科学认识

输送粉末食品和散装物料是应用物理学的一项实践，颗粒大小、密度、水分含量和其他变量都影响表现。Hayes 说，“从来没有两种相同的粉末”。我的建议是：测试、测试、测试。

作为一个工程师，我讨厌这么说，但粉末运输比科学具有更多有艺术和经验性。

“传统的散装物料处理是建立在探索和反复测试上的，” 堪萨斯州立大学（KSU)工程技术部负责人Mark Jackson建议。该部门希望推进材料科学研究和发展通用的设备需求并在一个新的技术中心解决一般问题。

世界级的散装固体物料创新中心

粉末和散状固体物料的输送是应用物理的一项实践，在食品加工商致力于解决方案前，对被运输的物料在实际条件下测试是必要的步骤。但也需要对物料处理动力学有更深的理解。KSU和私营企业之间合作的目的是在散装固体物料创新中心为其提供理论支持，预计2015年夏季在堪萨斯州Salina的堪萨斯州立大学东部65公里的曼哈顿校区开放。

建设预计将于今年夏天在12,768 平方英尺的研究中心开始，其特点是将有五个实验室用于大学和企业赞助的研究，一个材料性能测试实验室、一个散装固体物料测试舱、一些教室和会议室。在英国和澳大利亚有类似的研究中心，但KSU散装固体物料创新中心是北美首个这样的产学合作研究中心。

该中心将开展的不是传统模式的学术研究，而是“实际应用定义的研究，是由工业需求，而不是对知识的好奇心驱动的”，KSU工程技术部门的负责人Mark Jackson强调。他正在招募粮食科学和其他学科的专家，以解决散装固体物料性能和设备要求的根本问题。杰克逊这样描述大学的参与，他说，“我们是佃户，提供智力资本。”

主办方设想了一个能够在气动输送、分批称重、空气过滤、混合和其他的散装物料处理方面进行保密和合作的研究中心。它也将用于培训推动未来创新的系统工程师，Coperion K-Tron的销售总监Stuart Wilson这样建议。

“通过这个中心，我们会得到新一代具有散装固体物料操作经验的人，”他说。国际学生的涌入有望使KSU学习散装固体物料相关课程的研究生和本科学生数量翻一番。

该中心毗邻Coperion K-Tron（两个产业合作伙伴（阀门专家Vortex是另一个）之一）的办公地。其他散装固体物料销售商也能够访问该中心，Jackson说。美国商务部（Department of Commerce）和经济发展机构促成了这个350万美元的项目。

在那之前，食品加工商的具体需求推动了供应商的创新。一个例子是减少清洁过滤器所需的时间和防止生产线之间的交叉污染。

根据美国新西泽州Belleville的Vac-U-Max公司副总裁Doan Pendleton的说法，一个8立方英尺的真空接收器工作后需要好几个小时用来清洗过滤器。他们公司解决的方法是使用“摇摆方式”代替大的输送管道。液压起重器抬起过滤器的盖子，然后将盖子旋到一边，就可以看到过滤器的过滤网，大约20分钟就可以进行这个配件的更换。该公司还提供一种具有侧入式的过滤器，但是Pendleton 解释说，“这是我们公司想要努力的方向。”

对于Coperion K-Tron推出的卫生过滤接收器（SFR）而言，更为快捷的过滤清洁同样是它的目标。拥有304不锈钢制造的不锈钢抛光表面，直径有36和48英寸的，SFR采用的是聚酯纺粘管状过滤器，过滤器有一个铰链支撑，可以快速移动，易于更换，消除了一般折叠过滤器中用于支撑作用的水平壁架。如果不考虑过敏原交叉感染这个问题，那么通过一个安装气柜就可以产生连续的压缩空气，使清洗过程实现自动化。

虽然在一些应用中移动性是理想的特性，但是气动输送机通常是静止不动的。移动性是柔性螺旋输送机的专长，简单的设计也是其优点之一，像Hapman公司这样的供应商不愿意对这些设备做出改变，除非他们需要满足终端用户的需求，如更快的清洁。

产品经理Mike Zeluff说，举个例子，最近Hapman公司的Helix柔性螺旋输送机就添加了一个可快速卸料的卸料斗。他又提到，密歇根州卡拉马祖市（Kalamazoo）的Tri-clover clamps，公司的“乳制品风格”单元也在几年前就添加到其中了。

通常定制的变化归功于终端用户需求。Zeluff引用Guixens食品集团的案例——一家总部位于迈阿密的加工商，两年前在坦帕市建起了他们第二家工厂。受到肉类加工厂使用的物料运输线启发，Guixens在天花板上安装了一个轨道，用于悬挂输送机的电动机端。操作者在灌装机之间左右转动与楼层差不多高的料斗，将电机从管道的另一端拖动到下一个位置。

Zeluff说：“有些不寻常的是：大多数时候你看到的是特定的输送机用于特定的运输线。”但Guixens的解决方案降低了投资费用和充分利用柔性螺旋输送机的可移动性。

与柔性螺旋输送机类似的一种设备是管式拖链输送机，该设备使用缆绳或者链条用于运输货物。北卡罗来纳州Monroe 的Spiroflow系统公司区域销售经理Bert Bertolo承认说，粉末状和粘性的产品不适合这些封闭的系统。另一方面，Spiroflow管式拖链输送机适合运输大颗粒物料和需要温和处理的产品，这种运输设备采用的是不锈钢缆索，塑料运输箱采用的也是浸渍了金属可检测材料。Bertolo说：一个恒张力系统可以降低电缆拉伸延长的可能性。

在Rosemont展出了大量的散装包装的装料和卸料系统。根据Bertolo的说法，Spiroflow的CTE散装包装填充器的特色在于振动圆锥台，振动圆锥台将输入的物料振散，有助于以较高的填充率进行装袋。为了能够满足像每月5000袋这样的大批量应用，他估计大约一年这个系统就会通过每个袋中多装料10%而收回成本（ROI）。

在加工行业中，渐进式的改进是一般规则。随着供应商能力的不断拓展、对散装物料和粉末物料理解的不断提高，干物料操作方面变化的步伐可能会得到加速。