食品物料输送设备介绍

在食品生产过程中，从原料进厂到成品出厂，以及生产单元各工序间，存在大量物料（如：食品原料、辅料、半成品、成品、废料、物料载盛器等）的运输问题，为了提高生产率，减轻劳动强度，均须采用各式各样输送机械来完成物料的输送任务。因此，合理地选择和使用输送机械，对生产的连续性，提高生产率和产品质量，减轻工人劳动强度等都有着重要意义。尤其是采用了先进的技术设备和实现单机自动化后，更需要将单机之间有机地衔接起来，组成自动生产流水线，特别是大工业规模化生产情况下，输送机械和设备就更必不可少。

食品工厂输送机械的作用是在一台单机中或一条生产线中，将物料按工艺要求从一个工序传送到另一个工序，有时在传送过程中对物料进行工艺操作，同时也能保证食品的卫生。因此，将食品工厂中需要的物料按生产工艺的要求从一个工作地点传送到另一个工作地点的食品输送机械是食品工厂化生产中必不可少的一类设备。

（一）食品原辅材料的输送

运输是实现产品从原料生产领域到加工或消费领域的转移过程。食品原料大多属于鲜活易腐产品，在运输过程中，容易受到污染或发生腐败变质，从而给企业造成损失，给人们的健康带来危害。例如，鲜果鲜菜，往往具有后熟性能，在装运这些产品时，应根据其类型、特性、运输季节、距离以及产品保质储藏的要求合理选择运输工具。

苹果或柑橘等水果通常采用厢式货车从原料产地运到果汁加工企业，这时应考虑厢式货车的大小、运输时间和货车内的温度等，并对其加以控制，以保证水果在运输中温度控制在一个合理范围内。若不考虑这一点，在一个封闭的装满水果车厢内，温度很可能由于水果的呼吸作用而上升，从而导致水果的严重腐败。运载鱼、肉等易腐烂食品原辅材料时，最好采用冷藏车，鲜切果蔬和冷却肉应实行冷链运输。香料的输送应采用封闭的管道系统气流输送，可以防止芳香性物质的逸散或不同香料之间的串味。

（二）食品加工过程中的输送

在食品加工过程中所要输送的物料种类繁多，而且各物料的性质差异很大，因此，为了达到良好的输送效果，应该根据物料性质（如：固体物料的组织结构、形状、表面状态、摩擦因数、密度、粒度大小；液体物料的黏度、成分构成等）、工艺要求、输送路线及运送位置的不同来确定适宜的输送设备。

输送机械的类型在不同场合有不同的分类方法。按传送过程的连续性分为连续式和间歇式两大类；按传送时的运动方式分为直线式和回转式，按驱动方式不同可分为机械驱动、液压驱动和电磁驱动等，按所传送的物料形态分为固体物料输送机械和流体物料输送机械。本节仅介绍其中部分典型设备在食品工厂中的应用。

1.固体物料输送机械

在食品工厂中，固体物料可能以个体（如：箱、袋、瓶、罐等）或群体（如：粉状、粒状等）形式进行输送。在输送过程中，应能够保持自身稳定的形状，在一定的压力下不会造成破损，但过大的压力可能会对物料造成损害。目前，应用较多的固体物料输送设备有带式输送机、螺旋式输送机、斗式提升机、振动输送机、悬挂输送机、电瓶车等。

带式输送机是食品工厂中应用最广泛的一种连续输送机械，用于块状、颗粒状物料及整件物料的水平方向或倾斜方向的运送，常用于清洗和预处理的操作台、连续分选、检查、包装等工序中。基本结构如图5-1所示。

图5-1　带式输送机（肖旭霖2006）(www.xing528.com)

1—驱动滚筒　2—张紧滚筒　3—输送带　4—上托辊　5—下托辊　6—机架　7—导向滚筒8—张紧装置　9—进料斗　10—卸料装置　11—清扫装置

（1）带式输送机的工作原理：利用一根封闭的环形带，由鼓轮（驱动滚筒）带动运动，物料放在带上，靠摩擦力随带进行，输送到带的另一端（或规定位置）靠自重（或卸料器）卸下。

（2）带式输送机的主要构件：①输送带：输送带既是牵引构件，又是承载构件。它应该具备以下条件：强度高、自重轻、挠性好、吸水性小、延伸率小、输送物料的适应能力强、使用寿命长等。常用的输送带有：橡胶带、塑料带、尼龙带、各种纤维编织袋、强力锦纶带、板式带、网状钢丝带等。②驱动装置：一般由一个或若干个驱动滚筒、电机、减速器、联轴器等组成，在倾斜式输送机上还设有制动装置。驱动滚筒是传递动力的主要部件，除板式带的驱动滚筒为表面有齿的滚轮外，其他输送带的驱动滚筒通常为直径较大、表面光滑的空心滚筒，其长度略大于带宽。驱动滚筒通常为腰鼓形，即中部直径比两端直径稍大，用于自动纠正输送带的跑偏。③张紧装置：在带式输送机中，输送带具有一定的延伸性，为稳定传递动力，输送带与滚筒间需要足够的接触压力，避免出现打滑现象。张紧装置的作用就是通过保持输送带足够的张力，从而确保输送带与驱动滚筒间的接触压力，防止输送带在鼓轮上打滑。常见的张紧装置有重锤式、螺旋式和压力弹簧式等。④托辊：用于承托输送带及其上面的物料，避免作业时输送带产生过大的挠曲变形。托辊分为上托辊和下托辊，上托辊（即载运托辊）有直形和槽形（即空载托辊）两种，下托辊仅用直形。为了防止和克服输送带跑偏，每隔5～6组托辊，安装一个调整托辊，即将两侧的辊柱沿运输带运动方向前倾2°～4°安装，在带与托辊之间产生相对的滑动运动，促使输送带回复到中心位置，但是这样操作会加速输送带的磨损。⑤卸料装置：带式输送机有途中和末端卸料两种方式。末端卸料只用于松散的物料；中途卸料可用挡板，常用犁式卸料挡板，成件物品一般采用单侧卸料挡板，颗粒物料采用双侧卸料挡板。挡板与输送带纵向中心线的倾斜角通常取30°～45°，角度太大，侧向推移力小，物料不易卸出；角度太小，会增加挡板所占位置。

（3）带式输送机在食品工厂的应用：在食品工厂中，许多食品加工过程的设备，如拣选操作线、灌装线、连续干燥机、连续速冻机等，均采用带式输送装置。它结构简单，自重轻，便于制造；输送路线布置灵活，适应性强，可输送多种物料；输送强度高，输送距离长，输送能力大，能耗低；工作平稳，操作简单，安全可靠，保养检修容易，维修管理费用低。

2.流体物料输送设备

液体物料输送在食品工厂各生产过程中起着重要作用，通常用泵来完成输送任务。由于食品工厂被输送的液体物料性质千差万别，如：果蔬汁液具有不同程度的腐蚀性，牛乳容易滋长微生物，糖浆黏度大，清洗环节的酸碱等。因此，为了保证食品的卫生安全，要求输送液体的管道和输送泵接触物料液的部分须采用耐腐蚀的不锈钢材料。根据不同的作用原理，输送泵可分为离心式、旋转式和往复式三类。本节介绍使用范围最广的离心泵。

（1）离心泵的结构及工作原理：离心泵属于流量泵，是目前使用范围最广的液体输送泵。它可以输送中、低黏度的溶液，也可以输送含悬浮物或有腐蚀性的溶液。离心泵主要由泵壳、叶轮、轴封装置和电动机4部分组成，见图5-2。泵壳由活动与固定部分组成，两者由一个不锈钢快拆箍连接，以便快拆清洗。

图5-2　离心泵结构（肖旭霖　2006）

1—前泵腔　2—叶轮　3—后泵腔　4—密封装置　5—电动机　6—出料管　7—进料管8—泵体锁紧装置　9—支承　10—主轴

离心泵启动后，当电动机带动泵轴和叶轮旋转时，叶片流道中的液体一方面随叶轮做圆周运动旋转，一方面在离心力作用下，使液体在叶片间从叶轮中心沿径向连续高速甩向叶轮外缘。液体从旋转的叶轮获得了静压能和速度能，并以较高的流速进入蜗壳形泵腔内，泵壳中流道逐渐加宽，使进入其中的液体流速逐渐降低，动能转变为静压能，使出口处压强提高后从排出口输出。与此同时，在叶轮中心处形成一定真空度，使液体不断从吸入口进入泵内，并连续将液体排出。需特别注意的是，离心泵在启动前应先向泵壳内注满被输送液体，不能空转。

（2）离心泵的主要构件：①叶轮：叶轮可将电机的机械能传给液体，以提高液体的静压能和动能。叶轮通常有3种类型，第一种封闭式：叶轮两侧有前盖板和后盖板，液体从叶轮中间入口进入经两盖板与叶轮片之间的流道流向叶轮边缘。该泵效率高，广泛用于输送清洁液体。第二种半封闭式：吸口侧无前盖板。第三种开式：叶轮两侧不装盖板，小型泵多采用开式叶轮。叶片少，叶片流道宽，但效率低，适合输送含杂质的液体。②轴封装置：是防止高压液体从泵壳内沿轴向外漏出，或外界空气从相反方向渗入泵壳内。常用的轴封装置有填料密封和机械密封。与填料密封相比，机械密封具有液体泄漏量小、使用寿命长、消耗功率少、结构紧凑、密封性能好的优点，对于输送食品物流的泵，采用机械密封比填料密封更好，但是机械加工复杂、精度高，安装技术严格，成本高。