贵州大学本科生
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(设计)开题报告表 贵州大学本科生毕业论文(设计)开题报告表 论文(设计)名称 蒸发水量500mL/h微型喷雾干燥器及其自动控制系统设计 论文(设计) 来源 教师选题 论文(设计)类型 C 指导教师 游路 学生姓名 邓永强 学号 0505031205 班级 过控052 一、研究或设计的目的和意义: 设计目的:通过该设计,使我们对喷雾干燥器及其自动控制系统有更全面的认识,对毕业设计的步骤、方法有更深的了解。培养我们综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能以及应对和处理问题的能力。 设计意义:目前在我省大力发展的医药,生化,材料等高新技术领域中,需要处理量极小又十分贵重的制剂,以及在实验小试阶段摸索干燥工艺参数时,都希望能有微型的喷雾干燥设备。目前国内外只有少数一些厂家,研究所开发这种产品。因此,开发微型的喷雾干燥装置就显得比较重要。 二、研究或设计的国内外现状和发展趋势: 我国喷雾干燥技术的现状:我国的喷雾干燥技术起步晚,但发展很快。取得了一些成果:(1)下喷气流式喷雾干燥器运用于活性染料干燥获得成功。(2)研究出“旋转风”和“顺壁风”的进风方式,解决了物料粘壁问题,提高了干燥效率。(3)研究出两种不同进风温度方式的新型压力式喷雾干燥塔。但我国喷雾干燥设备还存在以下问题:(1)进风温度低;(2)材质差;(3)设计缺陷;(4)加工精度低;(5)排风过滤系统;(6)观念误区;(7)自动化程度低 。 我国喷雾干燥技术发展趋势:(1)开发常温喷雾干燥器,用于干燥热敏性物料;(2)研究低耗能喷雾干燥技术,节约能源;(3)喷雾干燥与其他干燥方式结合,取长补短,提高干燥效率;(4)提高喷雾干燥自动化水平,使干燥更加便捷。 国外喷雾干燥设备的现状:(1)进风系统采用双级过滤;(2)空气加热器带冷凝回收;(3)采用四喷头,喷头的角度可以360°调整;(4)采用上进风,上排风塔体直径只有小;(5)锥底设固定流化床;(6)采用两极旋风分离器;(7)细粉回收采用旋风分离器。 国外喷雾干燥的发展趋势:使喷雾干燥实现高质量,高效率,能源消耗少,无污染,控制系统实现准确的控制。 三、主要研究或设计内容,需要解决的关键问题和思路: 主要设计内容:喷雾干燥器和自动控制系统总体
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的选择、物料衡算、热量衡算、空气加热器的选型、风机的选型、泵的选型、旋风分离器的设计计算、干燥塔结构设计计算、管道的设计计算、自动控制系统的设计、控制方案的制定等。 需解决的关键问题和思路:(1)为了使所设计的喷雾干燥器结构简单,价格便宜,维修方便,所以选用压力式雾化器。(2)因为蒸发量较小并且要求控制方便精确,所以采用电加热空气。(3)为了收集随废气排出的产品,设置效率较高而压力降较小的旋风捕粉装置。(4)为了方便人工清洗或检修,设置快开装置。(5)为了满足用户在实验中调节各项参数的需要,在干燥温度的控制设计上可采用实时调节PID控制。(6)为了保证产品的纯净,装置的喷雾、烘干及收集系统的元件均采用不锈钢材料制造,并配备了进口空气过滤器,保证进入设备的空气清洁,使得喷雾干燥过程在无污染的环境下进行。(7)因为该设计是用于干燥具有热敏性的牛奶,所以雾滴—空气的流向采用向下并流。 四、完成毕业论文(设计)所必须具备的工作条件及解决的办法 必须具备的工作条件: (1)掌握有关喷雾干燥器设计的基本理论知识; (2)有充足的设计先关资料; (3)能随时了解相关研究的最新进展; (4)熟悉使用CAD、Word、Excel、VB等设计中可能需要的软件; (5)有设计相关的实验设备; (6)有充足的上机时间。 解决办法: (1)复习前面几年所学的基础知识和专业课程; (2)充分利用图书馆提供的纸质和电子图书、期刊、杂志等资源; (3)利用网络随时了解相关研究的最新进展; (4)在以前学习CAD、Word、Excel、VB的基础上,熟悉上述软件的使用; (5)向学院申请现有的一套过程自动控制实验装置,以方便使用; (6)向学院申请使用机房。 五、工作的主要阶段、进度与时间安排: (1)第四——五周 仔细阅读设计任务书、查阅喷雾干燥的相关知识,了解国内、外喷雾干燥器的发展现状和发展趋势,到图书馆借与设计相关的资料并仔细阅读,完成至少一篇外语文献翻译; (2)第六周 完成开题报告; (3)第七周 完成文献综述; (4)第八、九周 完成设计的工艺计算部分; (5)第十、十一周 完成设计的结构计算部分; (6)第十二、十三周 完成控制系统设计部分; (7)第十四、十五周 画喷雾干燥器的设计图纸; (8)第周十六、十七周 修改及排版设计内容; (9)第十八周 回顾整个设计,准备答辩。 阅读的主要参考文献及资料名称: [1]王喜忠,于才源,周才君,等.喷雾干燥[M].北京:化学工业出版社,2003 [2]郭成宇主编.现代乳品工程技术[M].北京:化学工艺出版社,2004 [3]化工编辑委员会.干燥设备设计[M].上海:上海科学技术出版社,1986 [4]谭天恩,麦本熙,丁惠华,等. 化工原理(上册)[M].北京:化学工业出版社, 2005 [5]谭天恩,麦本熙,丁惠华,等.化工原理(下册)[M].北京:化学工业出版社,2005 [6]化工编辑委员会.化学工程手册—4[M].北京:化学工业出版社,1989 [7]化工编辑委员会.化学工程手册(16)——干燥[M].北京:化学工业出版社,1989 [8]化工编辑委员会. 化工工艺设计手册(一)[M]. 北京: 化学工业出版社, 1989 [9]于才源,王宝和,王喜忠,等.干燥装置设计手册[M].北京:化学工业出版社,2005 [10]李克永.化工机械手册[M].天津:天津大学出版社,1991 [11]丁伯民.化工设备设计手册——钢架[M].化学工业出版社,2004 [12]机械工业部.机械产品目录[M].北京:机械工业出版社,1996 [13]郑津洋,董其伍.过程设备设计[M].北京:化学工业出版社,2005 [14]史启才.化工单元过程及设备课程设计[M].北京:化学工业出版社,2002 [15]厉玉鸣.化工仪表及自动化[M].北京:化学工业出版社,1997 [16]邵裕森,戴先中.过程控制工程[M].北京:机械工业出版社,2000 [17]王毅.过程装备控制技术及应用[M].北京:化学工业出版社,2005 [18]许缪,王淑英.电器控制与PLC控制技术[M].北京:机械工业出版社,2006 [19]白路,党新安,严同文,刘冠洲; 奶粉压力喷雾干燥塔安装工艺的研究 [J];中国乳业; 2006年06期; 44-46 [20]关云. 计算机在喷雾干燥机自控系统设计中的应用[J]. 通用机械 , 2004,(12) [21]韩兆琪. 喷雾干燥生产过程控制[J]. 生物质化学工程 , 1992,(01) [22]廖庆禄.压力式喷雾干燥塔各主要工艺控制参素数对产品质量的影响[J]. 化工装备技术 , 1988,(03) [23]康智勇. 压力式喷雾干燥塔喷嘴孔径对粉料的影响[J]. 佛山陶瓷 , 2001,(06) [24]刘殿宇. 喷雾干燥塔排风结构的选型及设计[J]. 化工装备技术 , 2001,(04) [25]蔡祖光. 喷雾干燥塔的节能措施[J]. 佛山陶瓷 , 2004,(09) [26]龚琦. 喷雾干燥塔的计算机辅助设计[J]. 沈阳化工学院学报 , 2001,(03) [27]任小洪, 涂源钊. 喷雾干燥塔计算机控制系统[J]. 微计算机信息 , 2003,(06) [28]刘殿宇. 喷雾干燥塔进排风机风量风压的合理匹配[J]. 化工装备技术 , 2007,(06) [29]李英霞, 邹彪, 田景振, 周苏宁. 喷雾干燥技术[J]. 山东中医杂志 , 2000,(06) [30]郝文生, 安丰华, 刘季敏, 王日晗. 喷雾干燥技术及装置[J]. 中国化工装备 , 2005,(04) [31]张文孝, 姚学勇, 王玉德. 喷雾干燥现状及展望[J]. 食品与机械 , 2004,(06) [32]周学永, 高建保. 喷雾干燥粘壁的原因与解决途径[J]. 应用化工 , 2007,(06) [33]张润录, 鲁丽君. 提高喷雾干燥工作效率的方法探讨[J]. 陶瓷 , 2006,(04) [34]曾令可, 宋婧, 税安泽, 程小苏, 刘平安, 王慧. 浅谈喷雾干燥塔的节能措施[J]. 陶瓷 , 2008,(02) [35]刘殿宇. 防止喷雾干燥塔壁挂粉严重的方法[J]. 化工装备技术 , 2008,(04) [36]侯少雄. 高温热管在热敏物料喷雾干燥中的应用[J]. 化工装备技术 , 2008,(04) [37] 黄立新, 王宗濂, 唐金鑫. 我国喷雾干燥技术研究及进展[J]. 化学工程 , 2001,(02) [38] 陈禹恽, 海亮. 我国喷雾干燥设备现状及与国外的差距[J]. 食品与机械 , 2000,(02) [39] 高琦, 杨磊, 钟杰平, 符新. 氯化橡胶干燥技术与设备[J]. 橡胶工业 , 2004,(09) [40] 柏兆钰, 董金善. 喷雾干燥的节能分析[J]. 江苏化工 , 2007,(02) [41] 蔡业彬, 曾亚森, 胡智华, 李瑞芳. 喷雾干燥技术研究现状及其在中药制药中的应用[J]. 化工装备技术 , 2006,(02) [42] 王维, 阎红, 王喜忠. 喷雾干燥的最新进展[J]. 南京林业大学学报(自然科学版) , 1997,(S1) [43] R. S. Fleming. The Spray Process of Drying[J]. THE JOURNAL OF INDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY,May, 1921 七、指导教师意见和建议: 指导教师(签字): 年 月 日 说明:1、论文(设计)类型:A—理论研究;B—应用研究;C—设计等; 2、论文(设计)来源:指来源于科研项目、生产/社会实际、教师选题或其他(学生自拟)等; 3、各项栏目空格不够,可自行扩大。