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開題報告書
題 目
回轉容器型混合機設計
學生姓名
指導教師
職 稱
副教授
1 研究目的意義
混合機的生產(chǎn)率決定了整個系統(tǒng)規(guī)模，其產(chǎn)量也決定著飼料加工廠的生產(chǎn)規(guī)模，因此混合機是飼料加工中最關鍵的設備之一。通過合理的設計，可以不斷的提高提高混合機的性能，節(jié)能、省料、少廢,可卸、可回收、可維護和可重復利用,并試圖讓設備向智能化(計算機化)和機、電、聲、光等綜合一體化、綠色產(chǎn)品化的方向發(fā)展,這是一個多元化的發(fā)展，相信在以后會實現(xiàn)。混合機的研究對以后飼料業(yè)的發(fā)展將會有很大的意義。
2 國內、外研究狀況和應用前景
隨著我國的發(fā)展,飼料年產(chǎn)已超過5 000萬t以上,成為世界上第二飼料生產(chǎn)大國[2]。由于飼喂配合飼料比單一飼喂糧食飼料可減少消耗25%～30%,2000年我國工業(yè)配合飼料年產(chǎn)量達8000余萬t;濃縮飼料產(chǎn)量達300萬～400萬t;飼料添加劑預混料產(chǎn)量達到150萬~200萬t,顆料飼料比重超過配合飼料總量的50%。飼料加工機械設備是飼料工業(yè)發(fā)展的重要工具,目前在我國飼料加工機械和添加劑技術還相對發(fā)展滯后。養(yǎng)殖業(yè)的集約化和規(guī)?；?需要飼料工業(yè)發(fā)展作支撐。飼料的加工手段對飼料產(chǎn)品質量,飼料的轉化率有重要影響。飼料微粒大小、配合飼料的均勻度,顆粒料的質量等,對喂養(yǎng)對象的生長影響頗大。先進的加工方法可提高飼料消化率、利用率、降低飼料系數(shù)。同時蛋白飼料的開源節(jié)流也離不開飼料機械。自飼料工業(yè)出現(xiàn)了制粒加工方法以來,由于其眾多長處而發(fā)展很快,至今顆粒飼料在發(fā)達國家早已普及。美國顆粒料占60%以上,瑞士占70%,德國80%,我國的顆料飼料只占25%。即使是顆粒飼料,也由于加工中的工藝參數(shù),如調質溫度、時間、水分、顆粒堅實度等的不同,飼料轉化率也不相同。
飼料加工中出現(xiàn)過擠壓膨化技術，此技術開始與美國，到了80年代,擠壓技術已成為國外發(fā)展速度最快的飼料加工新技術。它在加工特種動物飼料、水產(chǎn)飼料、早期斷奶仔豬料及飼料資源開發(fā)等方面,具有傳統(tǒng)加工方法無可比擬的優(yōu)點。在過去幾年中美國的工業(yè)界已開始研究高剪切調質作為改進顆粒質量、飼料廠產(chǎn)量、飼料衛(wèi)生的一種途徑,并研究它最終對動物生產(chǎn)性能的影響。國內采用膨化機始于20世紀70年代末,主要是單螺桿膨化機。對膨化機理論和技術的研究還很膚淺,機器性能不穩(wěn)定,控制不便,容易悶車,裝拆清理麻煩,膨化產(chǎn)品質量波動較大。
近年來我國飼料加工廠數(shù)量和規(guī)模呈明顯上升趨勢,1.5萬余家飼料廠中,時產(chǎn)5 t以上的達1.5千余家,特別是出現(xiàn)了不少時產(chǎn)30,40,60 t的大型廠。飼料工業(yè)集中度不斷提高,產(chǎn)銷量向優(yōu)勢企業(yè)和名牌產(chǎn)品集中。飼料機械制造企業(yè)不斷強化質量管理,加快新產(chǎn)品開發(fā)和技術改造步伐,改變了過去關鍵設備依靠進口的局面。一些產(chǎn)品的性能和質量已經(jīng)達到或接近國外先進水平,有的已出口,打入國際市場。近幾年來為了改善調質質量,進一步提高飼料轉化率,國外已將環(huán)隙膨化工藝引入飼料加工過程,使淀粉的糊化度進一步提高到80%～90%。由于物料在膨化機內瞬間溫度可達105～140℃,所以可以殺滅沙門氏菌等有害生物,并使抗營養(yǎng)因子失活,從而大大提高產(chǎn)品質量,提高飼料轉化率。
歐洲有些國家為改進顆粒質量通常采用先混合后粉碎的工藝,顆粒飼料質量有所改進,但能耗和成本增加很多。美國在最近落成的世界最大飼料廠里,只用了一臺錘片式粉碎機,用來粉碎已粉碎谷物篩選器上的滯留物,其他該用錘片式粉碎機的地方,全由一種輥筒式粉碎機來替代。但在其他飼料廠,吸風式錘片粉碎機依然流行。
現(xiàn)代社會追求高效必然導致養(yǎng)殖的高密度、集約化、規(guī)?；?。設計產(chǎn)品時應努力追求小型化(滿足要求,少用材料)和多功能化(一機多用,少占地),并且可回收利用(考慮環(huán)保,減少廢棄物數(shù)量和污物)。也就是說要節(jié)能、省料、少廢,可卸、可回收、可維護和可重復利用,并試圖讓設備向智能化(計算機化)和機、電、聲、光等綜合一體化、綠色產(chǎn)品化的方向發(fā)展,這是一個多元化的發(fā)展，相信在以后會實現(xiàn)。
隨著飼料工業(yè)的發(fā)展,干燥機的作用日趨重要。飼料原料,普通顆粒料,水產(chǎn)料,膨化料等都需干燥。而所選用的干燥機類型又不盡相同,目前用得最多且有效的飼料干燥機有:立式振動干燥機、臥帶式烘干機、流化床干燥機等。在提高熱效率方面需深入研究。世界各地飼料廠使用液體飼料的數(shù)量正在不斷增長,在工業(yè)化國家尤為明顯。使用液體飼料可節(jié)省原料的運輸,加工和儲存費用;在營養(yǎng)、質量和飼料產(chǎn)品的加工方面同樣大有益處。國內需要能適應不同液體原料(如油脂、糖蜜)的加工和使用設備,如高速糖蜜摻合機和壓模油脂技術,精確計量和噴霧設備等。要提高飼料質量需對飼料原料進行熱處理,其方法很多。設備主要包括調質器、制粒機、膨脹器及穩(wěn)定器。膨脹器,國外早將它作為制粒前的調質設備來增加產(chǎn)量,可利用廉價原料提高顆粒耐水性,還能添加更多的液體,以及殺滅沙門氏菌等各種病菌,所以膨化工藝在全世界受到普遍的歡迎。我國希望集團在原40 t/h制粒機組上增加了膨脹工藝,開創(chuàng)了應用推廣的美好前景。膨化機的淀粉糊化度為80%～95%;膨脹器為80%左右;擠壓機為60%～70%;硬顆粒制粒機為25%～40%。而加工成本排序正好相反。國外最近推出一種制粒-膨化兩用機,可以制作從硬顆粒到浮性魚飼料等多種產(chǎn)品,其加工的淀粉糊化度在25%～95%范圍。工業(yè)管理系統(tǒng)的基本點,是將產(chǎn)品質量控制在生產(chǎn)過程中,從而降低成本,提高效益。首先要提高原料因素(原料所含成分、粒度、水分等);其次是提高調質質量(調質時間、調質均勻度、蒸汽品質、水、汽添加量,有儀表顯示及反饋);第三是均勻可調的飼料供給量,這些對提高生產(chǎn)率,提高度電產(chǎn)量都是有益的,這方面應加強投入。有些飼料工業(yè)公司和研究單位正試圖研究開發(fā)一套系統(tǒng),該系統(tǒng)可快速分析飼料營養(yǎng)成分,并將分析結果迅速輸入電腦,及時調整配方;還有些飼料技術開發(fā)公司正著手研究膨化飼料產(chǎn)品中水分的控制,克服飼料霉變,建立一個反饋自動控制系統(tǒng),減少烘干過程的產(chǎn)品水分變異。這些都是需多學科人員合作的系統(tǒng)工作研究。膨化機可用于羽毛、血粉、大豆、食品下腳料等蛋白源的開發(fā),以及膨化制粒;還可用于食品業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、釀造發(fā)酵業(yè)、建筑業(yè)等。在我國的食品行業(yè),已開始使用膨化機。但食品膨化的現(xiàn)狀仍處于低水平,主要表現(xiàn)在設備比較差,生產(chǎn)廠家少、品種單調、產(chǎn)銷量小等方面。另外對膨化技術研究和設備開發(fā)工作做得很不夠,今后應加強膨化機的物料適應性、降低能耗、新工藝、新配方及減少損失等方面的研究。在單螺桿機加工困難的情況下,采用雙螺桿膨化機來替代。在美國水產(chǎn)用顆粒料100%是膨化飼料,而在國內還不到10%。由于膨化飼料的生產(chǎn)度電產(chǎn)量只是硬顆粒料的1/3(膨化飼料13 kg/(kW·h)而硬顆粒料40 kg/(kW·h))所以不易被接受。美國和歐共體各有300多種和260多種添加劑,而我國只有80多種[3]。在開發(fā)添加劑的同時,需要研究它們的粉碎與混合的工藝及設備,提高細度,降低溫度,減少損失,提高混合均勻度,降低變異系數(shù),無殘留量,操作控制自動可靠。
總之，飼料加工工藝和設備的研究與產(chǎn)品質量和企業(yè)效益密切相關。應把總體系統(tǒng)研究和單機具體設計相結合,營造出一個有市場需要、技術可靠、經(jīng)費保證、試驗條件充足的運行環(huán)境,讓中國的飼料機械穩(wěn)定快速地向大型化、集團化、一體化的趨勢發(fā)展。
參考文獻
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【5】張裕中.藏其梅.食品加工技術裝備【M】. 中國輕工業(yè)出版社，2000
主要內容、研究方法和思路：
1、研究內容：
（1）根據(jù)任務書查閱相關資料，進行總體分析和設計。
（2）根據(jù)批量和公差要求進行相關分析計算。
（3）利用AutoCAD等繪圖軟件進行總裝圖的繪制。
（4）詳細結構零件的設計以及計算。
2、研究方法：
根據(jù)給定的任務書的要求，完成零部件設計，包括裝配圖和零件圖繪制，完成設計說明書。
3、 思路：
（1）按照指導教師下發(fā)的設計任務書，前期完成開題報告、論文綜述、外文翻譯等工作。
（2）完成設計說明書的排版、整理工作。
（3）其他元件及裝置的設計，總裝配圖等的繪制。
總體安排和進度（包括階段性工作內容及完成日期）：
1、畢業(yè)設計任務書必須在2010年3月3日前下達給學生；
2、2010年4月15日前完成畢業(yè)實習工作，并完成畢業(yè)設計開題報告工作；
3、2010年6月5日前，完成畢業(yè)設計、英文翻譯、論文綜述等所有工作，準備好畢業(yè)答辯；
4、2010年6月15日完成畢業(yè)設計答辯工作。
指導教師意見（研究的意義、創(chuàng)新點、前期基礎工作、存在的難點和困難、建議等）：
指導教師簽名： 年 月 日
學院領導組意見：
簽名： 年 月 日
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