《生化工程设备》第一章原料粉碎与输送设备

第一章：原料粉碎与输送设备
本章主要讲述锤式粉碎机、辊式粉碎 机，和气流输送、机械输送设备的原 理、性能、应用以及工艺设计计算。
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第一节：原料的粉碎设备
一、概述 二、锤式粉碎机 三、辊式粉碎机
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一、概述
• 粉碎的目的 • 粉碎方法 • 粉碎比
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五、气流输送系统的设计计算
• 气流速度选择 • 混合比的确定 • 输送空气量与输料管直径计算 • 分离器的选择计算与风管直径的计算 • 风机的选择计算
i-料斗的容量，(m3)；
-物料容重，(kg/ m3)；
-填充（满）系数。
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• 功率估算
N QH
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（kw）
式中：Q-输送量（t/h） H-提升高度(m) η- 总效率 ， 取值0.3～0.8
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三、螺旋输送机
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适用及特点
• 适用 在水平方向或倾斜方向（一般在25°角 以内）运输成件或散状物料。
• 特点 长距离，效率高，结构简单、可靠、易 维护，耗能较小； 一次性投入设备费用较大，胶带易磨损。
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• 物料粉碎程度的影响因素 1、对筛网孔径尺寸的选择；2、调节锤 刀端点与筛网之间的径向间距；3、调整 锤刀端点的线速度。
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• 影响生产能力的因素
锤刀的转速和筛网的规格，同时制约粒 度。
• 锤式粉碎机结构紧凑、简单，单位产品 能耗低，生产能力高。
• 缺点是当粉碎较硬的物料时，锤刀磨损 快，锤刀寿命短。
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• 临界转速
n A D
转/分
A—表示物料的综合特性系数 若为谷物 A=50； 若为粘性易结块物料 A=20。
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• 功率计算
N Q (LwH) kw
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w—阻力系数 谷物取 w=1.4， 粉状取 w=1.8
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一、概述
• 气流输送是利用一定速度的空气流，通 过管道，将散状物料进行输送的一种方 式，适用于较长距离的物料输送。
• 被输送物料粒径大小限制在50mm以下， 对黏性物料不合适。
• 缺点是动力消耗较大。
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二、气流输送原理
• 颗粒在垂直管道中的悬浮 沉降速度；悬浮速度；输送速度。
• 工作原理 • 结构组成 • 适用及特点 • 螺旋方向与轴转动方向及物料进退 • 输送量及功率计算
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适用及特点
• 适用 输送距离小于70米，倾角小于20°，输 送量40～150立方米/小时；输送物料为： 粉、粒、块状，干、湿均可。
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Sn
P0
S1
欧拉公式：Sn=S1e
输送条件：Sn≤S1e
P0+S1- Sn≥0
牵引力
P0= Sn- S1
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结构组成
带式输送机的主要部件有：带、托架、 鼓轮、传动装置、张紧装置、加料装置、 卸料装置以及清扫装置等组成。
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对于倾斜输送时的带速 v倾=A′·v
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功率计算
带式输送机的功率N：
N=K1A(0.000545KL+0.000147QL) ±0.00274QHK1 (Kw)
式中：
K1-起动附加系数，取1.3-1.8 A-据输送机长度修正系数 K-据带宽和轴承型式修正系数
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• 原理 起始角小于摩擦角。
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齿辊
• 齿角 • 齿数 • 辊齿斜度 • 辊间距
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生产能力与动力消耗计算
• 生产能力 P197 Q=60DnφbLρ (Kg/h)
• 动力消耗 N=1.148LDn(ρ+0.417D2) (KW)
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三、辊式粉碎机
• 原理与构造 • 齿辊 • 生产能力与动力消耗计算 • 五辊粉碎机的性能
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原理与构造
• 构造 两个直径相同的圆柱形辊筒，以相反方 向转动，产生挤压或剪切力将物料粉碎。 物料从辊间加入，两辊间的空隙称为开 度，凡物料颗粒小于开度的可经空隙漏 过。
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吸送式
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压送式
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混合式
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3
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1-料堆；2-吸嘴；3-输料管；4-分离器； 5-旋转加料器；6-吸出风管； 7-袋式滤尘器；8-风机；9-压出侧输料管； 10-压出侧分离器；11-二次分离器； 12-排料口。
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输送量计算
带式输送机的输送量Q： Q=3.6qv (t/h)
式中：q—带上单位长度的载荷（kg/m） v—带的运行速度（m/s）
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水平输送时的带速
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物料倾斜输送时的许用倾角
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• 颗粒在水平管道中的悬浮 1、气流的湍流运动状态； 2、湍流运动状态所造成的压强差； 3、颗粒自身的旋转运动； 4、颗粒形状不规则； 5、颗粒间的碰撞或与管壁的碰撞。
• 混合比
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三、气流输送流程
• 真空输送流程（吸送式） • 压力输送流程（压送式） • 混合式流程 • 比较吸、压流程的特点
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五辊粉碎机的性能
• 适用于含水率20~25%粒度均匀的物料。 • 粉碎度可以通过开度及辊速的调节来控
制。 • 在辊径、辊长、物料容重一定，影响生
产能力的因素为开度与辊的转速，但同 样也制约了粉碎程度。
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第二节：气流输送设备
一、概述 二、气流输送原理 三、气流输送流程 四、气流输送装置的组成设备 五、气流输送系统的设计计算 六、风机与泵
• 结构 斗式提升机主要由牵引件、滚筒或链轮、 张紧装置、加料和卸料装置、驱动装置和 料斗等组成。
• 原理 工作时被输送物料由进料口喂入，在驱动 滚筒的带动下，固定在输送带上的料斗随 输送带上升，至顶部驱动滚筒上方料斗翻 转，物料从卸料口卸出。
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• 适用 斗式提升机能在垂直或接近垂直方向输 送散状物料。
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• 特点 占地面积小，结构紧凑；对过载敏感性 大；常需停车检修，维修不易，维护费 用高。
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• 输送量计算
Q=qv (kg/s) ；
q=i/a (kg/m)
式中：q-单位长度上的载荷， (kg/m)；
v-带速，(m/s)；
a-料斗的间距，(m)；
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• 生产能力 G=3.6KρD2Bn/60 (T/h)
• 动力消耗 N=(6.4~10.5)G (KW)
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锤式粉碎机的性能
• 适用于中等硬度，含水率小于15%的脆 性物料。
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A-据输送机长度修正系数
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K-据带宽和轴承型式修正系数
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L-输送机长度（m） -输送带速度（m／s） Q-输送量（t／h） H-提升高度（m），上升为正，下降为负。