开题报告书_刘景亮

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1、毕业设计(论文)开题报告书题目连续式15KW微波真空干燥机的设计 学院机械学院专业过程装备与控制工程姓名李欢欢学号0402090206指导教师崔政委教授2013年1月课题来源本课题来源于工程实际。浓缩装置是食品加工的主要单元设备之一，果汁大多为热敏性物料，富含维生素以及其他许多色、香、味成分，这些物质在高温下或长期受热时受破坏，变性、氧化等作用，从而降低产品的质量。对热敏性物料的快速浓缩一直是食品加工的难点，课题要求在了解快速浓缩基本原理的同时，设计一套快速浓缩单元装置，该装置具有实际使用价值。科学依据（包括课

2、题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等科学意义：果汁浓缩，不仅可以减小果汁容积，便于贮藏运输，还能提高果汁贮藏的稳定性。以前工业上浓缩果汁通常采用多级真空蒸发，但该法由于热影响容易导致果汁中芳香成分大量损失，色泽分解和“煮熟味”的产生，且能耗高。浓缩技术的研究，以及新型浓缩设备的研制，有助于改善上述缺陷，提高产品质量，降低能耗。近年来，冷冻浓缩、升华浓缩以及膜浓缩技术相继被研究。而其中膜分离技术应用前景广阔，在膜分离与传统分离结合方面开展工作是非常有意义的。发展趋势：常用的浓缩方法有真空浓缩、

3、冷冻浓缩及反渗透浓缩等。膜分离技术的研究是近些年来的研究重点。反渗透浓缩技术、联合膜分离技术、膜蒸馏和渗透蒸馏、膜分离与传统分离结合的方式等技术被广泛研究，用来代替传统的加热浓缩法。应用前景：我国尤其是西部地区果品资源丰富，可以大力发展果品特别是果汁加工业，要向产业化、集团化发展，形成自己的品牌，使得我国的果品加工品能在国际市场占据一席之地，涌现出越来越多有竞争力的生产果汁的企业。果品加工中，果汁浓缩是一个有着广阔前景的发展方向，不论国内还是国外，都有着巨大的市场。在诸多的果汁浓缩技术中，膜分离技术应用前景广阔

4、。尽管目前还存在一些技术难题，但随着果汁市场的扩大和商业化产品质量要求的提高，工业用膜分离法浓缩果汁将逐渐扩大。膜浓缩技术必将带来果汁浓缩的革命。研究内容课题主要研究内容：（1）浓缩技术研究进展；（2）浓缩设备的种类；（3）果汁快速浓缩装置的整体结构；（4）果汁快速浓缩装置的传动部件设计；（5）果汁快速浓缩装置传动部件计算。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析研究方法：1.广泛查阅相关资料，包括应用网络、图书馆资源等；2.去实验室、工厂等参观、学习；3.学习巩固相关的设计基础知识，包括结构设计、作图

5、、计算校核等4.向导师、同学等探讨、请教。技术路线：明确本设计的设计方向，突出设计的重点。首先，根据拥有的诸多资料规划设计出一个蓝图，再请指导老师帮助进行修改分析；其次，由已知条件计算分析出各个数据，完成理论验证；最后，完成整个设计，画出设计图纸并完成设计说明书。可行性分析：膜式浓缩罐相对其他浓缩设备如标准式浓缩罐、盘管式浓缩罐等有很大优势：溶液在罐内停留时间比较短，对热敏性物料不易产生分解变质膜式罐的特点是，溶液通过加热罐的速度快，或只通过加热管一次，不做循环，溶液在加热罐壁上呈膜状蒸发速度快（液体在罐内只停

6、留几秒或几十秒），但传热效率高，对处理热敏性物料特别适宜。现已成为国内外广泛应用的先进蒸发设备。其形式较多，如升膜式、降膜式、刮板式、离心式、和薄板式等。升膜式浓缩罐特点：(1)料液在管内上升速度快，液膜薄，传热系数高（达2000～3000w/m²℃）.(2)静压影响小，温差损失小。(3)物料在管内停留时间短，从而减少了热敏性料液分解的危险，产品质量好。(4)料液在管内速度较高，能防止结垢的形成及粘性料液的沉淀。(5)管子长清洗不便，操作较难(6)蒸汽出口速度快，雾沫夹带严重。(7)要求有较大的温差，沸点进料，

7、以产生大量蒸汽推动的膜攀升。(8)对罐内液位变动很敏感。入料、真空、操作等必须很稳定，否则会结焦或不能形成液膜。不适宜黏度较大的溶液浓缩。（薄膜料液的上升必须克服其重力与管壁的磨擦力阻力）降膜式浓缩罐特点：（1）物料停留时间短（4～5S），更能保证产品质量，更适宜粘度较多的料液浓缩。（2）管壁生成气泡易脱离加热面（因液膜由汁汽的推动而沿壁迅速流下）（膜薄），故传热效果好，且垢层生成慢。（3）液量必须控制足够大且均匀，否则易蒸干，降低传热效果。膜分离技术设备在果汁浓缩中应用广泛，优势明显，能明显改善产品的味道，降

8、低能耗，提高产品的竞争力。随着果汁行业规模的不断扩大，膜分离技术的研究会更深入，应用更广泛。研究计划及预期成果1．在广泛查阅资料的基础上，了解浓缩装置的发展历程，了解浓缩装置的结构和工作原理；2．根据设计要求进行主要的工艺计算；3．对浓缩装置进行总体结构设计；4．设计与绘制关键部件图；5．设计与绘制典型零件的零件图；6．完成设计图折零号图3.5张，撰写详细的设计说明书一份，并翻译一篇外