第一節(jié)　固體物料輸送設(shè)備

一、帶式輸送機

帶式輸送機是食品工廠中使用最廣泛的一種固體物料連續(xù)輸送機械。它常用于在水平方向或傾斜角度不大（<25°）的方向上對物料進行傳送，也可兼作選擇檢查、清洗或預(yù)處理、裝填、成品包裝入庫等工段的操作臺。它適合于輸送密度為0.5×103～2.5×103 kg/m3的塊狀、顆粒狀、粉狀物料，也可輸送成箱的包裝食品。

帶式輸送機具有工作速度范圍廣（輸送速度為0.02～4.00m/s）、適應(yīng)性廣、輸送距離長、運輸量大、生產(chǎn)效率高、輸送中不損傷物料、能耗低、工作連續(xù)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、維護檢修容易、無噪聲、輸送路線布置靈活、能夠在全機身中任何地方進行裝料和卸料等特點。其主要缺點是傾斜角度不宜太大，不密閉，輕質(zhì)粉狀物料在輸送過程中易飛揚等。帶式輸送機的帶速視其用途和工藝要求而定，用作輸送時一般取0.8～2.5m/s，用作檢查性運送時取0.05～0.1m/s，在特殊情況可按要求選用。

1.帶式輸送機結(jié)構(gòu)和原理

帶式輸送機如圖2-1所示，是由撓性輸送帶作為物料承載件和牽引件來輸送物料。它用一根閉合環(huán)形輸送帶作牽引及承載構(gòu)件，將其繞過并張緊于前、后兩滾筒上，依靠輸送帶與驅(qū)動滾筒間的摩擦力使輸送帶產(chǎn)生連續(xù)運動，依靠輸送帶與物料間的摩擦力使物料隨輸送帶一起運行，從而完成輸送物料的任務(wù)。

工作時，在驅(qū)動裝置9帶動驅(qū)動滾筒8作順時針方向旋轉(zhuǎn)，借助驅(qū)動滾筒8外表面和環(huán)形輸送帶6內(nèi)表面之間的摩擦力作用使環(huán)形輸送帶6向前運動，當啟動正常后，將待輸送物料從裝料漏斗3加載至環(huán)行輸送帶6上，并隨帶向前運送至工作卸載裝置7的位置時完成卸料。當需要改變輸送方向時，卸載裝置即將物料卸至另一方向的輸送帶上繼續(xù)輸送，如不需要改變輸送方向，則無須使用卸載裝置，物料直接從環(huán)形輸送帶右端卸出。

2.帶式輸送機的主要構(gòu)件

（1）輸送帶　在帶式輸送機中，輸送帶既是承載件又是牽引件，它主要用來承放物料和傳遞牽引力。它是帶式輸送機中成本最高（約占輸送機造價的40%），又是最易磨損的部件。因此，對所選輸送帶要求強度高、延伸率小、撓性好、本身重量輕、吸水性小、耐磨、耐腐蝕，同時還必須滿足食品衛(wèi)生要求。

常用的輸送帶有橡膠帶、塑料帶、錦綸帶、帆布帶、板式帶、鋼絲網(wǎng)帶等，其中用得最多的是普通型橡膠帶。

①橡膠帶　橡膠帶見圖2-2。橡膠帶是用2～10層棉織物、麻織物或化纖織物作為帶芯（常稱襯布），掛膠后疊成膠布層再經(jīng)加熱、加壓、硫化黏合而成。帶芯主要承受縱向拉力，使帶具有足夠的機械強度以傳遞動力。帶外上下兩面附有覆蓋膠作為保護層稱為覆蓋層，其作用是連接帶芯，防止帶受到?jīng)_擊，防止物料對帶芯的摩擦，保護帶芯免受潮濕而腐爛，避免外部介質(zhì)的侵蝕等。

②鋼絲網(wǎng)帶　鋼絲網(wǎng)帶一般由鋼條穿接在兩條平行的牽引鏈上，如圖2-3所示。鏈條通過電動機帶動的齒輪驅(qū)動。鋼帶的機械強度大，不易伸長，不易損傷，耐高溫，因而常用于烘烤設(shè)備中。食品生坯可直接放置在鋼帶之上，節(jié)省了烤盤，簡化了操作，又因鋼帶較薄，在爐內(nèi)吸熱量較小，節(jié)約了能源，而且便于清洗。但由于鋼帶的剛度大，故與橡膠帶相比，需要采用直徑較大的滾筒。鋼帶容易跑偏，其調(diào)偏裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且由于其對沖擊負荷很敏感，故要求所有的支撐及導(dǎo)向裝置安裝準確。油炸食品爐中的物料輸送、水果洗滌設(shè)備中的水果輸送等常采用鋼絲網(wǎng)帶。鋼絲網(wǎng)帶也常用于食品烘烤設(shè)備中，由于網(wǎng)帶的網(wǎng)孔能透氣，故烘烤時食品生坯底部的水分容易蒸發(fā)，其外形不會因脹發(fā)而變得不規(guī)則或發(fā)生油灘、洼底、粘帶及打滑等現(xiàn)象。但因長期烘烤，網(wǎng)帶上積累的面屑炭黑不易清洗，致使制品底部粘上黑斑而影響食品質(zhì)量。此時，可對網(wǎng)帶涂鍍防粘材料來解決。

③塑料帶　塑料帶具有耐磨、耐酸堿、耐油、耐腐蝕、易沖洗以及適用于溫度變化大的場合等特點。目前在食品工業(yè)中普遍采用的工程塑料主要有聚丙烯、聚乙烯和乙縮醛等，它們基本上覆蓋了90%輸送帶的應(yīng)用領(lǐng)域。

④帆布帶　帆布帶主要應(yīng)用在焙烤食品成型前面片和坯料的輸送環(huán)節(jié)。在壓面片疊層、壓片、輥壓和成型等輸送過程中都使用帆布帶進行物料輸送。帆布帶具有抗拉強度大、柔軟性好、能經(jīng)受多次折疊而不疲勞的特點。目前配套的國產(chǎn)餅干機的帆布寬度有500mm、600mm、800mm、1000mm和1200mm等幾種。帆布的縫接通常采用棉線和人造纖維縫合，也有少數(shù)采用皮帶扣進行連接。

⑤板式帶　板式帶即鏈板式輸送帶。它與帶式傳動裝置的不同之處是，在帶式傳送裝置中，用來傳送物料的牽引件為各式輸送帶，輸送帶同時又作為被傳送物料的承載構(gòu)件；而在鏈板式傳送裝置中，用來傳送物料的牽引件為板式關(guān)節(jié)鏈，而被傳送物料的承載構(gòu)件則為托板下固定的導(dǎo)板，也就是說，鏈板是在導(dǎo)板上滑行的。在食品工業(yè)中，這種輸送帶常用來輸送裝料前后的包裝容器，如玻璃瓶、金屬罐等。鏈板式傳送裝置與帶式傳送裝置相比較，結(jié)構(gòu)緊湊，作用在軸上的載荷較小，承載能力大，效率高，并能在高溫、潮濕等條件差的場合下工作。鏈板與驅(qū)動鏈輪間沒有打滑，因而能保證鏈板具有穩(wěn)定的平均速度。但鏈板的自重較大，制造成本較高，對安裝精度的要求也較高。

（2）驅(qū)動裝置　驅(qū)動裝置由一個或若干個驅(qū)動滾筒、減速器、聯(lián)軸器等組成。驅(qū)動裝置布置方式如圖2-4所示。驅(qū)動滾筒是傳遞動力的主要部件，除板式帶的驅(qū)動滾筒為表面有齒的滾筒外，其他輸送帶的驅(qū)動滾筒通常為直徑較大、表面光滑的空心滾筒。滾筒通常用鋼板焊接而成，為了增加滾筒和帶的摩擦力，常在滾筒表面包上木材、皮革或橡膠，提高摩擦力。滾筒的寬度比輸送帶寬100～200mm，呈鼓形結(jié)構(gòu)，即中部直徑稍大，用于自動糾正輸送帶的跑偏。

（3）張緊裝置　在帶式輸送機中，輸送帶張緊的目的是使輸送帶緊邊平坦，提高其承載能力，保持物料運行平穩(wěn)。帶式輸送機中的張緊裝置，一方面要在安裝時張緊輸送帶，另一方面要求能夠補償因輸送帶伸長而產(chǎn)生的松弛現(xiàn)象，使輸送帶與驅(qū)動滾筒之間保持足夠的摩擦力，避免打滑，維持輸送機正常運行。

帶式輸送機的張緊裝置有中部張緊和尾部張緊兩大類。常用的尾部張緊裝置有螺旋式、重錘式和彈簧調(diào)節(jié)螺釘組合式等，如圖2-5所示。

螺旋式張緊裝置常用在輸送距離較短的輸送帶，它是利用拉力螺桿或壓力螺桿，定期移動尾部滾筒，張緊輸送帶，優(yōu)點是外形尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊，缺點是必須經(jīng)常調(diào)整。

重錘式張緊裝置常用在輸送帶較長和運輸能力大的場合，它是在自由懸掛的重錘作用下，產(chǎn)生拉緊作用，其突出優(yōu)點是能保證輸送帶有恒定的張緊力，缺點是外形尺寸較大。

彈簧調(diào)節(jié)螺釘組合式張緊裝置是由彈簧和調(diào)節(jié)螺釘組成的，其優(yōu)點是外形尺寸小，有緩沖作用，調(diào)節(jié)方便，缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

上述的幾種尾部張緊裝置僅適用于輸送距離較短的帶式輸送機，可以通過直接移動輸送機尾部的改向滾筒進行張緊。對于輸送距離較長的輸送機，則需設(shè)置專用張緊輥。

（4）機架和托輥　食品工業(yè)中使用的帶式輸送機多為輕型輸送機，其機架一般用槽鋼、圓鋼等型鋼與鋼板焊接而成。可移式輸送機在機架底部安裝滾輪，便于移動。托輥分上托輥（承載段托輥）和下托輥（空載段托輥）兩類，上托輥又有單輥和多輥組合式，見圖2-6。通常平行托輥用于輸送成件固體物品，槽輥用于輸送散狀物料。下托輥一般均采用平行托輥。對于較長的膠帶輸送機，為了限制膠帶跑偏，其上托輥應(yīng)每隔若干組，設(shè)置一個調(diào)整托輥，即將兩側(cè)支撐輥柱沿運動方向往前傾斜2°～3°安裝，使輸送帶受朝向中間的分力，從而保持中央位置，見圖2-7，但輸送帶磨損較快。還可以在托輥兩側(cè)安裝擋板，能做少量的橫向擺動，可以防止膠帶因跑偏而脫出。也可以安裝矯正的輥，中間粗、兩側(cè)細、呈鼓形的輥子可以實現(xiàn)矯正功能。托輥總長應(yīng)比帶寬大10～20cm，托輥間距和直徑根據(jù)托輥在輸送機中的作用不同而不同。上托輥的間距與輸送帶種類、帶寬和輸送量有關(guān)。

輸送散狀物料時，若輸送量大，線載荷大，則間距應(yīng)小；反之，間距大些，一般取1～2m或更大。此外，為了保證加料段運行平穩(wěn)，應(yīng)使加料段的托輥排布緊密些，間距一般不大于25～50cm。當運送的物料為成件物品，特別是較重（大于20kg）物品時，間距應(yīng)小于物品在運輸方向上長度的1/2，以保證物品同時有兩個或兩個以上的托輥支承。下托輥的間距可以較大，約為2.5～3m，也可以取上托輥間距的2倍。

托輥用鑄鐵制造，但較常見的是用兩端加了凸緣的無縫鋼管制造。托輥軸承有滾珠軸承和含油軸承兩種。端部設(shè)有密封裝置及添加潤滑劑的溝槽等結(jié)構(gòu)。

（5）裝載和卸載裝置　裝載裝置亦稱喂料器，它的作用是保證均勻地供給輸送機以定量的物料，使物料在輸送帶上均勻分布，通常使用料斗進行裝載。

卸料分為中途卸料和末端拋射卸料兩種方式，其中末端拋射卸料只用于松散的物料。途中卸料常用 “犁式”卸料擋板，見圖2-8，成件物品采用單側(cè)擋板，顆粒狀物料卸料可以采用雙側(cè)卸料擋板。卸料板傾斜角度為30°～45°。它的構(gòu)造簡單、成本低，但是輸送帶磨損嚴重。

二、斗式提升機

在食品連續(xù)化生產(chǎn)中，有時需要在不同的高度裝運物料，如將物料由一個工序提升到在不同高度上的下一工序，也就是說需將物料沿垂直方向或接近于垂直方向進行輸送，此時常采用斗式提升機。如釀造食品廠輸送豆粕和散裝粉料，罐頭食品廠把蘑菇從料槽升送到預(yù)煮機，在番茄、柑橙制品生產(chǎn)線上也常采用。斗式提升機主要用于在不同高度間升運物料，適合將松散的粉粒狀物料由較低位置提升到較高位置上。斗式提升機的主要優(yōu)點是占地面積小，提升高度大（一般為7～10m，最大可達50m），生產(chǎn)率范圍較大（3～160m3/h），有良好的密封性能，但過載較敏感，必須連續(xù)均勻地進料。斗式提升機的分類方法很多，按輸送物料的方向不同可分為傾斜式和垂直式；按牽引機構(gòu)的形式不同，可分為帶式和鏈式（單鏈式和雙鏈式）；按輸送速度不同可分為高速和低速；按卸料方式不同，可分為離心式和重力式等。

1.斗式提升機結(jié)構(gòu)和工作原理

（1）傾斜斗式提升機結(jié)構(gòu)　斗式提升機主要由牽引件、滾筒（或鏈輪）、張緊裝置、加料和卸料裝置、驅(qū)動裝置和料斗等組成。在牽引件上裝置著一連串的小斗（稱料斗），隨牽引件向上移動，達到頂端后翻轉(zhuǎn)，將物料卸出。料斗常以背部（后壁）固接在牽引帶或鏈條上，雙鏈式斗式提升機有時也以料斗的側(cè)壁固接在鏈條上。

圖2-9所示為傾斜斗式提升機。工作時，物料從入料口1進入，在張緊裝置2和傳動裝置6的作用下，帶動料斗3向上運移動，到頂端后從出料口7倒出物料。

為了改變物料升送的高度，適應(yīng)不同生產(chǎn)情況的需要，料斗槽中部可拆段，使用螺釘固定，使提升機可以伸長也可以縮短。支架也可以伸縮。

支架有垂直的和傾斜的兩種，傾斜支架固定在槽體中部。有時為了移動方便，機架裝在活動輪子上方便移動。

（2）垂直斗式提升機結(jié)構(gòu)　圖2-10所示為垂直斗式提升機。它主要由料斗、牽引帶（或鏈）、驅(qū)動裝置、機殼和進料口、出料口組成。工作時，被輸送物料由進料口1均勻進料，在驅(qū)動滾筒3的帶動下和張緊滾筒2的張緊作用下，固定在牽引帶7上的料斗4裝滿物料后隨牽引帶7一起上升，當上升至頂部驅(qū)動滾筒3的上方時，料斗4開始翻轉(zhuǎn)，在離心力或重力的作用下，物料從出料口8卸出，完成輸送任務(wù)后進入下道工序。

（3）牽引帶上料斗布置形式　圖2-11所示為在牽引帶上的料斗布置形式，它取決于被輸送物料的特性、使用場合、卸料方式。如果是安置在打漿機、預(yù)煮機、分級機等前面的斗式提升機，適合采用料斗密集型布置形式，這樣可以使進料連續(xù)均勻。

（4）斗式提升機裝料方式　斗式提升機的裝料方式分為挖取式和撒入式，如圖2-12所示。挖取式是指料斗被牽引件帶動經(jīng)過底部物料堆時，挖取物料。這種方式在食品工廠中采用較多，主要用于輸送粉狀、粒狀、小塊狀等散狀物料。料斗上移速度，一般為0.8～2m/s，料斗布置疏散。撒入式是指物料從加料口均勻加入，直接流入到料斗里。這種方式主要用于大塊和磨損性大的物料的提升場合，輸送速度一般不超過1m/s，料斗布置密集。

（5）斗式提升機卸料方式　物料裝入料斗后，提升到上部進行卸料。卸料方式可分為離心式、重力式和離心重力式三種形式，如圖2-13所示。

①離心式　指當料斗上升至高處時，由直線運動變?yōu)樾D(zhuǎn)運動，料斗內(nèi)的物料因受到離心力的作用而被甩出，從而達到卸料的目的。一般在1～2m/s的高速。料斗與料斗之間要保持一定的距離，一般應(yīng)超過料斗高度的1倍以上，否則甩出的物料會落在前一個料斗的背部，而不能順利進入卸料口。適用于粒度小、磨損性小的干燥松散物料，且要求提升速度較快的場合。

②重力式　適用于低速0.5～0.8m/s運送物料的場合，靠物料的重力使物料落下而達到卸料的目的。斗與斗之間緊密相連，適用于提升大塊狀、相對密度大、磨損性大和易碎的物料輸送。

③離心重力式　靠重力和離心力同時作用實現(xiàn)卸料，適用于提升速度0.6～0.8m/s運送物料的場合，以及流動性不良的散狀、纖維狀物料或潮濕物料輸送。

2.主要構(gòu)件

（1）料斗　料斗是斗式輸送機的盛料構(gòu)件，根據(jù)運送物料的性質(zhì)和提升機的結(jié)構(gòu)特點，料斗可分為3種不同的形式，即圓柱形底的深斗和淺斗及尖角形斗，如圖2-14所示。

①深斗　如圖2-14（a）中所示深斗的斗口呈65°的傾斜，斗的深度較大，用于干燥、流動性好的粒狀物料的輸送。

②淺斗　如圖2-14（b）所示為淺圓底斗，斗口呈45°傾斜，深度小，它適用于運送潮濕、流動性差的粉末和粒狀物料，由于傾斜度較大和斗淺，物料容易從斗中倒出。

③尖角形斗　如圖2-14（c）所示為尖角形斗，它與上述兩種斗不同之處是斗的側(cè)壁延伸到底板外，使之成為擋邊。卸料的時候，物料可沿一個斗的擋邊和底板所形成的槽進行卸料，它適用于黏稠性大和沉重的塊狀物的運送，斗間一般沒有間隔。

（2）牽引構(gòu)件　斗式提升機的牽引構(gòu)件有膠帶和鏈條兩種。采用膠帶時料斗用螺釘和彈性墊片固接在帶子上，帶寬比料斗寬35～40mm，牽引動力依靠膠帶與上部機頭內(nèi)的驅(qū)動滾筒之間的摩擦力傳遞。采用鏈條時，依靠嚙合傳動進行動力傳遞，常用的鏈條是板片或襯套鏈條。膠帶主要用于高速輕載提升的時候使用，適合于體積和相對密度小的粉末、小顆粒等物料輸送；鏈條則可用于低速重載提升的時候使用。

（3）機筒　機筒是斗式提升機機殼的中間部分，為兩根矩形截面的筒，多使用厚度為2～4mm的鋼板制成，在筒的縱向和端面配以角鋼，以加強機筒的剛度，同時端面角鋼的凸緣又可作為連接機筒法蘭。也有使用圓形截面的機筒，這種機筒使用鋼管制作，它的剛度好，但需配用半圓形的料斗。機筒每節(jié)長2～2.5m，使用時根據(jù)使用長度用多節(jié)相連，連接時法蘭間應(yīng)加襯墊，再用螺栓緊固，以保證機筒的密封性能。低速工作的斗式提升機，牽引構(gòu)件的上、下行分支可以合用一個面積較大的機筒，以簡化整機結(jié)構(gòu)。但高速工作的斗式輸送機不可以使用上述方法，因為機筒中的粉塵容易在單體機筒的渦狀氣流中長期懸浮，導(dǎo)致粉塵爆炸。有少數(shù)斗式提升機的機筒用木板或磚塊砂漿制成，以降低整機造價。

（4）機座　機座是斗式提升機機殼的下部，由機座外殼、底輪、張緊裝置及進料斗組成。底輪的大小與頭輪基本相同，當斗式提升機提升高度較大或生產(chǎn)率較高時，為了減少料斗的裝料阻力，底輪的直徑可適當減小到頭輪直徑的1/2～2/3。

三、螺旋輸送機

螺旋輸送機俗稱“攪龍”，螺旋輸送機是一種沒有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機械。主要用于各種摩擦性小的干燥松散的粉狀、粒狀、小塊狀物料的輸送，如面粉、谷物、啤酒麥芽等。在輸送過程中，主要用于距離不太長的水平輸送，或小傾角的傾斜輸送，少數(shù)情況亦用于高傾角和垂直輸送。

1.螺旋輸送機工作原理

（1）水平輸送原理　帶螺旋片的軸在封閉的料槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)，由于葉片的推動作用，同時在物料自重、物料與槽內(nèi)壁間的摩擦力以及物料的內(nèi)摩擦力作用下，物料不與螺旋一起旋轉(zhuǎn)，而以與螺旋葉片和機槽相對滑動的形式在料槽內(nèi)向前移動。

（2）垂直輸送原理　垂直螺旋輸送機是依靠較高轉(zhuǎn)速的螺旋向上輸送物料，其工作原理為物料在垂直螺旋葉片較高轉(zhuǎn)速的帶動下得到很大的離心慣性力，這種力克服了葉片對物料的摩擦力將物料推向螺旋四周并壓向機殼，對機殼形成較大的壓力，反之，機殼對物料產(chǎn)生較大的摩擦力，足以克服物料因本身重力在螺旋面上所產(chǎn)生的下滑分力。同時，在螺旋葉片的推動下，物料克服了對機殼摩擦力作螺旋形軌跡上升而達到提升的目的。

（3）螺旋輸送機特點

①螺旋輸送機的主要優(yōu)點

a.結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、橫斷面尺寸小，在其他輸送設(shè)備無法安裝時或操作困難的地方使用。

b.工作可靠，易于維修，成本低廉，僅為斗式提升機的一半。

c.機槽可以是全封閉的，能實現(xiàn)密閉輸送，以減少物料對環(huán)境的污染，對輸送粉塵大的物料尤為適宜。

d.輸送時，可以多點進料，也可多點卸料，因而工藝安排靈活。

e.物料的輸送方向是可逆的。一臺輸送機可以同時向兩個方向輸送物料，即向中心輸送或背離中心輸送。

f.在物料輸送中還可以同時進行混合、攪拌、松散、加熱和冷卻等工藝操作。

②螺旋輸送機的主要缺點

a.物料在輸送過程中，由于與機槽、螺旋體間的摩擦以及物料間的攪拌翻動等原因，使輸送功率消耗較大，同時對物料具備一定的破碎作用；特別是它對機槽和螺旋葉片有強烈的磨損作用。

b.對超載敏感。

c.需要均勻進料，否則容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。

d.不宜輸送含長纖維及雜質(zhì)多的物料。

螺旋輸送機的某些類型常被用作喂料設(shè)備、計量設(shè)備、攪拌設(shè)備、烘干設(shè)備、仁殼分離設(shè)備、卸料設(shè)備以及連續(xù)加壓設(shè)備等。

2.螺旋輸送機的主要構(gòu)件

螺旋輸送機由一根裝有螺旋葉片的轉(zhuǎn)軸和料槽組成。如圖2-15所示，轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝在料槽兩端軸承座上，一端的軸頭與驅(qū)動裝置相聯(lián)系，機身如較長再加中間軸承。料槽頂面和槽底分別開進料口、卸料口。

（1）螺旋　螺旋可以是單線的也可以是多線的，螺旋可以右旋或左旋。螺旋葉片形狀根據(jù)輸送物料的不同有實體式、帶式、葉片式、齒形式四種類型，如圖2-16所示。

當運送干燥的顆粒或粉狀物料時，宜采用實體式螺旋，這是最常用的形式；當輸送塊狀或黏滯性物料時，宜采用帶式螺旋（表2-1）；當輸送韌性和可壓縮性物料時，宜采用葉片式或齒形式螺旋，這兩種螺旋在運送物料的同時，還可以對物料進行攪拌、揉捏及混合等工藝操作。螺旋葉片大多是由厚4～8mm的薄鋼板沖壓而成，然后互相焊接或鉚接到軸上。帶式螺旋是利用徑向桿柱把螺旋帶固定在軸上。在一根螺旋轉(zhuǎn)軸上，也可以一半是右旋的，另一半是左旋的，這樣可將物料同時從中間輸送到兩端或從兩端輸送到中間，根據(jù)需要進行。

實體式螺旋，其螺距一般為直徑的0.5～0.6倍；帶式螺旋，其螺距等于直徑。

（2）軸和軸承　軸和軸承如圖2-17所示。軸是實心的或是空心的，它一般由長2～4m的各節(jié)段裝配而成，通常采用鋼管制成的空心軸，在強度相同情況下，重量小，互相連接方便。軸的各個節(jié)段的連接，可以利用軸1的節(jié)段插入空心軸的襯套5內(nèi)，以螺釘2固定連接起來，在大型螺旋輸送機上，常采用一段兩端帶法蘭的短軸與螺旋軸的端用法蘭連接起來。這種連接方法裝卸容易，但徑向尺寸較大。軸承可分為頭部軸承和中間軸承。頭部應(yīng)裝有止推軸承，以承受由于運送物料的阻力所產(chǎn)生的軸向力。當軸較長時，應(yīng)在每一中間節(jié)段內(nèi)裝一吊軸承，用于支撐螺旋軸，吊軸承一般采用對開式滑動軸承。

（3）料槽　料槽是由3～8mm厚的薄鋼板制成帶有垂直側(cè)邊的U形槽，為了便于連接和增加剛性，在料槽的縱向邊緣及各節(jié)段的橫向接口處都焊有角鋼。每隔2～3m設(shè)一個支架。槽上面有可拆卸的蓋子。料槽的內(nèi)直徑要稍大于螺旋直徑，使兩者之間有一間隙。螺旋和料槽制造裝配愈精確，間隙就愈小。這對減少磨損和動力消耗很重要。一般間隙為6.0～9.5mm。

3.螺旋輸送機的使用與維護

安裝時要特別注意各節(jié)料槽的同軸度和整個料槽的直線度。否則，會導(dǎo)致動力消耗增大，甚至損壞機件。

開機前應(yīng)檢查各傳動部件，確保其運轉(zhuǎn)靈活且有足夠的潤滑油，然后空載運轉(zhuǎn)，如無異常方可添加物料。

加料應(yīng)當均勻，否則會在中間軸承處造成物料的堵塞，使阻力急劇升高而導(dǎo)致完全梗死。

定期檢查螺旋的工作情況，發(fā)現(xiàn)部件磨損過大時應(yīng)及時修復(fù)或更換。

要特別注意轉(zhuǎn)動部件的密封，嚴防潤滑油外溢污染食品和原料進入轉(zhuǎn)動部件而導(dǎo)致磨損加劇。

停機前應(yīng)先停止進料，待物料排空后再停機。

停機后應(yīng)及時清潔機器、加油，為下次使用做好準備。

四、振動輸送機

振動輸送機是一種利用振動技術(shù)，對松散態(tài)顆粒物料進行中、短距離輸送的輸送機械。振動輸送具有產(chǎn)量高、能耗低、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、外形尺寸小、便于維修的優(yōu)點，目前在食品、糧食、飼料等部門獲得廣泛應(yīng)用。振動輸送機主要用來輸送塊狀、粒狀或粉狀物料，與其他輸送設(shè)備相比，用途廣；可以制成封閉的槽體輸送物料，改善工作環(huán)境；但在無其他措施的條件下，不宜輸送黏性大的或過于潮濕的物料。振動輸送機按激振驅(qū)動方式可分為曲柄激振驅(qū)動式、偏心激振驅(qū)動式和電磁激振驅(qū)動式。按工作體的結(jié)構(gòu)形式可分為斜槽式、管式和料斗式等。

1.振動輸送的原理

振動輸送機工作時，由激振器驅(qū)動主振彈簧支承的工作槽體。主振彈簧通常傾斜安裝，斜置傾角也稱為振動角。激振力作用于工作槽體時，工作槽體在主振板彈簧的約束下做定向強迫振動。處在工作槽體上的物體，受到槽體振動的作用斷續(xù)地被輸送前進。

當槽體向前振動時，依靠物料與槽體間的摩擦力，槽體把運動能量傳遞給物料，使物料得到加速運動，此時物料的運動方向與槽體的振動運動方向相同。此后，當槽體按激振運動規(guī)律向后振動時，物料因受慣性作用，仍將繼續(xù)向前運動，槽體則從物料下面往后運動。由于運動中阻力的作用，物料越過一段槽體又落回槽體上，當槽體再次向前振動時，物料又因受到加速而被輸送向前，如此重復(fù)循環(huán)，實現(xiàn)物料的輸送。

2.振動輸送設(shè)備的結(jié)構(gòu)

振動輸送機的結(jié)構(gòu)主要包括輸送槽、激振器、主振彈簧、導(dǎo)向桿、隔振彈簧、平衡底架、進料裝置、卸料裝置等部分，如圖2-18所示。

（1）激振器　激振器是振動輸送機的動力源裝置，用以產(chǎn)生使輸送機的工作體實現(xiàn)振動的激振力，常用的激振器有曲柄連桿激振器、偏心慣性激振器和電磁激振器三種類型。其激振力的大小，直接影響著輸送槽的振幅大小。

①曲柄連桿激振器　圖2-18所示振動輸送機中的激振器就是曲柄連桿激振器。電動機經(jīng)皮帶或齒輪等傳動裝置驅(qū)動曲柄連桿機構(gòu)運轉(zhuǎn)，使其產(chǎn)主激振力。連桿把運動和動力傳給工作體，使工作體以固定的頻率和振幅做定向強迫振動，進行物料輸送。整個裝置安裝在一個質(zhì)量較大的底座上，以承受振動過程中的慣性力。底座的質(zhì)量一般為振動構(gòu)件質(zhì)量的3～4倍。

②偏心慣性激振器　圖2-19（a）所示為采用偏心慣性激振器的振動輸送機。偏心慣性激振器是利用偏心塊在旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的離心慣性力作為激振力，激振力的幅值可通過調(diào)整偏心塊的質(zhì)量、偏心距和旋轉(zhuǎn)角速度等參數(shù)進行調(diào)節(jié)。這種類型的激振器能產(chǎn)生較大的激振力，本身尺寸又不很大，結(jié)構(gòu)簡單便于制造，但裝配偏心塊的軸和軸承在工作時會承受較大的動載荷。

③電磁激振器　圖2-19（b）所示為采用電磁激振器的振動輸送機。電磁激振器主要由電磁鐵和銜鐵等組成。電磁鐵（帶鐵心的電磁線圈）通過支座安裝在座體上，銜鐵固定在工作體下面，工作體由主振彈簧支承于座體上。銜鐵與電磁鐵鐵心柱表面間保持平行，即保持等距的工作間隙。當電磁激振電磁線圈中通入正弦交變電流時，電磁鐵所產(chǎn)生的按正弦平方規(guī)律變化的脈動吸力作用于銜鐵，從而使工作體產(chǎn)生定向強迫振動。當通入的電流是50Hz交流電時，電磁鐵將以100Hz的激振頻率迫使振動系統(tǒng)振動。激振力的幅值與供電方式、線圈匝數(shù)、電壓等參數(shù)有關(guān)。

（2）主振彈簧與隔振彈簧　主振彈簧與隔振彈簧是振動輸送機系統(tǒng)中的彈性元件。主振彈簧的作用是使振動輸送機有適宜的近共振的工作點（頻率比），使系統(tǒng)的動能和位能互相轉(zhuǎn)化，以便更有效地利用振動能量；隔振彈簧的作用是支撐槽體，使槽體沿著某一傾斜方向?qū)崿F(xiàn)所要求的振動，并能減小傳給基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)架的動載荷。彈性元件還包括傳遞激振力的連桿彈簧。也有不使用彈性元件的振動輸送設(shè)備。

（3）導(dǎo)向桿　導(dǎo)向桿的作用是使槽體與底架沿垂直于導(dǎo)向桿中心線做相對振動，并通過隔振彈簧支撐著槽體的重力。導(dǎo)向桿通過橡膠鉸鏈與槽體和底架連接。

（4）進料裝置與卸料裝置　進料裝置與卸料裝置是控制物料流量的構(gòu)件，通常與槽體采用軟連接的方式。

（5）輸送槽與平衡底架　輸送槽（承載體、槽體）和平衡底架（底架）是振動輸送機系統(tǒng)中的兩個主要部件。槽體輸送物料，底架主要平衡槽體的慣性力，并減小傳給基礎(chǔ)的動載荷。座體上固定安裝有激振器、主振彈簧等構(gòu)件。底座通常用鑄鐵制造，質(zhì)量大小根據(jù)振動系統(tǒng)設(shè)計計算決定。

五、氣流輸送設(shè)備

氣力輸送又稱氣流輸送，是借助空氣在密閉管道內(nèi)的高速流動，物料在氣流中被懸浮輸送到目的地的一種運輸方式，目前已被廣泛應(yīng)用，如發(fā)酵工廠利用氣流輸送大麥、大米等都收到良好的效果。

氣流輸送與其他機械輸送相比，具有以下一些優(yōu)點：系統(tǒng)密閉，可以避免粉塵和有害氣體對環(huán)境的污染；在輸送過程中，可以同時進行對輸送物料的加熱、冷卻、混合、粉碎、干燥和分級除塵等操作；占地面積小，可垂直或傾斜地安裝管路；設(shè)備簡單，操作方便，容易實現(xiàn)自動化、連續(xù)化，改善了勞動條件。

氣流輸送也有不足的地方。一般來講，其所需的動力較大；風(fēng)機噪聲大，要求物料的顆粒尺寸限制在30mm以下；對管道和物料的磨損較大；不適用于輸送黏結(jié)性和易帶靜電而有爆炸性的物料；對于輸送量少而且是間歇性操作的，不宜采用氣流輸送。

氣力輸送的形式較多，根據(jù)物料流動狀態(tài)，氣力輸送可分為懸浮輸送和推動輸送兩大類，目前采用較多的是前者，即散粒物料呈懸浮狀態(tài)的輸送形式。氣力輸送裝置主要由供料器、輸料管系統(tǒng)、分離器、除塵器、關(guān)風(fēng)器和氣源設(shè)備等部件組成。其中懸浮輸送又可分為吸送式、壓送式和吸、壓送相組合的綜合式三種。

1.吸送式氣力輸送裝置

吸送式氣力輸送又稱真空輸送。如圖2-20所示，吸送式氣流輸送裝置將抽風(fēng)機7或真空泵安裝在整個系統(tǒng)的尾部，運用風(fēng)機從整個管路系統(tǒng)中抽氣，使輸送管2的管道內(nèi)氣體壓力低于外界大氣壓力，即處于負壓狀態(tài)。由于管道內(nèi)外存在壓力差，氣流和物料從吸嘴1處被吸入輸送管2，經(jīng)分離器3后物料和空氣分開，物料從分離器底部的卸料器4卸出，進入粉碎機5后，再經(jīng)過出料口6，進入料倉11。含有細小物料和塵埃的空氣則進入除塵器8凈化，被集塵袋10收集。除塵后的廢氣從廢氣出口9排到大氣中。

由于此種裝置系統(tǒng)的壓力差不大，故輸送物料的距離和生產(chǎn)率受到限制。其真空度一般不超過0.05～0.06MPa，如果真空度太低，將急劇地降低其攜帶能力。該裝置中的關(guān)鍵部件需要采用無縫焊接技術(shù)以保證彎頭部位平滑且沒有縫隙，這將有利于清洗，在食品和制藥等行業(yè)中尤其重要。由于輸送系統(tǒng)為真空，消除了物料的外漏，保持了室內(nèi)的清潔。

2.壓送式氣力輸送裝置

壓送式氣力輸送裝置將風(fēng)機安裝在系統(tǒng)的前端，風(fēng)機啟動后，空氣經(jīng)過過濾器1被風(fēng)機2吸入輸送管4內(nèi)，輸送管4內(nèi)壓力高于大氣壓力，即處于正壓狀態(tài)。從供料器3下來的物料，通過喉管與空氣混合送到分離器5，分離出的物料由出料口6卸出，空氣則通過除塵器7凈化后排到大氣中（圖2-21）。

壓送式氣力輸送裝置的特點與吸送式氣力輸送裝置恰恰相反。由于它便于裝設(shè)分岔管道，故可同時把物料輸送至幾處，且輸送距離較長，生產(chǎn)率較高。此外，容易發(fā)現(xiàn)漏氣位置，且對空氣的除塵要求不高。它的主要缺點是由于必須從低壓往高壓輸料管中供料，故供料器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，并且較難從幾處同時吸取物料。

3.綜合式氣力輸送裝置

把真空輸送與壓力輸送結(jié)合起來，就組成了綜合式氣力輸送系統(tǒng)，如圖2-22所示。綜合式氣力輸送設(shè)備的風(fēng)機一般安裝在整個系統(tǒng)的中間。在風(fēng)機前，物料靠管道內(nèi)的負壓來輸送，即吸送段；而在風(fēng)機后，物料靠空氣的正壓來輸送，即壓送段。

風(fēng)機啟動后，物料通過吸嘴1被吸到吸入側(cè)分離器4內(nèi)，氣體經(jīng)過吸出風(fēng)管6和過濾器7，經(jīng)過風(fēng)機8壓送到壓出側(cè)固定管9進行再次利用，管道9內(nèi)壓力高于大氣壓力，即處于正壓狀態(tài)。此時從旋轉(zhuǎn)卸（加）料器5下來的是被風(fēng)機8吸入的分離器4的物料，通過喉管與空氣混合后，經(jīng)壓出側(cè)固定管9壓送到壓出側(cè)分離器10，從分離器分離出的物料由分離器排料口12卸出，細小顆粒的物料在風(fēng)力作用下繼續(xù)向上運動，通過除塵器11將小顆粒物料通過除塵器排料口13排出，廢氣經(jīng)過除塵器11排到大氣中。

此種形式的氣力輸送裝置綜合了吸送式和壓送式的優(yōu)點，既可以從幾處吸取物料，又可以把物料同時輸送到幾處，且輸送的距離可較長。其主要缺點是中途需將物料從壓力較低的吸送段轉(zhuǎn)入壓力較高的壓送段，含塵的空氣要通過風(fēng)機，使它的工作條件變差，同時整個裝置的結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。

綜上所述，氣力輸送裝置不管采用何種形式，也不管風(fēng)機以何種方式供應(yīng)能量，它們總是由能量供應(yīng)、物料輸送和空氣凈化等幾部分組成。

當從幾個不同的地方向一個卸料點送料時，采用吸送式（真空）氣流輸送系統(tǒng)最適合；而當從一個加料點向幾個不同的地方送料時，采用壓送式氣流輸送系統(tǒng)最適合。

真空輸送系統(tǒng)的加料處，不需要供料器，而排料處則要裝有封閉較好的排料器，以防止在排料時發(fā)生物料反吹。與此相反，壓送式系統(tǒng)在加料處需裝有封閉較好的供料器，以防止在加料處發(fā)生物料反吹，而在排料處就不需排料器，可自動卸料。

當輸送量相同時，壓送式系統(tǒng)較真空輸送系統(tǒng)采用較細的管道。在選用氣力輸送裝置時必須對輸送物料的性質(zhì)、形狀、尺寸和輸送能力、輸送距離等情況進行綜合考慮。

4.供料器

供料器在氣力輸送裝置中起到把物料供入氣力輸送裝置的輸料管中的作用，形成合適的物料和空氣的混合比。它是氣力輸送裝置的“咽喉”，其性能的好壞將直接影響氣力輸送裝置的生產(chǎn)率和工作穩(wěn)定性。其結(jié)構(gòu)特點和工作原理取決于被輸送物料的物理性質(zhì)以及氣力輸送裝置的形式。供料器可分為吸送式氣力輸送供料器和壓送式氣力輸送供料器兩大類。

（1）吸送式氣力輸送供料器　吸送式氣力輸送供料器的工作原理是利用輸料管內(nèi)的真空度，通過供料器使物料隨空氣一起被吸進輸料管。吸嘴與固定式受料嘴（喉管）是最常用的吸送式氣力輸送供料器。

①吸嘴　吸嘴主要適用于車、船、倉庫等場地裝卸粉狀、粒狀及小塊狀物料。對吸嘴的要求主要是，在進風(fēng)量一定的情況下，吸料量多且均勻，以提高氣力輸送裝置的輸送能力；具有較小的壓力損失；輕便、牢固可靠、易于操作；具有補充風(fēng)量裝置及調(diào)節(jié)機構(gòu)，以獲得物料與空氣的最佳混合比；便于插入料堆又易從料堆中撥出，能將各個角落的物料吸引干凈。吸嘴的結(jié)構(gòu)形式很多，可分成單筒吸嘴和雙筒吸嘴兩類。

a.單筒吸嘴　輸料管口是單筒形吸嘴，空氣和物料同時從管口吸入。單筒吸嘴結(jié)構(gòu)簡單，它是一段圓管，下端做成直口、喇叭口、斜口或扁口，如圖2-23所示。

直口吸嘴結(jié)構(gòu)最簡單，但壓力損失大，補充空氣無保證（因吸嘴插入料堆后，補充空氣口易被物料埋住堵死），有時會因物料與空氣的混合比過大而造成輸料管堵塞。

喇叭口吸嘴的阻力和壓力損失較直口吸嘴小，也可在B處用一個可轉(zhuǎn)動的調(diào)節(jié)環(huán)來調(diào)節(jié)補充空氣量，但從B處補充的空氣只能使已進入吸嘴的物料獲得加速度，而不能像從吸嘴口物料空隙進入的空氣那樣起到攜帶物料進入吸嘴的作用。

斜口吸嘴對焦炭、煤塊等物料的插進性能好，但吸嘴未埋進料堆前，補充空氣量太大，而埋進物料堆后又無補充空氣。

扁口吸嘴適于吸取粉狀物料，吸嘴口角上的四個支點使吸嘴與物料間保持一定間隙，以便于補充空氣進入。

b.雙筒吸嘴　由兩個不同直徑的同心圓筒組成，如圖2-24所示。內(nèi)筒的上端與輸料管相連，下端做成喇叭形，目的是為了減少空氣及物料流入時的阻力，外筒可上下移動。雙筒吸嘴吸取物料時，物料及大部分空氣經(jīng)吸嘴底部進入內(nèi)筒。通過調(diào)節(jié)外筒的上下位置，可改變吸嘴端面間隙，從而調(diào)節(jié)從內(nèi)外筒間的環(huán)形間隙進入吸嘴的補充空氣量，以獲得物料與空氣的最佳混合比，并使物料得到有效的加速，提高輸送能力。吸嘴端面間隙在吸送不同物料時的最佳值應(yīng)由試驗確定，如吸送稻谷時的最佳值為2～4mm。

②固定式受料嘴（又稱喉管）　固定式受料嘴主要用于車間固定地點的取料，如物料直接從料斗或容器下落到輸料管的情況。物料的下料量可以通過改變擋板的開度進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)擋板的開度可采用手動、電動或氣動操作。固定式受料嘴的主要形式如圖2-25所示，分為Y形、L形和γ形（又稱動力型）。

（2）壓送式氣力輸送供料器　在壓送式氣力輸送裝置中，供料是在管路中的氣體壓力高于外界大氣壓的條件下進行的，為了按所要求的生產(chǎn)率使物料進入輸料管，同時又盡量不使管路中的空氣漏出，所以對壓送式氣力輸送供料器的密封性要求較高，因而其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。根據(jù)作用原理的不同壓送式氣力輸送供料器可分為旋轉(zhuǎn)式、噴射式、螺旋式和容積式等幾種形式。

①旋轉(zhuǎn)式供料器　旋轉(zhuǎn)式供料器又稱星形供料器，在真空輸送系統(tǒng)中用作卸料器使用，但是在壓送式氣流輸送系統(tǒng)中可用作供料器使用。所以旋轉(zhuǎn)式供料器在中壓和低壓的壓送式氣力輸送裝置中廣泛使用，一般適用于流動性較好、磨琢性較小的粉狀、粒狀或小塊狀物料。普遍使用的為繞水平軸旋轉(zhuǎn)的圓柱形葉輪供料器，其結(jié)構(gòu)如圖2-26所示。在電動機和減速傳動機構(gòu)的帶動下，葉輪在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，物料從加料斗進入旋轉(zhuǎn)葉輪的格室中，然后隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)從下部流進輸料管中。為了提高格室中物料的裝滿程度，設(shè)有均壓管，其作用是當葉輪的格室旋轉(zhuǎn)到裝料口之前，格室中的高壓氣體可從均壓管中排出，從而使其中的壓力降低，便于物料填裝。為防止葉輪的葉片被異物卡死，在進料口還須裝設(shè)具有彈性的防卡擋板。旋轉(zhuǎn)供料器的供料量，一般在旋轉(zhuǎn)葉片的轉(zhuǎn)速為0.25～0.5m/s的低速旋轉(zhuǎn)供料時，供料量與速度成正比，但當速度再加快時，供料量反而下降，并出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。這是由于葉片旋轉(zhuǎn)速度太快，葉片會將物料飛濺開，使物料不能充分送入葉片間的格子內(nèi)，已送進供料器的物料又被甩出。生產(chǎn)中為調(diào)節(jié)供量準確，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)考慮在與供料量成正比的變化范圍內(nèi)。

旋轉(zhuǎn)式供料器優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，運行維修方便，能連續(xù)定量供料，有一定程度的氣密性。缺點是對加工要求較高，葉輪與殼體磨損后易漏氣。

②噴射式供料器　噴射式供料器主要在低壓、短距離的壓送式氣力輸送裝置中使用，其結(jié)構(gòu)如圖2-27所示。噴射式供料器的工作原理為，由于供料口處管道噴嘴收縮使氣流速度增大，從而將部分靜壓轉(zhuǎn)變?yōu)閯訅海斐晒┝峡谔幍撵o壓等于或低于大氣壓力，于是管內(nèi)空氣不僅不會向供料口噴吹，相反會有少量空氣隨物料一起從料斗進入噴射式供料器。在供料口后有一段漸擴管，漸擴管中氣流的速度逐漸減小，靜壓逐漸增高，達到所需的輸送氣流速度與靜壓力，使物料沿著管道正常輸送。漸擴管中速度能向靜壓能的轉(zhuǎn)換不超過50%，通常為1/3左右，因此壓力上升的數(shù)值有限，故輸送能力和輸送距離均受到限制。為保證噴射式供料器能正常供料和輸料，噴射式供料器漸縮管的傾角為20°左右，漸擴管的傾角以8°左右為宜。噴射式供料器結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，不需任何傳動機構(gòu)。但所能達到的混合比小，壓縮空氣消耗量較大，效率較低。

③螺旋式供料器　螺旋式供料器結(jié)構(gòu)如圖2-28所示。在帶有襯套的鑄鐵殼體內(nèi)安置一根變螺距懸臂螺旋，其左端通過彈性聯(lián)軸器與電動機相連。當螺旋在殼體內(nèi)快速旋轉(zhuǎn)時，物料從加料斗通過閘門經(jīng)螺旋而被壓入混合室，由于螺旋的螺距從左至右逐漸減小，因此進入螺旋的物料被越壓越緊，這樣可防止混合室內(nèi)的壓縮空氣通過螺旋漏出，而且滑動杠桿上的配重還可調(diào)節(jié)閥門對物料的壓緊程度。當供料器空載時，閥門在配重的作用下也能防止輸送氣體漏出。在混合室的下部設(shè)有壓縮空氣噴嘴，當物料進入混合室時，壓縮空氣便將其吹散并使其加速，形成壓縮空氣與物料的混合物，然后均勻地進入輸料管中。螺旋式供料器多用于輸送粉狀物料、工作壓力低于0.25MPa的壓送式氣力輸送裝置中，螺旋式供料器的特點是高度方向尺寸小，能夠連續(xù)供料。但動力消耗較大，工作部件磨損較快。

④容積式供料器　容積式供料器又稱倉式泵，有單倉和雙倉之分。單倉容積式供料器如圖2-29所示，主要用于輸送粉狀、細粒狀物料的高壓壓送式氣力輸送裝置中。無論是頂部排料還是底部排料，其工作原理均是利用壓縮空氣使料倉內(nèi)的粉狀物料流態(tài)化后壓送入輸料管。容積式供料器是周期性工作的，有裝料、充氣、排料、放氣四個過程。首先將放氣閥2打開，使料倉內(nèi)空氣排出，供入粉狀物料，使物料裝到規(guī)定高度，此為裝料過程；裝料結(jié)束后，立即打開壓縮空氣閥3，使壓縮空氣吹到料倉內(nèi)，此為充氣過程；壓縮空氣吹到料倉內(nèi)后，物料受到攪動而流態(tài)化，從排料口5隨空氣一同排至輸料管4中，此為排料過程；物料排盡后，將壓縮空氣閥3關(guān)閉，再打開放氣閥2放出料倉內(nèi)的空氣，此為放氣過程。至此完成一個周期，接著進行第二個周期。單倉容積式供料器只能間歇供料，周期性工作。雙倉容積式供料器系由兩個單倉組合在一起，交替工作，達到近似的連續(xù)供料。容積式供料器在工作過程中，料倉內(nèi)的物料逐漸減少，倉內(nèi)壓力和混合比是變化的。為保證可靠輸料，必須選擇合適的耗氣量與容器的容積比，物料的充填率一般取為75%～80%。

（3）輸料管系統(tǒng)　輸料管系統(tǒng)由直管、彎管、撓性管、增壓器、回轉(zhuǎn)接頭和管道連接部件等根據(jù)工藝要求配置連接而成。

①直管及彎管　直管及彎管一般采用無縫鋼管或焊接鋼管。對高壓壓送式或高真空吸送式氣力輸送裝置，因混合比大，多采用表面光滑的無縫鋼管；對低壓壓送式或低真空吸送式氣力輸送裝置，可采用焊接鋼管；如物料磨琢性很小，也可用白鐵皮或薄鋼板制作。通常管內(nèi)徑取50～300mm（按空氣流量和選取的氣流速度進行計算，然后按國家標準選定）。輸料管為易磨損構(gòu)件，特別是彎管磨損較快，必須采取提高耐磨性的措施。例如，可以采用可鍛鑄鐵、稀土球墨鑄鐵、陶瓷等耐磨材料制造彎管，同時注意曲率半徑的選取。

②撓性管　在氣力輸送裝置中，為了使輸料管和吸嘴有一定的靈活性，可在吸嘴與垂直管連接處或垂直管與彎管連接處安裝一段撓性管（如套筒式軟管、金屬軟管、耐磨橡膠軟管和聚氯乙烯管等），但由于撓性管阻力較硬管大（一般為硬管阻力的2倍或更大），故盡可能少用。

③增壓器　由于氣流在輸送過程中要受到摩擦和轉(zhuǎn)彎等阻力，還可能有接頭漏氣等壓力損失，因此在阻力大、易堵塞處或彎管的前方以及長距離水平輸料管上，可安裝增壓器來補氣增壓。

5.分離器

氣力輸送裝置中物料的分離，通常是借助重力、慣性力和離心力使懸浮在氣體中的物料沉降分離出來，常用的物料分離器有容積式和離心式兩種形式。

（1）容積式分離器　容積式分離器的結(jié)構(gòu)如圖2-30所示。其作用原理是空氣和物料的混合物由輸料管進入面積突然擴大的容器中，使空氣流速降低到遠低于懸浮速度vf[通常僅為（0.03～0.1）vf]。這樣，氣流失去了對物料顆粒的攜帶能力，物料顆粒便在重力的作用下從混合物中分離開來，經(jīng)容器下部的卸料口卸出。容積式分離器結(jié)構(gòu)簡單，易制造，工作可靠，但尺寸較大。

（2）離心式分離器　離心式分離器的結(jié)構(gòu)如圖2-31所示，它是由切向進風(fēng)口、內(nèi)筒、外筒和錐筒體等幾部分組成。氣料流由切向進風(fēng)口進入筒體上部，一邊作螺旋形旋轉(zhuǎn)運動，一邊下降；由于到達圓錐部時，旋轉(zhuǎn)半徑減小，旋轉(zhuǎn)速度逐漸增加，氣流中的粒子受到更大的離心力，便從氣流中分離出來甩到筒壁上，然后在重力及氣流的帶動下落入底部卸料口排出；氣流（其中尚含有少量粉塵）到達錐體下端附近開始轉(zhuǎn)而向上，在中心部作螺旋上升運動，從分離器的內(nèi)筒排出。

對離心式分離器的分離效率和壓力損失影響最大的因素是氣流進氣口的流速和分離器的大小。優(yōu)點是分離器結(jié)構(gòu)很簡單，制作方便，壓力損失小，沒有運動部件，經(jīng)久耐用，除了磨琢性強的物料對壁面產(chǎn)生磨損和黏附性的細粉會產(chǎn)生黏附外，幾乎沒有任何缺點，具有很高的分離效率。適合分離小麥、大豆等顆粒狀食品物料，分離效率可達100%，對粉狀物料也可達到98%～99%。

6.除塵器

從分離器排出的氣流中尚含有較多5～40μm粒徑的較難分離的粉塵，為防止污染大氣和磨損風(fēng)機，在引入風(fēng)機前須經(jīng)各種除塵器進行凈化處理，收集粉塵后再引入風(fēng)機或排至大氣。除塵器的形式很多，目前應(yīng)用較多的是離心式除塵器和袋式過濾器。

離心式除塵器和袋式過濾器均屬干式除塵器。除此之外，還有利用粉塵與水的黏附作用來進行除塵的濕式除塵器，以及利用高壓電場將氣體電離，使氣體中的粉塵帶電，然后在電場內(nèi)靜電引力的作用下，使粉塵與氣體分離開來而達到除塵目的的電除塵器等。

①離心式除塵器　離心式除塵器又稱旋風(fēng)除塵器，其結(jié)構(gòu)和工作原理與離心式分離器相同，所不同的是離心式除塵器的筒徑較小，圓錐部分較長。這樣，一方面使得在與分離器同樣的氣流速度下，物料所受到的離心力增大，另一方面延長了氣流在除塵器內(nèi)的停留時間，有利于除塵效率的提高。

②袋式過濾器　袋式過濾器是一種利用有機纖維或無機纖維的過濾布將氣體中的粉塵過濾出來的凈化設(shè)備，因過濾布多做成袋形，故稱袋式過濾器。其結(jié)構(gòu)如圖2-32所示。含有粉塵的空氣沿進氣管進入過濾器中，首先到達下方的錐形體，在這里有一部分顆粒較大的粉塵被沉降分離出來，而含有細小粉塵的空氣則旋向上方進入袋子中，粉塵被阻擋和吸附在袋子的內(nèi)表面，除塵后的空氣從布袋內(nèi)逸出，最后經(jīng)排氣管排出。經(jīng)過一定的工作時間后，必須將濾袋上的積灰及時清除（一般采用機械振打、氣流反向吹洗等方法），否則將增大壓力損失并降低除塵效率。

袋式過濾器的最大優(yōu)點是除塵效率高。但不適用于過濾含有油霧、凝結(jié)水及黏性的粉塵，同時它的體積較大，設(shè)備投資、維修費用較高，控制系統(tǒng)較復(fù)雜。所以，一般用于除塵要求較高的場合。袋式過濾器的除塵效率與很多因素有關(guān)，其中濾布材料、過濾風(fēng)速、工作條件、清灰方法等影響較大，在設(shè)計或選擇袋式過濾器時應(yīng)予考慮。

7.關(guān)風(fēng)器

在氣力輸送裝置中，為了把物料從分離器中卸出以及把灰塵從除塵器中排出，并防止大氣中的空氣跑入氣力輸送裝置內(nèi)部而造成輸送能力降低，必須在分離器和除塵器的下部分別裝設(shè)關(guān)風(fēng)器。目前應(yīng)用最廣的是旋轉(zhuǎn)（葉輪）式關(guān)風(fēng)器，有時也采用閥門式關(guān)風(fēng)器。

（1）旋轉(zhuǎn)式關(guān)風(fēng)器　旋轉(zhuǎn)式關(guān)風(fēng)器的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)式供料器完全相同，所不同的是其上部不是與加料斗相連，而是與分離器相通；其下部不是連著輸料管，而是和外界相通；其均壓管不再是把格室內(nèi)的高壓氣體引出，而是當格室在轉(zhuǎn)到接近分離器卸料口時使格室內(nèi)的壓力與分離器中的壓力相等，便于分離器中的物料進入格室中。

（2）閥門式關(guān)風(fēng)器　圖2-33為閥門式關(guān)風(fēng)器的結(jié)構(gòu)，它由上下箱兩部分組成。工作時上閥門常開，下閥門緊閉，使物料落入卸料器上箱中；出料時關(guān)閉上閥門，打開下閥門，使物料落入卸料器下箱中，從而達到未停車出料的目的。這種卸料器氣密性好，結(jié)構(gòu)較簡單，但高度尺寸較大。

六、風(fēng)機設(shè)備

壓送式氣力輸送裝置多用風(fēng)機作氣源設(shè)備，風(fēng)機是把機械能傳給空氣形成壓力差而產(chǎn)生氣流的機械。風(fēng)機的風(fēng)量和風(fēng)壓大小直接影響氣力輸送裝置的工作性能，風(fēng)機運行所需的動力大小關(guān)系著氣力輸送裝置的生產(chǎn)成本。所以正確地選擇風(fēng)機對設(shè)計氣力輸送裝置來說是十分重要的。各種形式的風(fēng)機各有優(yōu)缺點，排風(fēng)量和排氣壓力有一定范圍。所以，必須綜合考慮各種形式風(fēng)機的特性、使用場合和維護檢修條件，從經(jīng)濟觀點出發(fā)選擇最合適的風(fēng)機，對風(fēng)機的要求是效率高，風(fēng)量和風(fēng)壓滿足輸送物料要求，而且風(fēng)量隨風(fēng)壓的變化要小；有一些灰塵通過也不會發(fā)生故障；經(jīng)久耐用便于維修；用于壓送式氣力輸送裝置中的風(fēng)機，其排氣中盡可能不含油分和水分。目前，氣力輸送裝置所采用的氣源設(shè)備主要有離心式通風(fēng)機、空氣壓縮機、羅茨風(fēng)機等。

1.離心式通風(fēng)機

低真空吸送式氣力輸送裝置中常采用離心式通風(fēng)機作為氣源設(shè)備。其構(gòu)造如圖2-34所示，按其風(fēng)壓大小，可分為低壓（小于9.8×102Pa）、中壓（9.8×102～2.94×103Pa）和高壓（2.94×103～5.47×104Pa）三種。

離心式通風(fēng)機的工作原理是利用離心力的作用，使空氣通過風(fēng)機時的壓力和速度都得以增大再被送出去。當風(fēng)機工作時，葉輪在蝸殼形機殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，充滿在葉片之間的空氣便在離心力的作用下沿著葉片之間的流道被推向葉輪的外緣，使空氣受到壓縮，壓力逐漸增加，并集中到蝸殼形機殼中。這是一個將原動機的機械能傳遞給葉輪內(nèi)的空氣，使空氣靜壓力（勢能）和動壓力（動能）增高的過程。這些高速流動的空氣、在經(jīng)過斷面逐漸擴大的蝸殼形機殼時，速度逐漸降低，又有一部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，進一步提高了空氣的靜壓力，最后由機殼出口壓出。與此同時，葉輪中心部分由于空氣變得稀薄而形成了比大氣壓力小的負壓，外界空氣在內(nèi)外壓差的作用下被吸入進風(fēng)口，經(jīng)葉輪中心而去填補葉片流道內(nèi)被排出的空氣。由于葉輪旋轉(zhuǎn)是連續(xù)的，空氣也被不斷地吸入和壓出，這就完成了輸送氣體的任務(wù)。

2.活塞式空氣壓縮機

活塞式空氣壓縮機的構(gòu)造如圖2-35所示，它主要由機身、汽缸、活塞、曲柄連桿機構(gòu)及氣閥機構(gòu)（進、排氣閥）等組成。當活塞離開上止點向下移動時，活塞上部汽缸的容積增大，產(chǎn)生真空度；在汽缸內(nèi)真空度的作用下（或在氣閥機構(gòu)的作用下），進氣閥打開，外界空氣經(jīng)進氣管充滿汽缸的容積；當活塞向上移動時，進氣閥關(guān)閉，空氣被壓縮直至排氣閥打開；經(jīng)壓縮后的空氣從汽缸經(jīng)排氣管送入儲氣罐。進、排氣閥一般是由汽缸與進、排氣管間空氣壓力差的作用而自動地開閉的。

活塞式空氣壓縮機優(yōu)點：結(jié)構(gòu)較簡單，操作容易，壓力變化范圍大，特別適用于壓力高的場合；同時它的效率也高，適應(yīng)性強，壓力變化時風(fēng)量變化不大，高壓性能好；材料要求低，因其為低速機械，普通鋼材即可制造。

活塞式空氣壓縮機缺點：由于排氣量較小，具有脈動流現(xiàn)象，需設(shè)緩沖裝置（如儲氣罐）；機身有些過重，尺寸過大，加上儲氣罐，占地面積就更大；壓縮空氣由于絕熱膨脹要出現(xiàn)冷凝水。因此，在送入輸料管之前還需加回水彎管把水分除掉。

3.離心式空氣壓縮機

離心式空氣壓縮機的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-36所示，主要由機殼、葉輪、葉片、主軸和軸承等組成。作用原理與離心式通風(fēng)機相似，只是出口風(fēng)壓較強，如3～5級葉輪產(chǎn)生的壓力可達2.94×104～4.9×104Pa。離心式壓縮機可作為大風(fēng)量低壓壓送式及吸送式氣力輸送裝置的氣源設(shè)備。

離心式空氣壓縮機特點是結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，易損件少，運轉(zhuǎn)率高。氣流運動是連續(xù)的，輸氣均勻無脈動，不需儲氣罐。沒有往復(fù)運動，無不平衡的慣性力及力矩，故不需要笨重牢固的基礎(chǔ)。主機內(nèi)不必加潤滑劑，所以空氣中無油分。缺點是不適用于高壓范圍，效率較低，適應(yīng)性差，材料要求高。同時，由于它的圓周線速度高，有灰塵時易產(chǎn)生磨損，并且灰塵附著在葉片或軸承部分時，會引起效率降低和不平衡，所以在前面應(yīng)盡可能安裝高效率的除塵器。

4.羅茨風(fēng)機

羅茨是英文Roots的音譯，羅茨風(fēng)機是根據(jù)羅茨原理進行設(shè)計制造的一種設(shè)備，而羅茨原理的發(fā)明者是美國的Roots兄弟，為了紀念這個發(fā)明，所以將這個原理用他們的名字命名。羅茨風(fēng)機和羅茨真空泵的結(jié)構(gòu)和原理都是一樣的，就是羅茨原理。當風(fēng)機用于正壓送風(fēng)的情況下，叫作羅茨風(fēng)機，如果用于負壓抽吸或抽真空的時候，就叫作羅茨真空泵。在實際的應(yīng)用中，羅茨真空泵是進口與系統(tǒng)連接，利用進口對系統(tǒng)進行抽吸，實現(xiàn)抽真空的目的；而羅茨風(fēng)機是排氣口與壓送式氣力輸送裝置連接，利用排氣口進行送風(fēng)給系統(tǒng)，實現(xiàn)氣力輸送的目的。

羅茨風(fēng)機的構(gòu)造如圖2-37所示，在一個橢圓形機殼內(nèi)有一對鑄鐵制成的“8”字形轉(zhuǎn)子1、2，它們分別裝在兩根平行軸上6和7上，在機殼3外的兩根軸端裝有相同的一對嚙合齒輪4、5，在電動機的帶動下，兩個“8”字形轉(zhuǎn)子等速相對旋轉(zhuǎn)，使進氣側(cè)工作室容積增大形成負壓而進行吸氣，使出口側(cè)工作室容積減小來壓縮并輸送氣體。羅茨風(fēng)機出口與入口處之靜壓差謂之風(fēng)壓。工作狀態(tài)時，它所產(chǎn)生的壓力不取決于它本身，而取決于管道中的阻力。為防止管道堵塞或工作超負荷時管內(nèi)真空度過大造成電動機過載損壞，應(yīng)在連接風(fēng)機進口的風(fēng)管上裝設(shè)安全閥，當真空度超過正常生產(chǎn)的允許數(shù)值時，安全閥自動打開，放進外界大氣。羅茨風(fēng)機的風(fēng)量隨壓力變化不大，適應(yīng)氣力輸送裝置工作時壓力損失變化很大而風(fēng)量變化很小的特點。當壓力損失增大時，因風(fēng)量大幅度減少而使風(fēng)速降低，會造成管道堵塞。因此，一些為了提高輸送濃度、增大輸料量的氣力輸送裝置，較多地采用羅茨風(fēng)機。

羅茨風(fēng)機特點是結(jié)構(gòu)緊湊，管理方便，風(fēng)壓和效率較高。缺點是氣體易從轉(zhuǎn)子與機殼之間的間隙及兩轉(zhuǎn)子之間的間隙泄漏；脈沖輸氣，使得運轉(zhuǎn)時有強烈的噪聲，而且噪聲隨轉(zhuǎn)速增加而增大；要求進入的空氣凈化程度高，否則易造成轉(zhuǎn)子與機殼很快磨損而降低使用壽命，影響使用效率。