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本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
論 文 題 目: 面筋脫水機設(shè)計學(xué) 院 :專 業(yè) 、班 級: 機學(xué) 生 姓 指導(dǎo)教師(職稱):
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畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告要求
開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié),又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
(設(shè)計)的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化,特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文(設(shè)計)題目及研究領(lǐng)域;
2. 論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值;
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容1.重點解決的問題;
2. 擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路);
3. 本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果。三、論文(設(shè)計)工作安排
1. 擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù));
2. 論文(設(shè)計)進度計劃。四、文獻查閱及文獻綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻資料,并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合,形成文獻綜述。必要時應(yīng)在調(diào)研、實驗或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面,要求思路清晰,文理通順, 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文(設(shè)計)工作開始后的前四周內(nèi)完成;
2. 開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過;
3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生,須重做或補做合格后,方能繼續(xù)論文(設(shè)計)工作,否則不允許參加答辯;
4. 開題報告通過后,原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師;
5. 開題報告的內(nèi)容,要求打印并裝訂成冊(部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上,但封面需按統(tǒng)一格式打印)。
一、選題依據(jù)
1. 論文(設(shè)計)題目面筋脫水機設(shè)計
2. 研究領(lǐng)域
工程應(yīng)用、工程實際
3. 論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值
我設(shè)計的產(chǎn)品主要適用于小麥谷朊粉生產(chǎn)工藝過程中的濕面筋脫水, 采用該設(shè)備可使小麥谷朊粉生產(chǎn)過程中、和面后分離出的多水面筋--- 濕面筋得到充分的脫水處理。該產(chǎn)品符合現(xiàn)代食品“ 高蛋白低脂肪”,解決了小麥淀粉工業(yè)的發(fā)展,開辟了新途徑,而且為素食者提供了高質(zhì)量的植物蛋白,豐富了市場。脫水后的面筋經(jīng)過進一步的干燥加工使其成為谷朊粉, 谷朊粉是從小麥中直接分離出來的高蛋白聚合物, 蛋白質(zhì)含量為75~80%,脂肪含量為 1. 0~1 .25 %,吸水率為 150~ 200 %,吸水后的濕面筋保持了原有的自然活性及天然物理狀態(tài),具有粘性、彈性、延伸性、薄膜成型性和吸脂乳化性[ 6 ] 。谷朊粉是糧食工業(yè)、食品工業(yè)和飼料工業(yè)理想的天然添加劑。廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)面包粉、方便面粉、餃子粉、掛面粉等專用粉中,用于改善專用粉的烘焙品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、食用品質(zhì)和營養(yǎng)價值。食品工業(yè)用其制成營養(yǎng)、保健、方便于一體的各類食品, 如水面筋、油面筋、烤麩、古老肉、素雞、罐頭、火腿腸等,飼料工業(yè)用于生產(chǎn)高檔水產(chǎn)品如螃蟹、鱉、對蝦等飼料的粘合劑和營養(yǎng)添加劑。不僅提高了飼料的營養(yǎng)價值,還提高了飲料在飼喂中的利用率??傊入梅墼诿娣坌袠I(yè)、面包行業(yè)、冷凍食品行業(yè)、肉類食品行業(yè)、飼料行業(yè)、化學(xué)工業(yè)等行業(yè)中都有著重要的應(yīng)用[ 5 ] 。
4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢
4.1 國內(nèi)的的面筋脫水機發(fā)展情況[ 1 5 ]
(1) 離心式脫水機
工作原理: 臥式離心機脫水通過回轉(zhuǎn)體-轉(zhuǎn)鼓和螺旋的高速旋轉(zhuǎn)使里面的面筋與水混合物隨之高速旋轉(zhuǎn)形成液環(huán)并產(chǎn)生較高的離心力,并通過此較高的離心力的作用加速固液的沉降分離,其中比重較重的固體面筋沉降在液環(huán)的外圈, 螺旋與轉(zhuǎn)鼓的差速使刮泥螺旋將面筋推出回轉(zhuǎn)體, 液體環(huán)通過堰池口溢流出回轉(zhuǎn)體之外。
特點分析:就離心式脫水機而言,由于結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,且又是密封結(jié)構(gòu),因此密封性好,工作環(huán)境干凈,產(chǎn)生氣味少。但其缺點是由于高速旋轉(zhuǎn)所致的噪音大,機器運行時有震動,穩(wěn)定性較差,功率損耗大。
(2) 帶式脫水機
工作原理:將面筋夾持在兩條濾帶之間并通過濾帶對面筋施加壓力, 使水透過濾帶排出,面筋被截留在兩條濾帶之間,此法適用于大部分固液分離。
特點分析:該機器有設(shè)備投資省、能耗低、工作連續(xù)等優(yōu)點。但由于帶式脫水機的面筋脫水質(zhì)量差,脫水后的面筋不適合進一步的加工,成為最大的瓶頸[ 1 ] 。
( 3) 板框脫水機
工作原理:在兩塊有凹凸槽和透水孔的板框中放入濾布,板框壓緊后, 利用高壓泵將面筋與水的混合物泵入兩塊濾布之間并保持壓力,使面筋中
的水分透過濾布排出,保壓一段時間后打開板框,抽出濾布卸面筋餅。此法適用于大部分的固液分離。
特點分析: 機器結(jié)構(gòu)簡單,操作和維修簡單。但是, 設(shè)備體積龐大, 間歇運動, 工作效率低, 故障率升高等種種問題[ 7 ] 。
( 4) 螺旋壓榨脫水機
近幾年螺旋壓榨脫水機受到廣泛關(guān)注,結(jié)構(gòu)緊湊,所需動力小,物料在輸送的過程中體積逐漸減小,機內(nèi)壓強逐漸增大,迫使水分從濾板中流出,物料濃度逐步提高,脫水效率優(yōu)異,并且又是連續(xù)運轉(zhuǎn)型,噪音和振動都較小等諸多優(yōu)點。擠壓脫水機由螺桿套筒、螺桿軸、軸承箱、模板及切粒機構(gòu)等組成, 如圖 1 所示[ 1 9 ] 。
1. 切刀盤 2. 模板; 3. 夾殼( 帶籠條)
4. 螺桿; 5. 喂料斗; 6. 軸承箱;
7. 聯(lián)軸器
圖 1 擠壓脫水機結(jié)構(gòu)圖
含水的面筋經(jīng)加料斗進到擠壓脫水機的螺桿中,旋轉(zhuǎn)的螺桿將物料向前輸送,由于螺桿與筒體間構(gòu)成的容積沿軸向逐漸變小,螺槽內(nèi)面筋就逐漸被壓緊、壓實,大部分水分就從螺桿套筒上籠條間隙中被擠出,面筋經(jīng)剪切擠壓,最后從機頭??讛D出,實現(xiàn)脫水工藝。但國內(nèi)的機器仍有寫瑕疵:使用螺旋擠壓的方式,使用絞龍推擠物料,這種方式容易發(fā)生面筋纏住螺旋軸,造成功機器停止運行;脫水物與螺桿之間發(fā)生滑動,因此螺桿的擠壓及推動能力不足; 同時篩網(wǎng)也容易發(fā)生堵塞。
4.2 國外脫水機的發(fā)展?fàn)顩r
韓國注冊專利第 10-0736699 號的螺桿式脫水機。它對含有水分和固體物的各種被脫水物進行脫水,該脫水機使通過驅(qū)動部旋轉(zhuǎn)的螺桿在具備投入口和排出口的圓筒狀的篩內(nèi)部進行驅(qū)動,從而對被脫水物進行擠壓脫水,該脫水機發(fā)揮各種優(yōu)點:在所述排出口設(shè)置具備吐出口的加壓室,且以與所述吐出口連通的方式具備壓力調(diào)節(jié)單元,通過簡單的操作能夠調(diào)節(jié)壓力,另一方面在螺桿構(gòu)成推動輔助單元而強化擠壓及推動能力,并且具備旋轉(zhuǎn)葉輪而防止排出口的堵塞,增大吐出壓力。該脫水機解決了國內(nèi)機器的一些問題。
100 : 圓筒狀篩 110 : 投入口 120 : 排出口 210 : 旋轉(zhuǎn)軸 220 : 旋轉(zhuǎn)葉片
300 : 驅(qū)動部 400 : 支撐部件 500 : 加壓室 510 : 吐出口 600 : 旋轉(zhuǎn)刀
圖 2 螺桿式脫水機結(jié)構(gòu)圖
法國安德里茨 ANDRITZ 公司臥式螺旋離心機,見下圖 6 。其工作原理通過回轉(zhuǎn)體- 轉(zhuǎn)鼓和螺旋的高速旋轉(zhuǎn)使其內(nèi)的固液混合物隨之高速旋轉(zhuǎn)形成液環(huán)并產(chǎn)生較高離心力, 通過較高的離心力的作用加速固液的沉降分離,其中比重較重的固體面筋沉降在液環(huán)的外圈,即沿轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁形成固體環(huán),通過螺旋與轉(zhuǎn)鼓的差速由刮刀螺旋將泥推出回轉(zhuǎn)體,液體環(huán)通過堰池口溢流出回轉(zhuǎn)體外。見下圖 3:
該設(shè)備與國內(nèi)設(shè)備相比具備的優(yōu)點:該機型為濃縮脫水一體機,使用壽命超過 20 年; 該設(shè)備具有良好的封閉性, 水不會從機內(nèi)溢走, 保證衛(wèi)生;離心脫水機其進料、脫水、出料工作過程是連續(xù)不間斷的,也可作間歇運動[ 1 2 ] 。
圖 3 螺旋離心機結(jié)構(gòu)示意圖
二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容
1. 重點解決的問題
1.1 面筋脫水機的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
該部分主要包含原動件,傳動裝置,電動機、聯(lián)軸器、脫水箱、外殼、機架等部分組成的。
傳動裝置主要包括帶傳動或鏈傳動(根據(jù)實際需求而定) 整體結(jié)構(gòu)力求結(jié)構(gòu)簡單,體積小,噪音小,運行平穩(wěn)等。
1.2 面筋脫水機的送料裝置
將采用高壓泵將多水濕面筋送入脫水機中, 從而取代過去的三足式人工上卸料。
1.3 廢水回收裝置
在原來的脫水機的基礎(chǔ)上增加一個廢水回收處理裝置,因為進入出水口的水含有 B- 淀粉, 可回收, 且水也可重新利用, 并且解決廢水污染的問題。
2. 擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路)
2.1 查閱相關(guān)文獻
2.2 設(shè)計方案確定
現(xiàn)在國內(nèi)使用的脫水機有些使用篩網(wǎng)直接脫水, 但這樣的處理方式, 并不能很好的脫水,不利于下一步的工藝加工。還有一些使用螺旋擠壓的方式,使用絞龍推擠物料。這種方式,造成功耗較大,資源的浪費。為此, 我采用變距絞龍,及在絞龍殼體底端鉆孔,濕面筋與水脫離絞龍,在下層篩網(wǎng)處分離.
2.3 原理設(shè)計和原型設(shè)計
脫水機的機架的材料為鑄鐵,通過鑄造完成,動力輸入采用功率適合的發(fā)動機, 傳動方式為帶傳動。
2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算校核
主要進行主軸的計算和校核、滾動軸承的選擇和校核、絞龍結(jié)構(gòu)和支撐件的設(shè)計。
2.5 仿真分析
利用 solidworks 進行建模, 利用 ansys 進行有限元受力分析等。2.6 圖紙繪制
圖紙主要包含機構(gòu)中的零件圖、裝配圖等。2.7 總結(jié)
3. 本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果
設(shè)計一個面筋脫水機,完成設(shè)計論文的撰寫,并繪制絞龍機構(gòu)、主軸等圖紙。
三、論文(設(shè)計)工作安排
1. 擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù));
設(shè)計一種面筋脫水機,能實現(xiàn)連續(xù)自動脫水作業(yè)、脫水效果較高,內(nèi)部維修便利,設(shè)計有觀察窗口,易于觀察濕面筋的脫水效率,進而調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速,以取得理想的、合適的脫水效果。
2. 論文(設(shè)計)進度計劃
第 1 周:了解題目研究的主要內(nèi)容和技術(shù)路線,查閱有關(guān)文獻
第 2 周:查閱文獻、閱讀文獻
第 3 周:閱讀文獻并完成外文文獻翻譯
第 4 周:撰寫文獻綜述并完成開題報告
第 5 周:總體方案確定,各功能子機構(gòu)的功能設(shè)計,繪制二維總裝配圖草圖
第 6 周:聯(lián)軸器、脫水箱、機架等功能子結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算和校核
第 7 周:修改完善聯(lián)軸器、脫水箱、機架等功能子結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算和校核
第 8 周:關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析
第 9 周:修改并完成二維總裝配圖
第 10 周:修改并完成部件二維工程圖
第 11 周:繪制三維圖
第 12 周:說明書的撰寫,光盤的刻錄,電子文件的準(zhǔn)備等第 13 周:準(zhǔn)備答辯 PPT
第 14 周:論文打印,準(zhǔn)備答辯
四、需要閱讀的參考文獻
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附:文獻綜述或報告
指導(dǎo)教師評閱意見(對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻綜述等方面進行評閱)
審
核
簽字: 年 月 日
意
見
教研室主任意見
簽字: 年 月 日
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會意見
簽字: 年 月 日公章:
文獻綜述
一、引言
在生產(chǎn)小麥淀粉過程中, 分離出大量的高蛋白聚合物— — — 濕面筋。它主要由麥谷蛋白和麥膠蛋白組成。 蛋白質(zhì)含量為 75 ~80 %, 脂肪含量為1.0~ 1.25%,吸水率為 150~ 200 %。將濕面筋經(jīng)過瞬時干燥粉碎后即得到活性小麥蛋白粉 , 即谷朊粉。 它是一種良好的純天然添加劑 , 沒有任何不良作用,因此它被廣泛應(yīng)用于食品、各種專用面粉、營養(yǎng)保健食品等行業(yè)。
小麥淀粉生產(chǎn)工藝有水洗工藝和離心分離工藝兩大類別,目前國內(nèi)廣泛采用的是水洗工藝。以馬丁法為主,這種方法生產(chǎn)淀粉、谷朊粉工藝有如下特點:工藝設(shè)備投資省、上馬快、設(shè)備操作簡單、穩(wěn)定,以面粉為原料,需要和制粉車間配套建廠,制粉工藝、面粉的面筋含量、灰分、含砂量、淀粉損傷率、蛋白質(zhì)變性、細菌含量等指標(biāo),對生產(chǎn)淀粉、谷朊粉的產(chǎn)品質(zhì)量影響很大,面筋洗滌、淀粉沉淀不能連續(xù)生產(chǎn),操作強度大,人為影響因素多,采用沉淀池占地面積大,沉淀率底,生產(chǎn)周期長,衛(wèi)生指標(biāo)較難保證,水耗大,廢水處理困難,干態(tài)制粉動耗大,綜合生產(chǎn)成本高。因此改良的馬丁法和巴特法逐漸進入市場被應(yīng)用。不管使用什么工藝進行小麥淀粉的生產(chǎn),都離不開濕面筋脫水的這一重要環(huán)節(jié),他將直接影響后續(xù)烘干環(huán)節(jié)是否能正常進行和最終加工出谷朊粉的質(zhì)量。因此,設(shè)計出一種新型面筋脫水機顯得尤為重要。
二、脫水的方式及特點
在面筋與淀粉分離時,加入水不斷攪拌,經(jīng)分離機分離后得到了淀粉水溶液和含水的濕面筋。早期多采用人力進行脫水,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 為了提高脫水效率、降低人們的勞動強度 ,根據(jù)濕面筋的含水量的不同先后出現(xiàn)多種脫水方法,如機械、熱能、風(fēng)干。目前應(yīng)用比較廣泛的脫水方式有人工脫水和機械脫水。
1 、人工脫水
人工脫水是通過人力運用脫水工具來進行脫水,主要應(yīng)用在小規(guī)模生產(chǎn)或自家成產(chǎn)。人工脫水的效率低,勞動強度大,脫水質(zhì)量差等因素不宜進行大規(guī)模面筋脫水。機械脫水的設(shè)備費用較高,只有在小規(guī)模、不常進行面筋脫水的場合使用人工脫水。
2 、機械脫水
機械脫水是通過機械裝備對濕面筋的直接作用從而達到脫水的目的。目前世界上脫水機的分類方式有很多,根據(jù)他們的工作原理不同可分為離心脫水機、真空脫水機、壓濾脫水機等。
1) ) 離心式脫水機
就離心式脫水機而言利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力對濕面筋中的面筋與水進行分離,由于結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,且又是密封結(jié)構(gòu),因此密封性好,工作環(huán)境干凈,產(chǎn)生氣味少。但其缺點是由于高速旋轉(zhuǎn)所致的噪音大, 機器運行時有震動, 穩(wěn)定性較差, 功率損耗大。
2) ) 帶式壓力機
就帶式壓力機而言是將濕面筋夾持在兩條濾帶之間并通過濾帶對濕
面筋施加壓力從而達到水與面筋分離。設(shè)備具有投資省、能耗低、連續(xù)工作等優(yōu)點,由于其體積較大,比較笨重,同時脫水效率低,脫水后的面筋不適合進一步的加工, 因此很少使用。
3) ) 板框脫水機
就板框脫水機而言,在兩塊有凹凸槽和透水孔的板框中放入濾布,將板框壓緊并保持一段時間,使水分透過濾布排出。該設(shè)備能耗小,結(jié)構(gòu)比較緊湊, 但是間歇性運行, 效率低。
4) ) 真空脫水機
就真空脫水機而言,通過對濾布上的濕面筋進行真空抽吸,使水透過濾布排出,面筋留在濾布上達到脫水效果。該設(shè)備運行費用和維護費用較低處理效率高, 但占地面積大, 脫水后面筋含水量高。
5) ) 螺旋壓榨脫水機
就螺旋壓榨脫水機而言,含水的面筋經(jīng)加料斗進到擠壓脫水機的螺桿中,旋轉(zhuǎn)的螺桿將物料向前輸送,由于螺桿與筒體間構(gòu)成的容積沿軸向逐漸變小,螺槽內(nèi)面筋就逐漸被壓緊、壓實,大部分水分就從螺桿套筒上籠條間隙中被擠出,面筋經(jīng)剪切擠壓,最后從機頭??讛D出,實現(xiàn)脫水工藝 。具有結(jié)構(gòu)緊湊,所需動力小,物料在輸送的過程中體積逐漸減小,機內(nèi)壓強逐漸增大,迫使水分從濾板中流出,物料濃度逐步提高,脫水效率優(yōu)異 , 并且又是連續(xù)運轉(zhuǎn)型, 噪音和振動都較小等諸多優(yōu)點。
三、國內(nèi)外脫水機發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
1 、國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
我國的小麥生產(chǎn)工藝發(fā)展較晚,其中的配套設(shè)備多采用進口設(shè)備,隨著這幾年我國對谷朊粉的重視和一系列經(jīng)濟政策,我國在面筋脫水機的發(fā)展上已經(jīng)卓有成效。現(xiàn)在我國開始快速發(fā)展,但大部分產(chǎn)品實際應(yīng)用中無論是機械本身質(zhì)量還是脫水效果,與國外先進設(shè)備相比,尚有一定的差距?,F(xiàn)在主要制造企業(yè)有江蘇盛大機械制造有限公司,巨能集團宜興公司,固德威署業(yè)設(shè)備廠等。其主要生產(chǎn)的產(chǎn)品介紹如下:
江蘇盛大機械制造有限公司生產(chǎn) LGZ、AUT、PAUT、SGZ 系列離心機是立式刮刀卸料自動過濾離心機,見下圖 4。待分離的物料經(jīng)進料管進入高速旋轉(zhuǎn)的離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi), 在離心機力場的作用下, 物料通過濾布( 濾網(wǎng)) 實現(xiàn)過濾,液相經(jīng)出液管排出,固相則截留在轉(zhuǎn)鼓內(nèi),待轉(zhuǎn)鼓內(nèi)濾餅達到機器規(guī)定的裝料量時,停止裝料,達到分離要求后,離心機低速運轉(zhuǎn),刮刀裝置動作,將濾餅刮下,完成一次工作循環(huán)。設(shè)備特點:變頻調(diào)速,啟動平穩(wěn), 分離因數(shù)可調(diào); 容量大, 產(chǎn)量高, 提高了生產(chǎn)效率; 能耗制動, 非接觸式制動方式, 無摩擦粉塵污染; 采用氣動動作系統(tǒng), 清潔衛(wèi)生。
固德威署業(yè)設(shè)備廠生產(chǎn)的真空脫水機,見下圖 5。是在國內(nèi)外真空脫水機的基礎(chǔ)上, 引進國外先進技術(shù)與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的專家共同研制而成的,該設(shè)備采用恒壓餅層架橋過濾原理,工作時由調(diào)速電機驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓在漿槽里旋轉(zhuǎn),面筋被吸附在轉(zhuǎn)鼓的濾布上,達到一定厚度時被固定的刮刀將固體物刮下,濾液進入汽水分離器,從而達到水和面筋分離目的。設(shè)備特點:能耗低,產(chǎn)量高,脫水均勻,水分含量低,用電只有傳統(tǒng)設(shè)備的 30%; 無故障連續(xù)作業(yè),從而保證整個系統(tǒng)生產(chǎn)的連續(xù)性;無需人工卸料,減少勞力, 降低了勞動強度。
圖 4 立式離心脫水機 圖 5 真空脫水機
巨能集團宜興公司 LW-350 臥式螺旋離心脫水機, 見下圖 6 。 臥式沉降螺旋卸料離心機主要由高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓、與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相同且轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓略高或略低的螺旋和差速器等部件組成。當(dāng)要分離的懸浮液進入離心機轉(zhuǎn)鼓后,高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強大的離心力把比液相密度大的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁,由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同 ,二者存在有相對運動(即轉(zhuǎn)速差), 利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對運動把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固相推向轉(zhuǎn)鼓小端出口處排出,分離后的清液從離心機另一端排出。差速器( 齒輪箱)的作用是使轉(zhuǎn)鼓和螺旋之間形成一定的轉(zhuǎn)速差。離心沉降是把固體和液體的混合物加在筒形(或錐形) 轉(zhuǎn)子中,由于離心力的作用,固體在液體中沉降,沉降后的物料進一步受到離心力的擠壓,擠出其中水分 ,以達到固體和液體分離的目的。結(jié)構(gòu)特點: 大長徑比、高轉(zhuǎn)速, 具有多種角度的轉(zhuǎn)鼓錐部結(jié)構(gòu); 可選用重負(fù)載、大傳動比的擺線針輪、行星齒輪或液壓差速器;轉(zhuǎn)鼓等主要部件采用耐腐蝕不銹鋼制造。設(shè)備特點:對物料的適應(yīng)性較大;能自動 、連續(xù),長期運轉(zhuǎn),維修方便,能夠進行封閉操作;單機生產(chǎn)能力大,結(jié)構(gòu)緊湊, 占地小, 操作費用低。
圖 6.1 LW-350 臥式螺旋離心脫水機
圖 6.2 LW-350 臥式螺旋離心脫水機結(jié)構(gòu)示意圖
2 、國外發(fā)展?fàn)顩r
國外采用的面筋脫水機有新型螺旋壓榨脫水機,具有結(jié)構(gòu)緊湊,所需動力小,物料在輸送的過程中體積逐漸減小,機內(nèi)壓強逐漸增大,迫使水分從濾板中流出,物料濃度逐步提高,脫水效率優(yōu)異,并且又是連續(xù)運轉(zhuǎn)型,噪音和振動都較小等諸多優(yōu)點。并解決了傳統(tǒng)螺旋壓榨脫水機的容易發(fā)生面筋纏住螺旋軸,造成功機器停止運行;脫水物與螺桿之間發(fā)生滑動, 因此螺桿的擠壓及推動能力不足; 同時篩網(wǎng)也容易發(fā)生堵塞的諸多問題, 是未來面筋脫水機的一個發(fā)展方向。
法國安德里茨 ANDRITZ 公司臥式螺旋離心機, 見下圖 6。其工作原理通過回轉(zhuǎn)體- 轉(zhuǎn)鼓和螺旋的高速旋轉(zhuǎn)使其內(nèi)的固液混合物隨之高速旋轉(zhuǎn)形成液環(huán)并產(chǎn)生較高離心力, 通過較高的離心力的作用加速固液的沉降分離。該設(shè)備與國內(nèi)設(shè)備相比具備的優(yōu)點:該機型為濃縮脫水一體機,使用壽命超過 20 年; 該設(shè)備具有良好的封閉性, 水不會從機內(nèi)溢走, 保證衛(wèi)生;離心脫水機其進料、脫水、出料工作過程是連續(xù)不間斷的,也可作間歇運動。
圖 7 ANDRITZ 臥式螺旋離心機
四、總結(jié)
在我國當(dāng)前國情之下,面筋脫水技術(shù)還需要不斷發(fā)展。我們可以借鑒國外一些經(jīng)驗進行學(xué)習(xí)和改善。國內(nèi)專家也應(yīng)加強對濕面筋的物理特性進行研究,提出更加新穎的脫水方法。將脫水機向多功能化、小型化、高性能、高效率、節(jié)能環(huán)保方面靠攏,研制出更全面、更可靠的脫水設(shè)備,這樣才能高效、靈活地應(yīng)用脫水機械并加快脫水技術(shù)的快速發(fā)展。