，形形状基本本上相似似，其共共同点为为：（1）压压头随流流量的改改变而改改变的规规律，流流量增大大，压头头下降，这这是离心心泵的一一
9、个重要要特征；（2）功功率随流流量的增增大而上上升，故故离心泵泵在启动动前应关关闭出口口阀，使使流量为为零而功功率最小小，以减减小电动动机的启启动电流流，避免免电动机机因负荷荷大而受受损；（3）效效率开始始随流量量的增大大而上升升，达到到一最大大值后随随流量的的增大而而下降。而而泵在与与最大效效率对应应的流量量和压头头下工作作最为经经济，所所以在选选择离心心泵时，应应使泵在在最大效效率点附附近操作作。（五）离离心泵的的气蚀现现象离心泵能能吸上液液体是由由于在泵泵的叶轮轮进口形形成了低低压，如如果提高高泵的安安装高度度，将导导致泵内内压力降降低，当当压力降降至被输输送液体体的饱和和蒸汽压压时，将
10、将发生沸沸腾，所所生成的的气泡在在随液体体从泵入入口向外外周流动动中，又又因压力力迅速加加大而急急剧冷凝凝。使液液体以很很大速度度从周围围冲向气气泡中心心，产生生频率很很高，瞬瞬时压力力很大的的冲击，这这种现象象就称为为气蚀现现象。发发生气蚀蚀现象时时，会发发出噪音音，使泵泵体震动动，严重重时可使使泵根本本无法工工作，而而且使泵泵的寿命命大大降降低。为了防止止气蚀现现象，就就要求泵泵的安装装高度不不超过某某一定值值，使泵泵入口处处e的压力力Pe应高于于液体的的饱和蒸蒸汽压PPv，即气气蚀余量量大于泵泵刚好发发生气蚀蚀时的最最小气蚀蚀余量。如如图3-4所示示。 （33-6） （3-7）式中 泵入
11、入口压力力，Paa；泵入入口管的的液体流流速，mm/s；液体体的饱和和蒸汽压压，Paa；液体体的密度度，kgg/m33。其中 是刚达达气蚀时时泵入口口处的最最小压头头。（六）离离心泵的的吸入高高度吸入高度度是指离离心泵吸吸入口离离液面所所允许的的最大距距离。若若在液面面与吸入入口之间间列出伯伯努利方方程式，则则： （33-8）式中 大气气压，PPa；泵入入口压力力，Paa；泵入入口管的的液体流流速，mm/s；管道道压力损损失，mm。由于和均均受一定定条件限限制，故故吸入高高度亦受受到一定定限制，特特别是受受液体温温度的限限制。一一般离心心泵的吸吸入高度度可参考考表3-1所列列的经验验数据。表3
12、-11 各各种水温温下的吸吸入高度度温度，10203040506065吸入高度度，m6543210（七）离离心泵的的选择选择离心心泵时，可可根据所所输送液液体的性性质及操操作条件件确定所所用的类类型，再再根据所所要求的的流量与与压头确确定泵的的型号。可可查阅泵泵产品的的目录或或样本，其其中列有有离心泵泵的特性性曲线或或性能表表，按流流量和压压头与所所要求相相适应的的原则，从从中可确确定泵的的型号。若生产中中流量QQ有变动动，则以以最大流流量为准准，压头头应以输输送系统统在最大大流量下下的压头头为准。若若是没有有一个型型号的HH和Q与所要要求相符符，则在在附近型型号中选选用H和Q都稍大大的一个个
13、。若是是有几个个型号都都满足要要求，则则除了考考虑H和Q比较接接近所需需的数值值之外，还还应考虑虑那个型型号的效效率在该该条件下下比较大大。为了了保证操操作条件件得到满满足并具具有一定定的潜力力，所选选的泵可可稍大一一些，但但若选得得过大，其其在远离离最高效效率点工工作，在在设备费费和操作作费两方方面都会会造成不不必要的的浪费。如图3-5为各各种BAA型离心心泵（即即悬臂式式离心泵泵）系列列特征曲曲线图，图图中的扇扇形表示示该泵的的高效率率区。根根据系统统所需的的扬程与与流量就就可以很很方便地地在图上上选得合合适的离离心泵型型号。图3-55 各各种BAA型离心心泵系列列特性曲曲线二、往复复泵往
14、复泵属属于容积积泵，其其结构如如图3-6所示示。活塞1内内有活塞塞2，通通过活塞塞杆3与与传动机机械相连连接。当当活塞杆杆3由于于外力作作用向右右移动时时，泵缸缸内密闭闭的工作作室容积积变大，压压力降低低，吸入入池的液液体在大大气压的的作用下下，顶开开吸入阀阀4进入入泵缸，这这时排出出阀5因因受排出出管中液液体的压压力而关关闭。当当活塞移移到最右右端时，工工作室的的容积为为最大，吸吸入的液液体量也也最大。此此后活塞塞便开始始向左移移动，使使泵缸内内密闭工工作室容容积变小小，压力力升高，排排出阀55被顶开开，吸入入阀4自自动关闭闭，将缸缸内液体体排出泵泵外。当当活塞移移到最左左端时，排排液完毕毕
15、，完成成一个工工作循环环。然后后，活塞塞重复上上述循环环过程，液液体不断断被吸入入和排出出。由于这种种泵的活活塞往复复一次，只只吸入和和排出液液体各一一次，所所以称为为单动泵泵，单动动泵的排排液是间间断的，在在吸液的的时候是是不能排排液的。其其流量曲曲线见图图3-77。如图3-8所示示是双动动泵，这这种泵的的活塞左左右两侧侧都装有有阀室，在在每个工工作循环环中，吸吸液和排排液各两两次，并并且在整整个循环环中吸液液和排液液可同时时进行，从从而使液液体的输输送连续续性。其其特征曲曲线如图图3-99所示。如前所述述，往复复泵的流流量是波波动的，一一般我们们所说的的往复泵泵流量是是指其平平均流量量，其
16、理理论流量量Q为：对于单动动泵： ，mm3/miin （33-9）对于双动动泵： ，mm3/miin （33-100）式中 Q理论论流量，mm3/miin；活塞塞的截面面积，mm2；活塞塞直径，mm；活塞塞冲程，mm；每分分钟活塞塞往复的的次数；活塞塞柱的截截面积，mm2。从以上两两式可以以看出，往往复泵的的流量由由活塞截截面积、活活塞冲程程及活塞塞往复次次数所决决定，而而与系统统所需压压头无关关，即流流量与压压头无关关，这是是往复泵泵的一大大特点。要要调节往往复泵的的流量，可可采用改改变往复复次数或或改变冲冲程或采采用支路路调节的的方法来来实现。当被输送送的液体体为腐蚀蚀性液体体或是含含固体
17、颗颗粒的悬悬浮液时时，为了了不使活活塞受到到损伤，可可采用隔隔膜泵，如图3-10所示。隔膜泵采用一弹性薄膜将活动柱与被输送的液体隔开。薄膜一般用耐腐蚀的橡皮制成，隔膜一侧接触液体的部分，均为耐腐蚀材料制成。隔膜的另一侧，则充满水或油。当活塞往复运动时，隔膜交替地向两边弯曲，使腐蚀性液体在隔膜一侧轮流地被吸入和压出。图3-110 隔膜泵泵往复泵的的效率一一般都在在70以上，最最高可超超过900，它它适用于于所需压压头较高高的液体体输送，也也适用于于输送粘粘度较大大的液体体，但往往复泵不不适用于于输送腐腐蚀性的的液体和和有固体体颗粒的的悬浮液液。三、其他他类型的的泵除了上述述的离心心泵、往往复泵外
18、外，尚有有其它类类型的泵泵，它们们均各有有特点，在在生物加加工生产产的某些些场合使使用。（一）旋旋涡泵旋涡泵的的结构和和作用原原理与离离心泵相相类似，它它的主要要部分为为泵壳33和叶轮轮1，叶叶轮上有有许多径径向的叶叶片2，叶叶片间有有凹槽，吸吸入口66和压出出口7由由隔板55隔开，如如图3-11所所示。当当叶轮以以高速旋旋转时，由由于离心心力的作作用，叶叶片凹槽槽内的液液体以很很高的速速度甩向向流道44，由于于流道截截面较宽宽，液体体流速减减慢，一一部分动动能就转转变成为为静压能能而被压压入管道道。旋涡泵在在开动前前，也应应先灌满满工作液液体，它它的流量量与压头头之间的的关系也也和离心心泵相
19、类类似。但但旋涡泵泵的调节节应采取取支路调调节方法法，而且且在开动动时出口口阀不能能关闭。旋涡泵的的特点为为流量小小而压头头高，泵泵体结构构简单而而紧凑，但但效率较较低，一一般要低低于400。（二）齿齿轮泵齿轮泵是是旋转泵泵（转子子泵）的的一种，也要用用支路调调节流量量。齿轮泵的的结构简简图如图图3-112所示示。主要要构件为为泵壳和和一对相相互吻合合的齿轮轮。其中中一个为为主动轮轮，另一一个为被被动轮。齿齿轮转动动时，在在进口处处形成低低压而吸吸入液体体，液体体在两齿齿轮的齿齿隙中随随齿轮的的转动而而前进并并在出口口处形成成高压而而排出。齿轮泵的的特点为为流量较较小，但但压头较较高。在在生产
20、上上常用来来输送粘粘稠性液液体和作作为板框框压滤机机的加料料泵。图3-112 齿轮泵泵示意图图（三）螺螺杆泵螺杆泵也也称螺条条泵，是是转子泵泵的一种种。主要要结构为为泵壳和和一个螺螺杆（或或几个螺螺杆）组组成，在在泵壳内内有橡皮皮螺腔。当当螺杆在在螺腔中中旋转作作复杂的的行星运运动时，液液体就在在螺杆与与螺腔的的间隙中中呈螺旋旋状前进进，同时时增高了了静压头头，最后后从排出出口挤出出。图33-133为螺杆杆泵结构构图。第二节 气气体输送送设备气体输送送机械与与液体输输送机械械大体相相同。但但气体具具有可压压缩性，因因此在气气体输送送过程中中，当气气体的压压强发生生变化，其其体积和和温度也也将随
21、之之发生变变化因此此气体的的输送涉涉及到热热力学性性质。但但一般工工程计算算中，除除了高压压气体压压缩机外外，均按按一般流流体输送送问题处处理。在生物加加工生产产中，常常用的气气体输送送设备为为低压空空气压缩缩机、通通风机和和鼓风机机等。一、空气气压缩机机生物加工工生产（特特别是抗抗生素生生产）中中要求提提供23kgg/cmm2(表压压)的压压缩空气气供发酵酵罐通气气之用，故故常用涡涡轮空压压机或经经过改装装的往复复式空压压机作为为空压站站的主要要设备。气体的输输送和压压缩过程程中，常常以“压缩比比”来表示示气体的的压缩强强度，若若与分别作作为空压压机中进进口与出出口时的的气体绝绝对压强强，则
22、其其压缩比比为。我我国常用用的往复复式低压压空压机机的压缩缩比一般般为3，而而二级空空压机的的排气压压力通常常为8kkg/ccm2(表压压)。（一）涡涡轮式空空压机涡轮式空空压机一一般由电电动机通通过增速速装置直直接带动动涡轮高高速旋转转，将空空气吸入入并使之之获得较较高的离离心力，甩甩向叶轮轮外圆周周，部分分动能转转变为静静压能，由由压出管管排出。从从结构上上看，涡涡轮式空空压机犹犹如一台台多级串串联的离离心压缩缩机，如如图3-14所所示，通通常都在在10级级以下。涡涡轮空压压机的特特点为供供气量大大，出口口压强稳稳定，输输出的压压缩空气气不含油油雾。与与往复式式空压机机相比，功功率消耗耗较
23、小，结结构紧凑凑，占地地面积较较小，但但其技术术管理要要求较高高。用于抗生生素发酵酵的是低低压涡轮轮空压机机，其出出口压强强为2.555.5kkg/ccm2 (表表压)，容容量一般般都大于于1000m3/miin，每每分钟压压缩1mm3空气时时，配备备的电机机功率约约为3.555kW。国产的涡涡轮空压压机的型型号有DDA型和和SA型，符符号“D”表示单单吸，而而“S”代表双双吸，“A”则表示示涡轮压压气机，其其后的数数字分别别代表供供气量与与出口压压强以及及设计序序号。如如DA3550-441，即即为单吸吸涡轮空空压机，供供气量为为3500m3/miin（公公称），出出口压强强为4kkg/cc
24、m2（绝对对压），此此机系第第一次设设计产品品。图3-114 多多级离心心压缩机机（一）往往复式空空压机往复式空空压机的的结构和和工作原原理类似似于往复复泵，但但因操作作时气体体受压发发热，故故在气缸缸外需有有冷却装装置。冷冷却装置置有水冷冷和风冷冷之分，一一般需连连续供气气的场合合，都选选水冷式式空压机机。往复复式空压压机的优优点是容容量范围围广，价价格比较较低廉，操操作与维维修比较较方便；其缺点点是出口口流量不不稳定，而而且压出出气体中中夹带油油雾，给给后道工工序空气除除菌带来来一些困困难。往复式空空压机按按其气缸缸的排列列不同，可可分为VV型、W型、L型等；按其排排气压强强分，可可分为高
25、高压（8801100大大气压）、中中压（110880大气气压）与与低压（低低于100大气压压）三类类。国内内目前生生产的低低压往复复式空压压机大多多为双缸缸二级压压缩，在在抗生素素生产中中使用LL型空压压机较为为普遍。如如4L-20/8型号号的空压压机，就就表示两两个气缸缸呈L型型排列，额额定排气气量为220m33/miin，排排气压强强为8kkg/ccm2（表压压），LL前面的的数字“4”表示该该系列空空压机的的序号。由由于二级级空压机机的出口口压强为为8kgg/cmm（表压压），对对抗生素素发酵来来讲，这这个压强强过高了了。为此此，一些些抗生素素工厂常常将二级级空压机机进行改改装，把把原来
26、两两个串联联的气缸缸改为并并联气缸缸，即同同时吸气气与排气气，这样样空气排排气压强强可降到到2kgg/cmm2左右，而而空压机机的排气气量可增增加300400。有有些空压压机制造造厂为了了适应发发酵工业业的需要要，制成成了具有有两个低低压缸并并联的压压缩机，排排气压强强为2.5kgg/cmm2（表压压）左右右，而排排气量比比原型号号差不多多要增加加一倍，如如4L-40/2.55（4LL-200/8的的改进型型号）。为了解决决往复式式空压机机的出口口空气中中含有油油雾的缺缺点，目目前有些些工厂采采用含有有二硫化化钼的氟氟塑料制制成的活活塞环，代代替空压压机中原原来的金金属环作作无油润润滑，使使用
27、效果果甚好，即即有利于于以后的的空气净净化，又又节约了了润滑油油。但由由于氟塑塑料的弹弹性不及及金属活活塞环，故故气缸中中气体的的泄漏量量增加，改改装后的的空压机机排气量量一般要要减少110左左右。空气压缩缩机所需需消耗理理论功率率可用下下式表示示： （33-111）式中 理论论功率，kkgm/mmin，1162210kkgm/mmin；、分分别为压压缩前后后的空气气压强，kkg/ccm2；空压压机的吸吸气量，mm3/miin；空气气多变指指数，=1.22511.300。实际功率率消耗值值为，效效率一般般为0.600.7，同同时在配配备电机机时，一一般还需需增加55155的安安全因素素。二、离
28、心心通风机机（一）离离心通风风机的结结构按出口压压力的不不同，离离心通风风机可分分为低压压（1kkPa以以下）、中中压（113kkPa）、高高压（33155kPaa）三种种。离心心通风机机的结构构和单级级离心泵泵有相似似之处，由由机壳、叶叶轮、轴轴等部件件组成。如图3-15所示。它的机壳也是蜗壳形，壳内气体通道和出口的载面通常为矩形，它直接与矩形截面的气体管道连接。通风机叶轮上叶片数目比较多，叶片比较短。叶片有平直、后弯、前弯几种如图3-16所示。由于通风机的送气量比较大，用前弯叶片有利于减小叶轮及风机的直径。（二）离离心通风风机的主主要性能能参数离心通风风机的主主要性能能参数包包括风压压、风
29、量量、功率率和效率率等。1风压压离心泵的的静压头头是泵出出口与进进口之间间的静压压头之差差，当风风机直接接从大气气抽入空空气时，泵泵进口的的静压头头可以看看作为零零，即泵泵出口的的静压头头就是泵泵的静压压头。加加上泵出出口的动动压头，两两者之和和就是离离心泵的的总压头头，即 （33-122）式中 总压压头，mm；静压压头，mm；动压压头，mm；泵出出口压力力，Paa；出口口气体流流速，mm/s。由于压头头的单位位为m，代代表对单单位重量量流体所所提供的的机械能能。而风风机提供供的机械械能一般般都以对对单位体体积的气气体为准准，即单单位为PPa，将将风机总总压头乘乘以g，得得到风压压的表达达式：
30、，Pa （33-133）2风量量风量Q就就是气体体通过泵泵进口的的体积流流率，单单位为mm3/h，气气体的体体积由进进口状况况决定。3功率率与效率率离心通风风机轴功功率的计计算公式式为： （33-144）式中 轴功率率，kWW；实际际风量，mm3/h；风压压，Paa；全压压效率，一一般约为为7090。（三）离离心通风风机的特特性曲线线图3-117系离离心通风风机在某某一特定定转速下下风压、轴轴功率、全全压效率率与风量量的关系系，此外外还有静静压、静静压效率率与风量量两条关关系曲线线。需要注意意的是，风风机性能能曲线中中的风量量、静压压头、风风压及全全压效率率与静压压效率均均按气体体在标准准状态
31、下下的参数数作出的的。如风风机吸入入的气体体状态不不同，性性能曲线线的形状状将有所所变化。其其相应各各参数应应换算成成标准状状态下的的参数，便便于比较较和应用用。（四）离离心通风风机的选选用选用离心心通风机机时，应应先根据据所输送送气体的的性质与与风压范范围，确确定风机机类型，然然后再根根据所要要求的风风量与全全压，从从产品样样本或规规格目录录中的特特性曲线线或性能能表格中中查得适适宜的类类型和机机号。国产离心心通风机机，常用用的有44-733（4-72）型型，9-19型型和9-26型型。例如如9-119NOO14。机机号中的的数字代代表叶轮轮直径mmm数的的1/1100。其其他符号号说明详详
32、见产品品样本。三、离心心鼓风机机排气压力力为（00.13105Pa）的的风机，称称为鼓风风机。鼓鼓风机也也是用来来压缩和和输送气气体的机机器，同同通风机机、泵一一样，属属于通用用机械。离心鼓风风机的外外形与离离心泵相相像，如如图3-18所所示。鼓鼓风机的的外壳直直径与宽宽度之比比较大，叶叶轮上叶叶片的数数目较多多，所以以能适应应更大的的风量。转转速亦较较高，所所以离心心鼓风机机能达到到较大的的风压，鼓风机中还有一个固定的导轮，而这个在离心泵中不一定有。单级离心鼓风机的出口表压多在30kPa以内，多级离心鼓风机则可达到0.3Mpa。第三节 固体输送送设备在生物加加工工业业中，在在很多情情况下，使
33、使用的原原料为生生物质固固体原料料，要在在各生产产工序、车车间之间间输送这这些原料料，都要要依赖各各种不同同的固体体输送设设备来实实现。近年来，在在现代化化的工业业生产中中，为了了提高劳劳动生产产率、减减轻劳动动强度、节节约原材材料和缩缩短生产产周期，除除了采用用新型的的工艺设设备和实实现单机机自动化化外，还还要求生生产过程程按连续续流水作作业进行行，组成成生产自自动线。即即所加工工的物品品在一组组设备上上完成某某一工序序加工后后，再由由连续运运输机械械将其输输送至另另一组设设备上进进行下一一工序的的加工，甚甚至有时时直接就就在连续续运输机机上进行行各种加加工。这这就使连连续运输输机械成成为工
34、业业生产自自动化的的一个重重要环节节。在工业生生产中输输送机械械还有劳劳动保护护的重要要意义。例例如酒精精厂的原原料粉碎碎工段采采用机械械输送代代替人工工搬运，改改善了劳劳动条件件，减轻轻了劳动动强度。后后来又用用气力输输送代替替机械输输送，减减少了粉粉尘，进进一步改改善了劳劳动条件件，保护护了工人人的身体体健康。所所以，随随着新型型机械的的不断出出现，使使我们进进行绿色色清洁的的工业生生产成为为一大趋趋势。在工业生生产中，输输送系统统的选择择关系到到工厂的的总体布布置和结结构形式式，而输输送系统统的合理理选择又又决定于于生产工工艺过程程。所以以在考虑虑生产工工艺过程程时，应应当把工工作机构构
35、和输送送系统设设备有机机地结合合起来。在目前生生物化工工工业生生产中，输输送方式式有两种种：一种种是机械械输送，利利用机械械运动输输送物料料；另一一种是气气力输送送，借助助风力输输送物料料。这两两种方式式各有特特点，设设计时应应根据地地形、输输送距离离、输送送高度、原原材料形形状和性性质、输输送量、输输送要求求以及操操作人员员的劳动动条件来来考虑。连续机械械输送设设备种类类繁多，目目前用于于输送固固体原料料的主要要有以下下几种：（1）带带式输送送机；（2）斗斗式提升升机；（3）刮刮板输送送机；（4）螺螺旋输送送机。下面就这这几个主主要机械械输送设设备进行行介绍。一、带式式输送机机（一）带带式输
36、送送机的结结构和应应用带式输送送机是连连续输送送机中效效率最高高，使用用最普遍遍的一种种机型。它它广泛地地应用于于食品、酿酿酒等生生物加工工行业。它它可用来来输送散散粒物品品（谷物物、湿粉粉、麸曲曲、麦芽芽等），块块状物品品（薯类类、酒饼饼、煤等等）。按按结构不不同带式式输送机机可分为为固定式式、运动动式、搬搬移式三三类；按按用途不不同，可可分为一一般的和和特殊的的。工厂厂以采用用固定式式的带式式输送机机为多。带式输送送机的主主要构件件包括：输送带带、鼓轮轮、张紧紧装置、支支架和托托辊等。有有的还附附有加料料和中途途卸载设设备。带带式输送送机的示示意图如如图3-19。在带式输输送机中中，输送送
37、带既是是承载构构件，又又是牵引引构件，主主要有橡橡胶带、塑塑料带、钢钢带等几几种，一一般采用用多层的的橡胶带带。它们们都是联联成环形形，套在在两个鼓鼓轮上。普普通橡胶胶带上胶胶层厚度度在36mmm之间，下下胶层是是输送带带和支撑撑托辊接接触的一一面，其其厚度一一般较薄薄，为11.5mmm。卸卸料端的的鼓轮由由电动机机传动，称称主动轮轮，借摩摩擦力带带动输送送带，另另一端的的鼓轮则则称从动动轮。鼓鼓轮可以以铸造，也也可以焊焊制成鼓鼓形的空空心轮，表表面稍微微凸起，使使带运行行时能对对准中心心。为了了增加主主动轮和和带的摩摩擦，在在鼓轮表表面包以以橡胶、皮皮革或木木条。鼓鼓轮的宽宽度应比比带宽11
38、002000mm。鼓鼓轮直径径根据橡橡胶带的的层数确确定。由由于环形形带长又又重，若若只由两两端鼓轮轮支承而而中间悬悬空，则则带必然然下垂，所所以必须须在带的的下面装装置若干干个托辊辊把带托托起来，不不使其下下垂。托托辊多用用钢管，长长度比带带宽10002000mm，两两端管口口有盖板板，板中中镶以轴轴承。环环形带回回空部分分，由于于已经卸卸载，托托辊个数数可以减减少。此此外还有有张紧装装置使输输送带有有一定的的张紧力力，以利利正常运运行。（二）生生产能力力和功率率消耗的的计算1输送送量的计计算带式输送送机的输输送量QQ由下式式决定：，t/hh （3-15）式中 带上上单位长长度的负负荷，kk
39、g/mm；带的的运行速速度，mm/s；2功率率计算带式输送送机功率率可由下下式计算算 （3-16）式中 带式式输送机机功率，kkW；提升升高度，mm，上升升为正，下下降为负负；系数数，表33-2所所示；输送送机长度度，m；输送送能力，tt/h；输送送带速度度，m/s；起动动附加系系数，1.331.8；系数数，表33-3示示。表3-22 带带式输送送机轴承承的K值带宽(mm)K值轴承4005006007509001100013000滚动轴承承21262938506274滑动轴承承313843567592110表3-33 带带式输送送机A值输送机长长(m)15153303044545A1.21.1
40、1.0551二、斗式式提升机机（一）斗斗式提升升机的结结构和应应用斗式提升升机是将将物料连连续地由由低的地地方提升升到高的的地方的的运输机机械 ，广泛泛地应用用于生物物加工工工业。所所输送的的物料为为粉末状状、颗粒粒状和块块状的，如如大麦、大大米、谷谷物、薯薯粉、瓜瓜干等。斗式提升升机构造造如图33-200所示。主主要由传传动的滚滚轮、张张紧的滚滚轮、环环形牵引引带或链链、斗子子、机壳壳和装、卸卸料装置置等几种种部分组组成。它它是一个个长的支支架，上上下两端端各安一一个滚轮轮，上端端的是起起动滚轮轮，连传传动设备备，下端端的是张张紧滚轮轮，提升升机的带带或链则则围绕在在两个滚滚轮上，提提升机的
41、的带上每每隔一定定的距离离就装有有斗子。物料放在在斗式提提升机的的底座内内，当提提升机运运转时，机机带随之之而被带带动，斗斗子经过过底座时时将物料料舀起，斗斗子渐渐渐提升到到上部，当当斗子转转过上端端的滚轮轮时物料料便倒入入出料槽槽内流出出。传动滚轮轮的转速速及直径径的选择择很重要要。若选选择不当当，物料料很可能能由于离离心力的的作用将将物料超超过卸料料槽而抛抛到很远远的地方方；或者者未到卸卸料槽口口即被抛抛落于提提升机上上段的机机壳内。传传动滚轮轮的直径径与速度度的关系系：，m/ss （33-177）式中 滚轮轮直径，mm；滚轮轮线速度度，m/s。一般运碎碎料时，uu不超过过1.22（m/s
42、）；运小块块物料，uu不超过过0.99（m/s）;运大块块而坚硬硬物料，取0.3（m/s）。主动轮和从动轮的直径相同，一般为300mm500mm。盛斗有深深斗和浅浅斗两种种。深斗斗的特征征是前方方边缘倾倾斜655，浅斗斗45。深斗斗和浅斗斗的选择择取决于于物料的的性质和和装卸的的方式。输输送干燥燥容且易易流动的的粒状和和块状物物料常用用深斗；潮湿和和流动性性不良的的物料，由由于浅斗斗前缘倾倾斜角小小能更好好地卸料料，故一一般采用用浅斗。斗式提升升机的装装料方法法分掏取取式和喂喂入式两两种，如如图3-21所所示。掏取式装装料是从从提升机机下部的的加料口口处，将将物料加加进底部部机壳里里，由运运动
43、着的的料斗掏掏取提升升。这种种方法适适用于磨磨损性小小的松散散物料，料料斗的速速度可较较高，可可与离心心式或重重力式卸卸料法相相配合。喂入式装装料就是是把物料料直接加加入到运运动着的的料斗中中，料斗斗宜低速速运行，适适用于大大块和磨磨损性大大的物料料，可与与导槽式式卸料法法相配合合。斗式提升升机的优优点是横横断面上上的外形形尺寸小小，有可可能将物物料提升升到很高高的地方方（可达达3050mm），生生产能力力的范围围也很大大（5001660m33/h）；缺点是是动力消消耗较大大。（二）生生产能力力和消耗耗功率的的计算1生产产能力计计算斗式提升升机的生生产能力力由下式式计算：，kg/h （3-18）式中 料斗斗容积，mm3；料斗斗间距，mm；运行行速度，mm/s；物料料堆积密密度，kkg/mm3；料斗斗的充填填系数，粉粉状及细细粒干燥燥物料=0.77500.955，谷物物=0.700.990。2功率率计算斗式提升升机的功功率可由由下式估估算：，kW （33-199）式中 生产产能力，tt/h；提升升高度，mm；总效效率，00.30.88。三、螺旋旋输送机机（一）螺螺旋输送送机的结结构和应应用螺旋输送送机的结结构简