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安 徽 工 程 大 学 机 电 学 院1 / 8安 徽 工 程 大 学 机 电 学 院本 科 毕 业 设 计 (论 文 )开 题 报 告题 目 : 葛 根 深 加 工 分 浆 机 设 计课 题 类 型 : 设 计 实 验 研 究 论 文 学 生 姓 名 :学 号 :专 业 班 级 :教 学 单 位 : 安 徽 工 程 大 学 机 电 学 院指 导 教 师 :开 题 时 间 :2016 年 01 月 20 日安 徽 工 程 大 学 机 电 学 院2 / 8开 题 报 告一 、 选 题 背 景 和 意 义 :中 药 葛 根 为 常 见 的 山 地 植 物 , 因 其 含 有 丰 富 的 葛 根 素 、 大 豆 黄 酮 、 花 生酸 、 氨 基 酸 、 蛋 白 质 、 多 种 维 生 素 、 有 机 钙 等 多 种 成 分 、 对 心 血 管 系 统 , 免疫 系 统 等 疾 病 有 较 好 的 治 疗 效 果 , 并 有 健 脾 护 肝 、 消 热 解 毒 、 生 津 益 气 、 降血 脂 、 降 血 糖 的 作 用 , 具 有 极 高 的 食 疗 价 值 , 是 目 前 农 业 部 、 卫 生 部 认 可 的药 、 食 两 用 的 保 健 品 。随 着 科 学 技 术 的 发 展 、 生 产 力 水 平 的 提 高 和 人 们 改 善 生 活 愿 望 的 增 长 ,人 们 对 葛 的 认 识 不 断 加 深 , 对 葛 根 加 工 品 的 需 求 数 量 日 益 增 多 , 葛 的 栽 培 和葛 根 的 加 工 利 用 也 呈 现 逐 步 上 升 的 趋 势 。 近 年 来 , 许 多 以 葛 根 为 原 料 的 加 工企 业 应 运 而 生 。 诸 如 葛 粉 之 类 的 保 健 品 相 继 出 现 。 但 是 , 葛 根 资 源 的 开 发 利用 , 还 是 处 于 初 级 的 起 步 阶 段 , 并 没 有 形 成 系 列 产 品 。 其 综 合 加 工 和 深 加 工的 工 艺 水 平 低 , 经 济 效 益 不 太 高 。葛 根 淀 粉 生 产 过 程 , 是 物 理 分 离 过 程 , 即 是 将 葛 根 原 料 中 的 淀 粉 与 纤 维素 、 蛋 白 等 其 它 物 质 分 开 。 在 生 产 过 程 中 , 根 椐 淀 粉 不 溶 于 冷 水 和 比 重 大 于水 的 性 质 , 用 水 及 专 用 机 械 设 备 , 将 淀 粉 从 水 的 悬 浮 液 中 分 离 出 来 , 从 而 达到 回 收 淀 粉 的 目 的 。 传 统 的 生 产 工 艺 流 程 分 为 输 送 、 清 洗 、 碎 解 、 浆 渣 分 离 、沉 淀 、 烘 干 、 包 装 等 工 序 。 而 粉 碎 后 的 浆 渣 分 离 工 序 , 是 淀 粉 生 产 的 关 键 工序 之 一 , 浆 渣 分 离 是 否 彻 底 直 接 影 响 淀 粉 的 收 率 。 较 早 的 传 统 工 艺 浆 渣 分 离工 序 是 采 用 自 制 曲 筛 、 振 动 平 筛 等 设 备 , 这 些 设 备 是 利 用 重 力 进 行 分 离 , 存在 分 离 效 率 低 、 设 备 较 笨 重 、 占 地 面 积 大 等 问 题 。 为 解 决 此 问 题 我 在 老 师 的指 导 下 设 计 这 台 葛 根 离 心 分 浆 机 。 利 用 离 心 筛 分 原 理 进 行 浆 渣 分 离 , 相 比 传统 工 艺 而 言 此 设 计 更 具 有 安 全 可 靠 , 效 率 高 , 操 作 简 单 , 结 构 紧 凑 , 可 以 满足 大 批 量 粉 磨 的 需 求 等 特 点 。此 设 计 产 品 亦 可 以 满 足 诸 多 保 健 品 粉 磨 的 需 求 , 提 高 生 产 力 , 减 少 人 工劳 动 力 , 应 用 前 景 很 广 。安 徽 工 程 大 学 机 电 学 院3 / 8二 、 国 内 外 研 究 现 状 :离 心 分 离 设 备 指 的 是 利 用 离 心 力 实 现 非 均 相 分 离 的 一 种 分 离 设 备 。 真 正意 义 的 第 一 台 工 业 离 心 分 离 设 备 应 是 1836年 在 德 国 问 世 的 三 足 式 棉 布 脱 水机 , 距 今 已 有 170多 年 的 历 史 。 上 世 纪 50年 代 80年 代 是 离 心 分 离 设 备 发 展最 为 迅 速 的 年 代 , 几 乎 每 届 Achema展 会 上 都 有 新 机 型 问 世 , 而 近 三 十 年 来 ,离 心 分 离 设 备 新 机 型 不 多 , 发 展 重 点 是 结 构 优 化 、 性 能 提 升 和 应 用 技 术 研 究 。目 前 的 技 术 发 展 现 状 主 要 体 现 在 这 几 方 面 :( 1) 、 分 离 过 程 强 化 : 为 进 一 步 强 化 过 程 , 一 些 场 辅 助 离 心 分 离 技 术相 继 出 现 。 早 在 上 世 纪 七 十 年 代 , 德 国 KraussMaffei 公 司 首 先 申 请 虹 吸 刮刀 离 心 机 专 利 ,利 用 虹 吸 效 应 强 化 离 心 分 离 过 程 ; 国 内 四 川 大 学 和 重 庆 江 北机 械 有 限 责 任 公 司 自 上 世 纪 九 十 年 代 联 合 开 展 了 “ 虹 吸 刮 刀 离 心 机 关 键 技 术研 究 及 产 业 化 ” 专 项 工 作 , 完 成 了 GKH系 列 虹 吸 刮 刀 离 心 机 的 研 发 及 产 业 化 。德 国 Heinkel 公 司 在 其 翻 袋 离 心 机 中 采 用 了 压 力 辅 助 离 心 分 离 系 统 , 通 入 压力 高 达 6 巴 压 缩 空 气 , 实 现 压 力 辅 助 离 心 分 离 , 可 比 普 通 离 心 分 离 进 一 步 降低 含 湿 量 10%20%。 美 国 Vigin技 术 大 学 先 进 分 离 技 术 研 究 中 心 ( CAST) 也对 压 力 辅 助 活 塞 推 料 离 心 机 进 行 过 研 究 , 细 粒 煤 脱 水 实 验 结 果 表 明 : 压 力 辅助 技 术 可 以 进 一 步 降 低 含 湿 量 , 节 能 效 果 明 显 。( 2) 、 物 料 改 性 与 工 艺 优 化 : 待 分 离 物 料 的 物 性 参 数 对 离 心 分 离 设 备效 果 的 影 响 很 大 , 一 系 列 物 料 改 性 技 术 得 到 重 视 和 广 泛 应 用 , 包 括 加 温 降 低母 液 的 粘 度 ; 絮 凝 与 凝 聚 技 术 增 大 颗 粒 的 粒 度 ; 分 散 降 低 液 相 表 面 张 力 ; 浓缩 提 高 固 形 物 的 浓 度 可 以 提 高 设 备 的 产 能 等 。( 3) 、 高 效 驱 动 与 节 能 技 术 : 近 年 来 有 大 量 研 究 工 作 集 中 在 提 高 螺 旋离 心 机 的 能 效 ,几 乎 在 同 一 时 间 出 现 了 大 量 不 同 的 螺 旋 离 心 机 的 输 渣 功 率 在能 耗 中 占 比 较 大 , 一 些 制 造 商 通 过 特 殊 结 构 设 计 利 用 分 离 液 的 压 力 辅 助 推 料 ,提 高 输 渣 效 率 , 降 低 功 率 消 耗 。 日 本 KotobukiTechrex和 三 井 东 亚 化 学 公 司安 徽 工 程 大 学 机 电 学 院4 / 8联 合 研 制 成 功 的 MTC双 锥 螺 旋 离 心 机 , 在 相 同 转 鼓 直 径 和 长 度 下 , 其 液 池 更深 、 转 鼓 有 效 长 度 更 长 , 当 量 沉 降 面 积 更 大 , 分 离 效 果 更 好 。( 4) 、 特 殊 专 用 机 型 : 为 满 足 生 物 技 术 和 制 药 工 业 等 领 域 分 离 的 特 殊需 求 , 离 心 分 离 设 备 制 造 商 相 继 开 发 了 一 系 列 特 殊 专 用 机 型 , 包 括 满 足 食 品医 药 行 业 洁 净 度 要 求 的 GMP离 心 机 、 满 足 细 粘 物 料 分 离 需 要 的 双 锥 筒 螺 旋 离心 机 和 SPT螺 旋 板 分 离 机 、 满 足 生 物 制 药 的 高 速 刮 刀 离 心 分 离 机 和 APD 高 速活 塞 排 料 离 心 分 离 机 等 。技 术 发 展 趋 势 : 离 心 分 离 设 备 的 技 术 发 展 趋 势 是 高 效 、 节 能 、 专 机 、 大型 化 , 正 沿 着 大 型 化 、 高 效 和 专 用 化 方 向 在 发 展 , 最 终 会 导 致 客 户 化 设 计 离心 机 的 产 生 , 设 备 制 造 企 业 应 加 强 离 心 分 离 设 备 应 用 技 术 研 究 。综 合 分 析 现 代 离 心 设 备 技 术 发 展 现 状 及 发 展 趋 势 , 针 对 葛 粉 加 工 分 浆 机的 设 计 , 可 以 从 以 下 两 个 方 面 进 行 设 计 优 化 :( 1) 、 特 殊 专 用 机 型 : 葛 根 粉 的 加 工 设 备 针 对 的 是 食 用 品 的 加 工 , 对于 其 设 备 洁 净 度 及 相 关 材 质 要 求 要 符 合 卫 生 级 。( 2) 、 高 效 驱 动 与 节 能 技 术 : 结 合 课 题 研 究 的 背 景 及 产 品 设 计 的 目 的 ,旨 在 提 高 生 产 率 , 提 高 经 济 效 益 , 所 以 本 次 的 产 品 设 计 定 义 是 高 效 、 节 能 的实 用 性 设 备 。三 、 本 课 题 的 主 要 研 究 内 容 :本 课 题 的 研 究 目 标 是 根 据 葛 根 的 药 用 及 食 用 价 值 , 针 对 葛 根 开 发 利 用 技术 设 计 机 械 化 加 工 葛 粉 设 备 葛 根 深 加 工 分 浆 机 。 改 善 目 前 手 工 加 工 葛 粉 中浆 渣 分 离 及 筛 分 工 序 中 的 弊 端 , 提 高 葛 根 资 源 利 用 率 , 生 产 出 干 净 、 放 心 的“ 绿 色 ” 食 品 , 满 足 诸 多 保 健 品 粉 磨 生 产 需 求 。根 据 研 究 目 标 , 本 次 课 题 的 主 要 研 究 内 容 包 括 以 下 四 个 方 面 :安 徽 工 程 大 学 机 电 学 院5 / 8( 1) 、 分 浆 机 的 结 构 设 计 : 圆 筒 设 计 、 电 机 的 选 型 、 传 动 部 分 、 机 架 、其 他 。( 2) 、 分 浆 机 设 计 参 数 的 确 定 : 滚 筒 的 设 计 、 滚 筒 的 长 度 、 物 料 在 滚筒 内 的 时 间 、 筛 筒 间 隙 的 选 择 、 圆 筒 筛 消 耗 功 率 的 计 算 。( 3) 、 主 要 零 件 的 结 构 设 计 与 计 算 : 皮 带 轮 的 设 计 与 计 算 、 传 动 主 轴的 结 构 设 计 与 计 算 、 轴 上 零 件 的 定 位 、 轴 承 的 选 择 。( 4) 、 主 要 零 件 的 校 核 : 轴 的 强 度 校 核 计 算 、 轴 的 扭 转 刚 度 校 核 计 算 、轴 承 寿 命 的 校 核 、 键 的 校 核 。四 、 课 题 进 度 安 排 :第 一 阶 段 ( 2016-01-25至 2016-02-07) : 查 阅 相 关 薯 类 深 加 工 浆 渣 分离 设 备 资 料 , 写 出 摘 要 与 文 献 综 述 ; 查 阅 有 关 外 文 文 献 资 料 并 翻 译 。第 二 阶 段 ( 2016-02-15至 2016-02-22) : 上 网 浏 览 或 实 习 观 看 , 考 察市 场 上 现
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