第二章物料处理与输送设备

筛选原理： 将物料从筛的一端加入，并使其向筛的另一端移
动，从而使尺寸小于筛孔的物料穿过筛孔落下，成 为筛下物，而尺寸大于筛孔的物料经过筛面从筛的 另一端引出。 筛面的运动方式： 往复运动、平面回转、旋转筛面
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筛选设备一般分为振动筛和转筒筛两种。
（1）振动筛
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（3）V型混合机 由两个圆筒按V型焊接而成 交角80°或81° 主要靠粒子反复的分离与混合 而达到混合作用。
（4）双锥型混合机 由一个短圆筒两端各与一个锥形圆 筒焊接而成
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b.固定型混合机
搅拌槽式混合机：螺旋带状 搅拌器，中心两端搅拌。
锥形混合机：锥形内的螺旋 推进器既公转也自转。自转 使物料自底部上升，公转作 用使物料全范围内产生漩涡 和上下循环运动。
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OVER
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第二节 固体物料的输送设备
机械输送
1、带式输送机 2、斗式提升机 3、螺旋输送机
化； 电磁铁：磁力稳定、性能可靠、但耗电能、结构复
杂。
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1、磁力除铁器
（1）永磁溜管
➢ 永久磁铁装在溜管上边的盖板上。 每个盖板上装有两组前后错开的磁 铁。工作时，散料从溜管上端流下 ，磁性物体被磁铁吸住。
➢ 连续磁选
➢ 拆板清理
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精选目的：除杂粒，如大麦中的豆类、小麦和大米等。
精选机理：利用带有袋孔（窝眼）的工作面来分离杂粒物料，袋孔 中嵌入长度不同的颗粒，带升高度不同而分离。或者说主要是根据 颗粒长度分级，可以除去半粒和杂粒。
常用： 碟片精选机 滚筒精选机
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颗粒形状分级设备的工作原理：
在筛转圆筒的内表面开有袋孔，长粒的大麦依靠进料位差和滚
筒本身的倾斜度，沿滚筒长度方向流动，由另一端流出。而短粒大 麦则由于嵌入袋孔的位置较深，被带到较高位置而落入中央槽中， 由螺旋输送机排出。
滚筒式精选机工作示意图
1—袋孔；2—筛转圆筒； 3—螺旋输送机；4—中央槽
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2、混合设备
a.回旋型混合机
（1）水平圆筒型混合机：
仅靠扩散作用混合，效率低
（2）倾斜圆筒型混合机：
混合效果较好
两种倾斜方式：两轴心
重合并与水平面成一定角 度，物 料作螺旋混合。另一种是旋转轴 水平放置，圆筒轴和旋转轴成一 角度，物料呈复杂的环状移动。
（二）筛选设备 ➢ 原理：利用不同孔径的筛子，将粒度不同的物料分
离。 ➢ 目的：除去杂质，物料分级。 ➢ 目：筛面上一平方英寸面积上的开孔数。 ➢ 目数越大，筛上的孔径越小，所能通过的物料粒度
就越小。因此，物料的粒度可用“目”来表示。 ➢ 60目：直径0.4mm的微粒。
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γ— 产品的松散体积质量（t/m3）
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2. 对辊粉碎机
适用范围:广泛用于破碎粘性和湿物料块
a.两辊式粉碎机
主要构件：
平行装置的圆柱形辊筒
辊筒表面：光滑，表面有齿
表面有凸棱或凹槽。
作用力：挤压
挤压、研磨、剪切
要得到粒度较细的成品：提高转速、具有一定转速差（15％～ 20％）
第一章 物料处理与输送设备
第一节 固体物料的处理与粉碎设备 第二节 固体物料输送设备 第三节 细胞破碎设备 第四节 液体物料输送设备（简要）
1 第一页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
第一节 固体物料的处理与粉碎设备
一、固体物料的筛选分级设备
工厂购回的原料中常常混有铁屑、石块、稻草等杂质。需要有特 定的除杂设备除掉它们
设备上有袋形的凹孔，设备运转时，颗粒会嵌入袋孔中，不同 长度的颗粒由于在袋孔中嵌入的深度不同而被带升的高度不同， 短小的颗粒被带升到较高的位置才会落下，因此可以将不同长度 的颗粒分级。
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（1）碟片式精选机
结构：金属碟片的平面上有许多袋形的凹孔，孔的大小和形式视分
与物料性质和操作均匀度有关。
辊筒长度100mm每小时 粉碎大麦芽： 双辊粉碎机 150~200kg/h
四辊式 200~300kg
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334 第三十四页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
4、超微粉碎
• 筛选与风选结合的清理设备 • 结构：振动筛主要由进料装置
、筛体、吸风除尘装置和支架 等部分组成
• 三级振动筛
• 平面筛:金属丝编织 冲孔金属板
进口风速4~6m/s出 口风速4~7m/s
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流程
排出
轻杂 沉降室
风机
进料口
中杂 大杂 排出
一
二
净粮 三
出粮口
小杂
③ 微 粉 碎 . 原 料 粒 度 5 ～ 10mm ， 成 品 粒 度 ＜ 100μm。
④ 超 微 粉 碎 . 原 料 粒 度 0.5 ～ 5mm ， 成 品 粒 度 ＜
10～25μm。
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粉碎比：粉碎前后的粒度比。x=D1/D2
粉碎比，粗碎为2～6，中、细碎为5～50，磨碎为
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1－矩形；2－带角矩形；3－斧形
双转子锤式粉碎机
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锤式粉碎机的生产能力
圆孔筛：锤刀扫一次一个圆筛孔排出产品容量Vo(m3) Vo=0.785·Do2·d·μ (m3)
式中： Do—筛孔直径,m d— 产品粒度m μ—排料不均匀系数
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挤压
冲击
研磨
剪切
劈裂
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固体物料粉碎按粒径范围分为:
① 粗碎. 原料粒度40～1500mm，成品粒度5～ 50mm。
② 中 细 碎 . 原 料 粒 度 5 ～ 50mm ， 成 品 粒 度 0.1 ～ 5mm。
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转速2.5~6m/s，5~30%速差 直径250~800mm，L＜1500mm
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第二十八页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
b.四辊式粉碎机
• 两对辊筒、一对筛子
光辊
• 原料经第一对辊筒 粉碎后，由筛选装 置分离出皮壳排出 ，粉粒再进入第二 对辊筒粉碎。
1、粉碎后的物料颗粒大小要均匀； 2、单位产品消耗的能量要少，避免过度粉碎，以粉
碎的物料须尽快脱离粉碎机；
3、磨损的工作部件更换方便，在操作发生故障时，有保 险装置使其能自动停止；
4、操作自动化，如能够不断的自动卸料； 5、粉尘少。
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第二十二页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
1、锤式粉碎机
适用范围: 中等硬度物料的中、细碎，脆性物料。 锤刀：可拆换，可摆动避开硬物。
＜1μm。 机械冲击式粉碎机、振动磨、胶体磨、搅拌磨等。
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第三十五页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
三.生物质原料固体间的混合
1、固体混合的机理 固体粒子在混合器内混合时，会发生对流、剪切、
扩散等三种不同运动形式，形成三种不同的混合： 对流混合：固体粒子的循环流 剪切混合：粒子间相互滑动和撞击产生。 扩散混合：存在状态不同而产生的局部混合作用。
114 第十四页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
优点： 工作面积大、转速高，故工作效率较高。
不同规格的袋孔可设在同一台设备中，以适
应除去不同品种杂质的需要。
若碟片损坏可以部分更换。
缺点：碟片上的袋孔容易磨损。 功率消耗比较大。
115 第十五页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
（2）滚筒式精选机
方孔筛：
每个孔排出的产品容量（m3）
Vo=L·c ·d·μ （m3）
L、c—分别为筛孔的长度、宽度 m
每h排出的产品量体积V：
V=60L·c·d·μ·Z·k·n （m3/h ）
Z— 筛孔总数 k— 锤刀排数
n— 转速r/min
每h排出的产品量（质量）Q：
Q=V.γ= 60L·c·d·μ·Z·k·n·γ（t/h）
滚筒式的特点是它分离出来的杂粒中大麦较少，但 袋孔利用率低，产量低，工作面磨损后不能修复。
117 第十七页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
二、固体物料的粉碎设备
粉碎：指大块固体物料破碎成小块物料，或小块物 料进一步破碎成粉末状物料的单元操作。
机械粉碎的5种形式（5种粉碎力）：挤压、冲击、 研磨、劈力和剪切。
三对辊筒，前 两对为光辊，
后一对为丝辊
光辊
丝辊
光辊
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（3）辊式粉碎机生产能力
理论生产能力
Q=60πD.n.b.l.ρφ（kg/s）
D—辊筒直径 m
b—两辊间距 m（0.0001 ~0.00015）
l—辊筒长度 m n—辊筒转速 r/min
ρ—被粉碎物料密度 kg/m3 Φ —松散系数 大麦芽取0.5~0.7，
12~14条/25.4mm
丝辊
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第二十九页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
c.五辊式粉碎机
光辊
前三个辊为光辊，后两 个为丝辊。
即先挤压破碎，可以使 生物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原料的皮壳不致 粉碎的太细而影响后序
丝辊
工作最后挤压研磨粉碎 成细粒细粉。
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d.六辊式粉碎机
50以上。总粉碎比是经过几道粉碎步骤后的总结果。 对于物料的粉碎，必须根据物料的特性，以及粉碎要求
选择合适的粉碎方法：对于坚硬的和脆性的物料，挤压 和冲击很有效。对韧性物料剪切力作用较好。
任何一种粉碎机，都是几种方法的结合。
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生产上对粉碎机械基本要求
高碳钢和锰钢，可两头调换使用。 工作原理：物料从上方料斗加 入，在悬空状态下就被锤的冲击 力所破碎。然后物料被抛至冲击
板上，再次被击碎。此外物料在 机内还受到挤压和研磨的作用。
• 优点：很高的破碎比（达10-50） ，单位产 量能耗 低、构造简单、结构紧凑、生产能 力高
• 缺点：如工作部件易于磨损，运转时震动声音 较大
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第十页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
（2）圆筒筛
用于谷物精选后的分级。（>2.5mm，2.2-2.5mm， ＜2.2mm）
物料从小孔端进入，由大孔端排出，从而分出三个级粒。 倾斜角3～5°。 圆周速度0.7～1.0m/s。
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（三）精选设备
纤维性较长的物质，如麻绳草屑、庄稼秸秆； 杂物 颗粒状物质，如沙子、泥土块、小石块等；
铁磁性物质，如铁钉、螺丝等。
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第二页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
（一）除杂设备 目的：除去原料中的磁性杂质。 原理：原料成薄层通过磁铁分离器，铁渣及其它磁
性杂质被吸住，而原料则可自由通过。 永久磁铁：结构简单、不耗电能、但磁力弱、易退
气力输送
4、气力输送设备
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级条件而定。
碟片式精选机工作过程： 当碟片在粒状物料中转动时，短粒物料就会被嵌入袋孔而
被带到较高位置，由于孔底逐步向下倾斜，短粒物料受本身 重力作用再从袋孔中倒出，落入收集槽中。长粒物料因其长度
较袋孔长，虽有可能进入袋孔，但因其重心仍在袋孔之外，当碟片 还未带到一定高度，即从袋孔中滑落，因而达到长短粒物料的分离 目的。
（2）永磁滚筒
• 永磁滚筒主要由进料装置
、滚筒、磁芯、机壳和变速
机构等组成。 • 由永久磁钢和铁隔板按一
定顺序排列成170°的圆弧 形，安装在固定的轴上， 一般固定不动。
• 特别适合于除去粒状物料中 的磁性杂质
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每h排出的产品体积V： V=60×0.785·Do2·d·μ·Z·k·n （ m3/h ）
Z — 筛孔总数 k— 锤刀排数 n—转速r/min 每h排出的产品量（质量）Q
Q=V.γ=15π Do2·d·Z·k·n ·γ（t/h） γ— 产品的松散体积质量（t/m3）
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