540 梯型辣椒干燥机的设计(SW建模)

关键词：梯型；带式；辣椒干燥机
目 录
1 绪论 ..................................................................................................................................1
前 言Baidu Nhomakorabea
干燥技术的应用，在我国具有十分悠久的历史。文明于世界的造纸技术，就显示了干燥技术的 应用。干燥是许多工业生产中的重要工艺过程之一，它直接影响到产品的性能、形态、质量以及过 程的能耗等。自 70 年代以来，国内干燥技术的研究开发、设备制造及生产应用有了很大进展。目 前干燥技术发展趋势为： （1）干燥设备向专业化方向发展。干燥设备应用极广，遍及国名经济各部 门，而且需要量也很大。 （2）干燥设备的大型化，系列化和自动化。从干燥技术经济的观点来看， 大型化的设备，具有原材料消耗低，能量消耗少，自动化水平高，生产成本低的特点设备系列化， [1] 可对不同生产规模的 工厂及时提供成套设备和部件，具有投产快和维修容易的特点。 通过了解和分析辣椒干燥特性、国内外干燥工艺现状，为本次设计提供了设计依据。本次梯型 带式辣椒干燥机干燥原理：热空气掠过辣椒，将热量传递给辣椒而热空气被辣椒冷却，湿分由辣椒 传入空气，并被带走。干燥特性：恒速干燥阶段干燥速率是常数，此时辣椒表面含有自由水分，干 燥过程为汽化。 当完全汽化后， 湿表面则从辣椒表面退缩， 此时可能发生一些收缩。 在此阶段后期， [2] 湿分界面可能内移，湿分将从辣椒内部因毛细管力迁移到表面，切干燥速率仍可能为常数 。当平 均湿含量达到临界湿含量时，进一步干燥会使表面出现干点，由于内部和表面湿度梯度，湿分通过 辣椒扩散到表面然后排出干燥速率受到限制。此时热量先传至表面再向辣椒内部传递，由于湿界面 [3] 深度逐渐增大，而外部干区的导热系数非常小，故干燥速率会下降，称为降速干燥阶段 。缓苏阶 段是让辣椒温度降到环境温度，持续在环境温度中待一段时间，然后在加热干燥。缓苏可以大大提 [4] 高干燥效率 。 梯型带式辣椒干燥机，由三个干燥单元和一个送料装置组成，每个干燥单元包括供风系统、电 热加热系统、输送带张紧系统和传动系统组成，对干燥介质数量、温度、湿度等参数进行控制。梯 型带式辣椒干燥机结合了带式干燥机操作灵活，湿物料，干燥过程在密封的箱体内进行，隔绝了外 界粉尘。此外，辣椒在带式干燥机上受到的振动或冲击轻微，不会破碎。梯型设计使辣椒在到下一 单元时有反转的效果，达到提高干燥效率的作用。在本次方案中，将干燥部分分成了三个单元，分 别是第一干燥阶段、缓苏阶段和第二干燥阶段。 通过辣椒干燥的这些特性，本次设计确立了“干燥+缓苏+干燥”的组合干燥方式，效率有明显 的提高，采用缓苏过程，不仅节能，而且对保留干制品的营养成分也十分有利。
4 总体方案设计与计算 .......................................................................................................5
4.1 工况分析.........................................................................................................................................5 4.2 总体方案的确定电动机类型和结构的选择 .................................................................................5 4.3 物料吸热计算 .................................................................................................................................6 4.4 风机各项参数 .................................................................................................................................7 4.5 传动轴的计算 .................................................................................................................................7 4.6 减速器的选择 .................................................................................................................................8 4.7 链传动设计 ....................................................................................................................................8
1 绪论
1.1 课题的来源及研究的目的和意义 本课题来源企业合作项目，我国是辣椒种植大国，全国干辣椒种植面积近 6000 万亩，年产干 辣椒 60 多万吨，产值近 60 亿元，出口量约为国际贸易量的一半，己成为农民致富的重要经济作物 之一。但是辣椒收获季节正值雨季，一般情况下，秋雨频率达 70%-80%以上，不能及时干燥而霉烂 的现象十分严重。而辣椒经过干燥后，水分含量低，体积变小、重量轻，贮藏、包装运输都比较方 便，对调节淡旺季节矛盾解决一年四季均衡供应均有重要的作用。 我国干燥技术具有悠久的历史，自 70 年代以来，国内干燥技术的研究开发、设备制造及生产 应用有了很大进展。传统的辣椒干燥方法有两种，一种是人工逐个绑扎，然后长期挂在煤火上，另 一种方法是日晒。以上两种常规干燥法，辣椒品质差、花黄壳多、白壳多、污染大、劳动强度高、 处理量小。由于传统的晒干干燥方法已经不能满足日益扩大生产的规模和出口贸易迅速发展的要 求，所以研究辣椒机械化干燥，对于提高干燥速度、缩短干燥时间、保证干燥质量和减少霉烂损失 有着重要意义。本课题研究的意义是:通过热风干燥实验，研究辣椒干燥脱水特性，确定最佳干燥 [5] 工艺条件，设计出梯型带式辣椒干燥机械，从而可以保证辣椒干燥后品质 。 1.2 本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析 我国的干燥技术，可以远溯到 6000 年前原始陶器制造及沿海晒盐等的干燥过程。建国以来， 一些现代的干燥技术在国内有关的工业生产中得到应用。自 70 年代以来，国内干燥技术的研究开 发、 设备制造及生产应用有了很大进展， 随着科学技术的迅猛发展以及科学和技术领域之间的交叉、 渗透和生长， 干燥技术亦出现了日新月异的不断进展。 我国干燥机械的发展是从解放初期仿制日本、 苏联等国外的干燥机开始的。经过不断发展我国的干燥技术有了较大的提高。我国传统的辣椒干燥 方法有自然晾晒干燥法和作坊式热风干燥法。自然晾晒干燥法不需要消耗其他能源，但是其干燥速 度低，干燥时间长，干燥过程中易受虫蛀，质量不能保证，还受气象条件的制约。作坊式热风干燥 法由于辣椒表面有极光滑的蜡质层，其传热效果差，阻碍热量进入辣椒内部和水分蒸发，干燥时间 长，参与加热的介质也被排到大气当中。因此作坊式热风干燥法热量损失较多、热效率低，高温流 体直接作用在辣椒表面，使其外观品质下降、营养成分损失较多，且由于干燥过程中辣椒干燥不均 匀，椒体出现受热不均，质量下降等现象。为了提高辣椒干燥质量、节约能源、降低辣椒干燥成本， 有关高校和科研机构相关人员做了一定的研究。现代辣椒干燥技术有太阳能干燥、介电干燥、热泵 [6] 干燥、微波干燥、薄层干燥、远红外干燥、真空干燥、联合干燥等 。 20 世纪 60 年代以前，国外对辣椒干燥的研究较多使用自然晾晒法和热风干燥法，研究辣椒干 燥速率和干燥后的质量。随着科学技术的发展，先进干燥技术不断出现，总体和国内一样。目前， 随着节能和环境保护意识的增强，国外热衷于利用太阳能对辣椒干燥。利用太阳能、风能等清洁能 源，既减少了化石燃料的应用，降低了环境污染，又提高了干燥物料的品质。 改进传统生产技术，研究开发适宜辣椒产地的先进制干技术与装备，应用新型工艺生产出高品 [7] 质的辣椒干，为当前辣椒干产业发展之急需 。 1.3 对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析 任务要求：设计一种梯型带式辣椒干燥机对成熟的红辣椒进行烘干，并保证干燥品质，实现辣 椒的安全运输和贮藏。 干燥机主体部分设计为重点， 既要保证干燥品质， 又要具有合理的工艺要求。 本课题总结了许多干燥机械的原理及优缺点，通过很多实验更证实了其可行性，在对干燥机主 体的深入研究，使其结构更加简单，干燥品质也能得到保证，研究建立在实验研究的基础之上，研 究目标明确，研究技术路线成熟、可行。
2 总体设计思路 ...................................................................................................................2
2.1 总体设计装配图 .............................................................................................................................2 2.2 总体方案简介 .................................................................................................................................2
1.1 课题的来源及研究的目的和意义 .................................................................................................1 1.2 本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析 .................................................................1 1.3 对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析 ........................................................1
3 总体设计图 .......................................................................................................................3
3.1 梯型带式辣椒干燥机各部分组成及工作原理 .............................................................................3
总 结 .................................................................................................................................10 致 谢 ................................................................................................................................. 11 参考文献 ...........................................................................................................................12