1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名： 夏轶 学 号： 3603110320
所在学院： 南京工业大学机械与动力工程学院
专 业： 机械工程及其自动化
论文题目： 滚筒结片机的设计
指导教师： 李庆生
2015 年 1 月 23 日
开题报告填写要求
1．开题报告（含文献综述）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．文献综述应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；
4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如2004年4月26日或2004-04-26。
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000字左右的文献综述： | |
文 献 综 述 滚筒干燥机（又称转鼓干燥器、回转干燥机等）是一种接触式内加热传导型的干燥机械，在干燥过程中，热量由滚筒的内壁传到其外壁，加热附着在滚筒外壁面的物料，把物料上的水分蒸发。滚筒干燥机采用连续式干燥方式 [1]，具有以下特点:（1）热效率高。（2）干燥速率大。（3）产品干燥质量稳定。（4）适用范围广。采用滚筒干燥的液相物料，必须具有流动性、粘附性和对热的稳定性。物料的形态可为溶液、非均相的悬浮液、乳浊液、溶胶等，可用于纸浆、纺织物、赛璐路等物料干燥。（5）单机的生产能力受到筒体尺寸的限制，单筒的干燥面积很少超过12m2。（6）供热介质简单，常用饱和水蒸汽。（7）刮刀易磨损，使用周期短。 1.1滚筒干燥机的研究背景及意义 在古代，人类就习惯于用天然热源和自然通风干燥物料，但是由于自然条件的约束，生产能力非常低，这类的干燥方式逐渐被人为可控的热源和机械通风除湿手段所取代。也就是现在的干燥设备。干燥机的使用已经有上百年的历史，固定床式干燥机是近代干燥机的鼻祖。在19世纪中叶，洞道式干燥机的使用标志着干燥机由间歇操作向连续操作方向的发展，而随着回转筒干燥机的使用标志着干燥机的发展又向前迈了一大步。回转圆筒干燥机较好地实现了颗粒物料的搅动，干燥能力和强度得以提高。一些行业分别发展了适应本行业要求的连续操作干燥机，如纺织、造纸、油脂行业的滚筒干燥机[2][3][4]。在目前的煤干领域应用最广、运行最稳定的设备便是滚筒干燥机[5]。20世纪初期，肉制品的生产也开始使用干燥机，喷雾干燥机的出现为大规模干燥液态物料提供了有力的工具。上世纪40年代开始，随着流化技术的发展，高强度、高生产率的沸腾床和气流式干燥机相继出现。而冷冻升华、辐射和介电式干燥机则为满足特殊要求提供了新的手段。远红外和微波干燥机则是60年代开始发展的。每一类干燥机随着时间的发展，都有不同的创新，譬如吸附式干燥机由最初庞大而笨重的双塔吸附式干燥机变为模块吸附式干燥机，直至现在发展为模芯吸附式干燥机，外观及处理效果上都取得了一定的突破。从上世纪60年代开始，干燥设备的科技含量凸显主导作用，远红外和微波干燥机在这个时代发展迅速，到了21世纪，干燥机的发展更趋向于自动化、高效率、低能耗、环保型的，以此为标准进行调整干燥设备的产品结构，使干燥机越来越符合社会的发展需要。因此,对滚筒干燥机进行设计研究具有重要的工程意义。 1.2滚筒干燥机发展现状及分类 1.2.1国内外发展现状 目前我国机械行业中，滚筒干燥机占据所有烘干设备中最大的份额，回转窑设备和破碎机设备紧随其后，三者销量的总和相当于机械行业总销量的一半以上，国外市场我国出口烘干设备的类型也逐渐扩大，但是绝大部分是低端的设备，在欧美发达国家的高端市场，我国滚筒干燥机设备的市场占有率还是很低的。近年来，以数控化、集成化、节能型、大型滚筒干燥机技术革新正蓬勃的发展［６～１０］，这给许多滚筒干燥机设备厂家带来了前所未有的发展机遇和挑战，国内经济的发展，对滚筒干燥机设备的需求是巨大的，尤其是工矿建筑等行业的需求，要求设备厂家严格按照设备生产质量和交货期限发货，确保客户生产能顺利进行，同时促进我国滚筒干燥机产业朝良性方向发展。新型干燥机结构不断涌现，如JNG型滚筒干燥机、链式滚筒干燥机、AQZ313双滚筒干燥机以及节能型的滚筒干燥机设备。尽管有如此之多的机型，但是国内外深入研究的单位并不多，且理论落后于生产。由于滚筒干燥机机理复杂，难以使用简单的数学模型解决问题，国外许多单位使用数值解法求解滚筒干燥机内物料颗粒的运动轨迹和传热传质的模型，然后利用计算机仿真的方法研究这类问题。因此，研究高效、节能型滚筒干燥机已经成为一个世界性的课题。 1.2.2滚筒干燥机分类 滚筒干燥机的主要分类方式有四种,其中,按滚筒的数量可以分为单滚筒、双滚筒干燥机［１１～１４］；按操作压力可分为真空式和常压式两种干燥机；按布膜形式可以分为顶部进料、进液式和喷溅式干燥机等；按工作方式可分为间歇式和连续式干燥机。 1.3滚筒结片机工艺流程、结构设计以及制造检验要求 1.3.1工艺流程 本课题研究的滚筒结片机属于滚筒干燥机的一种，主要由滚筒、料液槽、进气头、排气管、排液虹吸管、螺旋输送器和刮刀组成。其工作原理是：需要干燥处理的料液流入滚筒料液槽内，干燥滚筒在传动装置驱动下，按额定转速转动。物料由布膜装置在滚筒表面形成料膜，滚筒连续通入加热介质加热滚筒，由筒壁传热使料膜的湿份汽化，再通过刮刀将达到干燥要求的物料刮下。湿空气排气管被抽走, 从而达到干燥目的[１５][1６]。 1.3.2结构设计 滚筒干燥机的结构设计主要包括：1.滚筒；2.布膜装置；3.刮料装置；4.传动装置5.进气与排液装置 [１７～１９]。滚筒组件包括筒体、端盖、端轴和支承轴承等。其中端盖和端轴，按其工作状况下传递扭矩的状态，分为主动和从动两侧。主动侧的端轴上，组装输人功率的传动件。筒体内的供热介质，是从端轴的一侧或两侧组装的进气头中引人或引出，故端轴和端盖为空心的结构。滚筒组件的受力状态和强度与刚度条件表达如下： 受力状态滚筒组件在工作状态下承受的作用力可按支承于两个铰支点上[２０～２２]弯矩和扭矩计算根据运动性质和结构形状，绕轴线做匀速转动、变截面空心转轴进行分析。单滚筒受力计算和确定弯扭矩作用下的危险断面如下所示：在计算弯矩中。可将刮刀作用力和自重作为均匀分布载荷，将端轴上安装的传动件承受力及两端端盖自重，作为集中载荷。首先对两个铰支点进行受力分析，将作用力分为水平和垂直两个方向进行分析。通过公式： R= (1) 式中： R铰支点合力 Rx铰支点水平方向分力 Ry铰支点垂直方向分力 然后分别计算两个方向的剪力为0处，从而获得各自弯矩图。各作用点的总弯矩表达为： Mn= (2) 式中：Mn总弯矩；Mnx水平方向弯矩；Mny垂直方向弯矩 齿轮计算：作用力计算使用公式N＇=NＤη１η２η３式中η１η２η３分别为各级减速传动效率。齿轮最大扭矩为 , n为发动机转速。 1.3.3制造检验要求 干燥机结构布局合理，造型美观，操作简便，便于维修。滚筒在给定的转速范围应为无极调速。对于加料装置，结构上保证湿物料固液混合均匀，不沉淀。对于卸料装置应当保证刮刀可以均匀调节压紧力。 不锈钢制滚筒应按照GB 150制造检验，与物料接触的滚筒表面加工粗糙度不大于GB/T 1031-1995中的0.8微米，滚筒部件机械加工的形状和位置公差不低于GB/T 1184-1996中规定的8级。 设备传动系统中的裸露部件应有安全防护罩加以保护。同时电器设备应符合GB 14048.5的要求。 1.4总结与展望 近几年我国的各行业飞速发展，加工规模不断增大，而滚筒干燥机的运用在某些行业仍然不能与国际领先技术匹及，所以在单机处理量日益提高的情况下，研究蒸汽滚筒干燥机的节能技术和方法对提高能源利用效率，降低能耗[23][24]和运行成本[25]有着重要意义。 参考文献 ［１］杨兆麟.滚筒干燥机在磷铵工业中的放大设计应用[J].化工厂设.1986(02):25-32 ［２］G. Rodriguez,J.VasseurF.Courtois.Design and Controlof Drum Dryers for the Food Industry. Part 1. Set-Up of a Moisture Sensor and an Inductive Heater[J].ournal of Food Engineering ,1996(28):271-272. ［３］ M.A. Gavrielidou，N.A. Vallous，T.D. Karapantsios . Heat transport to a starch slurry gelatinizingbetween the drums of a double drum dryer[J]. Journal of Food Engineering ,54 (2002): 45-58. ［４］李玉林,吴伟中,商振华.蒸汽滚筒干燥机节能技术研究[J].农业机械报,2011(14):78-80. ［５］岳世松.基于ANSYS软件二次开发的滚筒干燥机轮带参数化分析[J]. 选煤技术,2011(2):7-10. ［６］王振.JNG型煤泥滚筒干燥机的应用[J].煤炭加工与综合利用，2009(3):28-30. ［７］ 车耀坤,屈一新,王水等.无抄板间热式滚筒干燥机传热研究[J].北京化工大学学报,2010 37(5):1-4. ［８］梁波.3.4 x 28 m泥料滚筒干燥机在土城矿选煤厂尾煤干燥中的应用[J].煤炭加工与综合利用,2011(4):44-47. ［９］ 江建筑.LZT18/90型滚筒逸煤机传动系挽改造[J].选煤技术,2004(2):30. ［１０］郑先哲，周修理，王建英. 滚筒式牧草干燥机参数模拟与分析[J].东北农业大学学报,2009(40-9):97-101. ［１１］ 冯承, 张燕萍.滚筒干燥技术及其在变性淀粉生产中的应用[J].包装与食品机械,2004,22(6) :34-37. ［１２］M.A.Gavrielidou ,T.D.Karapantsios,M.Kostoglou.performance of double drum dryer producing pregelatinized maize starcher[J]. Journal of Food Engineering ,51(2002)171-183. ［１３］边永峰,范剑明,吉仁塔布等.滚筒干燥设备的开发研究[J].化工装备技术,2012,36(4). ［１４］ Erdinc Ilhan, Fehim Findik, Salim Aslanlar. An investigation of the factors affecting the design of drum dryers[J]. Materials and Design 24 (2003): 503-507 ［１５］吴伟中.大型滚筒干燥机设计和应用探讨[J].粮油加工,2007(1)74. ［１６］杜润鸿.开创干燥工业新纪元高达滚筒干燥机[J].粮食加工与食品机械.2002(1):29-30. ［１７］边永峰,范剑明,吉仁塔布等.滚筒干燥设备的开发研究[J].化工装备技术,2012,33(4)：4-7. ［１８］杜会琴.间接烘干膨润土的干燥设备火筒式滚筒干燥机[J]. IMP化工矿物与加工2006(10):31. ［１９］ Phani K. Adapa; Greg J. Schoenau; Edwin A. Arinze. Fractionation of Alfalfa into Leaves and Stems using a Three Pass Rotary Drum Dryer[J]. Biosystems Engineering,(2004) 91(4):455-463. ［２０］李方,朱伟，付黄河.用于中药浸膏干燥的滚筒干燥机［J］山西化工2007，27（5）:52-54. ［２１］童玉武，苗延年,张炎等.双沸腾污泥滚筒干燥机搅拌轴优化设计 [J].2014(5):222-225. ［２２］金国淼.化工设备设计全书-干燥设备（M）.化学工业出版社.2002版:220-283. ［２３］姜玉山,高建伟,郭广军等.节能型滚筒干燥机的应用[J].燃料与化工,2003 34(6).:299-301. ［２４］黄爱民,许铁建，米治华等.节能滚筒干燥机在天宏焦化公司的应用[J].选煤技术,2003(2):28-30. ［２５］秦强,马力强.压滤煤泥滚筒干燥工艺的改进[J].选煤技术,2000(02):34-35. |
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
2.1 本课题研究的问题
本课题以分子滚筒干燥机为研究对象，所以需要熟悉滚筒干燥机的工作原理、工艺流程和设计方法，设计出设备的基本结构。并绘制1#图6张，包含装配图及主要附件。完成毕业设计技术报告一份。
2.2本课题采用的研究手段
