毕业设计开题报告1011.doc

毕业设计（论文）学生开题报告课题名称气流冲击粉碎机机构的设计课题来源指导老师项目课题类型BX指导教师杨怀玉老师学生姓名幸前程学 号0910113126专业班级09机自职一班本课题的研究现状、研究目的及意义（一）国内研究现状：本课题研究的是气流冲击粉碎机机构的设计，粉碎是在高速气流（300500m/s）作用下，物料通过本身颗粒之间的撞击、气流对物料的冲击剪切作用以及物料与其他构件的撞击、摩擦、剪切等作用使其粉碎。粉碎操作的种类（按细度分）粗粉碎：原料粒度在401500mm范围内，成品粒度550mm中粉碎：原料粒度在10100mm范围内，成品粒度510mm微粉碎：原料粒度在510mm范围内，成品粒度100m以下超微粉碎：原料粒度在0.55mm范围内，成品粒度1025m以下。粉碎原料最重要的质量指标之一是粒度和力度的分布，而粒度和粒度的分布决定了分体产品的许多技术性能和实际应用范围。例如，物料的表面积、化学反应速率、吸附性、堆积性、在液相介质中的沉降速度、溶解性光学性能、电性、磁性等，都与应用范围有直接关系。而诸多产品的应用领域对物料的粒度及粒度分布均匀有严格的要求。粉碎是当代飞速发展的经济社会必不可缺少的一个工业环节，粉体技术被看做是高技术工业最重要的基础技术之一，现代工程技术的发展要求呈粉体状态的原料和制品具有细而均匀的粒度和尽可能低的污染程度，颗粒粒度细化后比表面积增大，可在各种场合，如填料、染料、医疗、催化剂、磁记忆组建高、级磨料、固体润滑剂、精细陶瓷、化妆品等方面都表现出很好的性能。在各种金属非金属、化工原料及建筑材料的加工过程中，粉碎作业是抵消作业，要耗费巨大的能量，物料在粉碎过程中，由于产生发热，振动和摩擦等作用，使能源大量消耗。因而多年来，技术人员一直在研究如何达到节能，高效的完成粉碎的过程。从理论研究到创新设备（包括改造旧的设备）直至改变生产工艺流程随着我国国民经济的发展，技术水平的提高、产品层次、品种的丰富、质量的提高，对粉体加工工业提出更高的要求，细粉、微粉、超微粉的应用范围不断扩大。各种传统产业中，制作粉体作为产品、添加剂、填充剂的生产，复合改性、再生、提纯各种工艺更普遍了。因此粉体加工机械的需求迫切性是可想而知的，而目前国内的现状是急需开发高性能、适用性广泛或者简易而加工程度高的或者专业性特别强的特种粉碎机械。根据实际生产需求，设计了气流冲击式超微粉碎机（二）国外研究现状：从1980年Baker提出对气流磨专利以来，出现了不同形式的气流磨。从历史的角度看，最初尝试的是冲击体型，而成功地应用于工业上则归结于对吸入式，尤其是立式循环性的开发，直到现在，也可以认为仍然以立式循环为主，而水平离心式则是最普通的型式、另外，喷嘴内吸入型、冲击体型、气流冲击型分别应用于各种特定领域的工业活动中。归纳起来，目前工业上应用的气流粉碎机大致可以按以下分类：A扁平式气流磨B循环管式C靶式气流磨D对喷式气流磨 E流化床对喷式气流磨扁平式和循环管式气流磨上述气流粉碎机中，应用最广泛的是扁平式和循环管式。其工作原理基本一样：物料从料斗加入后，经文丘里喷嘴加速到超音速进入粉碎室，在一组粉碎喷嘴的旋流带动下做循环运动。在这个过程中，颗粒间、碰撞、摩擦而粉碎.粗粉在离心力的作用下甩向粉碎室周壁做循环粉碎，而粉碎因失去离心力，在向心气流的带动下导入出料口排除被收集，在整个粉碎过程中，既进行体积粉碎，也进行表面粉碎。并因物料在磨机内停留的时间相对较长，表面粉碎的比例高，故生成的粒子形状也比较圆滑。这类气流磨已相当成熟，国内外生产厂家也不少。比较典型的代表机种有美国Sturtevant Mill公司的Micronizer型和日本清新企业的STJ型JOM型，而国产机种主要为宜兴化机厂的GTM型和上海化机三厂的QS型。靶式气流磨靶式气流磨是利用高速气流夹带物料撞向冲击靶进行冲击粉碎的设备。相对前述两种气流磨来说，它更容易处理相对较粗的粒子，冲击得粉碎力很大，常用于高分子聚合物和纤维状物料的粉碎，但不可能活得很细的粒子，粒度分布也较宽。这种粉碎机以体积粉碎为主，生成的粒子有棱角，另外，靶板易损也是其一大缺点。对喷式气流磨对喷式和流化床对喷式则是将物料加到相对喷射的超音速气流中相撞而粉碎的设备，后者是在前者的基础之上，加入了流态化这一理论而开发出来的，近年来应用也越来越广泛。由于物料不直接撞击机体，所以它能比前述几种机型粉碎更硬的物料，可达莫氏硬度10级，在粉碎效率上也有一定的提高。流化床对喷式的工作原理式：物料加入后利用二维或三维设置的数个喷嘴喷汇的气流冲击能，及其气流膨胀呈流化床悬浮翻腾而产生的碰撞、摩擦进行粉碎，并在负压气流带动下通过顶部设置的涡轮式分级装置细粉排出，粗粉受重力沉降返回粉碎去继续粉碎。德国公司在流化床对喷式气流磨的研制方面处于领先，代表机型有Alpine公司的AFG型（粉碎喷嘴水平设置）和AFC-R兴（粉碎喷嘴三维设置）。国内有部分厂家以仿制为主，也生产一些流化床对喷式气流磨，但型号、规格都不是很全，至于作深入研究的还是很少。 由于粉碎机在各行各业的普遍使用，因此国内外对粉碎机的研究与发展均很重视。日本细川公司研制的ACM型粉碎机，是典型的立轴内分级式微粉碎机，西班牙克拉维约机械制造公司和埃格斯曼特种饲料公司联合设计制造的立式粉碎机系统也大受欧洲各国普遍欢迎。（三）研究目的、意义：改善粉碎操作，简化粉碎流程，改进粉碎机械，对于提高成品的产量和质量，提高劳动生产牵，减少设备投资，节约动力消耗，降低生产成本。也就是对于达到优质、高产、低耗具有重大意义。课题类型：（1）A工程实践型；B理论研究型；C科研装置研制型；D计算机软件型；E综合应用型（2）X真实课题；Y模拟课题；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。本课题的研究内容设计内容： （1） 粉碎机采用气流冲击式；（2） 结构采用超细粉碎-分级-体型式；（3） 粉碎机分级机的设计；（4） 粉碎粒度达到70m。设计目标：改善粉碎操作，简化粉碎流程，改进粉碎机械，提高成品的产量和质量，提高劳动生产牵，减少设备投资，节约动力消耗，降低生产成本。方案的初步选定：粉碎机由电机、粉碎室、喷嘴、加料口、二次风管、流化床、分级区、分级轮、分级轮迷宫环、上出料口等组成。工作原理物料在风机抽力作用下随上升气流运动至分级区，在高速旋转的分级轮产生的强大离心力作用下，使粗细物料分离，符合粒度要求的细颗粒通过分级轮进入旋风分离器和除尘器收集，粗颗粒下降至粉碎区继续粉碎。电机带动分级轮在分级壳体中高速转动（转速可任意调节），分级机中形成强大的离心力。进入到分级机中的气粉混合物先进入分级轮内部，在离心力的作用下，大或重的颗粒受离心作用力大，故被甩至分级轮外围至分级机边壁，并不再受离心力的影响，自然下落到粉碎主机内继续粉碎或者下落到出料口进行收集；小或轻的物料受离心力作用小，在分级轮内部悬停，受引风机的引风力影响被带至高处，顺管道动动至下一组件内被分级或收集。通过变频调节分级轮的转速便可调整分级机中离心力的大小，达到分出指定粒度的物料的目的。本课题研究的实施方案、进度安排计划10周完成毕业设计，具体安排如下：（1） 1-2周 查阅资料，收集信息，查找数据并进行学习（2） 3-4周 整理资料，完成开题报告的撰写、提交及外文资料翻译（3） 5-6周 气流冲击粉碎机机构的系统设计计算与计价初步方案的确定（4） 7-9周 粉碎机所用的电动机、分级轮的选择与设计（5） 10-12周 粉碎机所用的电动机、分级轮的选择与设计（6） 13-14周 整理论文，编写毕业设计说明书，准备答辩（7） 15周 答辩已查阅的主要参考文献:1 崔建云.食品加工与机械设备,中国工业出版社2 殷涌光.食品机械与设备,化学工业出版社3肖旭霖. 食品加工机械与设备北京：中国轻工业出版社，19964沈再春.农产品加工机械与设备M北京：农业出版社，1993 5张裕中.食品加工技术设备M北京：中国轻工业出版社，2002 6顺成林.粉体生产与冲击式粉碎机J中国粉体技术，2002，（2）7李凤生.超细粉体技术M.北京:国防工业出版社,20018盖国胜.超细粉碎分级技术理论研究工艺设计生产应用M北京中国轻工业出版社，20009王燕彩.流化床式气流粉碎机在煤超细粉碎过程中的应用.J煤矿机械2011,（1）:205-20710 李国康，杨云川，朱英杰，张承军.流化床气流粉碎机效应分析沈阳工业学院学报，2003，（2）：69-72 11王永强，王成瑞.气流粉碎机动态参数对粉碎效果影响的研究J中国粉体技