第十二章 物料输送设备

象就称为气蚀现象。
发生气蚀现象时，会发出噪音，使泵体震动，严重时 可使泵根本无法工作，而且使泵的寿命大大降低。
Δ h允许
u2 /2g r
p / g(
)
P
g
s
允许
∑h f(s-e) 2g
u2
图3-4 离心泵的安装高度
（六）离心泵的吸入高度
吸入高度是指离心泵吸入口离液面所允许的最 大距离。
（七）离心泵的选择
第一节
液体输送设备
液体输送机械中，主要是各种类型的泵。 根据其作用原理，大致可分为离心泵、往复
泵、旋转泵等类型。
一、离 心 泵
（一）离心泵装臵 及其结构
离心泵是应用 最广泛的一种液体 输送机械。图为离 心泵装臵简图。它 由泵、吸入系统和 排出系统三部分组 成。吸入系统有吸 入贮槽、吸入管、 底阀、滤网。排出 系统有排出贮槽、 排出管、逆止阀、 调节阀等。
常为8kg/cm2(表压)。
（一）涡轮式空压机

涡轮式空压机一般由电动机通过增速装臵直接带动涡轮高
速旋转，将空气吸入并使之获得较高的离心力，甩向叶轮
外圆周，部分动能转变为静压能，由压出管排出。从结构 上看，涡轮式空压机犹如一台多级串联的离心压缩机，通 常都在10级以下。涡轮空压机的特点为供气量大，出口压 强稳定，输出的压缩空气不含油雾。
支架和托辊等。有的还附有加料和中途卸载设备。
2 6 1 4 3
5
图3-19 带式运输机 1-带 2-主动轮 3-从动轮 4-托棍 5-加料斗 5-张紧装置
二、斗式提升机
斗式提升机主要由传动的滚轮、张紧的滚轮、环形牵引带 或链、斗子、机壳和装、卸料装臵等几种部分组成。
1
2 3 4
1
2 图3-21 斗式提升机的装料方法 1-掏取式 2-喂入式
图3-15 离心通风机筒图
三、离心鼓风机 排气压力为（0.1～3×105Pa）的风机，称为鼓风 机。鼓风机也是用来压缩和输送气体的机器，同通风 机、泵一样，属于通用机械。
3
2 1
图3-18 单级离心鼓风机 1-进口 2-叶轮 3-涡形壳
第三节
固体输送设备
在目前生物化工工业生产中，输送方式有两 种：一种是机械输送，利用机械运动输送物料； 另一种是气力输送，借助风力输送物料。这两种
罗茨鼓风机
吸送式气力输送装臵通常采用吸嘴作为供料器。吸嘴有多 种不同形式，主要有单筒形、双筒形、固定形三种。
A向 二次空气 二次空气
图3-30 双筒喇叭形吸咀
a) b) 图3-29 吸嘴的形式 c)
3
d)
2
1
4 图3-31 固定式吸嘴 输料管 2-滑板 3-物料 4-空气
3
2
4 图3-32 旋转加料器 1-外壳 2-叶片 3-入料 4-出料
往复式空压机按其气缸的排列不同，可 分为V型、W型、L型等；按其排气压强 分，可分为高压（80～100大气压）、中 压（10～80大气压）与低压（低于10大 气压）三类。国内目前生产的低压往复 式空压机大多为双缸二级压缩，在抗生 素生产中使用L型空压机较为普遍。
二、离心通风机
（一）离心通风机的结构 按出口压力的不同，离心通风机可分为低压（1kPa以下）、 中压（1-3kPa）、高压（3-15kPa）三种。离心通风机的结构和 单级离心泵有相似之处，由机壳、叶轮、轴等部件组成。
2．流量
流量又称排量或扬水量，是指泵在单位时间内由泵的 排液口排出的液体量，通常以体积流量来表示，单位习惯 上用m3/h表示。
3．轴功率、有效功率和效率

根据泵的压头H和流量Q算出的功率是泵所输出的有效功率，
以Ne表示。 而实际测得的轴功率N要大于有效功率Ne，这是因为泵轴 输入的功率有一部分要被消耗。泵的效率就是反映泵的轴 功率的利用程度，用来表示。一般小型水泵的效率为5070%，大型泵效率可达90%。而油泵、耐腐蚀泵的效率比水 泵低，杂质泵的效率更低。

气力输送的优点：
(1)系统密闭，可以避免粉尘和有害气体对环境的污染； (2)在输送过程中，可同时进行对输送物料的加热、冷却、混合、 粉碎、干燥和分级除尘等操作； (3)设备简单，操作方便，容易实现自动化连续化，改善了劳动条 件；
(4)占地面积小，可以根据建筑物的结构，比较随意地布臵气力输 送管道。
物料 2 3 4 5 6
卸料 图3-22 螺旋输送机 皮带轮 2-轴承 3-机槽 4-吊架 5-螺旋 6-轴承
四、气力输送设备

气力输送是利用气流在密闭管道中输送固体物料的一种输
送方法，也就是利用具有一定压力和一定速度的气流，来
输送固体物料的一种输送装臵，气力输送又称为风力输送。

近些年来，气力输送发展很快，在生物加工行业得到广泛 应用，生物加工工厂利用气力输送瓜干轮 2-机壳 3-带 4-斗子 5-卸料

斗式提升机的优点是横断面上的外形尺寸小，有可能将物 料提升到很高的地方（可达30-50m），生产能力的范围也 很大（50-160m3/h）；缺点是动力消耗较大。
三、螺旋输送机
螺旋输送机的结构简单，它是由一个旋转的螺旋和料槽 以及传动装臵构成。如图3-22。当轴旋转时，螺旋把物料沿 着料槽推动。物料由于重力和对槽壁的摩擦力作用，在运动 中不随螺旋旋转，而是以滑动形式沿料槽移动。

与往复式空压机相比，功率消耗较小，结构紧凑，占地面 积较小，但其技术管理要求较高。

国产的涡轮空压机的型号有DA型和SA型，符号“D”表
示单吸，而“S”代表双吸，“A”则表示涡轮压气机，其
后的数字分别代表供气量与出口压强以及设计序号。

如DA350-41，即为单吸涡轮空压机，供气量为
350m3/min（公称），出口压强为4kg/cm2（绝对压）。
双动往复泵
流 量 时间 图3-7 单动泵的流量曲线
流 量 时间 图3-9 双动往复泵的流量曲线
三、其他类型的泵
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5
6
1 3 4 2
图3-11 旋窝泵示意图
图3-12 齿轮泵示意图
（三）螺杆泵
单螺杆泵 图3-13 螺杆泵
双螺杆泵
第二节 气体输送设备
在生物加工生产中，常用的气体输送设备为
低压空气压缩机、通风机和鼓风机等。
选择离心泵时，可根据所输送液体的性质及操 作条件确定所用的类型，再根据所要求的流量与 压头确定泵的型号。可查阅泵产品的目录或样本， 其中列有离心泵的特性曲线或性能表，按流量和 压头与所要求相适应的原则，从中可确定泵的型 号。
二、往复泵
2 3 5
4
图3-8
图3-6 往复泵装置简图 1-泵体 2-活塞 3-活塞杆 4-吸阀 5-排出阀
一、空气压缩机

生物加工生产（特别是抗生素生产）中要求提供
2～3kg/cm2(表压)的压缩空气供发酵罐通气之用，
故常用涡轮空压机或经过改装的往复式空压机作为
空压站的主要设备。
P2
P1

气体的输送和压缩过程中，常以“压缩比”来表
示气体的压缩强度，我国常用的往复式低压空压
机的压缩比一般为3，而二级空压机的排气压力通
第四篇
其它设备
第十二章 物料输送设备



在生物加工工业中，存在着大量固体和流体物料的 输送问题，为了提高劳动生产率和减轻劳动强度， 需要采用各种各样的输送设备来完成物料的输送任 务。 在生物加工工厂的生产线中，输送设备按生产工艺 的要求将物料从一个工作单元传送到另一个工作单 元，有时在传送过程中对物料进行工艺操作。 按所输送的物料可分为固体物料的输送和流体物料 的输送。输送固体物料采用各种类型的输送机和气 力输送装置；输送流体物料则采用各种形式的泵和 空气压缩机。
排污口 图3-40 湿式除尘器
（三）离心泵的主要性能参数
表示离心泵工作性能的参数叫泵的性能参数，包括： 流量、压头(扬程)、效率、转速、功率、气蚀余量（吸上 真空度）等。主要性能参数有压头、流量、效率等。
1．压头H

流量计
单位质量液 体流过泵后 能量的增值 称为压头， 一般以符号
真空表 压力表
H表示，单
位为m。
图3-2 测定离心泵性能参数的装置
都收到良好的效果。随着输送距离的增长，又发展了压送
式气力输送装臵。
4 8 2 3 5 7 6
大气压
真空
9 图3-25 吸送式气力输送装置 1-船仓 2-散装料 3-吸嘴 4-输料管 5-旋风分离器 6-料仓 7-袋式除尘器 8-离心通风机 9-压力变化图
4
5
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图3-26 压送式流程 空气粗滤机 2-罗茨鼓风机 3-料斗 4分离器 5-除尘器
方式各有特点，设计时应根据地形、输送距离、
输送高度、原材料形状和性质、输送量、输送要
求以及操作人员的劳动条件来考虑。

连续机械输送设备种类繁多，目前用于输送固体 原料的主要有以下几种：
（1）带式输送机； （2）斗式提升机； （3）刮板输送机； （4）螺旋输送机。
一、带式输送机
带式输送机的主要构件包括：输送带、鼓轮、张紧装臵、

与此同时，由于叶轮内液体被抛出，叶轮中心形成真空。 泵的吸入管路一端与叶轮中心处相通，另一端则浸没在输 送的液体内，在液面压力（或大气压）和泵内压力（负压） 的压差作用下，液体便经吸入管路进入泵内，填补了被排 出液体的位臵。这样，叶轮在旋转过程中，一面不断吸入 液体，一面又不断给吸入的液体以一定能量并送入排出管。
1 叶轮 2 泵壳 3 吸入管 4 底阀 5 滤网 7 逆止阀 8 调节阀 9 排出管
（二）工作原理

离心泵在开动之前要先灌满所输送的液体。开动后，叶轮 旋转产生离心力。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被 抛向叶轮外周，压力增高；并以很高的速度流入泵壳，在 壳内减速，使大部分动能转化为压力能，然后从排出口进 入排出管路。