本文關(guān)鍵詞：連續(xù)式果蔬高壓滲透膨化設(shè)備設(shè)計及研究

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【摘要】：水果和蔬菜營養(yǎng)價值高,其成分中包含的各種維生素、植物纖維和生物酶等對人體健康十分有利。我國是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)與消費大國,果蔬資源在世界范圍內(nèi)位居首位。近年來果蔬產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,2011年蔬菜總產(chǎn)量已經(jīng)超過糧食,成為我國第一大農(nóng)產(chǎn)品,果蔬產(chǎn)業(yè)成為我國農(nóng)業(yè)中的支柱型產(chǎn)業(yè)。但果蔬品在儲藏和運輸環(huán)節(jié)由于方法不當損耗較大,造成果蔬資源大量浪費。因此開展和研發(fā)果蔬深加工技術(shù),對提高果蔬資源利用率,增加果蔬產(chǎn)業(yè)利潤,促進產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展具有重要的意義。低溫高壓氣流膨化干燥技術(shù)是近年來新興的一種果蔬加工技術(shù),由于果蔬膨化產(chǎn)品無油脂無添加劑,口感酥脆,較好地保存了果蔬原有的營養(yǎng)物質(zhì),這項深加工技術(shù)也越來越受到大家的關(guān)注。本文以低溫高壓膨化干燥技術(shù)為研究對象,總結(jié)分析了近幾十年來國內(nèi)外關(guān)于該技術(shù)的研究進展。針對現(xiàn)有的膨化工藝和設(shè)備中存在的不足,從改善產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率和能量利用率等角度出發(fā),提出改進方案。對生產(chǎn)工藝進行改進,提出了氮氣高壓滲透膨化工藝方案。即由氣爆脫殼技術(shù)聯(lián)想到利用氮氣分子在高壓的作用下,通過果蔬毛細孔緩緩滲入到組織內(nèi)部,保持高壓一定時間,迅速泄壓后由于果蔬內(nèi)外壓差和毛細孔的阻滯作用,使得果蔬發(fā)生膨化。為驗證新工藝的可行性,采用蘋果片為膨化原料,搭建起相應(yīng)的試驗平臺,試驗結(jié)果表明采用氮氣滲透膨化技術(shù)可以實現(xiàn)蘋果片膨化過程。通過單因素試驗,初步確立了工藝操作參數(shù)。之后進行二次正交旋轉(zhuǎn)組合試驗,建立了膨化壓差、膨化溫度和抽空時間對含水量,復(fù)水比,膨化度的二次回歸方程模型,分析結(jié)果表明該數(shù)學模型可靠。通過響應(yīng)面分析得出了操作參數(shù)的交互作用對產(chǎn)品品質(zhì)的影響規(guī)律,最后進行參數(shù)優(yōu)化得到氮氣滲透膨化的最佳工藝參數(shù)值。對膨化設(shè)備進行改進,針對現(xiàn)有間歇式設(shè)備存在的生產(chǎn)周期長,生產(chǎn)產(chǎn)量低等問題,提出一種連續(xù)式滲透膨化設(shè)備方案。簡要地闡述了新型連續(xù)式膨化設(shè)備的工作原理,設(shè)計確定連續(xù)設(shè)備的總產(chǎn)量。結(jié)合前期試驗確定的操作參數(shù)值,對連續(xù)式設(shè)備進行設(shè)計,包括對膨化殼體、旋轉(zhuǎn)料框、端面和徑向密封件、真空罐和支座等部件的設(shè)計計算,以及對傳動機構(gòu)的選型設(shè)計等。采用ANSYS軟件對連續(xù)式高壓膨化設(shè)備的膨化殼體、旋轉(zhuǎn)料框及支座進行了有限元分析。根據(jù)分析結(jié)果,殼體的最大等效應(yīng)力發(fā)生在出料口位置,其值小于材料的許用應(yīng)力值,最大變形量較小;在對不同厚度擋板的旋轉(zhuǎn)料框逐一進行應(yīng)力應(yīng)變分析后得出,當厚度選擇20mm和30mm時,最大等效應(yīng)力值超過材料需用應(yīng)力值且最大變形量過大,而當厚度為40mm,50mm時,結(jié)構(gòu)強度滿足要求,為減輕設(shè)備重量考慮,優(yōu)先選擇了40mm厚度的料框結(jié)構(gòu);對改型設(shè)計的支座進行受力分析,支座最大應(yīng)力值和變形量均較小,結(jié)構(gòu)強度滿足要求。
【關(guān)鍵詞】：滲透膨化 旋轉(zhuǎn)料框 連續(xù)式旋轉(zhuǎn)膨化 結(jié)構(gòu)設(shè)計 有限元分析
【學位授予單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TS255.35
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-18
• 1.1 引言12-13
• 1.2 果蔬干燥技術(shù)種類及特點13-14
• 1.3 低溫高壓膨化干燥14-17
• 1.3.1 低溫高壓膨化干燥原理14-15
• 1.3.2 低溫高壓國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.3 低溫高壓膨化干燥技術(shù)與裝備存在的問題16-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-18
• 2 氮氣高壓滲透膨化干燥的試驗研究18-34
• 2.1 高壓滲透膨化干燥18-20
• 2.1.1 氣體介質(zhì)18-19
• 2.1.2 膨化原料19-20
• 2.1.3 工作原理及工藝流程20
• 2.2 試驗研究20-33
• 2.2.1 試驗平臺及裝置20-21
• 2.2.2 試驗材料、方法21-22
• 2.2.3 試驗步驟22-23
• 2.2.4 預(yù)干燥試驗23
• 2.2.5 單因素試驗設(shè)計及結(jié)果23-26
• 2.2.6 二次回歸正交組合試驗設(shè)計與結(jié)果26-33
• 2.3 本章小結(jié)33-34
• 3 新型旋轉(zhuǎn)式連續(xù)膨化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計34-60
• 3.1 連續(xù)式膨化設(shè)備的工作原理34-36
• 3.2 設(shè)計產(chǎn)量的確定36-37
• 3.3 旋轉(zhuǎn)膨化器的殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計37-42
• 3.4 旋轉(zhuǎn)部件設(shè)計42-48
• 3.4.1 旋轉(zhuǎn)料框設(shè)計42
• 3.4.2 密封結(jié)構(gòu)設(shè)計42-48
• 3.5 傳動裝置選型計算48-53
• 3.6 端蓋設(shè)計及其安裝件的選型53-56
• 3.7 夾套的設(shè)計56-57
• 3.8 支座設(shè)計57-59
• 3.9 本章小結(jié)59-60
• 4 連續(xù)式真空干燥設(shè)備選型設(shè)計60-72
• 4.1 真空罐筒體設(shè)計60-61
• 4.2 真空罐封頭的選取61-62
• 4.3 真空罐法蘭及視鏡的選取62-63
• 4.4 真空罐夾套設(shè)計63-64
• 4.5 真空罐支座選型64-65
• 4.6 真空干燥罐的設(shè)備接口設(shè)計65-66
• 4.7 抽真空設(shè)備選型66
• 4.8 物料輸送裝置選型66-68
• 4.9 真空閥及加熱裝置選型68-69
• 4.10 連續(xù)性膨化設(shè)備整體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計69-70
• 4.11 本章小結(jié)70-72
• 5 連續(xù)式膨化設(shè)備的結(jié)構(gòu)有限元分析72-86
• 5.1 殼體的有限元分析72-75
• 5.2 旋轉(zhuǎn)料框有限元分析75-81
• 5.3 支座結(jié)構(gòu)的限元分析81-84
• 5.4 本章小結(jié)84-86
• 6 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 全文總結(jié)86-87
• 6.2 展望87-88
• 致謝88-90
• 參考文獻90-94
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及專利目錄94-95

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 董繼先;李靖;袁越錦;劉欣;;獼猴桃組合干燥工藝參數(shù)的優(yōu)化[J];食品科技;2015年09期

2 王晶;陳海峰;王娟;;蘋果片氫氣膨化工藝研究[J];食品科技;2015年09期

3 于蒙杰;張學軍;牟國良;鄢金山;張洪;史增錄;;我國熱風干燥技術(shù)的應(yīng)用研究進展[J];農(nóng)業(yè)科技與裝備;2013年08期

4 鈕福祥;王紅杰;徐飛;孫健;岳瑞雪;朱紅;;果蔬真空油炸脫水技術(shù)研究及果蔬脆片產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況[J];中國食物與營養(yǎng);2012年02期

5 王文生;;“十二五”期間我國果蔬冷鏈物流面臨的機遇與挑戰(zhàn)[J];保鮮與加工;2011年03期

6 艾敏;付蕓;;一種二維轉(zhuǎn)臺的中框架有限元分析[J];長春理工大學學報(自然科學版);2011年01期

7 楊衛(wèi)東;李麗秀;王文生;;我國生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流保鮮中存在的問題及對策[J];保鮮與加工;2009年05期

8 王相友;操瑞兵;孫傳祝;;紅外加熱技術(shù)在農(nóng)業(yè)物料加工中的應(yīng)用[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2007年07期

9 張俊巧;高克義;;生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈流通的保鮮原理及發(fā)展意義[J];保鮮與加工;2007年04期

10 張a\,徐艷陽,孫金才;國內(nèi)外果蔬聯(lián)合干燥技術(shù)的研究進展[J];無錫輕工大學學報(食品與生物技術(shù));2003年06期

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本文編號：512377