葛根深加工分漿機(jī)設(shè)計(jì)

1、安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題目： 葛根深加工分漿機(jī)設(shè)計(jì) 課 題 類(lèi) 型： 設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)研究 論文學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí)： 教 學(xué) 單 位： 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院指 導(dǎo) 教 師： 開(kāi) 題 時(shí) 間： 2016 年 01月 20 日7 / 7文檔可自由編輯打印開(kāi)題報(bào)告一、 選題背景和意義：中藥葛根為常見(jiàn)的山地植物，因其含有豐富的葛根素、大豆黃酮、花生酸、氨基酸、蛋白質(zhì)、多種維生素、有機(jī)鈣等多種成分、對(duì)心血管系統(tǒng)，免疫系統(tǒng)等疾病有較好的治療效果，并有健脾護(hù)肝、消熱解毒、生津益氣、降血脂、降血糖的作用，具有極高的食療價(jià)值，是目前農(nóng)業(yè)部、衛(wèi)生部認(rèn)可的藥、食兩用的保健

2、品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)力水平的提高和人們改善生活愿望的增長(zhǎng)，人們對(duì)葛的認(rèn)識(shí)不斷加深，對(duì)葛根加工品的需求數(shù)量日益增多，葛的栽培和葛根的加工利用也呈現(xiàn)逐步上升的趨勢(shì)。近年來(lái)，許多以葛根為原料的加工企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。諸如葛粉之類(lèi)的保健品相繼出現(xiàn)。但是，葛根資源的開(kāi)發(fā)利用，還是處于初級(jí)的起步階段，并沒(méi)有形成系列產(chǎn)品。其綜合加工和深加工的工藝水平低，經(jīng)濟(jì)效益不太高。葛根淀粉生產(chǎn)過(guò)程，是物理分離過(guò)程，即是將葛根原料中的淀粉與纖維素、蛋白等其它物質(zhì)分開(kāi)。在生產(chǎn)過(guò)程中，根椐淀粉不溶于冷水和比重大于水的性質(zhì)，用水及專(zhuān)用機(jī)械設(shè)備，將淀粉從水的懸浮液中分離出來(lái)，從而達(dá)到回收淀粉的目的。傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝流程分為輸送、

3、清洗、碎解、漿渣分離、沉淀、烘干、包裝等工序。而粉碎后的漿渣分離工序，是淀粉生產(chǎn)的關(guān)鍵工序之一，漿渣分離是否徹底直接影響淀粉的收率。較早的傳統(tǒng)工藝漿渣分離工序是采用自制曲篩、振動(dòng)平篩等設(shè)備，這些設(shè)備是利用重力進(jìn)行分離，存在分離效率低、設(shè)備較笨重、占地面積大等問(wèn)題。為解決此問(wèn)題我在老師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)這臺(tái)葛根離心分漿機(jī)。利用離心篩分原理進(jìn)行漿渣分離，相比傳統(tǒng)工藝而言此設(shè)計(jì)更具有安全可靠，效率高，操作簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，可以滿足大批量粉磨的需求等特點(diǎn)。此設(shè)計(jì)產(chǎn)品亦可以滿足諸多保健品粉磨的需求，提高生產(chǎn)力，減少人工勞動(dòng)力，應(yīng)用前景很廣。二、 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀：離心分離設(shè)備指的是利用離心力實(shí)現(xiàn)非均相分離的一種分

4、離設(shè)備。真正意義的第一臺(tái)工業(yè)離心分離設(shè)備應(yīng)是1836年在德國(guó)問(wèn)世的三足式棉布脫水機(jī)，距今已有170多年的歷史。上世紀(jì)50年代80年代是離心分離設(shè)備發(fā)展最為迅速的年代，幾乎每屆Achema展會(huì)上都有新機(jī)型問(wèn)世，而近三十年來(lái)，離心分離設(shè)備新機(jī)型不多，發(fā)展重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)優(yōu)化、性能提升和應(yīng)用技術(shù)研究。目前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在這幾方面：（1）、分離過(guò)程強(qiáng)化：為進(jìn)一步強(qiáng)化過(guò)程，一些場(chǎng)輔助離心分離技術(shù)相繼出現(xiàn)。早在上世紀(jì)七十年代，德國(guó)KraussMaffei公司首先申請(qǐng)虹吸刮刀離心機(jī)專(zhuān)利,利用虹吸效應(yīng)強(qiáng)化離心分離過(guò)程；國(guó)內(nèi)四川大學(xué)和重慶江北機(jī)械有限責(zé)任公司自上世紀(jì)九十年代聯(lián)合開(kāi)展了“虹吸刮刀離心機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研

5、究及產(chǎn)業(yè)化”專(zhuān)項(xiàng)工作，完成了GKH系列虹吸刮刀離心機(jī)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。德國(guó)Heinkel公司在其翻袋離心機(jī)中采用了壓力輔助離心分離系統(tǒng)，通入壓力高達(dá)6巴壓縮空氣，實(shí)現(xiàn)壓力輔助離心分離，可比普通離心分離進(jìn)一步降低含濕量10%20%。美國(guó)Vigin技術(shù)大學(xué)先進(jìn)分離技術(shù)研究中心（CAST）也對(duì)壓力輔助活塞推料離心機(jī)進(jìn)行過(guò)研究，細(xì)粒煤脫水實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：壓力輔助技術(shù)可以進(jìn)一步降低含濕量，節(jié)能效果明顯。（2）、物料改性與工藝優(yōu)化：待分離物料的物性參數(shù)對(duì)離心分離設(shè)備效果的影響很大，一系列物料改性技術(shù)得到重視和廣泛應(yīng)用，包括加溫降低母液的粘度；絮凝與凝聚技術(shù)增大顆粒的粒度；分散降低液相表面張力；濃縮提高固形物的

6、濃度可以提高設(shè)備的產(chǎn)能等。（3）、高效驅(qū)動(dòng)與節(jié)能技術(shù)：近年來(lái)有大量研究工作集中在提高螺旋離心機(jī)的能效,幾乎在同一時(shí)間出現(xiàn)了大量不同的螺旋離心機(jī)的輸渣功率在能耗中占比較大，一些制造商通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)利用分離液的壓力輔助推料，提高輸渣效率，降低功率消耗。日本KotobukiTechrex和三井東亞化學(xué)公司聯(lián)合研制成功的MTC雙錐螺旋離心機(jī)，在相同轉(zhuǎn)鼓直徑和長(zhǎng)度下，其液池更深、轉(zhuǎn)鼓有效長(zhǎng)度更長(zhǎng)，當(dāng)量沉降面積更大，分離效果更好。（4）、特殊專(zhuān)用機(jī)型：為滿足生物技術(shù)和制藥工業(yè)等領(lǐng)域分離的特殊需求，離心分離設(shè)備制造商相繼開(kāi)發(fā)了一系列特殊專(zhuān)用機(jī)型，包括滿足食品醫(yī)藥行業(yè)潔凈度要求的GMP離心機(jī)、滿足細(xì)粘物料分

7、離需要的雙錐筒螺旋離心機(jī)和SPT螺旋板分離機(jī)、滿足生物制藥的高速刮刀離心分離機(jī)和APD高速活塞排料離心分離機(jī)等。技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：離心分離設(shè)備的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是高效、節(jié)能、專(zhuān)機(jī)、大型化，正沿著大型化、高效和專(zhuān)用化方向在發(fā)展，最終會(huì)導(dǎo)致客戶化設(shè)計(jì)離心機(jī)的產(chǎn)生，設(shè)備制造企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)離心分離設(shè)備應(yīng)用技術(shù)研究。綜合分析現(xiàn)代離心設(shè)備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)葛粉加工分漿機(jī)的設(shè)計(jì)，可以從以下兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化：（1）、特殊專(zhuān)用機(jī)型：葛根粉的加工設(shè)備針對(duì)的是食用品的加工，對(duì)于其設(shè)備潔凈度及相關(guān)材質(zhì)要求要符合衛(wèi)生級(jí)。（2）、高效驅(qū)動(dòng)與節(jié)能技術(shù)：結(jié)合課題研究的背景及產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的，旨在提高生產(chǎn)率，提高經(jīng)濟(jì)效益，所以

8、本次的產(chǎn)品設(shè)計(jì)定義是高效、節(jié)能的實(shí)用性設(shè)備。三、 本課題的主要研究?jī)?nèi)容：本課題的研究目標(biāo)是根據(jù)葛根的藥用及食用價(jià)值，針對(duì)葛根開(kāi)發(fā)利用技術(shù)設(shè)計(jì)機(jī)械化加工葛粉設(shè)備葛根深加工分漿機(jī)。改善目前手工加工葛粉中漿渣分離及篩分工序中的弊端，提高葛根資源利用率，生產(chǎn)出干凈、放心的“綠色”食品，滿足諸多保健品粉磨生產(chǎn)需求。根據(jù)研究目標(biāo)，本次課題的主要研究?jī)?nèi)容包括以下四個(gè)方面：（1）、分漿機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：圓筒設(shè)計(jì)、電機(jī)的選型、傳動(dòng)部分、機(jī)架、其他。（2）、分漿機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定：滾筒的設(shè)計(jì)、滾筒的長(zhǎng)度、物料在滾筒內(nèi)的時(shí)間、篩筒間隙的選擇、圓筒篩消耗功率的計(jì)算。（3）、主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算：皮帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算、傳動(dòng)

9、主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算、軸上零件的定位、軸承的選擇。（4）、主要零件的校核：軸的強(qiáng)度校核計(jì)算、軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算、軸承壽命的校核、鍵的校核。四、課題進(jìn)度安排：第一階段（2016-01-25至2016-02-07）：查閱相關(guān)薯類(lèi)深加工漿渣分離設(shè)備資料，寫(xiě)出摘要與文獻(xiàn)綜述；查閱有關(guān)外文文獻(xiàn)資料并翻譯。第二階段（2016-02-15至2016-02-22）：上網(wǎng)瀏覽或?qū)嵙?xí)觀看，考察市場(chǎng)上現(xiàn)有的葛根分漿機(jī)并深入學(xué)習(xí)分析各種分漿機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。第三階段（2016-02-22至2016-04-02）：建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行分漿機(jī)總體及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)有關(guān)結(jié)構(gòu)做適當(dāng)改進(jìn)。第四階段（2016-04-03至2016-04

10、-09）：繪制成套圖紙，檢查缺陷并改進(jìn)，依照設(shè)計(jì)圖紙作出三維模型。第五階段（2016-04-09至2016-04-23）：撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，包含成套圖紙，開(kāi)題報(bào)告，工作原理，總體設(shè)計(jì)，各部件的具體設(shè)計(jì)及校核驗(yàn)算等。第六階段（2016-04-23至2016-04-27）：指導(dǎo)老師進(jìn)行論文評(píng)閱、審閱。第七階段（2016-04-28至2016-04-30）：撰寫(xiě)畢業(yè)論文簡(jiǎn)介，畢業(yè)答辯準(zhǔn)備。四、 參考文獻(xiàn)：李天星, 李新民. 中藥葛根的研究進(jìn)展J. 湖南中醫(yī)雜志, 2013, 29(8):151-153.張雁, 張孝祺, 吳偉琪,等. 葛根資源的開(kāi)發(fā)利用J. 中國(guó)野生植物資源, 2000(6):26

11、-29.黃靖, 羅健. 葛根的開(kāi)發(fā)利用J. 江西食品工業(yè), 2002(2):20-21.何紹昌. 葛根深加工技術(shù)J. 農(nóng)家科技, 2007(9):31-31.張劍鳴. 離心分離設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)J. 過(guò)濾與分離, 2014, 24(2):1-4.濮良貴，紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì)M第八版.北京：高等教育出版社，2006.陳義厚, 黃和祥. 漿渣分離機(jī)的設(shè)計(jì)與研究J. 湖北農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào), 2004, 24(2):131-133.靳河強(qiáng), 曹憲周. 磨漿分離機(jī)滾筒設(shè)計(jì)的參數(shù)公式J. 鄭州牧業(yè)工程高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào), 1992(3). 郭健, 邱澄宇. 木薯淀粉生產(chǎn)中漿渣分離工藝的改進(jìn)J. 糧油食品科技, 2004, 12(5):26-28.郭健. 木薯淀粉生產(chǎn)中漿渣分離的工藝與設(shè)備J. 龍巖學(xué)院學(xué)