正文 第一章(1 / 3)

技能目標:能夠在發酵工廠實際生產中完成預處理與輸送階段的操作工作;掌握發酵工廠預處理與輸送設備的選型方法;擁有一定生產操作能力及發酵工廠設計思路。

原料的預處理及輸送設備項目簡介:發酵工廠裏的生產原料多數為初級糧食,例如,酒精廠以玉米、木薯幹等作為原料。在以初級糧食為原料的發酵生產中,由於原料經過收獲、儲藏、運輸等環節會混入各種雜物,如果直接利用原料進行生產,必然會影響產品的產量和質量。所以生產原料要經過處理才能進行發酵生產。糧食原料中的雜質大致分為3種類型:纖維性雜質、顆粒狀雜質、金屬性雜質。根據雜質特點處理設備常用的有:粗選設備、磁力除鐵設備和精選設備。另外,在發酵工廠中,一些原料必須經過粉碎才能進行生產,目的是提高蒸煮、浸出、水解和發酵等工序的效果和效率。粉碎方法有濕式粉碎和幹式粉碎兩類,常用的設備有錘式粉碎機和輥式粉碎機。

發酵工廠中,由於生產原料需要在各生產工序、車間之間傳送來完成生產,必須借助各種不同的輸送設備來實現。不同物態的物料,要采用不同的運輸機械和方式。固態物料大多采用機械輸送設備和氣流輸送設備,液體物料常采用泵來輸送。

固體物料的輸送設備:在發酵工廠中,生產原料要在各生產工序、車間之間進行輸送傳遞來完成生產,在現代化發酵工廠中,生產原料的傳遞要通過各種不同的現代化輸送設備來實現。輸送設備不但提高了勞動生產,減輕了勞動強度,還在一定程度上節約了原料,縮短了生產的周期。所以在發酵工廠的生產中,使用機械進行連續的自動化生產輸送是十分必要的。

根據固體物料的性質,目前常用的輸送方法主要有兩種:一種是機械輸送,利用機械的運動來輸送物料;另一種是氣力輸送,借助風力輸送物料。

機械輸送設備:目前在發酵工廠中,用於固體原料的機械輸送設備種類繁多,主要使用的機械設備有帶式輸送機、鬥式提升機和螺旋輸送機。

帶式輸送機:帶式輸送機也稱為皮帶運輸機,被廣泛用於發酵工廠固體物料的連續輸送,也可用於塊狀、顆粒狀及整件物料的水平或傾斜方向的運送。

帶式輸送機是由繞在兩個鼓輪上的一根封閉環形帶組成的運輸係統,一個鼓輪是連接動力傳動裝置的,稱為主動輪。另一個是從動輪,主動輪靠摩擦力帶動環形帶運轉,環形帶再靠摩擦力帶動上麵的物料,達到運輸的目的,物料到帶的另一端或規定位置靠物料自重落下或靠卸料器卸下。

帶式輸送機具有結構簡單、輸送能力強、動力消耗低、適應性廣等優點,但是運輸物料時如需改變方向,則要多台輸送機聯合使用才能完成。

帶式輸送機:1、輸送機;2、驅動鼓輪;3、張緊輪;4、托架;5、張緊用重物;6、進料鬥①輸送帶。常見的有橡膠帶、塑料帶、鋼帶等幾種。其中以橡膠帶的使用最為普遍。橡膠帶由數層帆布製成,各層之間用橡膠膠合,帆布層數越多,帶越寬,所承受的拉力就越大。國產的橡膠帶有2~12層帆布,帶寬300~1600mm等多種規格。

②鼓輪。帶式輸送機兩端的滾輪稱為鼓輪,卸料端為主動輪,上料端為從動輪,鼓輪可以鑄造,也可以是焊製成鼓形的空心輪,鼓輪的作用是拉緊膠帶和轉向膠帶。為了增加主動輪和帶的摩擦,在鼓輪表麵可包以橡膠、皮革或木條。鼓輪的寬度應比帶寬100~200mm。鼓輪直徑根據橡膠帶的層數來確定。

③托輥。由於環形輸送帶長又重,若隻由兩端鼓輪支撐,中間部分就會懸空,在運輸物料時輸送帶必然下垂,因此需要在帶的下麵安裝起托扶作用的托輥。托輥多用鋼管製成,分上、下托輥,上托輥有直形和槽形兩種;下托輥隻有直形一種。托輥的長度比帶寬100~200mm,兩端管口有蓋板,蓋板中鑲以軸承。托輥安裝的間距與帶寬和運輸物料的性質有關。環形輸送帶卸料後的回空部分,由於不承重托輥個數可以減少。

④傳動裝置和張緊裝置。傳動裝置主要包括電動機和減速機,通常安裝在主動輪側;張緊裝置的作用是給運輸帶一定張力,防止運輸帶在鼓輪上打滑,一般安裝在從動輪側。常用的張緊裝置有重錘式和螺絲拉緊式兩種,重錘式主要利用懸垂重物,利用重物的重力達到張緊,螺絲拉緊式則利用人工擰動螺絲來調整從動輪的前後位置從而達到張緊目的。

⑤加料裝置和卸料裝置。常用的加料裝置為矩形漏鬥式,加料較均勻,效果好,一般物料可隨輸送帶運動至末端自由落下,不需卸料器。如需中途卸料可在中間安裝擋板。

(2)帶式輸送機的計算:①輸送帶運行速度。輸送帶的運行速度直接關係著輸送量的大小,帶速越快單位時間內物料的輸送量就越大,但是帶速的選擇與輸送帶的寬度和物料的性質有關。

如運輸整件物料時,就采用較低的帶速,一般為0.5~1.5m/s,甚至可以更小,如輸送鬆散物料時,為防止物料在運輸過程中從輸送帶上振落,速度要進行一定控製,速度過小,運輸能力無法滿足生產需求,速度過大,物料容易從輸送帶上掉落。

皮帶運動速度物料名稱帶速/(m·s-1)小麥、玉米、大米2.5~4.5稻穀、高粱、小米、大麥2.0~3.5麩皮、米糠1.5~2.0石粉、灰塵、穀殼0.8~1.2包裝麵粉、包裝穀物0.75~1.5:中的數據在取用時,根據輸送帶的寬度,窄帶取小值,寬帶取大值,用擋板卸料時,帶速不超過1.5m/s。

傾斜輸送物料的A值傾斜角度/(°)01013161922A1.00.960.940.920.890.85:②帶式輸送機生產能力Q=3.6q·v式中Q—生產能力,t/h;輸送帶上單位長度的物料質量,kg/m;輸送帶運動速度,m/s。

鬥式提升機:鬥式提升機又稱鬥式運輸機,適用於從低處往高處提升物料時使用,適合輸送粉末狀、顆粒狀和塊狀的物料,如大麥、大米、穀物、薯粉、瓜幹等。物料通過機器自動連續運轉向上運送。根據傳送量可調節傳送速度,並隨需要選擇提升高度,適用於食品、醫藥、化學工業品等產品的提升上料。

鬥式提升機因具有提升高度大、占地麵積小、密封性好等優點,目前在發酵工廠中使用最廣的是垂直方向提升物料的連續輸送機械。根據其牽引構件的不同,分為環鏈、板鏈和橡膠帶3種。

目前發酵工廠中最常用的是以橡膠帶牽引的鬥式提升機。鬥式提升機的優點是能將物料提升到很高的地方(可達30~50m),生產能力的範圍也很大(50~160m3/h);缺點是動力消耗較大。

(1)鬥式提升機的結構原理:鬥式提升機利用料鬥把物料舀起,隨著牽引帶或牽引鏈的運動提升到機器頂部,繞過頂輪後向下翻轉,鬥式提升機將物料傾入卸料槽內。帶傳動的鬥式提升機的牽引帶一般采用橡膠帶,裝在下或上的傳動滾筒和上下麵的改向滾筒上。鏈傳動的鬥式提升機一般裝有兩條平行的傳動鏈,上或下均有一對傳動鏈輪,下或上麵是一對改向鏈輪。鬥式提升機一般都裝有機殼,以防止鬥式提升機中物料粉塵在運輸過程中散出。

①料鬥。

鬥式提升機:1、驅動輪;2、卸料帶;3、料鬥;4、牽引帶;5、改向輪;6、進料口;7、機殼;8、電動機料鬥結構:②驅動輪和改向輪。驅動輪的轉速及直徑的選擇很重要。若選擇不當,物料很可能由於離心力的作用超過卸料槽而被拋到很遠的地方,或者未到卸料槽口即被拋落於提升機上段的機殼內。

一般運輸細碎物料時,驅動輪線速度要大於1.2m/s;運輸小塊物料時,驅動輪的線速度要小於0.9m/s;運輸大塊而堅硬的物料時,驅動輪線速度為0.3m/s。

③進料口和卸料口。

鬥式提升機進料方式掏取式裝料是從提升機下部的進料口處,將物料裝進機殼的底部,然後由運動著的料鬥將物料掏起,適用於磨損性小的鬆散物料,料鬥的速度較高。喂入式裝料是物料直接由進料口加入運動著的料鬥中,料鬥宜低速運行,適用於大塊和磨損性較大的物料。

鬥式提升機卸料方式(2)鬥式提升機的計算:物料大小與對應運行速度物料的大小/mm最大速度/(m·s-1)40≤2.550≤2.050~70≤1.55更大的物料≤1.25:②鬥式提升機的生產能力:Q=3600Vhvρ式中Q、生產能力,kg/h;V、每個鬥子的容量,m3;h、鬥子間距,m;v、提升速度,m/s;ρ、物料密度,kg/m3;不同物料的填充係數輸送物料填充係數粉狀物料0.7~00.9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:螺旋輸送機:螺旋輸送機俗稱絞龍,又稱為螺旋運輸機,適用於運輸穀物或鬆散物料,也可以運輸有毒和粉塵類物料。發酵工廠中常用的糧食原料,如大米、小麥、高粱、玉米、豆類都可以用螺旋輸送機來運輸。而且螺旋輸送機可以運輸一些含有水分、黏稠性的物料。螺旋輸送機可以水平或斜向上方向提升運輸物料,在輸送物料的同時還可以起到混合物料和加料的作用。在某些特定需要生產工序中,利用螺旋輸送機輸送物料可以大大提高生產效率。螺旋輸送機根據輸送物料的移動方向可分為水平式螺旋輸送機和垂直式螺旋輸送機兩大類型。