馬鈴薯片干燥機(jī)的設(shè)計(jì)

馬鈴薯片干燥機(jī)的設(shè)計(jì),馬鈴薯片干燥機(jī)的設(shè)計(jì),馬鈴薯,土豆,干燥機(jī),設(shè)計(jì) 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告 課題名稱(chēng) 馬鈴薯片干燥機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 12-2 指導(dǎo)教師 起止時(shí)間 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 填 表 說(shuō) 明 一、學(xué)生撰寫(xiě)《開(kāi)題報(bào)告》應(yīng)包含的內(nèi)容： 1、本課題來(lái)源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析； 3、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析； 4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃； 7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。 二、本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫(xiě)完成，并交指導(dǎo)教師審閱。 三、開(kāi)題報(bào)告要求手寫(xiě)體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊(cè)內(nèi)填寫(xiě)，頁(yè)面不夠可自行添加A4紙張。 四、每個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題須提交開(kāi)題報(bào)告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。 一 本題來(lái)源及研究的目的和意義 1.1 課題的來(lái)源：自選題 1.2 研究的目的 馬鈴薯鮮薯可供燒煮作糧食或蔬菜。世界各國(guó)十分注意生產(chǎn)馬鈴薯的加工食品，如法式凍炸條、炸片、速溶全粉、淀粉以及花樣繁多的糕點(diǎn) 、蛋卷等，為數(shù)達(dá)100多種。但鮮薯塊莖體積大，含水量高，運(yùn)輸和長(zhǎng)期貯藏有困難。為此，馬鈴薯片干燥機(jī)的設(shè)計(jì)有望滿(mǎn)足馬鈴薯的儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、加工要求。 1.3 研究的意義 本課題設(shè)計(jì)采用熱風(fēng)循環(huán)對(duì)馬鈴薯片進(jìn)行干燥。設(shè)備能在理論上為提高馬鈴薯的儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加工提供一定的技術(shù)支撐。課題的實(shí)施是為馬鈴薯的干燥提供了理論依據(jù)。 二 課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及分析 2.1 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 從第一屆全國(guó)干燥會(huì)議于1975年6月23日至30日在南京召開(kāi)，至今已經(jīng)三十多年了。30多年來(lái)，我國(guó)干燥技術(shù)研究隊(duì)伍不斷壯大。目前我國(guó)從事干燥技術(shù)研究的大專(zhuān)院校、科研院所、研究單位大約右有50多家，領(lǐng)域涉及食品、糧食、化工、醫(yī)藥、染料、輕工、林業(yè)、造紙、硅酸鹽、水產(chǎn)業(yè)、漁業(yè)等行業(yè)，全國(guó)共有設(shè)備制造廠600多家，已形成了一支強(qiáng)有力的干燥科研開(kāi)發(fā)隊(duì)伍，廣泛開(kāi)展干燥技術(shù)的基礎(chǔ)研究、工藝研究及工業(yè)化研究，使我國(guó)干燥技術(shù)研究正向世界水平邁進(jìn)，某些技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。 30年來(lái)，中國(guó)對(duì)許多干燥技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。主要有蒸汽回轉(zhuǎn)干燥，噴霧干燥，流態(tài)化干燥(普通流化床，振動(dòng)流化床，內(nèi)加熱流化床、流化床噴霧造粒干燥)，氣流干燥，回轉(zhuǎn)圓筒干燥，旋轉(zhuǎn)快速干燥，圓盤(pán)干燥，帶式干燥，雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥，槳葉式干燥，冷凍干燥，微波及遠(yuǎn)紅外干燥，糧食干燥等等，常規(guī)干燥設(shè)備基本可以滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要，并有部分機(jī)型達(dá)到國(guó)際當(dāng)代水平并出口到國(guó)外。 干燥單元的重要性不僅在于它對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的效率和總能耗有較大的影響，還在于它往往是生產(chǎn)過(guò)程的最后工序，操作的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，從而影響市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力和經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)有許多產(chǎn)品，就純度而言已經(jīng)達(dá)到甚至超過(guò)國(guó)外產(chǎn)品;然而就是由于干燥技術(shù)不如國(guó)外技術(shù)，堆積密度、粒度、色澤等物性指標(biāo)上不去.在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)，有的甚至售價(jià)僅為國(guó)外同種產(chǎn)品的三分之一。目前我國(guó)某些大型石化干燥裝備還依賴(lài)進(jìn)口。椐粗略估計(jì)，我國(guó)生產(chǎn)的干燥設(shè)備種類(lèi)僅為國(guó)外30—40%。因此進(jìn)行干燥技術(shù)研究的任務(wù)迫切。 2.2 技術(shù)創(chuàng)新 企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主體，我國(guó)干燥技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化走了一條產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的路子。目前我國(guó)干燥機(jī)類(lèi)型有20多個(gè)系列250多種規(guī)格產(chǎn)品。有些產(chǎn)品已達(dá)到了國(guó)際水平，替代進(jìn)口。 2.3 干燥技術(shù)在食品糧食等方面的應(yīng)用 由于該設(shè)計(jì)機(jī)械作業(yè)對(duì)象為馬鈴薯片，馬鈴薯既屬于蔬菜類(lèi)，也屬于糧食類(lèi)，所以以下只對(duì)果蔬干燥技術(shù)和糧食干燥技術(shù)作介紹。 2.3.1 果蔬干燥技術(shù) 果蔬干燥技術(shù)是一個(gè)非?；钴S的研究方向。果蔬通過(guò)脫水干燥，可降低含水率，提高原料可溶性物質(zhì)的濃度，阻礙微生物繁殖，抑制蔬菜中所含的酶的活性，從而使脫水后的蔬菜能夠在常溫下較久保存，且便于運(yùn)輸和攜帶。 果蔬干燥技術(shù)：常壓熱風(fēng)干燥技術(shù)(如網(wǎng)帶式干燥機(jī))、真空冷凍干燥技術(shù)、微波干燥技術(shù)、遠(yuǎn)紅外干燥技術(shù)、滲透干燥技術(shù)、過(guò)熱蒸汽干燥技術(shù)。近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的干燥設(shè)備有噴射泵式真空凍干設(shè)備、真空油炸果蔬脆片設(shè)備、氮?dú)飧稍锲?、太?yáng)能成套干燥設(shè)備、微波真空干燥機(jī)、振動(dòng)流化床干燥機(jī)等。 果蔬行業(yè)干燥存在的主要問(wèn)題是,我國(guó)目前生產(chǎn)的主流干燥產(chǎn)品普遍存在干燥速度慢、脫水時(shí)間長(zhǎng)、能耗大、成本高、復(fù)水性能差、品質(zhì)保存率低等缺陷，由此出現(xiàn)了在國(guó)際市場(chǎng)上價(jià)格滑坡、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)打不開(kāi)銷(xiāo)路的嚴(yán)峻局面。果蔬干燥研究存在的問(wèn)題是：一是各種脫水果蔬的復(fù)水性能缺乏研究，尤其不了解一些改善某些干制品的復(fù)原性常用手段;二是選擇合適干制手段的能力較弱。近年來(lái)有過(guò)分夸大某種干燥方式的優(yōu)點(diǎn),而忽略其缺點(diǎn)的趨勢(shì)。如一味強(qiáng)調(diào)凍干產(chǎn)品品質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn),而忽略其易吸潮、易碎、設(shè)備投資和操作費(fèi)用高等缺點(diǎn)。 果蔬干燥研究方向：在保證品質(zhì)方面,開(kāi)發(fā)選用不同干制技術(shù)以適應(yīng)不同果蔬的干制特性，從而保障干制品的品質(zhì)。如真空冷凍干燥、過(guò)熱蒸汽干燥分別適用于熱敏性和過(guò)敏性物料的干燥;微波加熱均勻，可以避免一般加熱干燥過(guò)程由于內(nèi)外加熱不勻而引起的品質(zhì)下降，充分保持了新鮮蔬菜內(nèi)原有的營(yíng)養(yǎng)成分，并具有反應(yīng)靈敏、便于控制、熱效率高、無(wú)余熱、無(wú)污染等顯著特點(diǎn);遠(yuǎn)紅外干燥可以使干燥效率和干燥質(zhì)量得到極大的提高;連續(xù)冷凍干燥是發(fā)展趨勢(shì)。 在高效節(jié)能方面，微波干燥、遠(yuǎn)紅外干燥和聲波干燥是國(guó)際上應(yīng)用較為普及的三種高效節(jié)能新技術(shù)。目前國(guó)際上的趨勢(shì)是將微波或遠(yuǎn)紅外與真空低溫技術(shù)結(jié)合，避免內(nèi)部升溫失控。熱泵和太陽(yáng)能干燥是近年來(lái)才應(yīng)用到果蔬干燥中的節(jié)能新技術(shù)，但干制溫度較低，干燥時(shí)間較長(zhǎng)。 2.3.2 糧食干燥技術(shù) 國(guó)外現(xiàn)在使用的糧食干燥機(jī)按其結(jié)構(gòu)及干燥原理來(lái)分主要有順流式、橫流式、混流式、逆流式和內(nèi)循環(huán)移動(dòng)式干燥機(jī)。 我國(guó)現(xiàn)在使用的干燥機(jī)按其結(jié)構(gòu)及干燥原理來(lái)分主要有： 1)塔式干燥機(jī) 塔體采用磚鋼混合結(jié)構(gòu)，處理量大，一次降水不低于10%，主要用于玉米、小麥的烘干。 2)滾筒式干燥機(jī) 干燥段的筒體為鋼筒，緩蘇、冷卻段為磚混結(jié)構(gòu)，主要用于水稻、小麥的烘干。 3)流化床干燥機(jī) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要用于水稻、小麥和油菜籽的烘干。 4)網(wǎng)柱式干燥機(jī) 糧食在雙層網(wǎng)狀板間流動(dòng)，形成的糧柱與干燥介質(zhì)成錯(cuò)流運(yùn)動(dòng)，主要用于玉米、水稻、小麥的烘干。 5)順逆流干燥機(jī) 糧食與熱風(fēng)同方向運(yùn)動(dòng)，干燥均勻，熱效率較高，冷風(fēng)與糧食反方向運(yùn)動(dòng)，干燥后糧食品質(zhì)好。 6)蒸汽干燥機(jī) 利用一定壓力的蒸汽，通過(guò)換熱器間接烘干糧食。 7)順流式干燥機(jī) 它可以使用較高的風(fēng)溫而不降低糧食品質(zhì)。 8)循環(huán)式干燥機(jī) 屬批式干燥機(jī)，濕糧喂入干燥機(jī)后，在機(jī)內(nèi)循環(huán)同時(shí)受熱風(fēng)的作用使水分蒸發(fā)，達(dá)到要求的終水分后，停機(jī)卸糧。 9)順混流式干燥機(jī) 綜合了順逆干燥適合濕糧的特點(diǎn)和混流干燥均勻及干后水分低的特點(diǎn)。一次干燥流程即達(dá)到安全水分。 在干燥機(jī)理、應(yīng)用基礎(chǔ)研究放方面中國(guó)農(nóng)大、東北農(nóng)大、華南農(nóng)大、江蘇理工大學(xué)作了大量的研究工作，分別建立了谷物熱特性、水分?jǐn)U散特性、干燥速率等實(shí)驗(yàn)測(cè)定裝置。中國(guó)農(nóng)大率先開(kāi)展了谷物干燥計(jì)算機(jī)模擬的研究，使國(guó)內(nèi)的干燥技術(shù)研究接近和達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 三、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 3.1 課題任務(wù)要求 本裝置主要用于馬鈴薯片的干燥，通過(guò)選擇合適的方法設(shè)計(jì)干燥裝置，使裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)馬鈴薯片的干燥。 3.2 課題設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 本裝置主要對(duì)馬鈴薯片進(jìn)行干燥，綜合國(guó)內(nèi)干燥技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析，國(guó)內(nèi)干燥技術(shù)成熟程度比較成熟，使用電加熱型熱風(fēng)循環(huán)烘箱，干燥過(guò)程通入過(guò)濾后的純凈空氣，對(duì)馬鈴薯片不造成污染，加熱溫度50-140℃，以保證馬鈴薯片大致形狀不發(fā)生變化，綜上所述，該設(shè)計(jì)是可行的。四 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路 4.1 本課題需要研究的重點(diǎn)問(wèn)題 需要滿(mǎn)足馬鈴薯片的干燥度要求。烘箱的組成主要包括：主機(jī)，電加熱裝置，排濕裝置，烘車(chē)，烘盤(pán)等。 4.2 本課題需要研究的難點(diǎn)問(wèn)題解決的思路 將馬鈴薯片均勻放入烘盤(pán)，烘盤(pán)在烘車(chē)擺正，推入烘箱內(nèi)，關(guān)閉主機(jī)門(mén)，整個(gè)烘箱形成一個(gè)封閉的箱體，開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾的純凈空氣在風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)行電加熱，實(shí)現(xiàn)溫度的上升，熱風(fēng)在整個(gè)烘箱內(nèi)循環(huán)。從而進(jìn)行熱交換，即馬鈴薯片吸收熱量、蒸發(fā)水分，蒸發(fā)出來(lái)的水分則由干燥介質(zhì)（熱風(fēng)）帶走，再由排濕裝置排出機(jī)體外。在對(duì)馬鈴薯片進(jìn)行干燥過(guò)程中，要控制熱風(fēng)溫度和濕度，避免馬鈴薯片發(fā)生過(guò)熱而降低品質(zhì)。 五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 完成本課完成本課題所必須做的工作有利用學(xué)校圖書(shū)館及互聯(lián)網(wǎng)查閱大量資料，了解馬鈴薯的基本性質(zhì)，干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理等，了解各種類(lèi)型的干燥機(jī)的特點(diǎn)。關(guān)鍵問(wèn)題可請(qǐng)求老師指導(dǎo)或通過(guò)同學(xué)討論，選擇適合馬鈴薯片干燥的干燥機(jī)類(lèi)型，對(duì)擬定的干燥機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算，利用Auto CAD等繪圖軟件繪制出干燥機(jī)的零件圖，裝配圖，反復(fù)對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行檢驗(yàn)、校核。 六 工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 工作方案：設(shè)計(jì)總體含括――風(fēng)機(jī)、電加熱部分裝置設(shè)計(jì)――排濕、空氣過(guò)濾部分裝置設(shè)計(jì)――烘盤(pán)、烘車(chē)部分裝置設(shè)計(jì)――機(jī)箱及外圍設(shè)備設(shè)計(jì)――機(jī)體有機(jī)組合 進(jìn)度計(jì)劃： 第1周—第2周 通過(guò)查找文獻(xiàn)資料，了解干燥機(jī)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。 第2周—第5周 設(shè)計(jì)馬鈴薯片干燥機(jī)的總體方案。 第6周—第9周 對(duì)馬鈴薯片干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。 第10周—第12周 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，對(duì)部分問(wèn)題修改、調(diào)整。 第13周—第14周 整理資料準(zhǔn)備答辯。 七 參考文獻(xiàn) [1]劉廣文.干燥設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009：33-41. 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