畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告 課題名稱 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 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 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 明 一、學(xué)生撰寫開題報(bào)告應(yīng)包含的內(nèi)容： 1、本課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內(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”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。 三、開題報(bào)告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在 3000 字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊(cè)內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加 張。 四、每個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題須提交開題報(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 本題來源及研究的目的和意義 課題的來源：自選題 研究的目的 馬鈴薯鮮薯可供燒煮作糧食或蔬菜。世界各國十分注意生產(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)輸和長期貯藏有困難。為此， 馬鈴薯片干燥機(jī)的設(shè)計(jì)有望滿足馬鈴薯的儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、加工要求。 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 課題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析 國內(nèi)現(xiàn)狀 從 第一屆全國干燥會(huì)議于 1975年 6月 23日至 30日在南京召開，至今已經(jīng)三十 多 年了。 30多年來，我國干燥技術(shù)研究隊(duì)伍不斷壯大。目前我國從事干燥技術(shù)研究的大專院校、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)有力的干燥科研開發(fā)隊(duì)伍，廣泛開展干燥技術(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)到了國際先進(jìn)水平。 30年來，中國對(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)備基本可以滿足生產(chǎn)的需要，并有部分機(jī)型達(dá)到國際當(dāng)代水平并出口到國外。 干燥單元的重要性不僅在于它對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過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，從而影響市場競爭能力和經(jīng)濟(jì)效益。我國有許多產(chǎn)品，就純度而言已經(jīng)達(dá)到甚至超過國外產(chǎn)品 ;然而就是由于干燥技術(shù)不如國外技術(shù)，堆積密度、粒度、色澤等物性指標(biāo)上不去 的甚至售價(jià)僅為國外同種產(chǎn)品的三分之一。目前我國某些大型石化干燥裝備還依賴進(jìn)口。椐粗略估計(jì)，我國生產(chǎn)的干燥設(shè)備種類僅為國外 30 40%。因此進(jìn)行干燥技術(shù)研究的任務(wù)迫切。 術(shù)創(chuàng)新 企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主體，我國干燥技術(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 我國干燥機(jī)類型有 20多個(gè)系列 250多種規(guī)格產(chǎn)品。有些產(chǎn)品已達(dá)到了國際水平，替代進(jìn)口。 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，也屬于糧食類，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。 蔬干燥技術(shù) 果蔬干燥技術(shù)是一個(gè)非常活躍的研究方向。果蔬通過脫水干燥，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)、過熱蒸汽干燥技術(shù)。近年來新開發(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)飧稍锲鳌⑻柲艹商赘稍镌O(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)干燥存在的主要問題是 ,我國目前生產(chǎn)的主流干燥產(chǎn)品普遍存在干燥速度慢、脫水時(shí)間長、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)了在國際市場上價(jià)格滑坡、國內(nèi)市場打不開銷路的嚴(yán)峻局面。果蔬干燥研究存在的問題是：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。近年來有過分夸大某種干燥方式的優(yōu)點(diǎn) ,而忽略其缺點(diǎn)的趨勢。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、過熱蒸汽干燥分別適用于熱敏性和過敏性物料的干燥 ;微波加熱均勻，可以避免一般加熱干燥過程由于內(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)原有的營養(yǎng)成分，并具有反應(yīng)靈敏、便于控制、熱效率高、無余熱、無污染等顯著特點(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。 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際上應(yīng)用較為普及的三種高效節(jié)能新技術(shù)。目前國際上的趨勢是將微波或遠(yuǎn)紅外與真空低溫技術(shù)結(jié)合，避免內(nèi)部升溫失控。熱泵和太陽能干燥是近年來才應(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。 食 干燥技術(shù) 國外現(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)。 我國現(xiàn)在使用的干燥機(jī)按其結(jié)構(gòu)及干燥原理來分主要有： 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)測定裝置。中國農(nóng)大率先開展了谷物干燥計(jì)算機(jī)模擬的研究，使國內(nèi)的干燥技術(shù)研究接近和達(dá)到國際先進(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 題任務(wù)要求 本裝置主要用于馬鈴薯片的干燥，通過選擇合適的方法設(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。 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，綜合國內(nèi)干燥 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析，國內(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，干燥過程通入過濾后的純凈空氣，對(duì)馬鈴薯片不造成污染，加熱溫度 50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)鍵的問題及解決的思路 課題需要研究的重點(diǎn)問題 需要滿足馬鈴薯片的 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，烘盤等。 課題需要研究的難點(diǎn)問題解決的思路 將馬鈴薯片均勻放入烘盤，烘盤在烘車擺正，推入烘箱內(nèi)，關(guān)閉主機(jī)門，整個(gè)烘箱形成一 個(gè)封閉的箱體，開機(jī)運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過過濾的純凈空氣在風(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)行干燥過程中，要控制熱風(fēng)溫度和濕度，避免馬鈴薯片發(fā)生過熱而降低品質(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，了解各種類型的干燥機(jī)的特點(diǎn)。關(guān)鍵問題可請(qǐng)求老師指 導(dǎo)或通過同學(xué)討論，選擇適合馬鈴薯片干燥的干燥機(jī)類型，對(duì)擬定的干燥機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算，利用 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、空氣過濾部分裝置設(shè)計(jì) 烘盤、烘車部分裝置設(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 通過查找文獻(xiàn)資料，了解干燥機(jī)的國內(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 撰寫設(shè)計(jì)說明書，對(duì)部分問題修改、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 M械工業(yè)出版社 ,200