臥式離心氣流干燥機的設(shè)計含14張CAD圖
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任務(wù)書
論文(設(shè)計)題目:臥式離心氣流干燥機的設(shè)計
工作日期:2017年12月18日 ~ 2018年05月20日
1.選題依據(jù):
臥式離心氣流干燥機在實際生活生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,在醫(yī)藥化工領(lǐng)域,流態(tài)化技術(shù)廣泛應(yīng)用于粉粒體干燥。在谷物干燥方面采用干濕糧混合干燥工藝,微波干燥也得到應(yīng)用,開發(fā)了一些帶式、廂式和滾筒式穿流干燥機。本次畢業(yè)設(shè)計與生產(chǎn)實際緊密相連
,要求學(xué)生設(shè)計出臥式離心氣流干燥劑的結(jié)構(gòu),進行壓力計算和三維建模。
2.論文要求(設(shè)計參數(shù)):
熱風(fēng)入口氣體溫度 =300°C、熱風(fēng)出口氣體溫度 =85°C、產(chǎn)品溫度 =65°C, 1.構(gòu)思出氣流干燥機的工作機理;
2.了解氣流干燥設(shè)計計算的基本原理;
3.給定一定參數(shù),對干燥機圓筒直徑及干燥機長度進行設(shè)計計算;
4.對壓力損失進行計算;
5.用 CAD 繪制出立體的結(jié)構(gòu)圖、零件圖及裝配圖;
3.個人工作重點:
1.臥式離心氣流干燥機的結(jié)構(gòu)設(shè)計和設(shè)計計算。
2.對壓力損失進行定量計算。
3.運用SolidWorks建立氣流干燥劑的結(jié)構(gòu)模型。
4.時間安排及應(yīng)完成的工作:
第1周:查閱相關(guān)文獻,了解國內(nèi)外干燥機的發(fā)展現(xiàn)狀,理清現(xiàn)階段國內(nèi)干燥機存在的主 要問題。
第2周:明確本次設(shè)計的具體任務(wù),帶著設(shè)計任務(wù)繼續(xù)查閱相關(guān)文獻和資料。 第3周:撰寫開題報告,根據(jù)指導(dǎo)老師的要求修改開題報告。
第4周:開題報告答辯,根據(jù)答辯評委指出的問題修改開題報告。 第5周:了解氣流干燥機的主要類型,掌握氣流干燥機的工作機理
第6周:了解氣流干燥機設(shè)計計算的基本原理,對物料工藝參數(shù)進行給定 第7周:根據(jù)設(shè)計參數(shù)對干燥機圓筒直徑及長度進行設(shè)計
第8周:對壓力損失進行分析計算
第9周:分析臥式離心氣流干燥機的經(jīng)濟環(huán)保性 第10周:整理前期工作,進行中期答辯
第11周:用 CAD 軟件完成裝配圖和零件圖
第12周:用 CAD 軟件完成裝配圖和零件圖,用SolidWorks對零件進行三維建模第13周:書寫設(shè)計說明書
第14周:制作 ppt,進一步修改說明書,準備畢業(yè)答辯
5.應(yīng)閱讀的基本文獻:
[1]劉廣文.干燥設(shè)備設(shè)計手冊[M],北京:機械工業(yè)出版社,2009. [2]劉相東.常用工業(yè)干燥設(shè)備及應(yīng)用[M],北京:《化學(xué)工業(yè)出版社》,2005. [3]曹恒武.干燥技術(shù)及其工業(yè)應(yīng)用[M],北京:中國石化出版社,2004. [4]孫志禮,冷興聚,魏延剛等.機械設(shè)計[M],沈陽:東北大學(xué)出版社,2004. [5]常寨成. 氣流干燥機的幾種形式及應(yīng)用[J], 糧油裝備與自動控制,2017(3):24-36. [6]Coggan, G. C, 1971. Innovation following computer studies in the design of drying plant[J]. J. Chem. Eng,(2):5562.
[7] David. R. and E. Richard, 1985. Particle velocities in pneumatic conveying dryers[M]. In: Toei. R. (eds), Drying85156-161. Hemishere Pub. Corp. Washington.
[8] Matsumoto, S. and D. C. T. Pei, 1984. A mathematic analysis of pneumatic drying of grains-i, Constant dryingrate[M]. Int. J, Heut and Mass Transfer, 27(6)1843-849.
[9] 王世富.強化氣流干燥機的設(shè)計[J],農(nóng)藥,2008(60):47-48
[10] 張亞晶,楊薇.康乃馨熱風(fēng)干燥特性研究[J].食品與機械,2012,28(1):51-54. [11]Debrand. S, 1974. Heat transfer during a flash drying process[M]. Ind. Eng. Chem. Process Des. Develop. 13(4):396404.
[12]聞邦椿.機械設(shè)計手冊[M],北京:機械工業(yè)出版社,2010.
[13] 江威,馮志斌,李煥威. 實驗型氣流干燥機的應(yīng)用評價[J],食品與機械,2012(7)28-30. [14]Jewell, J. N, and D, O. Harper, 1980, Pneumatic conveying drying of cut tobacco[J]. In: Mujumdar, A. S.(eds)Drying80, 174-179. Hemishere Pub. Corp, Washington.
[15]Kemp, I. C. and R. E. Bahu, 1991. Modelling pneumatic vertical conveying dryers[J]. In: Mujumdar, A. S.(eds)Drying91, 217-227. Elsevier Science Publishers, Amsterdam.
指導(dǎo)教師簽字:
XX
教研室主任意見:
同意
簽字:XX 2017年12月14日
教學(xué)指導(dǎo)分委會意見:
同意
簽字:XX 2017年12月15日 學(xué)院公章
進度檢查表
第
-4
周
工作進展情況
從老師手里拿到題目,進行題目調(diào)研,了解題目所設(shè)計的方向,利用圖書館網(wǎng)站平臺查閱與題目相關(guān)的論文文獻,學(xué)術(shù)期刊以及外文資料,認真閱讀所查找的資料,為接下來的開題報告以及文獻綜述做充足的準備。
2017年12月23日
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師給該生下達了設(shè)計任務(wù)書和設(shè)計指標,該生明確設(shè)計任務(wù)后
,開始著手查閱先關(guān)文獻
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年03月19日
第
-2
周
工作進展情況
將開題報告初稿給老師檢查,找到了其中的不足,繼續(xù)查找關(guān)于氣流干燥機的文獻,修改完善拉人開題報告,進行了開題報告答辯,與老師交流之后,明確了之后的設(shè)計思路,制訂了詳細的計劃。
2018年01月07日
指導(dǎo)教師意見
該生查閱了氣流干燥劑的相關(guān)文獻,開始撰寫開題報告,和開題報告答辯ppt,同指導(dǎo)教師共同修改開題報告
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年03月19日
第 1
周
工作進展情況
在本階段,我主要去了解了氣流干燥機的主要類型,掌握了氣流干燥機的工作機理,為接下來的設(shè)計以及計算做基礎(chǔ)。
2018年03月10日
指導(dǎo)教師意見
開題報告結(jié)束后,學(xué)生利用假期時間,修改開題報告,完善開題報告
,并進行參數(shù)的選擇和計算,為說明書的書寫做好準備
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年03月19日
第 3
周
工作進展情況
這兩周我查閱資料文獻了解了氣流干燥機的設(shè)計計算的基本原理,查看多種品牌的干燥機對基本參數(shù)進行了給定。開始對干燥機的圓筒進行設(shè)計計算。
2018年03月24日
指導(dǎo)教師意見
該生在這兩周進行了干燥劑的圓筒進行了設(shè)計與計算,并完成了部分圖紙的繪制,進度稍慢,還要加快進度。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年03月26日
第 5
周
工作進展情況
對干燥機的圓筒直徑以及長度進行了設(shè)計計算,并對干燥機的壓力損失進行了分析計算。已經(jīng)開始用CAD進行畫圖,已經(jīng)完成裝配圖以及部分零 件圖。準備進行中期檢查。
2018年04月07日
指導(dǎo)教師意見
該生在這兩周內(nèi),開始對干燥機的結(jié)構(gòu)進行設(shè)了設(shè)計計算,在復(fù)查過后
,開始用CAD軟件進行圖紙的繪制
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年04月19日
第 7
周
工作進展情況
進行了中期答辯,聽取了老師的修改意見,對設(shè)計進行了一些修改。完成了所有的裝配圖、零件圖的CAD的繪制。準備對CAD進行檢查,并進行solidworks的繪制。
2018年04月25日
指導(dǎo)教師意見
本周進行了中期答辯,根據(jù)答辯時指出的問題,進行修改,開始圖紙的
繪制
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年05月18日
第 9
周
工作進展情況
這兩周完成了畢業(yè)設(shè)計論文的初稿,與老師溝通進行了論文初稿的修改和完善。接下來進行畢業(yè)設(shè)計論文的進一步修改,準備進行自我查重。開始準備答辯的相關(guān)事宜。
2018年05月07日
指導(dǎo)教師意見
本周完成了設(shè)計說明書的初稿,跟指導(dǎo)教師進行了溝通,并做下一步的
修改
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年05月18日
第 11
周
工作進展情況
經(jīng)過老師的指導(dǎo),完成了論文的修改與完善。CAD圖紙也進行了進一步的修改完善。接下來進行查重和準備下一周的畢業(yè)設(shè)計答辯。
2018年05月16日
指導(dǎo)教師意見
本周對設(shè)計說明書進行最后的修改,完成了圖紙的繪制,制作答辯 ppt,準備參加畢業(yè)答辯
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年05月18日
過程管理評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
工作態(tài)度
態(tài)度認真,刻苦努力,作風(fēng)嚴謹
3
2
遵守紀律
自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,主動聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo)
3
2
開題報告
內(nèi)容詳實,符合規(guī)范要求
5
4
任務(wù)完成
按時、圓滿完成各項工作任務(wù)
4
3
過程管理評分合計
11
過程管 理評語
該生能按時完成過程管理各項要求,每兩周撰寫一次過程管理
,并按時向指導(dǎo)老師匯報畢業(yè)論文進度,態(tài)度認真,作風(fēng)嚴謹。對待中期答辯指導(dǎo)老師提出的問題,能夠認真做修改。開題報告內(nèi)容充實,語言準確,論證充分,符合學(xué)校畢業(yè)設(shè)計要求。該生能綜合運用大學(xué)四年所學(xué)知識分析問題、解決問題,利用學(xué)校圖書館查閱文獻資料,表現(xiàn)出一定的科研能力。畢業(yè)論文撰寫計算準確、語言規(guī)范,符合學(xué)校要求,圓滿完成畢業(yè)設(shè)計各項工作。綜上所述,同意該生參加畢業(yè)論文答辯。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-21
指導(dǎo)教師評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表達與外語能力、文獻資料檢索能力、計算機應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
8
指導(dǎo)教師評分合計
16
指導(dǎo)教 師評語
該生以“臥式離心氣流干燥機的設(shè)計”為題目,對臥式離心氣流干燥機的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計和計算。該題目來源于生產(chǎn)實際,有一定的理論意義和實踐意義。該題目難度適中,工作量飽滿,符合畢業(yè)設(shè)計的基本要求。該生能綜合運用大學(xué)四年所學(xué)知識分析問題、解決問題,利用學(xué)校圖書館和網(wǎng)絡(luò),查閱文獻,運用cad和solidworks等計算機軟件進行圖紙的繪制。該生論文內(nèi)容詳實,理論計算準確,論文結(jié)構(gòu)合理,說明書撰寫格式規(guī)范,圖表準確,符合畢業(yè)設(shè)計基本要求。綜上所述,同意該生參加畢業(yè)論文答辯
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-21
評閱人評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表
達與外語能力、文獻資料檢索能力、計算機應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確
合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
9
評閱人評分合計
17
評閱人 評語
該生能及時完成時間節(jié)點安排的任務(wù)量,且工作完成情況較好
,并能及時聯(lián)系指導(dǎo)教師,請教相關(guān)問題解決方案。通過大量文獻閱讀及其它參考資料,了解了課題背景及研究現(xiàn)狀,據(jù)此分析了課題的可靠性和可行性,進而分析了方案設(shè)計思路,通過不斷優(yōu)化設(shè)計參數(shù),能細致準確的繪制出方案圖,能講述清楚方案圖設(shè)計思路及原理。畢業(yè)論文的撰寫中,表述清楚明確,能很好安排格式及理論計算對應(yīng)的結(jié)構(gòu)分析。該生在畢業(yè)設(shè)計期間,態(tài)度認真,努力刻苦,很好地完成了相關(guān)任務(wù)。
評閱人簽字:XX 評閱人工作單位:XX日期:2018-05-20
答辯紀錄
學(xué)生姓名:XX 專業(yè)班級:XX 畢業(yè)論文(設(shè)計)題目: 臥式離心氣流干燥機的設(shè)計
答辯時間:2018年05月 日 時 分 ~ 時 分
答辯委員會(答
主任委員(組長): XX
辯小組)成員
委 員(組 員): XX XX XX
答辯委員會(答辯小組)提出的問題和答辯情況
問題1:設(shè)計的干燥機主要對什么物料進行干燥?
回 答: 濕木屑,釀酒后的酒槽渣等一些顆粒狀物料。問題2:干燥機的具體工作原理?
回 答: 物料和熱氣流從干燥機進料口進入干燥機筒體內(nèi),在旋轉(zhuǎn)葉片的作用下沿著筒壁邊進行離心旋轉(zhuǎn)邊前進,與熱氣流進行熱交換,最后從出料口排出。
問題3:葉片是如何工作的?
回 答: 葉片固定在軸上,傳動裝置帶動軸轉(zhuǎn)動,旋轉(zhuǎn)葉片同時轉(zhuǎn)動
。
問題4:葉片的轉(zhuǎn)速為多少? 回 答: 轉(zhuǎn)速為360r/min
問題5:葉片的形狀?
回 答: 梯形狀,結(jié)合葉片零件圖進行說明。問題6:物料的進入干燥機的方式?
回 答: 將物料與熱氣流混合,一起從干燥機的進料口進入。問題7:干燥機的干燥工作量?
回 答: 大約為255kg/h
問題8:物料的初始濕度與干燥后的濕度為多少?干燥效率怎樣? 回 答: 干燥前為0.25kg/kg,干燥后為0.0204kg/kg,干燥效果為10倍
。
問題9:干燥后損失的重量是哪部分的重量?這些東西怎么排出?
回 答: 損失的主要是水分的重量,水分開始會掛在筒壁上,待干燥完成后,水分會凝結(jié)成小水滴沿筒壁流下,在筒體底端設(shè)置一些小孔,水滴從這里流出。
記錄人: 2018年05月24日
答辯委員會評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
自述總結(jié)
思路清晰,語言表達準確,概念清楚,論點正確,分析歸納合理
10
7
答辯過程
能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù)
10
7
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確
合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
8
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表
達與外語應(yīng)用能力、文獻資料檢索能力、計算機應(yīng)用能力
10
7
答辯委員會評分合計
33
答辯委員會評語
XX同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計工作期間,工作努力,態(tài)度比較認真,能遵守各項紀律,表現(xiàn)一般。
能按時、全面、獨立地完成與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)的各環(huán)節(jié)工作,具有一定的綜合分析問題和解決問題的能力。
論文立論正確,理論分析無原則性的錯誤,解決問題方案比較實用,結(jié)論正確。
論文使用的概念正確,語句通順,條理比較清楚。
論文中使用的圖表,設(shè)計中的圖紙在書寫和制作時,能夠執(zhí)行國家相關(guān)標準,基本規(guī)范。
能夠獨立查閱文獻,外語應(yīng)用能力一般,原始數(shù)據(jù)搜集得當,實驗或計算結(jié)論準確可靠。
答辯過程中,能夠簡明地闡述論文的主要內(nèi)容,回答問題基本正確,但缺乏深入地分析。
答辯成績: 33 答辯委員會主任: XX 2018年05月30日
成績評定
項目分類
成績評定
過程管理評分
11
指導(dǎo)教師評分
16
評閱人評分
17
答辯委員會評分
33
總分
77
成績等級
C
成績等級按“A、B、C、D、F”記載
成績審核人簽章: XX
學(xué)院審核人簽章: XX
一、選題依據(jù)
1.論文(設(shè)計)題目
臥式離心氣流干燥機的設(shè)計
2.研究領(lǐng)域
機械設(shè)計、工程熱力學(xué)
3.論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值理論意義:
干燥機是屬于機械行業(yè)的。根據(jù)不同的物料要求選用不同型號規(guī)格的干燥設(shè)備, 使物料中的水分活其他液體成分汽化,獲得規(guī)定濕含量的物料。像高效沸騰干燥機適用于制藥、化工、食品等行業(yè)顆粒物料的干燥,也是用粉狀和粘性物料及熱敏性物料的干燥。像 LPG 高速離心噴霧干燥機就是用于乳濁液、懸濁液、糊狀物、溶液等液體干燥的專用設(shè)備。不同的設(shè)備,用途不同,對應(yīng)處理物料不同。
干燥機通過加熱使物料中的濕分(一般指水分或其他可揮發(fā)性液體成分)汽化逸出,以獲得規(guī)定濕含量的固體物料。干燥的目的是為了物料使用或進一步加工的需要。如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品變形,陶瓷坯料在煅燒前的干燥可以防止成品龜裂。另外干燥后的物料也便于運輸和貯存,如將收獲的糧食干燥到一定濕含量以下,以防霉變。由于自然干燥遠不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要,各種機械化干燥機越來越廣泛地得到應(yīng)用。
干燥機的作用是除去原料,半成品,成品中的水分或者溶劑,讓物料便于包裝,儲藏,運輸,便于后續(xù)加工和使用,達到改善,提高,產(chǎn)品質(zhì)量目的.\n 干燥機種類眾多, 按照操作狀態(tài)可以分為常壓干燥和真空干燥;按照傳熱過程可分為傳導(dǎo)型加熱型和對流加熱型等等。
應(yīng)用價值:
氣流干燥是利用流動的熱空氣流使?jié)竦矸蹜腋≡谄渲?,具有傳熱系?shù)高,傳熱面積大,干燥時間等特點。氣流干燥也稱“閃蒸干燥”是固體流態(tài)化中稀相輸送在干燥方面的應(yīng)用。該干燥方法是使加熱介質(zhì)和待干燥固體顆粒直接接觸,并使待干燥固體顆粒懸浮于流體中,因而兩相接觸面積大,強化了傳熱傳質(zhì)過程,提高了傳熱效率與干燥效率。氣流干燥技術(shù)廣泛運用于食品、飼料、化工、醫(yī)藥等行業(yè)散狀物料的干燥。氣流干燥機是氣流干燥技術(shù)的典型應(yīng)用,具有以下優(yōu)點:①由于氣流速度高,粒子在氣相中分散良好,可以把粒子全部表面積作為有效的干燥面積,有效干燥面積大大增加因此氣流干燥機相對體積小,設(shè)備投資??;②由于干燥時的分散和攪動作用,使氣
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化表面不斷更新,干燥的傳熱、傳質(zhì)過程強度較大,物料表面溫度低,干燥時間短, 對于熱敏性或低熔點物料不會造成過熱或分解而影響其質(zhì)量,產(chǎn)品質(zhì)量好;③由于氣流干燥連進出料運行穩(wěn)定,尾氣與產(chǎn)品水份有一定的相關(guān)性,進入系統(tǒng)物料流量、進入系統(tǒng)的熱量可控,干燥系統(tǒng)易實現(xiàn)自動化控制。
4.目前研究的概況和發(fā)展趨勢
我國的干燥工業(yè)在近 10 年來發(fā)展很快,干燥范圍不斷擴大,干燥新工藝不斷涌現(xiàn)。在醫(yī)藥化工領(lǐng)域,流態(tài)化技術(shù)廣泛應(yīng)用于粉粒體干燥,如氣流(脈沖旋風(fēng))干燥器, 流化床(振動、臥式多層)干燥器,為烘干膏狀物料發(fā)展了真空耙式干燥機及流化床—
——氣流組合干燥器。在谷物干燥方面采用干濕糧混合干燥工藝,降水幅度大,節(jié)能顯著,微波干燥也得到應(yīng)用,開發(fā)了一些帶式、廂式和滾筒式穿流干燥機,用于片狀、塊狀顆粒狀物料的干燥,開發(fā)了一些環(huán)式氣流干燥機,用于各種高水分含量的粉狀、濕粘狀物料的干燥;開發(fā)了離心噴霧干燥機用于溶液、乳濁液或漿狀物料的干燥。
但與國外相比, 我國目前干燥設(shè)備產(chǎn)品品種少,技術(shù)水平低,產(chǎn)品質(zhì)量差,成套性不強,還不能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要目前,中國國內(nèi)干燥設(shè)備科技含量的提高, 正在產(chǎn)生令人欣喜的效果。長期以來,國內(nèi)干燥設(shè)備行業(yè)一直有這樣的特點:生產(chǎn)規(guī)模小,入門門檻低,整體技術(shù)含量不高,全行業(yè)年銷售收入 500 萬元以下的企業(yè)約占
60%以上,年銷售收入過千萬元的廠家僅占 5%~8%,產(chǎn)品檔次普遍偏低、雷同。尚未形成出口規(guī)模,出口量還不及總量的 5%,且主要銷往東南亞。但如今,高科技含量產(chǎn)品正在催生干燥設(shè)備制造業(yè)骨干企業(yè)的涌現(xiàn)。這很可能是該領(lǐng)域擺脫惡性價格競爭, 改變企業(yè)規(guī)模小而分散的現(xiàn)狀,進行行業(yè)自然整合的信號。通過技術(shù)競爭,走強強聯(lián)合、優(yōu)勝劣汰的道路,培育出業(yè)內(nèi)實力雄厚的領(lǐng)袖型企業(yè),也許指日可待了。
隨著干燥工藝的發(fā)展,干燥范圍不斷擴大,干燥設(shè)備的市場需求越來越大。在化學(xué)和建材工業(yè)中,最為廣泛的是干燥顆粒狀物料,特別是結(jié)晶物料,它們可能是有機的, 也可能是無機的。干燥方法也是多種多樣的,特別要重視新型氣流式、流化床和噴動床等干燥裝置的研究。在制藥工業(yè)中,干燥在生產(chǎn)過程中所占比例很大,制劑質(zhì)量在一定程度上受干燥過程的控制。國外采用供熱流化床和脈沖流化床聯(lián)合干燥裝置, 大大強化了傳熱傳質(zhì)過程,從根本上改變了勞動條件。在建筑陶瓷生產(chǎn)部門,箱式干燥裝置應(yīng)用較普遍。采用一些新型干燥設(shè)備,如噴射式干燥器等,代替一些老式的干燥器, 既能保證干燥產(chǎn)品質(zhì)量,改善勞動條件,也可提高經(jīng)濟效益。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,干燥前景十分廣闊,近年來,農(nóng)副產(chǎn)品深加工發(fā)展迅速。農(nóng)副產(chǎn)品深加工是使農(nóng)產(chǎn)品增值, 解決農(nóng)村富裕勞動力, 使農(nóng)民脫貧致富的重要手段。而干燥是許多農(nóng)副
產(chǎn)品深加工的重要環(huán)節(jié)。但由于干燥工藝及設(shè)備的落后,致使在收獲季節(jié)大量農(nóng)副產(chǎn)品霉爛變質(zhì),造成巨大損失。通過干燥,既保證了產(chǎn)品長時間貯藏,又提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
據(jù)權(quán)威預(yù)測,隨著技術(shù)發(fā)展,未來幾年內(nèi)中國出口干燥設(shè)備占總產(chǎn)量的比例將由 5%提升至 10%,外銷市場也將由東南亞拓展到歐美。國內(nèi)大型干燥設(shè)備制造與國際水平存在較大差距的局面由此可望改善。
干燥機的未來發(fā)展將在深入研究干燥機理和物料干燥特性,掌握對不同物料的最優(yōu)操作條件下,開發(fā)和改進干燥機;另外,大型化、高強度、高經(jīng)濟性,以及改進對原料的適應(yīng)性和產(chǎn)品質(zhì)量,是干燥機發(fā)展的基本趨勢;同時進一步研究和開發(fā)新型高效和適應(yīng)特殊要求的干燥機,如組合式干燥機、微波干燥機和遠紅外干燥機等。
干燥機的發(fā)展還要重視節(jié)能和能量綜合利用,如采用各種聯(lián)合加熱方式,移植熱泵和熱管技術(shù),開發(fā)太陽能干燥機等;還要發(fā)展干燥機的自動控制技術(shù)、以保證最優(yōu)操作條件的實現(xiàn);另外,隨著人類對環(huán)保的重視,改進干燥機的環(huán)境保護措施以減少粉塵和廢氣的外泄等,也將是需要深入研究的方向。
二、 論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容
1. 重點解決的問題
(1) 臥式離心氣流干燥機的結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算和壓力計算。
(2) 熟練掌握 SolidWorks 的建模。
2. 擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路)
(1) 構(gòu)思出氣流干燥機的工作機理;
(2) 了解氣流干燥設(shè)計計算的基本原理;
(3) 給定一定參數(shù),對干燥機圓筒直徑及干燥機長度進行設(shè)計計算;
(4) 對壓力損失進行計算;
(5) 用 CAD 繪制出立體的結(jié)構(gòu)圖、零件圖及裝配圖;
(6) 用 SolidWorks 對典型零件進行三維建模。
3. 本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果
(1) 設(shè)計出一套比較完整的氣流干燥機結(jié)構(gòu);
(2) 繪制出相關(guān)的 CAD 圖紙(A0 1 張,A2 4 張,A3 10 張);
(3) 對典型零件進行三維建模
(4) 給出詳細的設(shè)計說明書。
三、論文(設(shè)計)工作安排
1. 擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù));
(1) 根據(jù)實際的工作情況構(gòu)思出工作原理;
(2) 參考、查閱機械手冊,確定準確的參數(shù),熱風(fēng)入口氣體溫度t1 =300°C、熱風(fēng)
出口氣體溫度t2 =85°C、產(chǎn)品溫度tm2 =65°C,對零部件進行系統(tǒng)分析和具體的計算;
(3) 選擇具體的零部件用 CAD 制圖軟件繪制出各個部分結(jié)構(gòu);
(4) 對典型零件進行三維建模。
2. 論文(設(shè)計)進度計劃
第 1 周:熟悉設(shè)計題目,規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容;
第 2 周:查閱相關(guān)中英文文獻,做好英文文獻的翻譯工作; 第 3 周:撰寫開題報告,進一步完善開題報告內(nèi)容;
第 4 周:完成開題報告,進行開題報告答辯;
第 5 周:了解氣流干燥機的主要類型,掌握氣流干燥機的工作機理;
第 6 周:了解氣流干燥機設(shè)計計算的基本原理,對物料工藝參數(shù)進行給定; 第 7 周:根據(jù)設(shè)計參數(shù)對干燥機圓筒直徑及長度進行設(shè)計;
第 8 周:對壓力損失進行分析計算;
第 9 周:分析臥式離心氣流干燥機的經(jīng)濟環(huán)保性; 第 10 周:整理前期工作,進行中期答辯;
第 11 周:用 CAD 軟件完成裝配圖和零件圖;
第 12 周:用 CAD 軟件完成裝配圖和零件圖,用 SolidWorks 對零件進行三維建模; 第 13 周:書寫設(shè)計說明書;
第 14 周:制作 ppt,進一步修改說明書,準備畢業(yè)答辯;
三、 需要閱讀的參考文獻
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附:文獻綜述或報告
文獻綜述
本次設(shè)計的臥式離心氣流干燥機的創(chuàng)新之處在與在筒體內(nèi)設(shè)置了旋轉(zhuǎn)葉片,可使物料在熱風(fēng)推動下沿筒壁螺旋前進 ,使幾十米的干燥距離,變成螺旋線的距離,使干燥機體積減小。因此它具有干燥效果好、體積小、熱效率高、結(jié)構(gòu)簡單等特點,可廣泛應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)藥、建材等行業(yè)的粒狀、粉狀并帶有一定粘性物料的干燥。
氣流干燥機是一種改進形式的管式干燥機,采用了氣動噴口和脈沖結(jié)構(gòu)等技術(shù)措施,利用幾個環(huán)節(jié)強化干燥過程,其干燥原理優(yōu)于管式干燥機。氣流干燥機利用氣流強制物料擴散并懸浮在熱氣流中,提高氣、固相間的 相對速度,獲得較高的對流熱交換效果,有效地提高了設(shè)備的熱效率和處理能力。在氣流干燥機的干燥過程中,物料和熱介質(zhì)并流運行,起始溫差大,具有較大的傳熱動力,物料進入干燥管便被熱氣流強制擴散,并懸浮 在氣流中,即使是水分較大或具有一定粘性的物料也會獲得很好的擴散效 果,這樣物料在干燥機內(nèi)大大增加了其表面積,為傳熱傳質(zhì)過程創(chuàng)造了一 個有利條件;在干燥管內(nèi)物料相對于熱煙氣作逆流或順流方向的復(fù)合運 動,不斷增加氣、固相間的相對速度,使其干燥效果大大提高。
遠古以來,人類就習(xí)慣于用天然熱源和自然通風(fēng)來干燥物料,完全受自然條件制約,生產(chǎn)能力低下。隨生產(chǎn)的發(fā)展,它們逐漸為人工可控制的熱源和機械通風(fēng)除濕手段所代替。
近代干燥器開始使用的是間歇操作的固定床式干燥器。19 世紀中葉,洞道式干燥器的使用,標志著干燥器由間歇操作向連續(xù)操作方向的發(fā)展。回轉(zhuǎn)圓筒干燥器則較好地實現(xiàn)了顆粒物料的攪動,干燥能力和強度得以提高。一些行業(yè)則分別發(fā)展了適應(yīng)本行業(yè)要求的連續(xù)操作干燥器,如紡織、造紙行業(yè)的滾筒干燥器。
20 世紀初期,乳品生產(chǎn)開始應(yīng)用噴霧干燥器,為大規(guī)模干燥液態(tài)物料提供了有力的工具。40 年代開始,隨著流化技術(shù)的發(fā)展,高強度、高生產(chǎn)率的沸騰床和氣流式干燥器相繼出現(xiàn)。而冷凍升華、輻射和介電式干燥器則為滿足特殊要求提供了新的手段。
60 年代開始發(fā)展了遠紅外和微波干燥器。
干燥設(shè)備的科技含量初顯出主導(dǎo)作用。2004 年以來,受全國化工發(fā)展形勢持續(xù)向好帶動,干燥設(shè)備市場形勢穩(wěn)中看好,生產(chǎn)企業(yè)普遍獲得了較好的經(jīng)營業(yè)績。目前干燥設(shè)備服務(wù)化工行業(yè)的顯著特點是技術(shù)含量的作用日益突出。這與過去銷售產(chǎn)品主要
靠價格競爭已有很大不同。其中,一些干燥設(shè)備技術(shù)含量高,注重發(fā)展新品的廠家, 效益日漸提升;相反,一些產(chǎn)品技術(shù)含量低,新品和新技術(shù)開發(fā)能力弱的企業(yè),效益開始下滑。
市場反應(yīng)顯示,化工行業(yè)期待干燥設(shè)備制造業(yè)按照高品質(zhì)、低能耗、環(huán)保型的要求調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),進一步加強基礎(chǔ)研究,夯實應(yīng)用研發(fā)的基礎(chǔ)。在技術(shù)方面,加強自動化、測試、制造工藝和材料材質(zhì)外觀設(shè)計等方面的研究。在應(yīng)用研發(fā)方面,既要注重國際間的交流與合作,又要注重知識產(chǎn)權(quán)的保護;既要注重新技術(shù)、新應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā),又要注重傳統(tǒng)工藝和傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的革新和創(chuàng)新。
隨著干燥技術(shù)的日益成熟與完善,它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于個工業(yè)領(lǐng)域,并占據(jù)著越來越重要的地位,干燥設(shè)備的市場需求也越來越大。
在化學(xué)和建材工業(yè)中,最為廣泛的是干燥顆粒狀物料,特別是結(jié)晶物料,它們可能是有機的,也可能是無機的。干燥方法也是多種多樣的,特別要重視新型氣流式、流化床和噴動床等干燥裝置的研究。
在制藥工業(yè)中,干燥在生產(chǎn)過程中所占比例很大,制劑質(zhì)量在一定程度上受干燥過程的控制。國外采用供熱流化床和脈沖流化床聯(lián)合干燥裝置, 大大強化了傳熱傳質(zhì)過程,從根本上改變了勞動條件。
在建筑陶瓷生產(chǎn)部門,箱式干燥裝置應(yīng)用較普遍。采用一些新型干燥設(shè)備,如噴射式干燥器等,代替一些老式的干燥器,既能保證干燥產(chǎn)品質(zhì)量,改善勞動條件,也可提高經(jīng)濟效益。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,干燥前景十分廣闊,近年來,農(nóng)副產(chǎn)品深加工發(fā)展迅速。農(nóng)副產(chǎn)品深加工是使農(nóng)產(chǎn)品增值,解決農(nóng)村富裕勞動力,使農(nóng)民脫貧致富的重要手段。而干燥是許多農(nóng)副產(chǎn)品深加工的重要環(huán)節(jié)。但由于干燥工藝及設(shè)備的落后,致使在收獲季節(jié)大量農(nóng)副產(chǎn)品霉爛變質(zhì),造成巨大損失。據(jù)統(tǒng)計,每年因霉變而損失的谷物達數(shù)十億公斤,約占全國每年糧食產(chǎn)量的 1%~ 3%,通過干燥,既保證了產(chǎn)品長時間貯藏,又提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
我國的干燥工業(yè)在近 10 年來發(fā)展很快,干燥范圍不斷擴大,干燥新工藝不斷涌現(xiàn)。在醫(yī)藥化工領(lǐng)域,流態(tài)化技術(shù)廣泛應(yīng)用于粉粒體干燥,如氣流 (脈沖旋風(fēng))干燥器, 流化床 (振動、臥式多層)干燥器,為烘干膏狀物料發(fā)展了真空耙式干燥機及流化床—
——氣流組合干燥器。在谷物干燥方面采用干濕糧混合干燥工藝,降水幅度大,節(jié)能顯著,微波干燥也得到應(yīng)用,開發(fā)了一些帶式、廂式和滾筒式穿流干燥機,用于片狀、塊狀顆粒狀物料的干燥;開發(fā)了一些環(huán)式氣流干燥機,用于各種高水分含量的粉狀、
濕粘狀物料的干燥;開發(fā)了離心噴霧干燥機用于溶液、乳濁液或漿狀物料的干燥。但與國外相比,我國目前干燥設(shè)備產(chǎn)品品種少,技術(shù)水平低,產(chǎn)品質(zhì)量差,成套性不強, 還不能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。
綜上所述,干燥機在我國有著很大的市場需求,雖然我國干燥機行業(yè)發(fā)展迅速, 但和發(fā)達國家相比仍有著很大的差距干燥機在我們市場有著很大的發(fā)展?jié)摿?。所以?一個適應(yīng)我國市場的干燥機顯得尤為重要。這就是我們要設(shè)計的內(nèi)容,氣流干燥機的工作原理、環(huán)保與經(jīng)濟性分析,進行氣流干燥機的結(jié)構(gòu)設(shè)計、工作參數(shù)的選擇,設(shè)計中主要零部件的計算及校核。其主要工作如下:
l 對氣流干燥機的工作原理進行分析。
l 對氣流干燥機設(shè)計計算的基本原理進行了解。
l 對氣流干燥機的零、部件進行計算,并對其中的重要零、部件進行校核計算。確保氣流干燥機在工作中安全、可靠。
l 對所設(shè)計的氣流干燥機進行環(huán)保性和經(jīng)濟性的分析。確保所設(shè)計的設(shè)備對環(huán)境產(chǎn)生較少的污染危害,以較少的投入得到較大的收益。
l CAD 繪圖(A0 1 張,A2 4 張,A3 10 張)。
l SolidWorks 三維建模??偨Y(jié):
本文初步運用機械原理和機械設(shè)計等相關(guān)知識,完成氣流干燥機的設(shè)計。氣流干燥機由具有干燥質(zhì)量好,熱效率高,結(jié)構(gòu)簡單,噪音低,振動小等特點在現(xiàn)代機械工業(yè)中的作用已越來越重要,對他的研究和開發(fā)對生產(chǎn)效率的提高民族工業(yè)的發(fā)展有深遠影響。我所設(shè)計的臥式離心氣流干燥機在參考了近些年相關(guān)領(lǐng)域所取得的成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合了國內(nèi)外與氣流干燥機的革新相關(guān)的研究論文并進行了綜合的分析、思考優(yōu)化后設(shè)計的。
指導(dǎo)教師評閱意見(對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻綜述等方面進行評閱)
審
核
意 教研室主任意見
見
簽字: 年 月 日
簽字: 年 月 日
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會意見
簽字: 年 月 日公章:
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