1、安徽工程大學機電學院安徽工程大學機電學院本科畢業設計(論文)開題報告題目： 葛根深加工分漿機設計 課 題 類 型： 設計 實驗研究 論文學 生 姓 名： 學 號： 專 業 班 級： 教 學 單 位： 安徽工程大學機電學院指 導 教 師： 開 題 時 間： 2016 年 01月 20 日 7 / 7開題報告一、 選題背景和意義：中藥葛根為常見的山地植物，因其含有豐富的葛根素、大豆黃酮、花生酸、氨基酸、蛋白質、多種維生素、有機鈣等多種成分、對心血管系統，免疫系統等疾病有較好的治療效果，并有健脾護肝、消熱解毒、生津益氣、降血脂、降血糖的作用，具有極高的食療價值，是目前農業部、衛生部認可的藥、食兩用的

2、保健品。隨著科學技術的發展、生產力水平的提高和人們改善生活愿望的增長，人們對葛的認識不斷加深，對葛根加工品的需求數量日益增多，葛的栽培和葛根的加工利用也呈現逐步上升的趨勢。近年來，許多以葛根為原料的加工企業應運而生。諸如葛粉之類的保健品相繼出現。但是，葛根資源的開發利用，還是處于初級的起步階段，并沒有形成系列產品。其綜合加工和深加工的工藝水平低，經濟效益不太高。葛根淀粉生產過程，是物理分離過程，即是將葛根原料中的淀粉與纖維素、蛋白等其它物質分開。在生產過程中，根椐淀粉不溶于冷水和比重大于水的性質，用水及專用機械設備，將淀粉從水的懸浮液中分離出來，從而達到回收淀粉的目的。傳統的生產工藝流程分為輸

3、送、清洗、碎解、漿渣分離、沉淀、烘干、包裝等工序。而粉碎后的漿渣分離工序，是淀粉生產的關鍵工序之一，漿渣分離是否徹底直接影響淀粉的收率。較早的傳統工藝漿渣分離工序是采用自制曲篩、振動平篩等設備，這些設備是利用重力進行分離，存在分離效率低、設備較笨重、占地面積大等問題。為解決此問題我在老師的指導下設計這臺葛根離心分漿機。利用離心篩分原理進行漿渣分離，相比傳統工藝而言此設計更具有安全可靠，效率高，操作簡單，結構緊湊，可以滿足大批量粉磨的需求等特點。此設計產品亦可以滿足諸多保健品粉磨的需求，提高生產力，減少人工勞動力，應用前景很廣。二、 國內外研究現狀：離心分離設備指的是利用離心力實現非均相分離的一

4、種分離設備。真正意義的第一臺工業離心分離設備應是1836年在德國問世的三足式棉布脫水機，距今已有170多年的歷史。上世紀50年代80年代是離心分離設備發展最為迅速的年代，幾乎每屆Achema展會上都有新機型問世，而近三十年來，離心分離設備新機型不多，發展重點是結構優化、性能提升和應用技術研究。目前的技術發展現狀主要體現在這幾方面：（1）、分離過程強化：為進一步強化過程，一些場輔助離心分離技術相繼出現。早在上世紀七十年代，德國KraussMaffei公司首先申請虹吸刮刀離心機專利,利用虹吸效應強化離心分離過程；國內四川大學和重慶江北機械有限責任公司自上世紀九十年代聯合開展了“虹吸刮刀離心機關鍵技

5、術研究及產業化”專項工作，完成了GKH系列虹吸刮刀離心機的研發及產業化。德國Heinkel公司在其翻袋離心機中采用了壓力輔助離心分離系統，通入壓力高達6巴壓縮空氣，實現壓力輔助離心分離，可比普通離心分離進一步降低含濕量10%20%。美國Vigin技術大學先進分離技術研究中心（CAST）也對壓力輔助活塞推料離心機進行過研究，細粒煤脫水實驗結果表明：壓力輔助技術可以進一步降低含濕量，節能效果明顯。（2）、物料改性與工藝優化：待分離物料的物性參數對離心分離設備效果的影響很大，一系列物料改性技術得到重視和廣泛應用，包括加溫降低母液的粘度；絮凝與凝聚技術增大顆粒的粒度；分散降低液相表面張力；濃縮提高固形

6、物的濃度可以提高設備的產能等。（3）、高效驅動與節能技術：近年來有大量研究工作集中在提高螺旋離心機的能效,幾乎在同一時間出現了大量不同的螺旋離心機的輸渣功率在能耗中占比較大，一些制造商通過特殊結構設計利用分離液的壓力輔助推料，提高輸渣效率，降低功率消耗。日本KotobukiTechrex和三井東亞化學公司聯合研制成功的MTC雙錐螺旋離心機，在相同轉鼓直徑和長度下，其液池更深、轉鼓有效長度更長，當量沉降面積更大，分離效果更好。（4）、特殊專用機型：為滿足生物技術和制藥工業等領域分離的特殊需求，離心分離設備制造商相繼開發了一系列特殊專用機型，包括滿足食品醫藥行業潔凈度要求的GMP離心機、滿足細粘物

7、料分離需要的雙錐筒螺旋離心機和SPT螺旋板分離機、滿足生物制藥的高速刮刀離心分離機和APD高速活塞排料離心分離機等。技術發展趨勢：離心分離設備的技術發展趨勢是高效、節能、專機、大型化，正沿著大型化、高效和專用化方向在發展，最終會導致客戶化設計離心機的產生，設備制造企業應加強離心分離設備應用技術研究。綜合分析現代離心設備技術發展現狀及發展趨勢，針對葛粉加工分漿機的設計，可以從以下兩個方面進行設計優化：（1）、特殊專用機型：葛根粉的加工設備針對的是食用品的加工，對于其設備潔凈度及相關材質要求要符合衛生級。（2）、高效驅動與節能技術：結合課題研究的背景及產品設計的目的，旨在提高生產率，提高經濟效益，

8、所以本次的產品設計定義是高效、節能的實用性設備。三、 本課題的主要研究內容：本課題的研究目標是根據葛根的藥用及食用價值，針對葛根開發利用技術設計機械化加工葛粉設備葛根深加工分漿機。改善目前手工加工葛粉中漿渣分離及篩分工序中的弊端，提高葛根資源利用率，生產出干凈、放心的“綠色”食品，滿足諸多保健品粉磨生產需求。根據研究目標，本次課題的主要研究內容包括以下四個方面：（1）、分漿機的結構設計：圓筒設計、電機的選型、傳動部分、機架、其他。（2）、分漿機設計參數的確定：滾筒的設計、滾筒的長度、物料在滾筒內的時間、篩筒間隙的選擇、圓筒篩消耗功率的計算。（3）、主要零件的結構設計與計算：皮帶輪的設計與計算、

9、傳動主軸的結構設計與計算、軸上零件的定位、軸承的選擇。（4）、主要零件的校核：軸的強度校核計算、軸的扭轉剛度校核計算、軸承壽命的校核、鍵的校核。四、課題進度安排：第一階段（2016-01-25至2016-02-07）：查閱相關薯類深加工漿渣分離設備資料，寫出摘要與文獻綜述；查閱有關外文文獻資料并翻譯。第二階段（2016-02-15至2016-02-22）：上網瀏覽或實習觀看，考察市場上現有的葛根分漿機并深入學習分析各種分漿機構的優缺點。第三階段（2016-02-22至2016-04-02）：建立數學模型，進行分漿機總體及結構設計，對有關結構做適當改進。第四階段（2016-04-03至2016-

10、04-09）：繪制成套圖紙，檢查缺陷并改進，依照設計圖紙作出三維模型。第五階段（2016-04-09至2016-04-23）：撰寫畢業設計說明書，包含成套圖紙，開題報告，工作原理，總體設計，各部件的具體設計及校核驗算等。第六階段（2016-04-23至2016-04-27）：指導老師進行論文評閱、審閱。第七階段（2016-04-28至2016-04-30）：撰寫畢業論文簡介，畢業答辯準備。四、 參考文獻：李天星, 李新民. 中藥葛根的研究進展J. 湖南中醫雜志, 2013, 29(8):151-153.張雁, 張孝祺, 吳偉琪,等. 葛根資源的開發利用J. 中國野生植物資源, 2000(6):

11、26-29.黃靖, 羅健. 葛根的開發利用J. 江西食品工業, 2002(2):20-21.何紹昌. 葛根深加工技術J. 農家科技, 2007(9):31-31.張劍鳴. 離心分離設備技術現狀與發展趨勢J. 過濾與分離, 2014, 24(2):1-4.濮良貴，紀明剛.機械設計M第八版.北京：高等教育出版社，2006.陳義厚, 黃和祥. 漿渣分離機的設計與研究J. 湖北農學院學報, 2004, 24(2):131-133.靳河強, 曹憲周. 磨漿分離機滾筒設計的參數公式J. 鄭州牧業工程高等專科學校學報, 1992(3). 郭健, 邱澄宇. 木薯淀粉生產中漿渣分離工藝的改進J. 糧油食品科技, 2004, 12(5):26-28.郭健. 木薯淀粉生產中漿渣分離的工藝與設備J. 龍巖學院學