第一章物料预处理与物料输送系统设备
❖ 2）滚筒精选机 构件：内表面开有 袋孔的旋转圆筒。 物料进入滚筒后， 长粒物料在进料压 力和滚筒本身倾斜 度的作用下，沿滚 筒长度方向由机器 另一端流出，短粒 物料则嵌入袋孔被 带到较高的位置， 落入中央收集槽， 由螺旋输送机送出 机外。
2 大麦分级设备
❖ （1）大麦平板分级筛 麦粒在筛面做往复 运动时，受到两个力的作用，与运动方向相 反的摩擦力和保持自身运动方向的惯性力， 当惯性力大于摩擦力时，麦粒才会运动。由 于筛面运动方向有周期性的改变，惯性力也 产生相应变化，所以麦粒只沿筛面来回运动。 当筛面填满麦粒，而在筛的另一端又不断进 料时，由于进、排料水平的差异使麦粒沿着 筛面移向出口。因此麦粒在筛面上振动停留 的时间较长，有充分自动分级的机会。
（2）闭风器 可在压送系统中作加料 用，或在吸送式系统中作 卸料用
在低转速后，转速与排 料量成正比，当达到最大 排料量后，如继续提高转 速，排料量反而降低，圆 周速度在0.3-0.6m/s 叶轮与外壳之间的间隙 越小，气密性较好，一般
旋转式磁铁分离器：由半圆形磁铁铁芯与旋转 滚筒组成。
❖ 1）固定形磁钢装置 将永久磁钢根据需要的 数量组合起来，分散或集中装置在谷粒经过 的加料斜槽或加工设备之前。
❖ 2）永磁滚筒 由上体机1，磁铁滚筒2，下机 体3，涡轮减速器4和电机5等组成。物料经压 力门形成均匀的料层，落到磁铁滚筒上，谷 物随滚筒转动而下落，从出料口排出，其中 磁性金属杂质被磁芯磁化，吸留在外筒表面， 并被外筒上的拨齿带着随外筒一同转动至磁 场作用区外，自动落入铁盒内。
❖ 深斗角度大约为65度角，特点是装料多，但 排料难，所以适合干燥、易散落的颗粒料输 送。斗间距为2.3～3h（h为斗深）
❖ 浅斗角度小，大约45度角，特点是卸料易， 但装料少，潮湿、较黏的物料可以采用。 斗间距为2.3～3h（h为斗深）
❖ 槽式斗（尖角形斗），下夹角大约50度角， 特点是斗之间安装无间隔，侧壁相连成导槽。
❖ （2）压送式流程在加料处需要安装有封闭较好的加 料器，以防止在加料处发生物料反吹，而在排料处 就不需要排料器，可自动卸料。
❖ （3）当输送量相同时，压送式流程较吹入式流程采 用较细的管道，这是因为它的操作压强差为吸入式 的1.5倍左右。
❖ （4）压力系统大约每1kg的空气输送20kg的物料， 负压系统约为一半。
全叶式 带式 叶片式 成型叶
❖ 二、气流输送
❖ （一）气流输送设备
❖ 常用的气体输送设备为低压空气压缩机、 通风机和真空泵等。
❖
❖ 气体输送和压缩过程中，常以”压缩比 “来表示气体的压缩程度，若p1与p2分别 为空压机中进口与出口时的气体绝对压强， 则其压缩比为p2/p1。
❖ （一）气流输送设备
带：橡胶带、塑料带、钢带等，橡胶带最为普遍。
上托辊（直形、槽形）、下托辊（直形）；托辊 的间距与带宽和所运送的物料有关，当物料为大 于20kg的成件物品时，间距就不大于物品在运输 方向的长度的1/2。
鼓轮有主动轮（带动胶带运动）和从动轮（拉紧 胶带和转向胶带）
传动装置包括电动机和减速器
张紧装置的作用是给胶带一定的张力，防止胶带 在鼓轮上打滑，常用有重锤式与螺旋式（从动 侧）。
（二）大麦的精选及分级设备
❖ 大麦发芽之前要精选，主要是去除圆形 杂粒，特别是断裂的半粒大麦和草籽。
❖ 1 大麦精选机 ❖ 利用杂粒与大麦长度不同的特点进行分
离。常用的精选机有碟片式和滚筒式。
❖ （1）碟片式精选机：一组同轴安装的圆 环形铸铁碟片，碟片的两侧工作面制成 许多特殊形状的袋孔，当碟片在大麦堆 中转动时，短粒物料被嵌入袋孔而被带 到较高位置，由于孔底逐步向下倾斜， 短粒物料受本身的重力作用从袋孔中倒 出，落入收集槽中。长粒物料因长度较 袋孔长，虽能进入袋孔，但其重心仍在 袋孔之外，当碟片还未带到一定高度， 即从袋孔中滑落，使长粒物料和短粒物 料分离。
2 大麦分级设备 1）大麦平板分级筛：麦
粒在筛面做往复运动时， 受到两个力的作用，与运 动方向相反的摩擦力和保 持自身运动方向的惯性力， 当惯性力大于摩擦力时， 麦粒才会运动。由于筛面 运动方向有周期性的改变， 惯性力也产生相应变化， 所以麦粒只沿筛面来回运 动。当筛面填满麦粒，而 在筛的另一端又不断进料 时，由于进、排料水平的 差异使麦粒沿着筛面移向 出口。因此麦粒在筛面上 振动停留的时间较长，有 充分自动分级的机会。
装料方式有：掏取式、喂入式，有的是掏取和 喂入同时在起作用。
❖ 卸料方式有： 重力式——料斗的运行速度为0.5～0.8m/s。 离心式——适用于干燥松散、磨损小的物料。料 斗的线速度可达1～2m/s。
—
3.斗式提升机的计算 （1）斗式提升机的提升速度：不同物料采用
不同 的速度。 斗式提升机提升速度
❖ （1）在垂直管道中：流化态状态，气流输送状态
❖ （2）在水平管道中：悬浮流状态，两相流动状态，团块流
❖ （三）气流输送的流程 ❖ 吸引式输送流程（真空输送）：
压送式输送流程
混合式输 送流程
❖ 几种流程的比较
❖ （1）吸入式流程的加料处，可不需要加料器。而排 料处则安装有封闭较好的排料器，以防止在排料时 发生物料反吹。由于输送系统为真空,不易发生漏孔.
2）圆筒分级筛 圆筒用铁板冲孔后卷成，分层几节
筒筛，布置不同孔径的筛面。圆筒用齿轮带动。筛分 的大麦由分设在下部的2个螺旋输送机分别送出，未筛 出的一级大麦从最末端排出。
第二节 固体物料的输送
一、机械输送设备
1.斗式提升机（垂直提升物料）
2.皮带运输机（水平或斜向上提 升物料）
3.螺旋输送机（水平或斜向上提 升物料）
0.7～0.9 0.6～0.8 0.5～0.7 0.3～0.5 0.3～0.5
❖ （3）功率计算 斗式提升机的技术性能
型号 D250
输送量 21.6 11.8 t/h 填充系数 0.6 0.4
容量L3.2 2.6 7.8
D350
42 25
0.6 0.4
7
3.3
斗距mm 400
500
斗宽mm 250
生物工程与设备
❖ 第一章 物料的处理及物料输送设备
❖ 第一节 固体物料的预处理设备 ❖ 一 固体物料的筛选除杂设备 ❖ 发酵工厂以初级粮食为原料的生产中，谷物原料含
有泥土、砂石、草籽、杂谷、金属等杂质，必须对 原料进行筛选和除杂处理。 ❖ （一）谷物原料粗选设备 ❖ 1 大麦粗选机
❖ 大麦粗筛机（见图）：由筛选与风选组成
❖ 大麦进入料斗1内，以自重压开进料压力门2。 均匀料层经进口吸风道3除轻杂质和灰尘，进 入筛体的第一层筛面5，又称接料筛面或初清 筛面；筛上物为大杂质（草杆、泥块等）， 从大杂收集槽6排出；大麦等穿过筛孔进入第 二层筛面7筛理，筛出稍大于麦粒的中级杂质 由中杂收集槽16排出；大麦继续穿过筛孔进 入第三层面筛8（精选筛面）清理，麦粒作为 筛上物排出，经出口吸风道13再次吸除轻质 杂质后流出机外。穿过第三层筛孔的泥沙、 杂草种子等小杂质，由小杂收集槽14排出。
❖ 颗粒在垂直管道内受到气流的影响，有三种力作用在颗粒上： ①本身的重力W；②颗粒受到浮力；③颗粒与气流相对运动 而产生的阻力。 气流速度大于粒子的悬浮速度，气流速度 迫使粒子向上运动，此时的气流速度即为可输送该物料的气 流速度。 2、颗粒在水平管道中的悬浮（五种力的作用）
❖ 3、颗粒在输料管中的运动状态
（一）斗式提升机
1.适用于垂直提升松散型、小颗料物料。
2.构造和工作原理：
由转动鼓轮、料斗、料斗带组成。
转动鼓轮有主动轮与从动轮之分 主动轮：顶部，与减速器、电机相接，
从动轮：在下部，张紧轮，有螺旋或重 锤
料斗一般为薄钢板用焊接或冲压法制成， 分深斗、浅斗和尖角形之分
料斗带为安装料斗的牵引带，常用有胶带 和链带两种 ，带宽比斗大35～40mm。（链 条带适用高生产率，高度、较重的物料）
❖ 2、往复式空压机 ❖ 往复式空压机的结构和工作原理类似于往复泵。
因操作是气体受压发热，故在气缸外需有冷却装 置，有水冷、风冷之分，一般选用水冷式空压机。
❖
❖ 往复式空压机按其气缸排列的不同，可有V型、 W型、L型等等之分；按其排气压强的不同，可分 为高压（80-100大气压）、中压（10-80）与低 压（<10）三类。如4L-20/8型号的空压机表示： 两个气缸呈L型排列、额定排气量为20m3/min、 排气压强为8kg/cm2、L前面的数字4表示该系列 空压机的序号。
2 磁力除铁器
❖ 由永久磁铁或电磁铁组成。 ❖ 永久磁铁结构简单，使用维护简便和不耗电能，但
磁力较弱，磁性会退化。 ❖ 电磁铁磁力稳定，性能可靠，但需一定的电流强度，
结构复杂。 ❖ 常用的磁铁分离器：平板式和旋转式 ❖ 平板式磁铁分离器（见图）：由若干块磁铁排成一
排，镶在木槽中，磁极露在物料通过的倾斜平面上。
❖ （5）当从几个不同的地方，向一个卸料点送料时， 采用吸入式气流输送最合适。而从一个加料点向几 个不同的地主送料时，采用压送式气流输送最好。
（三）气流输送的主要配套设备
七种“组成设备”：进料装置、输料管道、分离装置、闭风器、风 机、除尘器、空气管道。
1、进料装置 （1）单管吸嘴、带二次进风进口的单管吸嘴、喇叭形双筒吸嘴、 固定形吸嘴
❖ 特点：容量范围广，价格比较低廉，操作 与维修比较方便；缺点是出口流量不稳定， 而且出气体中夹带油雾。
❖ 为解决出口空气中含有油雾的缺点，用含 有二硫化钼的氟塑料制成的活塞环，代替 空压机中原来的金属环作无油润滑。
❖ 三、气流输送
❖ （二）气流输送的原理
❖ 借助强烈的空气流沿管道流动，把悬浮在气流中的物料送到 所需的地方。 优点：设备简单、占地面积少，费用少，输 送能力和输送距离的可调性大；缺点：动力消耗比较大，不 适合输送潮湿和沾滞的物料。 1、垂直管道中颗粒物料气流 输送的流体力学条件
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
8
第八页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
筛选设备一般分为振动筛和转筒筛两种。
（1）振动筛
337
第三十七页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
（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
338 第三十八页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
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。
339
第三十九页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
OVER
440 第四十页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
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。
3
第三页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
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
4 第四页，编辑于星期五：十七点 五十七分。
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。
食品加工机械与设备
第二章 原料预处理机械与设备
本章主要讲述食品加工过程中需要用的 各种原料预处理设备。
• 第一节 清洗机械与设备 • 第二节 分级分选机械与设备 • 第三节 果蔬原料预处理设备 • 第四节 肉类原料预处理设备
第一节 清洗机械与设备
本节主要讲述食品加工过程中常用的各种清洗 机械与设备。
一、原料清洗机械 食品原料在生长、成熟、运输以及贮藏过程中，会受
1、浮洗机 浮洗机主要用来洗涤水果类原料，该设备一般配备流
送槽输送原料，主要由洗槽、滚筒输送机、机架及传动装 置构成。
水果原料经流送槽预洗后，由提升机送入洗槽的前半 部浸泡，然后经翻果轮拨入洗槽的后半部分，此处装有高 压水管，其上分布有许多距离相同的小孔，高压水从小孔 中喷出，使原料翻滚并与水摩擦，原料间也相互摩擦，从 而洗净表面污物，由滚筒输送机带着离开洗槽，经喷淋水 管的高压喷淋水再度冲净，进入检选台检出烂果和修整有 缺陷的原料，再经喷淋后送入下道工序。
二、容器清洗机械
1、容器清洗的基本方法 容器清洗的方法基本分为浸泡、喷射和刷洗三种。
（1 ）浸泡 将瓶子浸没于一定浓度、一定温度的洗涤剂或烧碱中，
利用它们的化学能和热能来软化、乳化或溶解粘附于瓶上 的不洁物，并加以杀菌。其中浸瓶时间对清洗效果的影响 较大。
浸瓶操作时要注意两点：①利用NaOH浸泡玻璃容器
到尘埃、砂土、微生物及其他污物的污染。因此，在加工 前必须进行清洗。而进行清洗所用到的设备就是原料清洗 机。 二、容器清洗机械
容器清洗机械用于对食品加工过程中用到的各种容器 进行清洗。具体的容器清洗方法可分为浸泡、喷射和洗刷 三种。
一、原料清洗机械
原料清洗机械主要有浮洗机、洗果机、鼓风式清洗机 和滚筒式清洗机等。
物料输送系统概述
第二节 流体物料输送设备
■ 齿轮泵：
工作原理：啮合齿轮不断 旋转，工作容积交替扩张 和缩小，从而完成吸入和 压出液体的输送任务。
第二节 流体物料输送设备
■ 离心泵：
工作原理：依靠高速旋转叶轮对被泵送液料的动 力作用，把能量连续传递给料液， 实现连续地液 体输送。
第二节 液体物料输送设备
■ 螺杆泵：
二 振动式输送机
三 刮板输送机
普通刮板输送机： ■ 组成：牵引构件、刮板、料槽、带轮 ■ 功能：可水平、倾斜、水平倾斜组合输送 ■ 特点：结构简单，装卸料方便，机件易磨损，动力消耗
大，不易输送较湿物料。 ■ 工作原理：敞开的溜槽作为物料的承受件，将刮板固定
在链条上（组成刮板链），作为牵引构件。当机头传动 部启动后，带动机头轴上的链轮旋转，使刮板链循环运 行带动物料沿着溜槽移动，直至到机头部卸载。
～20m，最高可达30～60m）;密封性好，不易产 生粉尘。 ➢ 缺点：料斗和牵引件易磨损，对过载的敏感性大 。
五 斗式提升机
五 斗式提升机
◆ 工作原理：传动机构将动力传递给牵引构件，使 料斗运动。物料由机座进入运动的料斗，再被料 斗沿机筒提升。在机头处，物料由料斗中抛出， 经卸料管卸至机外。
■ 第二节 流体物料输送设备:
■ 离心泵，齿轮泵，螺杆泵
第一节固体物料输送设备
— 带式输送机
√ 输送物料：粉粒体、块状、成型物、麻袋等等 √ 功能：水平输送、倾斜输送 √ 特点：输送量大，动力消耗少，运转连续，工
作平稳，输送距离大。
√ 工作原理：由绕在两个鼓轮上的封闭环形组成 的运输系统，两鼓轮一个为主动轮，一个为从 动轮，主动轮靠摩擦力带动环形带运转，环形 带再靠摩擦力带动上面的物料，达到运输的目 的。
第二篇第一章 物料预处理及输送设备
工作原理：
碟片的两侧工作面制成许多特殊形状
的袋孔，当碟片在粮堆中转动时：
（1）短粒物料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。 （2）长粒物料则因其长度较袋孔长，虽有可 能进入袋孔，但其重心在袋孔之外，当
碟片还未带到一定高度，即从袋中滑落。
（1）系统密闭，可避免粉尘和有害气体对环境的污染
（2）输送的同时可对物料加热、冷却、混合、粉碎、干燥和分级除 尘等。 （3）容易实现自动化、连续化，改善了劳动条件。 （4）可根据建筑物的结构比较随意地布置输送管道。
（一）气流输送原理 1、垂直管中颗粒物料气流输送的流体力学条件 重力 W 恒定 受力 浮力 Fa 阻力 Fs Fs 随气流变化
3. MSG-A系列麦芽湿式粉碎机
四、微细粉碎和超微粉碎
微细粉碎： 0.3~0.05 mm 超微粉碎： 0.05~0.001 mm
球磨机
第二节 固体物料的输送
一、 机械输送设备（p422)
发酵工厂物料输送主要机械及方法有下述四种： （1）斗式提升机（垂直提升物料）；
（2）皮带运输机（水平或斜向上提升物料）；
（4）六辊式粉碎机
该机性能与五辊式相同。由三对 辊筒组成。 前两对用光辊，主要以挤压作用 粉碎原料，可以使得生物质原料 的皮壳不致粉碎得太细而影响后 一工序的操作，如啤酒厂的麦芽 汁过滤。 第三对辊筒用丝辊，将筛出的粗 粒粉碎成细粉和细粒，以利于糖 化时充分浸出有用物质。
辊式粉碎机生产能力得计算：
重力卸料： 靠导轮或导槽
料斗的形状 浅斗：潮湿、较粘稠物料
适用 情况
深斗：由于排尽困难，适 用干燥易散的物料 尖角斗：此种料斗安装时
物料预处理与物料输送系统设备53页PPT
物料预处理与物料输送系统设备
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
物料输送机械与设备培训ppt课件
2.1 装料(1)掏取法(2)灌入法
2 装料与卸料方式
14
离心式离心重力式重力式
2.2 装料
3 斗式提升机的特点功能：垂直提升粉粒体、小块状物料优点：结构简单，占地面积小，提升高度大。密封 性好，不易产生粉尘等缺点：料斗和牵引件易磨损，对过载的敏感性大
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三、 螺旋输送机1、 构造由轴、叶片、机壳、端轴承、中间轴承和端板等组成。螺旋：左旋、右旋、单头、双头、三头叶片：实体、带式、浆型轴承：端轴承、中间轴承机壳：槽身、端板、盖板、进出料口
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8
1.6 清扫器• 为了清除卸料后仍粘附在输送带上的粉状物料， 要安装清扫器。一般输送带的工作面用弹簧清扫 器。非工作面用刮板清扫器。刮板清扫器的结构 和工作原理与刮板卸料器相似。弹簧清扫器的原 理，它利用弹簧的压力，将橡胶刮板紧紧贴附在 滚筒部位的胶带上，起到清扫的作用。
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2 带式输送机的使用与维护(1)加料要均匀(2)输送散物料时，注意清扫输送带的正反两面，保持 带与滚筒及托辊间的清洁，减少磨损。(3)定期检查各运动部分的润滑，及时加注润滑剂，以 见效摩擦阻力。(4)向上输送物料的倾角过大时，最好选用花纹输送带， 以免物料滑下。(5)对于倾斜布置的带式输送机，给料段应尽可能设计 成水平段。(6)经常检查和调整带的张紧程度，防止带过松而使输 送带产生振动或走偏。(7)发现输送带局部损伤，应及时修理，以防损伤扩大。
(二) 气力输送的主要零部件
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. 总结
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三、气流输送装置(一)概述. 根据工作原理，气力输送设备可分为三类。1 吸入式气力输送装置2 压送式气力输送装置3 混合式气力输送装置
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第一章物料的处理与输送设备-精选.ppt
由拉丁语ferver，即“发泡”、“沸涌”派生而来的，即 酵母作用于果汁或谷物，进行酒精发酵时产生co2。
2、发酵工业的定义——借助微生物在有氧或无氧条
件下的生命活动来制备微生物菌体本身，或其直接代谢产 物或其次级代谢产物的过程。
A、传统发酵
发酵产品具备条件
磁铁
滚筒与磁铁间距 ≦ 2铁分离器
16
二、筛选机(1)
类型
振动筛 转筒筛
金属丝
1、振动筛 —— 平面筛 冲孔金属板
筛孔形状
圆形
正方形 —— 筛板开孔率 50-60% 长方形
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二、筛选机(2)
1、振动筛
筛选、风选 （大麦初选机） 筛选机生产能力G
G=Bq （kg/h） B-筛面的宽度（m） q-单位筛面流量 (kg / m﹒h)
B、生物催化剂的制备 C、生物反应器及反应条件的选择
❖ 发酵工业
D、产物的分离纯化
10
生物作用剂（生物催化剂） 1、酶 2、整体细胞 3、多细胞生物体
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“发酵设备”课程重点
设备
结构 原理 特点 设计计算 选型 维护
12
第一章 物料的处理与输送设备
13
第一节 筛选与粉碎机
一、磁铁分离器 1、磁铁分离组成
3
绪 论 (1)
❖发酵 ❖发酵设备
工厂建立 工艺 设备
经济 销售
环保
4
绪 论 (2)
❖生物工程设备符合 工程学、工程理念
理论上：正确性 技术上：可行性 操作上：安全性 经济上：合理性 环保上：达标性
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南京林业大学化学工程学院生物工程系
工
生物工程设备教学大纲
生物工程设备教学大纲《生物工程设备与实验操作技术》教学大纲【课程名称】《生物工程设备与实验操作技术》【课程类别】专业基础课【教学时数】 72 学时【课程学分 4学分【开设专业】生物制药、生化制药【开设学期】第五学期【选用教材】《生物工程设备与实验操作技术》.黄亚东.中国轻工业出版社，2008.8.【参考教材】1(梁世中《生物工程设备》北京:中国轻工业出版社，2002，22(段开红《生物工程设备》北京:科学出版社，2008，23(鲍新华《生物工程》北京:化学工业出版社，2008，7【教学性质和目的】本学科为校企合作开发的高职教育教材，较为全面地阐述了生物工程操作原理及典型设备，旨在培养生物技术应用领域高技能应用型专门人才。
全书共分为四篇，第一篇为原料预处理设备，主要包括原料的筛选与分级设备、粉碎设备、水处理系统及设备、空气除菌设备、培养基制备设备;第二篇为生物反应器，主要包括生物反应器设计基础、通风发酵设备、厌氧发酵设备、固态发酵生物反应器、动植物细胞培养反应器、酶反应器、生物反应器的放大与参数检测;第三篇为产物分离提纯设备，主要包括细胞的破碎与分离设备、沉降设备、过滤设备、离心分离设备、压榨设备、膜分离设备、萃取设备、液体吸附设备、浸出设备、离子交换设备、蒸发设备、结晶设备、干燥设备、蒸馏设备;第四篇为附属设备，主要包括物料输送设备、设备与管道的清洗与灭菌、产品包装设备及制冷设备。
【课程的基本要求】《生物工程设备与实验操作技术》是一门实践性很强的课程，要求学生在学过生物工程类基础课的基础上，通过本课程的学习，了解生物工程操作的基本概念和基本原理，掌握典型设备的结构、工作原理、性能特点、操作要点、选用及保养方法，并懂得运用所学知识和技能分析、分析和解决生物工业生产中的一般性技术问题，同时培养学生的工程意识、职业意识和责任意识。
【各章节内容及学时分配】备注(教学方法如:一般讲授，课堂讨论，章节教学内容学时作业，实际操作等) 第一篇一般讲授、课堂讨论、作业原料预处理设备 12 第二篇一般讲授、课堂讨论、作业生物反应器 30产物分离提纯设第三篇一般讲授、课堂讨论、作业 20备第四篇一般讲授、课堂讨论、作业附属设备 10合计 72第一篇，原料预处理设备第一章原料的筛选与分级设备【目的要求】1(掌握磁力除铁器的结构和工作原理;筛分的基本概念;常用筛分设备的操作要点 2(熟悉精选机的结构和工作原理;常用筛分设备的结构和工作原理;筛分设备的选用 3(了解磁力除铁的意义和方法;物料粒度分布的测定方法;【教学重点、难点】重点:磁力除铁器的结构和工作原理难点:常用筛分设备的结构和工作原理;筛分设备的选用【教学内容】第一节原料的除铁设备第二节原料的精选设备第三节物料筛分设备第二章粉碎设备【目的要求】1( 掌握原料粉碎的目的和意义;常用粉碎设备的结构和工作原理 2( 熟悉物料粉碎机理;常用粉碎设备的特点、操作要点及有关注意事项 3( 了解粉碎操作在生物工业中的应用;粉碎方法的分类;粉碎设备的选择【教学重点、难点】重点:常用粉碎设备的结构和工作原理难点:常用粉碎设备的特点、操作要点及有关注意事项【教学内容】第一节粉碎的基本概念和理论第二节常用粉碎设备第三章水处理系统及设备【目的要求】1.掌握生物工业中常用的水处理方法;常用水处理装置的结构和工作原理 2(熟悉培养基制备对水的质量要求;常用水处理装置的特点及操作要点 3(了解水的质量分级及质量要求;根据水源状况及生产工艺要求明确水处理方法【教学重点、难点】重点:常用水处理装置的结构和工作原理难点:常用水处理装置的特点及操作要点【教学内容】第一节水质分级及水质要求第二节水的过滤装置第三节水的软化及脱盐第四节水的杀菌第四章空气除菌设备【目的要求】1(掌握生物工业生产对空气质量要求;染菌几率;典型的空气过滤除菌流程2(熟悉空气过滤除菌的机理;空气过滤除菌流程中各附属设备的作用 3(了解空气洁净度等级及要求;空气除菌方法;常用的过滤介质及特点【教学重点、难点】重点:典型的空气过滤除菌流程难点:空气过滤除菌的机理;空气过滤除菌流程中各附属设备的作用【教学内容】第一节空气除菌方法第二节空气过滤除菌流程第三节空气过滤除菌设备培养基制备设备第五章【目的要求】1(掌握淀粉质原料连续蒸煮糖化设备、淀粉水解制糖设备、固体培养基中蒸煮设备的结构、特点及操作要点;培养基连续灭菌设备的结构及灭菌过程2(熟悉淀粉质原料间歇蒸煮糖化设备结构、特点;培养基制备中间灭菌设备、固体培养基制备中的润水设备的结构及操作要点3(了解蒸煮锅数量的确定方法;糖蜜稀释器的类型与结构【教学重点、难点】重点:淀粉质原料连续蒸煮糖化设备、淀粉水解制糖设备、固体培养基中蒸煮设备的结构、特点及操作要点;难点:淀粉质原料连续蒸煮糖化设备、淀粉水解制糖设备、固体培养基中蒸煮设备的结构、特点及操作要点;【教学内容】第一节淀粉质原料蒸煮与糖化设备第二节糖蜜稀释器第三节淀粉水解制糖设备第四节培养基灭菌设备第五节固体培养基制备设备第二篇生物反应器第一章生物反应器设计基础【目的要求】1( 掌握生物反应器的化学计量与动力学基础;生物反应器的质量传递与热量传递2( 熟悉生物反应器的特点及作用3.了解生物反应器的含义和分类方法【教学重点、难点】重点:生物反应器的化学计量与动力学基础难点:生物反应器的质量传递与热量传递【教学内容】第一节生物反应器概述第二节生物反应器设计基础第二章通风发酵设备【目的要求】1( 掌握种子罐空实消的操作要点;机械搅拌发酵罐罐体结构及设计要求;机械搅拌发酵罐搅拌器的类型;发酵罐换热装置的类型及特点2( 熟悉培养箱的使用注意事项;种子培养罐的结构及特点;轴封的作用及结构;常用联轴器的形式;自吸式发酵罐的结构及充气原理2( 了解培养箱的结构特点;影响带升式发酵罐性能的主要因素;塔式发酵罐的特点;文氏发酵罐的结构、工作机理及优缺点【教学重点、难点】重点:机械搅拌发酵罐罐体结构及设计要求;机械搅拌发酵罐搅拌器的类型;发酵罐换热装置的类型及特点难点:升式发酵罐、塔式发酵罐、文氏发酵罐的特点与结构、工作机理及优缺点【教学内容】第一节菌种培养设备第二节机械搅拌通风种子培养罐第三节机械搅拌通风发酵罐第四节其他通风发酵罐第三章厌氧发酵设备【目的要求】1( 掌握密闭式酒精发酵罐的结构、特点及操作要点;酵母扩大培养罐的结构及操作要点;啤酒锥底罐的结构、特点、安装及使用要求2(熟悉酒精捕集器的作用、类型、工作原理及结构;糖蜜原料制酒精连续发酵的设备组成、特点及操作要点;啤酒大直径露天贮酒罐和朝日罐的结构及特点 3(了解淀粉质原料制酒精连续发酵的设备组成、特点;啤酒连续发酵特点、流程及设备组成。
第一章物料的处理与输送
二、气流输送流程
根据设备组合情况的不同，气流输送装置可分 为真空输送、压力输送和压力真空输送三种形 式。
1.真空输送
2.压力输送
3.压力真空输送系统
三、气流输送系统的组成设备 （一）进料装置
湿式除尘器就是利用水来 捕染气流中的粉尘，有多 种不同的结构形式，图 l—23是构较为简单的一 种。含尘气体进入除尘器 后，经伞形孔板洗涤鼓泡 而净化，除尘则被留在水 中。这种除尘器要定期更 换新水，只适于含尘量少 的气体净化。
第三节 输送机械
一、带式输送机
（一）带式输送机的原理和结构 带式输送机的工作原理是利用一根封闭的环形带，由
其缺点是机械磨损比较大（主要是刀具 磨损大）。
2．盘 磨 机
由于离心力的作用 ，物料在两个圆盘 缝隙中向外用外甩 出，并受到圆盘的 研磨和剪切作用而 被粉碎。两圆盘的 缝隙是可调的。
转筒的转速适当，才是 使球既能被转筒带上一 定的高度后落下能粉碎 物料，又不会因为转速 过快而不能对物料产生 冲击。
圆球由硬质耐磨材料制 成，如锰钢、铬钢、辉 绿岩等，也ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ选用鹅卵 石。
3．球磨机
4．辊式粉碎机
常用的有两辊式、 四辊式、五辊式和 六辊式等。
A.两辊式：辊筒的 圆周速度一般在2.5 ～6m／s之间，速 度太大，物料在辊 筒面上会跳动，而 不易被辊筒带入压 碎。
四辊式
五辊式
六辊式
第二节 气流输送
2.旋转式
它是由半圆形磁铁芯 与旋转滚筒所组成， 磁铁芯是固定不动的 滚筒用非导磁材料制 成，以便让磁芯的磁 力线穿透滚筒而吸附 住磁性杂质，并在脱 离磁力区时能顺利排 出杂质。 。
《生物工程设备》教学大纲
《生物工程设备》课程教学大纲一、课程的性质和目的本课程是大学本科生物工程专业的专业课，通过本课程学习，结合认识实习和发酵工程等专业课程的学习，使学生掌握生物工程企业的工作流程、设备结构及其工作原理，主要设备的设计计算及选型，初步了解设备的安装与维护。
在此基础上，了解国内外生物工程与设备的新技术、新设备及发展动向。
通过本课程的学习，使学生初步具有独立分析和解决生产及试验研究上的工程设备问题的能力。
二、课程的基本要求通过本课程的教学，要求学生掌握生物工程生产过程中常用设备的结构、特点、工作原理、设计计算、选型及保养。
通过本课程学习使学生掌握常见生物工程设备的结构原理，能进行设计和选型的能力。
三、课程内容与要求第一章物料输送系统设备（4学时）1、学习目的和要求通过本章学习，了解生物工程工厂常用的固体物料和液体物料的输送设备，掌握斗式提升机、皮带输送机、螺旋输送机和气力输送系统的构造、原理及相关计算。
2、课程内容（1）斗式提升机；（2）皮带输送机；（3）螺旋输送机；（4）气力输送系统；（5）液体物料的输送设备。
3、考核知识点和考核要求（1）识记：斗式提升机、皮带输送机、螺旋输送机的构造及工作原理，气力输送流程、主要配套设备；（2）领会：气流输送的原理；（3）综合应用：气力输送系统的设计。
第二章物料处理与培养基制备（4学时）1、学习目的和要求通过本章学习，掌握固体物料的筛选、除杂及粉碎设备的构造、工作原理，液体培养基的制备及杀菌所涉及的设备构造、工作原理、工作流程及相关计算与设备选型。
2、课程内容（1）固体物料的筛选除杂设备；（2）固体物料的粉碎设备；（3）糖蜜原料的稀释与澄清设备；（4）淀粉质原料的蒸煮糖化设备；（5）啤酒生产中麦芽汁的制备。
3、考核知识点和考核要求（1）识记：振动筛、磁力除铁器、碟片式精选机、滚筒精选机、平板分级筛、圆筒分级筛、锤式粉碎机、辊式粉碎机、圆盘钢磨机、钢片式粉碎机、湿法粉碎机的构造及工作原理，糖蜜原料的稀释与澄清设备的构造及工作原理，淀粉质原料蒸煮糖化流程、啤酒生产中麦芽汁的制备流程中相关设备的构造及工作原理；（2）领会：固体物料粉碎的力学分析，培养基热灭菌的动力学；（3）综合运用：液体培养基的制备及杀菌工艺流程的设计。