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一、選題依據(jù)1.研究領(lǐng)域機(jī)械工程
2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
針對(duì)動(dòng)物廢棄物的干燥利用 ，設(shè)計(jì)出一種粉末干燥機(jī)，主要用于畜禽廢棄物的運(yùn)輸，干燥利用的處理。設(shè)計(jì)需要合理簡(jiǎn)潔，有較高的效率，能有效的干燥畜禽的廢棄物并轉(zhuǎn)化成有用的資源。粉末干燥機(jī)分為專(zhuān)業(yè)的回轉(zhuǎn)、三筒、單筒等結(jié)構(gòu)，根據(jù)加工的物料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和配套設(shè)備也不相同，研究出如何將上料機(jī)、烘干機(jī)、熱風(fēng)等方配套成一個(gè)專(zhuān)業(yè)的粉體干燥機(jī)設(shè)備。
一臺(tái)合格的只要干燥設(shè)備，不僅要滿足干燥操作的需要，還要滿足GMP 的要求，既要滿足設(shè)備強(qiáng)度，精度，表面粗糙度及運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性等要求，還要從結(jié)構(gòu)考慮可拆卸，易清洗無(wú)死角，避免污物滲入，設(shè)計(jì)時(shí)要清除難以清洗和檢查部位，采用可靠的密封，制造是設(shè)備內(nèi)壁光潔度高，所有轉(zhuǎn)角要圓滑過(guò)渡。據(jù)研究測(cè)試表明，此粉末干燥機(jī)的價(jià)值可以體現(xiàn)在以下 5 點(diǎn)。
（1） 能穩(wěn)定地保證廢棄物的干燥加工精度
（2） 能減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)
（3） 能擴(kuò)干燥機(jī)的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能
（4） 提高生產(chǎn)率、降低成本
（5） 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度3．目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
中國(guó)的現(xiàn)代干燥技術(shù)是從 20 世紀(jì) 50 年代逐漸發(fā)展起來(lái)的，迄今對(duì)于常用的干燥設(shè)備，如氣流干燥、噴霧干燥、流化床干燥、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥、紅外干燥、微波干燥、冷凍干燥等設(shè)備，我國(guó)均能生產(chǎn)供應(yīng)市場(chǎng)， 對(duì)于一些較新型的干燥技術(shù)如沖擊干燥、對(duì)撞流干燥、過(guò)熱干燥、脈動(dòng)燃燒干燥、熱泵干燥等也都已開(kāi)發(fā)研究，有的已工業(yè)化應(yīng)用。而粉體干燥正是干燥技術(shù)中重要的一個(gè)分支，現(xiàn)在發(fā)展正旺的。
我國(guó)于 1975 年 6 月 23 日在南京召開(kāi)了第一屆干燥會(huì)議，標(biāo)志著我國(guó)干燥研究進(jìn)入正軌。而從那一天到現(xiàn)在，已經(jīng) 40 多年。40 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、研究單位大約有 50 多家，領(lǐng)域涉及化工、醫(yī)藥、染料、輕工、林業(yè)、食品、糧食、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。40 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）、蒸汽回轉(zhuǎn)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)紅外干燥等等，常規(guī)干燥設(shè)備基本以滿足 生產(chǎn)的需要，并有部分機(jī)型達(dá)到國(guó)際當(dāng)代水平并出口國(guó)外。
國(guó)外的粉末干燥技術(shù)總體是要比我國(guó)先進(jìn)的，國(guó)際粉末干燥企業(yè)多牌號(hào)、精細(xì)化的特點(diǎn)能很好的滿足客戶對(duì)粉末干燥機(jī)各項(xiàng)性能的需求?，F(xiàn)在國(guó)外的干燥技術(shù)主要在研究：1.如何提高熱利用率、降低污染；2.使干燥機(jī)衛(wèi)生、無(wú)交叉污染、無(wú)菌化；3.多用途復(fù)合功能干燥過(guò)程（造粒、藥物包覆）；4.功能材料高附加值、高品質(zhì)化干燥。并且朝著：1. 高溫收塵技術(shù)；2.超細(xì)粉體（納米與亞微米）的干燥；3.如何控制干燥過(guò)程中產(chǎn)物微粒的結(jié)構(gòu)；4.解決環(huán)境、生態(tài)等問(wèn)題；5.從產(chǎn)品的使用壽命循環(huán)周期考慮干燥工程的最優(yōu)化等方面展望發(fā)展。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1. 重點(diǎn)解決的問(wèn)題
(1) 完成蒸煮干燥罐設(shè)計(jì)； (2)完成配套設(shè)備設(shè)計(jì)
2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）
（1） 通過(guò)了解目前粉末干燥技術(shù)的主要優(yōu)缺點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)合，并結(jié)合其主要技術(shù)指標(biāo)和所需技術(shù)，對(duì)此系統(tǒng)的組成部件進(jìn)行構(gòu)思，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行總體規(guī)劃，確定研究的方向。
（2） 將整個(gè)系統(tǒng)按照不同功能細(xì)分為測(cè)量部分、控制部分，顯示部分，調(diào)節(jié)部分，記錄部分等，完成每個(gè)部分的設(shè)計(jì)方案，對(duì)所需器件進(jìn)行選型并完成相應(yīng)程序的編寫(xiě)。
（3） 完成對(duì)各個(gè)部分設(shè)計(jì)的連接工作，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)測(cè)試結(jié)果來(lái)修改系統(tǒng)中不足或有錯(cuò)誤的地方，對(duì)編寫(xiě)的程序進(jìn)行驗(yàn)證
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
綜合查找的相關(guān)資料，計(jì)算出所設(shè)計(jì)粉末干燥機(jī)的各個(gè)部件所需的參數(shù)，并繪制出零件圖，裝配圖。在設(shè)計(jì)中得到鍛煉文獻(xiàn)檢索的能力， 獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，綜合利用所學(xué)知識(shí)與繪圖的能力等
（1） 一份說(shuō)明書(shū)
（2） 一篇外文文獻(xiàn)
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
研究方法：采用文獻(xiàn)研究法的主要研究方法，通過(guò)學(xué)習(xí)及查閱有關(guān)資料掌握其工作原理和結(jié)構(gòu)，對(duì)各種干燥機(jī)的進(jìn)料機(jī)構(gòu)以其干燥方式的設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)的歸類(lèi)和總結(jié)，吸取前人的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合自己所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇出最合理的設(shè)計(jì)方案，完成粉末干燥機(jī)的設(shè)計(jì)。
技術(shù)參數(shù)：
容積（m3）： 5
生產(chǎn)量(只雞廢棄物/罐）： 7000
產(chǎn)成品（kg/罐）： 800 以上
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
第 1 周 完成粉末干燥機(jī)調(diào)研；
第 2 周 查閱粉末干燥機(jī)國(guó)內(nèi)外最新文獻(xiàn)資料，翻譯一篇國(guó)外本研究前沿文獻(xiàn)；
第 3 周 分析、綜合各文獻(xiàn)，撰寫(xiě)粉末干燥機(jī)文獻(xiàn)綜述； 第 4 周 完成粉末干燥機(jī)的設(shè)計(jì)的開(kāi)題報(bào)告；
第 5 周 粉末干燥機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算與確定；
第 6 周 綜合分析各類(lèi)粉末干燥機(jī)設(shè)計(jì)資料，提出幾個(gè)設(shè)計(jì)方案； 第 7 周 對(duì)各方案進(jìn)行比較、選擇，確定最佳設(shè)計(jì)方案；
第 8 周 進(jìn)行總體設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制設(shè)計(jì)總圖； 第 9 周 傳動(dòng)方式及動(dòng)力的設(shè)計(jì)計(jì)算與選擇； 第 10 周 蒸煮干燥罐的設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制圖紙；
第 11 周 風(fēng)機(jī)及各種閥門(mén)管路設(shè)計(jì)計(jì)算與選擇，除塵器、冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算與選擇，繪制圖紙；
第 12 周 電器控制的設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制圖紙； 第 13 周 撰寫(xiě)粉末干燥機(jī)的設(shè)計(jì)論文；
第 14 周 補(bǔ)充、修改、整理、排版論文和圖紙，評(píng)閱，準(zhǔn)備答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
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附：文獻(xiàn)綜述或報(bào)告
文獻(xiàn)綜述
粉末在工業(yè)一般都是超細(xì)的物料,由于達(dá)到超細(xì)粉未狀,在國(guó)內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域都十分常見(jiàn),如:石灰、石英石、石墨、石膏粉加工成品的都屬于粉末,由于這些物料的超細(xì)狀態(tài),在生產(chǎn)磨粉作業(yè)過(guò)程中會(huì)里邊的含水份比較多，為了更好的便于存儲(chǔ),需要粉末干燥機(jī)的作業(yè)。干燥機(jī)在很多生產(chǎn)領(lǐng)域都可以應(yīng)用到，分為專(zhuān)業(yè)的回轉(zhuǎn)、三 筒、單筒等結(jié)構(gòu)，根據(jù)加工的物料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和配套設(shè)備也不相同，其中以粉體為例，粉體是粉末，根據(jù)不同的粉體特性，所采用的設(shè)備也不相同，通過(guò)將上料機(jī)、烘干機(jī)、熱風(fēng)等方配套成一個(gè)專(zhuān)業(yè)的粉體干燥機(jī)設(shè)備，它是當(dāng)今最主要的加工烘干設(shè)備，是整個(gè)工業(yè)粉體最主要的烘干設(shè)備。很多金屬、非金屬及化工產(chǎn)品都呈粉粒體狀態(tài)。常用粉粒體物料干燥設(shè)備加熱方式主要有對(duì)流加熱和傳導(dǎo)加熱。傳導(dǎo)加熱方式設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)高,節(jié)能。 對(duì)流加熱方式設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低,熱效率低。采用何種加熱方式的干燥設(shè)備 ,要考慮物料的特性, 現(xiàn)場(chǎng)條件,投資大小等綜合因素。而我國(guó)的粉末干燥機(jī)分為下列幾類(lèi)：1 對(duì)流加熱類(lèi)：（1）振動(dòng)流化床
（2）振動(dòng)載體干燥機(jī)：環(huán)狀孔板上放置小球形氧化鋁,玻璃類(lèi)載體,物料加在載體上,振動(dòng)使物料和載體混合循環(huán),熱風(fēng)穿過(guò)孔板使載體和物料加熱干燥。適合粉料 , 糊狀料,漿料干操加石英,碳化硅,氧化鋁,氯化石蠟等。（3）閃蒸旋風(fēng)干燥機(jī)：閃蒸干燥機(jī)在千燥濾餅類(lèi)物料得到了廣泛應(yīng)用, 如輕質(zhì) 碳酸鈣, 氧化鋁, 二氧化欽等。 增加分級(jí)機(jī)可干燥超細(xì)粉, 如 納米碳酸鈣, 增加二級(jí)旋風(fēng)干燥可提高含水要求低物料干燥 產(chǎn)量, 如氧化鎳。 針對(duì)比重大礦產(chǎn)品, 考慮到沉降速度較大, 閃蒸干燥機(jī)上部按氣流和旋風(fēng)干燥理論計(jì)算, 縮小直徑, 可提 高效率和產(chǎn)量。（4）固定流化床（5）霧干燥器（6）滾筒干燥機(jī)：技術(shù)成熟,設(shè)備可靠,產(chǎn)量大,占地大,靠磨擦傳動(dòng),制造簡(jiǎn)單,加噴射管可提高效率,體積傳熱系數(shù)提高一倍,長(zhǎng)度縮短一半, 設(shè)備費(fèi)用大大降低（7）脈沖氣流干燥器；2 傳導(dǎo)加熱類(lèi)：（1）震動(dòng)傳導(dǎo)加熱干燥機(jī)：多個(gè)圓盤(pán)型夾層疊落一起，通入熱油，蒸汽，振動(dòng)使物料在盤(pán)上運(yùn)動(dòng)，物料從上到下層層下落，走行時(shí)間可調(diào)，適合云母等超細(xì)粉末（2）多層圓盤(pán)刮板干燥
機(jī)；3 復(fù)合加熱類(lèi)：（1）內(nèi)熱流化床（2）微波干燥。 濕物料加入干燥機(jī)后，在筒內(nèi)均勻布的抄板器翻動(dòng)下，物料在干燥機(jī)內(nèi)均勻分布與分散，并與并流（逆流）的熱空氣充分接觸，加快了干燥傳熱，傳質(zhì)．去濕的方法按作用原理可以分為機(jī)械 法、熱物理法和物理化學(xué)法三種。一般情況下熱物理法去濕稱為干燥,干燥就是利用熱能使?jié)裎锪现械臐穹?水分或其他溶劑)汽化, 水汽或蒸汽經(jīng)氣流帶走或由真空泵將其抽出除去,而獲得固體產(chǎn)品的操作過(guò)程。對(duì)濕物料進(jìn)行干燥時(shí),有兩種干燥過(guò)程, 一種是表面汽化過(guò)程,熱量從周?chē)h(huán)境傳遞至物料表面,使表面濕分蒸發(fā);另一種是內(nèi)部擴(kuò)散控制過(guò)程,物料內(nèi)部濕分傳遞到物料表面,然后再蒸發(fā)。一直以來(lái)，粉體的干燥都是沿用傳統(tǒng)的干燥設(shè)備和工藝，通過(guò)燃煤爐、燃油爐或者電熱爐來(lái)產(chǎn)生熱量，對(duì)預(yù)干燥的粉體進(jìn)行閃蒸干燥，整套干燥設(shè)備存在能耗高、成本高、污染環(huán)境等一系列的問(wèn)題。設(shè)計(jì)的干燥機(jī)如果能結(jié)合焙炒工藝、電磁爐原理，以及蒸汽螺旋干燥機(jī)原理，勢(shì)必能具有干燥均勻、干燥效率高、自動(dòng)化水平高等特點(diǎn)。物料的干燥速率由上述兩個(gè)過(guò)程中速率較慢的一個(gè)控制。通過(guò)物料干燥特性試驗(yàn)可知, 物料干燥過(guò)程可以分為三個(gè)階段。第一階段為物料預(yù)熱階段,在此期間主要是對(duì)濕物料進(jìn)行預(yù)熱,同時(shí)也有少量濕分汽化, 物料的溫度很快升到近似等于濕球溫度;第二階段為恒速干燥階段,此階段主要特征是熱空氣傳給物料的熱量全部用 來(lái)汽化濕分,物料表面溫度一直保持不變, 濕分則按一定速率汽化; 第三階段為降速干燥階段,此時(shí)物料的干燥速率由內(nèi)部擴(kuò)散過(guò)程控制, 熱空氣所提供的熱量只有一小部分用來(lái)汽化濕分, 而大部分則用來(lái)加熱物料, 使物料表面溫 度上升,但是干燥速率則逐步降低, 直至達(dá)到平衡含濕量為止。粉體前期預(yù)干燥，終濕含量控制在 10—
15 再對(duì)這種松散濕物料進(jìn)行輥壓造粒,對(duì)顆粒物料用微 波加熱方法進(jìn)行干燥,這樣使整個(gè)工藝過(guò)程沒(méi)有嚴(yán)重的粉塵飛揚(yáng)和污染環(huán)境，干燥速率高，節(jié)能，干燥-造粒- 干燥可安排一條龍生產(chǎn)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)和管理。
隨著工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展, 干燥設(shè)備工業(yè)正不斷成熟和壯大, 成為機(jī)械工業(yè)中一個(gè)具有蓬勃生機(jī)的新興行業(yè)。需進(jìn)行干燥的既有數(shù)千萬(wàn)噸的大批量物料,也有年產(chǎn)僅幾十公斤的貴重物品; 因而既有一些大型干燥設(shè)備以適應(yīng)獨(dú)特的工藝要求和生產(chǎn)能力,又有一些中小型通用干燥設(shè)備。干燥設(shè)備廣泛應(yīng)用于化工、建材、食品、藥物及生化等行業(yè)。中國(guó)的現(xiàn)代干燥技術(shù)是從 20 世紀(jì) 50 年代逐漸發(fā)展起來(lái)的，迄今對(duì)于常用的干燥設(shè)備，如氣流干燥、噴霧干燥、流化床干燥、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥、紅外干燥、微波干燥、冷凍干燥等設(shè)備，我國(guó)均能生產(chǎn)供應(yīng)市場(chǎng)，對(duì)于一些較新型的干燥技術(shù)如沖擊干燥、對(duì)撞流干燥、過(guò)熱干燥、脈動(dòng)燃燒干燥、熱泵干燥等也都已開(kāi)發(fā)研究，有的已工業(yè)化應(yīng)用。而粉體干燥正是干燥技術(shù)中重要的一個(gè)分支，現(xiàn)在發(fā)展正旺的
我國(guó)于 1975 年 6 月 23 日在南京召開(kāi)了第一屆干燥會(huì)議，標(biāo)志著我國(guó)干燥研究進(jìn)入正軌。而從那一天到現(xiàn)在，已經(jīng) 40 多年。40 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、研究單位大約有 50 多家，領(lǐng)域涉及化工、醫(yī)藥、染料、輕工、林業(yè)、食品、糧食、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。40 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）、蒸汽回轉(zhuǎn)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)紅外干燥等等，常規(guī)干燥設(shè)備基本以滿足生產(chǎn)的需要，并有部分機(jī)型達(dá)到國(guó)際當(dāng)代水平并出口國(guó)外。
國(guó)外的粉末干燥技術(shù)總體是要比我國(guó)先進(jìn)的，國(guó)際粉末干燥企業(yè)多牌號(hào)、精細(xì)化的特點(diǎn)能很好的滿足客戶對(duì)粉末干燥機(jī)各項(xiàng)性能的需求。國(guó)外的粉末干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都要優(yōu)于我國(guó)。國(guó)外（以日本為例）的粉末干燥機(jī)以其極為精密的零件組合出精密的干燥機(jī)，使其干燥效果得到很大的提高，生產(chǎn)出的產(chǎn)品也有較高的質(zhì)量， 并且自動(dòng)化程度高，可減少很多的人力物力，有著較高的生產(chǎn)效率?，F(xiàn)在國(guó)外的干燥技術(shù)主要在研究：1.如何提高熱利用率、降低污染；2.使干燥機(jī)衛(wèi)生、無(wú)交叉污染、無(wú)菌化；3.多用途復(fù)合功能干燥過(guò)程（造粒、藥物包覆）；4.功能材料高附加值、高品質(zhì)化干燥。并且朝著：1.高溫收塵技術(shù)；2.超細(xì)粉體（納米與亞微米）的干燥；3.如何控制干燥過(guò)程中產(chǎn)物微粒的結(jié)構(gòu)；4.解決環(huán)境、生態(tài)等問(wèn)題；5.從產(chǎn)品的使用壽命循環(huán)周期考慮干燥工程的最優(yōu)化等方面展望發(fā)展。
去濕的方法按作用原理可以分為機(jī)械法、熱物理法和物理化學(xué)法三種。一般情況下熱物理法去濕稱為干燥,干燥就是利用熱能使?jié)裎锪现械臐穹?水分或其他溶 劑)汽化,水汽或蒸汽經(jīng)氣流帶走或由真空泵將其抽出除去,而獲得固體產(chǎn)品的操作過(guò)程。對(duì)濕物料進(jìn)行干燥時(shí),有兩種干燥過(guò)程,一種是表面汽化過(guò)程, 熱量從周?chē)h(huán)境傳遞至物料表面,使表面濕分蒸發(fā); 另一種是內(nèi)部擴(kuò)散控制過(guò)程, 物料內(nèi)部濕分傳遞到物料表面,然后再蒸發(fā)。物料的干燥速率由上述兩個(gè)過(guò)程中速率較慢的一個(gè)控制。通過(guò)物料干燥特性試驗(yàn)可知,物料干燥過(guò) 程可以分為三個(gè)階段。第一階段為物料預(yù)熱階段,在此期間主要是對(duì)濕物料進(jìn)行預(yù)熱, 同時(shí)也有少量濕分汽化, 物料的溫度很快升到近似等于濕球溫度; 第二階段為恒速干燥階段,此階段主要特征是熱空氣傳給物料的熱量全部用 來(lái)汽化濕分,物料表面溫度一直保持不變,濕分則按
一定速率汽化; 第三階段為降速干燥階段,此時(shí)物料的干燥速率由內(nèi)部擴(kuò)散過(guò)程控制,熱空氣所提供的熱量只有一小部分用來(lái)汽化濕分,而大部分則用來(lái)加熱物料,使物料表面溫度上升, 但是干燥速率則逐步降低, 直至達(dá)到平衡含濕量為止。
我國(guó)的冷凍干燥工藝和設(shè)備制造技術(shù)發(fā)展很快 ,而凍干產(chǎn)品卻仍以傳統(tǒng)的各類(lèi)瓶裝生物制劑(如針劑)和顆粒狀食品及調(diào)味品為主 。邁進(jìn)新世紀(jì) ,凍干食用粉體(如蛋 白粉 ) 、非針劑醫(yī)用粉體材料及超微細(xì)粉末功能材料的制備研究日益受到重視。冷凍干燥是一種直接從溶液中提取超細(xì)、 超微粉的方法,具有制得粉末尺寸細(xì)小,形狀規(guī)則,分布均勻、 團(tuán)聚少等優(yōu)點(diǎn),是一種極具前景的制備超微細(xì)粉材料的方法。 已有用冷凍干燥法制取 Al2O3、ZrO2、TiO2 、Ba2Ti9O20、ErBaCu3O7- 8。等超微細(xì)粉末的報(bào)導(dǎo),主要用于生產(chǎn)具有特殊光、 電、磁等性能的特殊精細(xì)陶瓷。真空冷凍干燥技術(shù)的基本原理就是將待干燥的物料凍結(jié)到其共晶點(diǎn)溫度以下, 使水分變成固態(tài)的冰,然后在適當(dāng)?shù)牡蜏氐蛪合?使冰直接升華為水蒸氣,從而獲得干燥制品的技術(shù)。干燥過(guò)程是水的物態(tài)變化和移動(dòng)的過(guò)程。冷凍干燥與常規(guī)干燥相比,其優(yōu)勢(shì)在于可以有效地抑制顆粒間的硬團(tuán)聚。其原理為首先讓溶液溫度快速冷卻下降，此時(shí)對(duì)冷凍干燥物提供一定的熱量,使溶劑直接升華除去,即液態(tài)→固態(tài)→ 氣 態(tài)的過(guò)程。在凍干過(guò)程中,顆粒之間是由溶劑形成的“固橋”,顆粒間的相對(duì)位置固定,并且顆粒間不存在氣液界面的表面張力。隨著溶劑的升華,“固橋”不斷減少,但顆粒間的相對(duì)位置不再發(fā)生變化,直到 “固橋”完全消失。因此冷凍干燥可有效地抑制硬團(tuán)聚的產(chǎn)生,不會(huì)引起一次粒子聚集。
納米顆粒,由于其表面效應(yīng)和體效應(yīng)所產(chǎn)生的特殊效果 ,使得由納米顆粒構(gòu)成的材料、陶瓷或催化劑等在斷裂韌性、應(yīng)變速度、超塑性、燒結(jié)性能及催化活性等方面都表現(xiàn)出了不同于大塊物質(zhì)的優(yōu)異性能 ,這使得各種納米粉體的制備工藝和技術(shù)得到迅速發(fā)展。納米粒子的聚集和長(zhǎng)大 , 降低了顆粒的表面能而導(dǎo)致了粉體及其制成材料的各項(xiàng)性能的劣化，為了防止和減少納米粒子在干燥過(guò)程中的聚集和長(zhǎng)大，主要有以下幾種：1 冷凍干燥法，2 溶劑置換干燥法，3 超臨界干燥法。在納米粉體制備過(guò)程中,顆粒大小及聚集 狀態(tài)不僅受到合成反應(yīng)條件的影響,其干燥方法也起到關(guān)鍵作用。納米碳酸鈣粉體是指 1-100nm，并且具有與常規(guī)碳酸鈣性能不同的無(wú)機(jī)物產(chǎn)物，當(dāng)采用濕化學(xué)法合成納米碳酸鈣時(shí)，一般都要涉及沉淀物干燥這一后處理過(guò)程。由于納米級(jí)碳酸鈣粉體的粒度小，表面能高。處于熱力學(xué)非穩(wěn)定狀態(tài)，如果干燥方法不當(dāng)，就會(huì)出現(xiàn)納米碳酸鈣顆粒的團(tuán)聚，這將對(duì)它的使用性能產(chǎn)生不良的影響。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的納米碳酸鈣技術(shù)尚未很好解決干燥過(guò)程中顆粒團(tuán)聚的問(wèn)題，所以因團(tuán)聚而引起的粒子分散性差的問(wèn)題已成為當(dāng)前納米碳酸鈣生成產(chǎn)和研究急需解決的問(wèn)題。
目前，我國(guó)的生豬存欄量和宰殺量都居世界前列，全國(guó)有大型屠宰廠幾十 家，散落在全國(guó)各地的個(gè)體屠宰場(chǎng)也不 計(jì)其數(shù)。這些屠宰場(chǎng)除了每天向市場(chǎng)供 應(yīng)數(shù)以噸計(jì)的人民生活必需的豬肉外，在其宰殺過(guò)程中也會(huì)伴隨大量廢棄物的 產(chǎn)
生，如病、死豬，豬骨、豬胃內(nèi)容物等等。如何處理這些廢棄物，是屠宰廠家十分頭痛的問(wèn)題。一些個(gè)體屠宰場(chǎng)甚至將這些廢棄物隨地丟棄，既污染了環(huán)境，又造成資源的浪費(fèi)。隨著我國(guó)對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，以及對(duì)動(dòng)物蛋白質(zhì)飼料需求量的增加，市場(chǎng)迫切需要一種既能對(duì)屠宰畜禽時(shí)形成的下腳料進(jìn)行無(wú)害化處理，又能使其變廢為寶成為蛋白質(zhì)飼料的設(shè)備。畜禽廢棄物處理成套設(shè)備就是在這種需求下構(gòu)思出來(lái)的，它能夠?qū)⑼涝讖S屠宰生產(chǎn)時(shí)所產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行蒸煮、干燥、粉碎，以至最終形成動(dòng)物蛋白質(zhì)飼料。這樣，既能防止污染環(huán)境，又能變廢為寶，是目前頗具市場(chǎng)前景的環(huán)保設(shè)備。如何構(gòu)建環(huán)保型和節(jié)約型社會(huì)是近年來(lái)討論得最多的話題， 中共中央更是在 2006 年一號(hào)文件中對(duì)廢棄物處理提出了明確要求。相信這一環(huán)保
型設(shè)備將會(huì)迎來(lái)新一輪的生機(jī)。畜禽廢棄物處理成套設(shè)備由帶式輸送機(jī)、破碎機(jī)、蒸煮干燥裝置、螺旋輸送機(jī)、油脂壓榨機(jī)、粉碎機(jī)及旋風(fēng)除塵器等主要設(shè)備構(gòu)成。生產(chǎn)流程如下：病、死豬，豬骨等畜禽廢棄物經(jīng)帶式輸送機(jī)送入破碎機(jī)中破碎，變成較小的塊狀物，這些塊狀物進(jìn)入蒸煮干燥裝置中進(jìn)行蒸煮、攪拌、油脂分離、干燥；干燥后的產(chǎn)物經(jīng)螺旋輸送機(jī)送至油脂壓榨機(jī)中進(jìn)一步榨出油脂；脫油后的產(chǎn)品進(jìn)入粉碎機(jī)中粉碎，形成最終產(chǎn)品—肉骨粉。肉骨粉是一種動(dòng)物蛋白質(zhì)飼料，可用于家禽、水產(chǎn)品的飼養(yǎng)。分離出的油脂還可作進(jìn)一步的深加工，生產(chǎn)出明膠。而本次設(shè)計(jì)也是主要圍繞著此方面編寫(xiě)的，設(shè)計(jì)出能干燥畜禽廢棄物的機(jī)器。