开题报告-回转容器型混合机设计

本科生毕业论文（设计）开题报告书 题 目 回转容器型混合机设计 学生姓名 指导教师 职 称 1 研究目的意义 混合机的生产率决定了整个系统规模，其产量也决定着饲料加工厂的生产规模，因此混合机是饲料加工中最关键的设备之一。通过合理的设计，可以不断的提高提高混合机的性能，节能、省料、少废,可卸、可回收、可维护和可重复利用,并试图让设备向智能化(计算机化)和机、电、声、光等综合一体化、绿色产品化的方向发展,这是一个多元化的发展，相信在以后会实现。混合机的研究对以后饲料业的发展将会有很大的意义。

2 国内、外研究状况和应用前景 随着我国的发展,饲料年产已超过 5 000 万 t 以上,成为世界上第二饲料生产大国 [2]。由于饲喂配合饲料比单一饲喂粮食饲料可减少消耗25%～30%,2000年我国工业配合饲料年产量达 8000 余万 t;浓缩饲料产量达 300 万～400 万 t;饲料添加剂预混料产量达到 150 万~200 万 t,颗料饲料比重超过配合饲料总量的 50%。饲料加工机械设备是饲料工业发展的重要工具,目前在我国饲料加工机械和添加剂技术还相对发展滞后。养殖业的集约化和规模化,需要饲料工业发展作支撑。饲料的加工手段对饲料产品质量,饲料的转化率有重要影响。饲料微粒大小、配合饲料的均匀度,颗粒料的质量等,对喂养对象的生长影响颇大。先进的加工方法可提高饲料消化率、利用率、降低饲料系数。同时蛋白饲料的开源节流也离不开饲料机械。自饲料工业出现了制粒加工方法以来,由于其众多长处而发展很快,至今颗粒饲料在发达国家早已普及。美国颗粒料占 60%以上,瑞士占 70%,德国 80%,我国的颗料饲料只占 25%。即使是颗粒饲料,也由于加工中的工艺参数,如调质温度、时间、水分、颗粒坚实度等的不同,饲料转化率也不相同。

饲料加工中出现过挤压膨化技术，此技术开始与美国，到了 80 年代,挤压技术已成为国外发展速度最快的饲料加工新技术。它在加工特种动物饲料、水产饲料、早期断奶仔猪料及饲料资源开发等方面,具有传统加工方法无可比拟的优点。在过去几年中美国的工业界已开始研究高剪切调质作为改进颗粒质量、饲料厂产量、饲料卫生的一种途径,并研究它最终对动物生产性能的影响。国内采用膨化机始于 20 世纪 70 年代末,主要是单螺杆膨化机。对膨化机理论和技术的研究还很肤浅,机器性能不稳定,控制不便,容易闷车,装拆清理麻烦,膨化产品质量波动较大。

近年来我国饲料加工厂数量和规模呈明显上升趋势,1.5 万余家饲料厂中,时产 5 t 以上的达 1.5 千余家,特别是出现了不少时产 30,40,60 t 的大型厂。饲料工业集中度不断提高,产销量向优势企业和名牌产品集中。饲料机械制造企业不断强化质量管理,加快新产品开发和技术改造步伐,改变了过去关键设备依靠进口的局面。一些产品的性能和质量已经

达到或接近国外先进水平,有的已出口,打入国际市场。近几年来为了改善调质质量,进一步提高饲料转化率,国外已将环隙膨化工艺引入饲料加工过程,使淀粉的糊化度进一步提高到 80%～90%。由于物料在膨化机内瞬间温度可达 105～140℃,所以可以杀灭沙门氏菌等有害生物,并使抗营养因子失活,从而大大提高产品质量,提高饲料转化率。

欧洲有些国家为改进颗粒质量通常采用先混合后粉碎的工艺,颗粒饲料质量有所改进,但能耗和成本增加很多。美国在最近落成的世界最大饲料厂里,只用了一台锤片式粉碎机,用来粉碎已粉碎谷物筛选器上的滞留物,其他该用锤片式粉碎机的地方,全由一种辊筒式粉碎机来替代。但在其他饲料厂,吸风式锤片粉碎机依然流行。

现代社会追求高效必然导致养殖的高密度、集约化、规模化。设计产品时应努力追求小型化(满足要求,少用材料)和多功能化(一机多用,少占地),并且可回收利用(考虑环保,减少废弃物数量和污物)。也就是说要节能、省料、少废,可卸、可回收、可维护和可重复利用,并试图让设备向智能化(计算机化)和机、电、声、光等综合一体化、绿色产品化的方向发展,这是一个多元化的发展，相信在以后会实现。

随着饲料工业的发展,干燥机的作用日趋重要。饲料原料,普通颗粒料,水产料,膨化料等都需干燥。而所选用的干燥机类型又不尽相同,目前用得最多且有效的饲料干燥机有:立式振动干燥机、卧带式烘干机、流化床干燥机等。在提高热效率方面需深入研究。世界各地饲料厂使用液体饲料的数量正在不断增长,在工业化国家尤为明显。使用液体饲料可节省原料的运输,加工和储存费用;在营养、质量和饲料产品的加工方面同样大有益处。国内需要能适应不同液体原料(如油脂、糖蜜)的加工和使用设备,如高速糖蜜掺合机和压模油脂技术,精确计量和喷雾设备等。要提高饲料质量需对饲料原料进行热处理,其方法很多。设备主要包括调质器、制粒机、膨胀器及稳定器。膨胀器,国外早将它作为制粒前的调质设备来增加产量,可利用廉价原料提高颗粒耐水性,还能添加更多的液体,以及杀灭沙门氏菌等各种病菌,所以膨化工艺在全世界受到普遍的欢迎。我国希望集团在原 40 t/h 制粒机组上增加了膨胀工艺,开创了应用推广的美好前景。膨化机的淀粉糊化度为 80%～95%;膨胀器为 80%左右;挤压机为 60%～70%;硬颗粒制粒机为 25%～40%。而加工成本排序正好相反。国外最近推出一种制粒-膨化两用机,可以制作从硬颗粒到浮性鱼饲料等多种产品,其加工的淀粉糊化度在 25%～95%范围。工业管理系统的基本点,是将产品质量控制在生产过程中,从而降低成本,提高效益。首先要提高原料因素(原料所含成分、粒度、水分等);其次是提高调质质量(调质时间、调质均匀度、蒸汽品质、水、汽添加量,有仪表显示及反馈);第三是均匀可调的饲料供给量,这些对提高生产率,提高度电产量都是有益的,这方面应加强投入。有些饲料工业公司和研究单位正试图研究开发一套系统,该系统可快速分析饲料营养成分,并将分析结果迅速输入电脑,及时调整配方;还有些饲料技术开发公司正着手研究膨化饲料产品中水分的控制,克服饲料霉变,建立一个反馈自动控制系统,减少烘干过程的产品水分变异。这些都是需多学科人员合作的系统工作研究。膨化机可用于羽毛、血粉、大豆、食品下脚料等蛋白源的开发,以及膨化制粒;还可用于食品业、医药业、酿造发酵业、建筑业等。在我国的食品行业,已开始使用膨化机。但食品膨化的现状仍处于低水平,主要

表现在设备比较差,生产厂家少、品种单调、产销量小等方面。另外对膨化技术研究和设备开发工作做得很不够,今后应加强膨化机的物料适应性、降低能耗、新工艺、新配方及减少损失等方面的研究。在单螺杆机加工困难的情况下,采用双螺杆膨化机来替代。在美国水产用颗粒料 100%是膨化饲料,而在国内还不到 10%。由于膨化饲料的生产度电产量只是硬颗粒料的 1/3(膨化饲料 13 kg/(kW·h)而硬颗粒料 40 kg/(kW·h))所以不易被接受。美国和欧共体各有 300 多种和 260 多种添加剂,而我国只有 80 多种 [3]。在开发添加剂的同时,需要研究它们的粉碎与混合的工艺及设备,提高细度,降低温度,减少损失,提高混合均匀度,降低变异系数,无残留量,操作控制自动可靠。

总之，饲料加工工艺和设备的研究与产品质量和企业效益密切相关。应把总体系统研究和单机具体设计相结合,营造出一个有市场需要、技术可靠、经费保证、试验条件充足的运行环境,让中国的饲料机械稳定快速地向大型化、集团化、一体化的趋势发展。

参考文献 【1】 李忠平.饲料加工工艺与设备研究进展【J】.农业·畜牧与动物医学，粮食与饲料工业.2006 年05 期：第 32-35 页 【2】 邓春香.近十年饲料混合机的发展概况【J】.农业·畜牧与动物医学，湖南饲料.2001 年 03 期：第 23-24 页 【3】 顾维忆.饲料加工机械领域的现状与发展前景【J】.农业·畜牧与动物医学，粮食与饲料工业.2002年 02 期：第 22-23 页 【4】何延东，王 宇，高连兴.饲料混合机的混合机理及工作性能的评定【J】.农业·畜牧与动物医学，农机化研究.2006 年 02 期：第 70-72 页 【5】张裕中.藏其梅.食品加工技术装备【M】.中国轻工业出版社，2000

主要内容、研究方法和思路：

1、研究内容：

（1）根据任务书查阅相关资料，进行总体分析和设计。

（2）根据批量和公差要求进行相关分析计算。

（3）利用 AutoCAD 等绘图软件进行总装图的绘制。

（4）详细结构零件的设计以及计算。

2、研究方法：

根据给定的任务书的要求，完成零部件设计，包括装配图和零件图绘制，完成设计说明书。

3、思路：

（1）按照指导教师下发的设计任务书，前期完成开题报告、论文综述、外文翻译等工作。

（2）完成设计说明书的排版、整理工作。

（3）其他元件及装置的设计，总装配图等的绘制。

总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）：

1、毕业设计任务书必须在 2010 年 3 月 3 日前下达给学生； 2、2010 年 4 月 15 日前完成毕业实习工作，并完成毕业设计开题报告工作； 3、2010 年 6 月 5 日前，完成毕业设计、英文翻译、论文综述等所有工作，准备好毕业答辩； 4、2010 年 6 月 15 日完成毕业设计答辩工作。

指导教师意见（研究的意义、创新点、前期基础工作、存在的难点和困难、建议等）：

指导教师签名：

年 月 日 学院领导组意见：

签名：

年 月 日

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