开题报告----组合干燥系统设计.doc

毕业设计（论文）开题报告学 院 机械工程学院 专 业 2007过程装备与控制工程（食品机械、生物工程） 题 目 组合干燥系统设计（流化床段） 拟选题目组合干燥系统设计（流化床段）选题依据及研究意义由于干燥物料的多样性和复杂性，有时用单一形式的干燥器干燥物料往往不能达到最终产品要求。如果把两种或两种以上形式的干燥器组合起来，可充分 利用各自的优点，优化操作过程以降低能耗，同时对提高产品质量、提高经济效益都具有重要的意义。近年来，人们把开发干燥器的重点向开发组合干燥器的方向发展，力图把现有的干燥器进行优化组合，发挥每种干燥器的优点。组合多级干燥器与单级干燥器相比有如下优势：（1）组合干燥器更容易节约能源；（2）组合干燥器更容易保证产品质量，干燥过程可以同时进行分级、粉碎等操作，对热敏性物料干燥后可进行及时冷却；（3）操作更加灵活，可以根据物料干燥的特定规律对多种干燥器进行科学组合。振动流化床是在普通流化床上施加振动而成的，是普通流化床的一种成功的改进型，克服了普通流化床的很多不足。振动流化床具有以下优点：（1）物料在激振力及具有一定压力的热风的双重作用下呈现出理想的流化状态，使得物料与热风进行充分接触。（2）由于加入振动， 降低了物料的最小流化速度， 使流态化现象提早出现， 特别是靠近气体分布板底层的颗粒物料首先开始流化，有利于消除壁现象，改善了流化质量。（3）进入干燥器的热风主要用于干燥过程的传热传质。采用较高的进风温度， 提高料层厚度， 便可以获得较高的热效率。一般振动流化床干燥器的热效率在30%60% 之间。因此风量大为降低，仅为普通流化床干燥器气量的20%30%。细粉回收系统负荷降低，细粉夹带现象普遍减少。配套的热源、风机、旋风分离器等规格也相应缩小，节能效果显著。（4）振动流化床可以干燥颗粒分布较宽的物料，停留时间比较均匀；也可干燥具有黏性或热塑性的物料，降低了物料均匀性和规律性的要求，易获得均匀的干燥产品。（5）床层结构得到改善，传热系数增大，相界面积增大，并使边界层湍流程度增加，干燥过程得到强化。（6）可以减少流态化的起始沟流问题，操作稳定性好，操作气速和床层压降都较普通流化床干燥器低。由于无激烈返混，对物料粒子损伤小。文献综述（对已有相关代表性研究成果的综合介绍与评价） 喷雾振动流化床干燥器属于二级组合式干燥器，第一级为喷雾干燥器，第二级为振动流化床干燥器，自1980年第一台整体喷雾流化床干燥器出现以来，很快在乳粉生产上得到应用，生产各种乳粉（包括脱脂、全职、高脂乳粉、乳清粉、干酪素钠、蛋白浓缩乳、麦芽糖糊精等）。喷雾振动流化床干燥技术之所以迅速得到推广和应用，从干燥动力学的角度分析，它比单级的喷雾干燥更具有合理性。在这里作为第一级干燥的喷雾干燥主要除去雾滴中大量的表面水，完成恒速干燥的操作，而且将物料干造成颗粒状固体，在降速干燥阶段，物料中的含水量较低，但所需要的干燥时间较长，则可以在热效率较高，容积传热蒸发系数较大的振动流化床内完成。另外，振动流化床是在物料水平输送的过程中进行干燥，物料在干燥器内的停留时间可以自由控制，对于特殊热敏性物料，干燥后期还可以进行冷却降温，这样就更增加了设备的操作灵活性和对物料的适应性。虽然使设备的整体费用增加10%左右（需增加振动流化床），但干燥系统的生产能力将提高25%-30%，热损耗降低15%-20%，以一套日产奶粉5t的装置为例，在二次干燥的情况下，所节约的燃料费用大约在18个月内可以全部回收投资。研究内容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等）第一步：我的论文方向为组合干燥系统中流化床干燥段，所以首先我必须对所学过的干燥知识进行一次全面回顾和了解，重点学习关于本次论文题目-组合干燥系统设计（流化床段）中的关键词组合干燥、流化床方面的资料。在学习过程中，除利用学校图书馆图书资源外，还充分利用学校图书馆网络数据库上的网络资源。 第二步：查询有关振动流化床干燥器方面的文献资料，并对所查询的资料进行整合归纳。第三步：在老师的指导下，确定设计路线及步骤；进行工艺计算，确定干燥操作所需的风量及热量，确定干燥器的几何尺寸，选定风机、激振电机、空气加热器及除尘装置等附属设备；进行振动流化床干燥器主体强度设计及结构设计。第四步：整理归纳所有的文献资料，经指导老师审核后绘图/出图：工艺流程图、主要零部件图及装配图（折合零号图3张）；编写设计说明书，包括中英文摘要。第五步：准备进行答辩。研究进程安排2月下旬-3月中旬，查阅与振动流化床干燥器有关的文献，阅读与本毕业设计相关的文献资料，撰写文献综述；确定设计路线及步骤。3月中旬-5月中旬，翻译英文文献；确定设计路线及步骤；进行工艺计算，确定干燥操作所需的风量及热量，确定干燥器的几何尺寸，选定风机、激振电机、空气加热器及除尘装置等附属设备；进行振动流化床干燥器主体强度设计及结构设计。5月中旬-6月中旬，绘图/出图：工艺流程图、主要零部件图及装配图（折合零号图3张）；编写设计说明书，包括中英文摘要。6月下旬，检查图纸，设计说明书，说明书装订；准备答辩。主要参阅文献1组合干燥的特点和优越性2王艳，吴厚材.振动流化床的特性与使用3潘永康，王喜忠.现代干燥技术.北京：化学工业出版社，19984刘广文.喷雾干燥实用技术大全.北京：中国轻工业出版社，2001:493-4965王喜忠，于才渊，周才君.喷雾干燥.第二版.北京：化学工业出版社，2003:11-136 王胜玮，胡仰栋，安维中，伍联营. 组合式干燥系统的分段优化设计方法. 过 程工程学报.第6卷第6期，20067金国淼.干燥设备.北京：化学工业出版社，工业装备与信息工程出版中心，20028刘相东，于才渊，周德仁.常用工业干燥设备及应用.北京：化学工业出版社，工业装备与信息工程出版中心，20049童景山.流态化干燥工艺与设备.北京：科学出版社，199610mujumdar a s. handbook of industrial drying, new york: marcel dekker,199511reay d, allen r w k, j separ proc technol,1982,3(4):11-1312杨大成.振动流化床干燥机的设计与应用探讨.化工装备技术,1986(3):15-2313潘永康，章怡飞.振动流化床颗粒物料的干燥.全国第二次干燥技术交流会论文集.上海：1986.200-21014erdesz k mujumdar a s.numerical investigation of a phenornenological model for vfb,drying technology,1989,7(3):487-50215岛村荣一.振动干燥机的性能及应用.食品机械装置，1976,4（142）;8216孙尚亮，翁颐庆.振动流化床介绍.医药设计，1984，（4）17俞书宏，马宝娇，翁颐庆.振动流化床（vfb）干燥性