本文關(guān)鍵詞：連續(xù)式果蔬高壓滲透膨化設(shè)備設(shè)計(jì)及研究

  更多相關(guān)文章： 滲透膨化 旋轉(zhuǎn)料框 連續(xù)式旋轉(zhuǎn)膨化 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 有限元分析

【摘要】：水果和蔬菜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,其成分中包含的各種維生素、植物纖維和生物酶等對(duì)人體健康十分有利。我國(guó)是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó),果蔬資源在世界范圍內(nèi)位居首位。近年來(lái)果蔬產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,2011年蔬菜總產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)糧食,成為我國(guó)第一大農(nóng)產(chǎn)品,果蔬產(chǎn)業(yè)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)中的支柱型產(chǎn)業(yè)。但果蔬品在儲(chǔ)藏和運(yùn)輸環(huán)節(jié)由于方法不當(dāng)損耗較大,造成果蔬資源大量浪費(fèi)。因此開(kāi)展和研發(fā)果蔬深加工技術(shù),對(duì)提高果蔬資源利用率,增加果蔬產(chǎn)業(yè)利潤(rùn),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展具有重要的意義。低溫高壓氣流膨化干燥技術(shù)是近年來(lái)新興的一種果蔬加工技術(shù),由于果蔬膨化產(chǎn)品無(wú)油脂無(wú)添加劑,口感酥脆,較好地保存了果蔬原有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),這項(xiàng)深加工技術(shù)也越來(lái)越受到大家的關(guān)注。本文以低溫高壓膨化干燥技術(shù)為研究對(duì)象,總結(jié)分析了近幾十年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于該技術(shù)的研究進(jìn)展。針對(duì)現(xiàn)有的膨化工藝和設(shè)備中存在的不足,從改善產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率和能量利用率等角度出發(fā),提出改進(jìn)方案。對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn),提出了氮?dú)飧邏簼B透膨化工藝方案。即由氣爆脫殼技術(shù)聯(lián)想到利用氮?dú)夥肿釉诟邏旱淖饔孟?通過(guò)果蔬毛細(xì)孔緩緩滲入到組織內(nèi)部,保持高壓一定時(shí)間,迅速泄壓后由于果蔬內(nèi)外壓差和毛細(xì)孔的阻滯作用,使得果蔬發(fā)生膨化。為驗(yàn)證新工藝的可行性,采用蘋(píng)果片為膨化原料,搭建起相應(yīng)的試驗(yàn)平臺(tái),試驗(yàn)結(jié)果表明采用氮?dú)鉂B透膨化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)蘋(píng)果片膨化過(guò)程。通過(guò)單因素試驗(yàn),初步確立了工藝操作參數(shù)。之后進(jìn)行二次正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn),建立了膨化壓差、膨化溫度和抽空時(shí)間對(duì)含水量,復(fù)水比,膨化度的二次回歸方程模型,分析結(jié)果表明該數(shù)學(xué)模型可靠。通過(guò)響應(yīng)面分析得出了操作參數(shù)的交互作用對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響規(guī)律,最后進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化得到氮?dú)鉂B透膨化的最佳工藝參數(shù)值。對(duì)膨化設(shè)備進(jìn)行改進(jìn),針對(duì)現(xiàn)有間歇式設(shè)備存在的生產(chǎn)周期長(zhǎng),生產(chǎn)產(chǎn)量低等問(wèn)題,提出一種連續(xù)式滲透膨化設(shè)備方案。簡(jiǎn)要地闡述了新型連續(xù)式膨化設(shè)備的工作原理,設(shè)計(jì)確定連續(xù)設(shè)備的總產(chǎn)量。結(jié)合前期試驗(yàn)確定的操作參數(shù)值,對(duì)連續(xù)式設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì),包括對(duì)膨化殼體、旋轉(zhuǎn)料框、端面和徑向密封件、真空罐和支座等部件的設(shè)計(jì)計(jì)算,以及對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型設(shè)計(jì)等。采用ANSYS軟件對(duì)連續(xù)式高壓膨化設(shè)備的膨化殼體、旋轉(zhuǎn)料框及支座進(jìn)行了有限元分析。根據(jù)分析結(jié)果,殼體的最大等效應(yīng)力發(fā)生在出料口位置,其值小于材料的許用應(yīng)力值,最大變形量較小;在對(duì)不同厚度擋板的旋轉(zhuǎn)料框逐一進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析后得出,當(dāng)厚度選擇20mm和30mm時(shí),最大等效應(yīng)力值超過(guò)材料需用應(yīng)力值且最大變形量過(guò)大,而當(dāng)厚度為40mm,50mm時(shí),結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求,為減輕設(shè)備重量考慮,優(yōu)先選擇了40mm厚度的料框結(jié)構(gòu);對(duì)改型設(shè)計(jì)的支座進(jìn)行受力分析,支座最大應(yīng)力值和變形量均較小,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求。
【關(guān)鍵詞】：滲透膨化 旋轉(zhuǎn)料框 連續(xù)式旋轉(zhuǎn)膨化 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TS255.35
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-18
• 1.1 引言12-13
• 1.2 果蔬干燥技術(shù)種類及特點(diǎn)13-14
• 1.3 低溫高壓膨化干燥14-17
• 1.3.1 低溫高壓膨化干燥原理14-15
• 1.3.2 低溫高壓國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.3 低溫高壓膨化干燥技術(shù)與裝備存在的問(wèn)題16-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-18
• 2 氮?dú)飧邏簼B透膨化干燥的試驗(yàn)研究18-34
• 2.1 高壓滲透膨化干燥18-20
• 2.1.1 氣體介質(zhì)18-19
• 2.1.2 膨化原料19-20
• 2.1.3 工作原理及工藝流程20
• 2.2 試驗(yàn)研究20-33
• 2.2.1 試驗(yàn)平臺(tái)及裝置20-21
• 2.2.2 試驗(yàn)材料、方法21-22
• 2.2.3 試驗(yàn)步驟22-23
• 2.2.4 預(yù)干燥試驗(yàn)23
• 2.2.5 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果23-26
• 2.2.6 二次回歸正交組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果26-33
• 2.3 本章小結(jié)33-34
• 3 新型旋轉(zhuǎn)式連續(xù)膨化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34-60
• 3.1 連續(xù)式膨化設(shè)備的工作原理34-36
• 3.2 設(shè)計(jì)產(chǎn)量的確定36-37
• 3.3 旋轉(zhuǎn)膨化器的殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-42
• 3.4 旋轉(zhuǎn)部件設(shè)計(jì)42-48
• 3.4.1 旋轉(zhuǎn)料框設(shè)計(jì)42
• 3.4.2 密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42-48
• 3.5 傳動(dòng)裝置選型計(jì)算48-53
• 3.6 端蓋設(shè)計(jì)及其安裝件的選型53-56
• 3.7 夾套的設(shè)計(jì)56-57
• 3.8 支座設(shè)計(jì)57-59
• 3.9 本章小結(jié)59-60
• 4 連續(xù)式真空干燥設(shè)備選型設(shè)計(jì)60-72
• 4.1 真空罐筒體設(shè)計(jì)60-61
• 4.2 真空罐封頭的選取61-62
• 4.3 真空罐法蘭及視鏡的選取62-63
• 4.4 真空罐夾套設(shè)計(jì)63-64
• 4.5 真空罐支座選型64-65
• 4.6 真空干燥罐的設(shè)備接口設(shè)計(jì)65-66
• 4.7 抽真空設(shè)備選型66
• 4.8 物料輸送裝置選型66-68
• 4.9 真空閥及加熱裝置選型68-69
• 4.10 連續(xù)性膨化設(shè)備整體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)69-70
• 4.11 本章小結(jié)70-72
• 5 連續(xù)式膨化設(shè)備的結(jié)構(gòu)有限元分析72-86
• 5.1 殼體的有限元分析72-75
• 5.2 旋轉(zhuǎn)料框有限元分析75-81
• 5.3 支座結(jié)構(gòu)的限元分析81-84
• 5.4 本章小結(jié)84-86
• 6 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 全文總結(jié)86-87
• 6.2 展望87-88
• 致謝88-90
• 參考文獻(xiàn)90-94
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利目錄94-95

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 董繼先;李靖;袁越錦;劉欣;;獼猴桃組合干燥工藝參數(shù)的優(yōu)化[J];食品科技;2015年09期

2 王晶;陳海峰;王娟;;蘋(píng)果片氫氣膨化工藝研究[J];食品科技;2015年09期

3 于蒙杰;張學(xué)軍;牟國(guó)良;鄢金山;張洪;史增錄;;我國(guó)熱風(fēng)干燥技術(shù)的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];農(nóng)業(yè)科技與裝備;2013年08期

4 鈕福祥;王紅杰;徐飛;孫健;岳瑞雪;朱紅;;果蔬真空油炸脫水技術(shù)研究及果蔬脆片產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況[J];中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng);2012年02期

5 王文生;;“十二五”期間我國(guó)果蔬冷鏈物流面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J];保鮮與加工;2011年03期

6 艾敏;付蕓;;一種二維轉(zhuǎn)臺(tái)的中框架有限元分析[J];長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年01期

7 楊衛(wèi)東;李麗秀;王文生;;我國(guó)生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流保鮮中存在的問(wèn)題及對(duì)策[J];保鮮與加工;2009年05期

8 王相友;操瑞兵;孫傳祝;;紅外加熱技術(shù)在農(nóng)業(yè)物料加工中的應(yīng)用[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2007年07期

9 張俊巧;高克義;;生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈流通的保鮮原理及發(fā)展意義[J];保鮮與加工;2007年04期

10 張a\,徐艷陽(yáng),孫金才;國(guó)內(nèi)外果蔬聯(lián)合干燥技術(shù)的研究進(jìn)展[J];無(wú)錫輕工大學(xué)學(xué)報(bào)(食品與生物技術(shù));2003年06期

  本文關(guān)鍵詞：連續(xù)式果蔬高壓滲透膨化設(shè)備設(shè)計(jì)及研究

  更多相關(guān)文章： 滲透膨化 旋轉(zhuǎn)料框 連續(xù)式旋轉(zhuǎn)膨化 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 有限元分析

，

本文編號(hào)：512377