【正文】 Fluidization。三個(gè)月的努力，方案設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，但這并不是結(jié)束，而僅僅是一個(gè)開始。 改進(jìn)后的方案是，將破碎刀的上邊也和軸連接起來，形成一個(gè)簡(jiǎn)支梁的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的改進(jìn)并不影響它的正常工作。因此可以將粗返料器的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。將干燥理論及振動(dòng)理論應(yīng)用于造粒機(jī)的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，并且參考了同類的機(jī)器設(shè)計(jì)圖紙，以使整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)合理科學(xué)，功能原理有依有據(jù)。目前市場(chǎng)上鋼材的價(jià)格為3000元/噸。一方面內(nèi)箱體的溫度可以傳給外箱體內(nèi)溫度較低的空氣，進(jìn)行預(yù)熱，外箱體起到一個(gè)保溫的作用，不至于使熱量白白的流失掉，這樣周圍環(huán)境溫度的變化不會(huì)太大，對(duì)于別的設(shè)備來說也是很有意義的。(7)節(jié)距p的計(jì)算=6+10=16mm （）(8)彈簧的自由高度H的計(jì)算彈簧兩端圈并緊磨平，同時(shí)滿足，則自由高度H按下式計(jì)算：mm （）(9)彈簧展開長(zhǎng)度的計(jì)算彈簧螺旋升角： （）滿足在5~9的要求。計(jì)算d時(shí)應(yīng)注意：彈簧采用碳素彈簧鋼絲時(shí)，許用剪應(yīng)力和彈簧絲直徑d有關(guān)，因此要用試算法來確定彈簧絲的直徑d。彈簧各圈之間在自由狀態(tài)下應(yīng)有適當(dāng)間隙以便在彈簧受壓時(shí)能產(chǎn)生相應(yīng)的變形。為確保這一點(diǎn)，除在設(shè)計(jì)選型時(shí)要考慮必要條件外，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整是必不可少的。 輸料系數(shù)：η= 物料結(jié)合系數(shù)：km=。Φ開孔直徑： =（3）開孔數(shù)：N=α( /) =() 2=1102（4）開孔間距=103/（5）穿孔風(fēng)速（6）校核噎塞速度：Uy=1102 Ur dma ( Ur +1000)=1102(3103) (+1000)= m/s因?yàn)?，所以符合要求。該部分的設(shè)計(jì)也是通過嚴(yán)格計(jì)算確定結(jié)構(gòu)尺寸和操作的方式。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)十分明顯。如圖36，粗料從入口8進(jìn)入粉碎室5之后，經(jīng)過上面兩組互成角度的破碎刀的高速打散，落至孔板。過于細(xì)小的顆粒漏到最下層。當(dāng)氣流托不住它的時(shí)候，也就是達(dá)到沉降速度，顆粒將從喉口進(jìn)入落料室，通過方形法蘭1進(jìn)入干燥分級(jí)體。經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查和對(duì)同類設(shè)備的性能分析，考慮選用如下結(jié)構(gòu)： ， 1. 重力傳感器；；；；；進(jìn)料原理如下：首先通過加料口3向儲(chǔ)料筒中一次性加入適量的粉料，大約100kg左右，進(jìn)料時(shí)通過電磁閥打開快裝氣嘴6處的閥門，使高壓風(fēng)將粉料通過進(jìn)料管吹上去。在造粒室內(nèi)，流化氣流的作用下，顆粒開始生成，逐漸長(zhǎng)大，長(zhǎng)大到一定程度，慢慢下落。（3）流化氣體的流量e與造粒室溫度a之間的關(guān)系根據(jù)式（），當(dāng)其他的因素值取零值時(shí)可知剩余兩因素之間的關(guān)系，即： （）根據(jù)生產(chǎn)的需要，確定有價(jià)值的成粒率區(qū)間，當(dāng)成粒率在85%以上時(shí)，隨著流化氣體的流量的增加，成粒率不斷增高。（1）造粒室溫度對(duì)造粒性能的影響 （）當(dāng)溫度由逐漸上升時(shí)，成粒率不斷增加，到達(dá)時(shí)達(dá)到最高值，超過此溫度時(shí)成粒率逐漸下降。由式（）可知，、ｙ和是影響顆粒粒徑增長(zhǎng)的主要因素。涂布生長(zhǎng)是以晶種(某個(gè)顆粒核由顆粒附聚而成的大顆粒)為核心，顆粒不斷地沉積到晶種表面。根據(jù)每個(gè)顆粒力的平衡關(guān)系，可以導(dǎo)出: （） （）式中：ｕ－顆粒運(yùn)動(dòng)的相對(duì)速度，ｍ/ｓ；—顆粒運(yùn)動(dòng)速度，ｍ/ｓ；—顆粒粘性斯托克斯數(shù)；ｈ－粘合劑涂厚，m；ｘ－兩顆粒之間的距離，m；ａ－顆粒的半徑，ｍ；ｍ—顆粒的質(zhì)量，kg；－液體橋的粘度，－顆粒的密度，；—液橋粘性力，N；；—粘合劑表面張力，N/m。這種狀態(tài)下由于細(xì)粉粒結(jié)合不緊密，毛細(xì)管力起不到應(yīng)有的作用，各粉粒間的粘結(jié)力較弱；第二階段顆粒在流化床中繼續(xù)流化碰撞，被進(jìn)一步壓密，引起毛細(xì)管形狀和尺寸的改變，（b）。粘合劑流率的影響跟濃度的影響相似。前者稱為層式涂布方式(layering)，后者則稱為團(tuán)聚方式(agglomeration)。因此其節(jié)能和環(huán)保的設(shè)計(jì)更是合理周到，適合當(dāng)前的可持續(xù)發(fā)展主題。用于肥料時(shí)肥效緩釋性強(qiáng)，且大顆粒非均質(zhì)復(fù)合肥可根據(jù)農(nóng)作物不同生產(chǎn)時(shí)期釋放不同肥分，肥料利用率高；用于醫(yī)藥時(shí)可抗靜電、遮蔽苦味、速溶和控釋；用于農(nóng)藥生產(chǎn)領(lǐng)域，可使高毒農(nóng)藥低毒化，延長(zhǎng)藥劑有效期限，減少飄移，避免或減輕殺傷天敵，使用安全、方便等。在振動(dòng)流化床中，物料的輸送是由振動(dòng)來完成，同時(shí)，振動(dòng)還可使物料的最小流化速度降低，而送給流化床的熱風(fēng)只是用來傳熱和傳質(zhì)，這就可明顯地節(jié)省能量。（2）工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備裝置緊湊，投資節(jié)?。唬?）能耗較低；（4）產(chǎn)品粒度比普通噴霧干燥法大；（5）產(chǎn)品表面光潔、無結(jié)塊，具有很好的流動(dòng)性；（6）流化床的床層溫度分布均勻，傳質(zhì)、傳熱速率快，生產(chǎn)能力大。其裝置可分立式和臥式兩種型式。為達(dá)到同一造粒目的，傳統(tǒng)造粒過程不僅操作時(shí)間長(zhǎng)、物料損失多，而且操作條件也很差，難以滿足生產(chǎn)的要求。噴霧造粒法是將液體物料向逆流或并流的氣流中噴霧，在液滴與氣流間進(jìn)行熱量與物質(zhì)傳遞而制得球狀粒子的方法，在造粒操作的同時(shí)進(jìn)行干燥操作的噴霧干燥法及經(jīng)空氣冷卻而固化的噴霧冷卻法為其代表。擠壓造粒也是目前我國(guó)粉體造粒的主要方法之一。一次造粒成型率低，合格粒子所占比例小，整個(gè)流程長(zhǎng)，熱量損失大，能量消耗大，粉塵污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。造粒技術(shù)在近幾十年來迅速發(fā)展，形成了攪拌造粒法、壓力造粒法、熱造粒法、噴霧造粒法、流化床造粒法以及在液體介質(zhì)中進(jìn)行的造粒法等近10種工藝，已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、輕工等工業(yè)部門。上世紀(jì)初，這種造粒技術(shù)己經(jīng)成為許多工業(yè)生產(chǎn)過程中的基本過程。振動(dòng)流化床中流化特征的經(jīng)驗(yàn)公式在許多論文中針對(duì)各種應(yīng)用有很多的報(bào)道。該機(jī)使用粉狀原料，成品為疏松顆粒，粒度均勻，并且顆粒的大小可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)，連續(xù)生產(chǎn)。本機(jī)具有造粒效率高，干燥效果好，返料率小，能耗低，操作簡(jiǎn)單，占地面積小，投資小等眾多優(yōu)點(diǎn)，能廣泛地適用于制造咖啡、添加劑、藥品、食品等疏松顆粒的制造。本文根據(jù)圓柱形振動(dòng)流化床噴霧造粒的機(jī)理，研究了顆粒的生長(zhǎng)規(guī)律，對(duì)影響成粒的因素進(jìn)行了分析，計(jì)算了造粒過程中的關(guān)鍵參數(shù)，并根據(jù)計(jì)算參數(shù)，參考市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品進(jìn)行了設(shè)計(jì)，最終做出了振動(dòng)流化連續(xù)造粒機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)配套的設(shè)備有個(gè)初步的選型。到上世紀(jì)30年代，發(fā)展更為迅速，其主要原因是：(1)農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要使用高質(zhì)量的氮肥，而非顆粒狀的氮肥易產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)塊現(xiàn)象。以下對(duì)其成粒原理及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單敘述。壓力造粒法是將粉末限定在一定空間中通過施加外力而壓緊為密實(shí)狀態(tài)。熱造粒法是通過熱量傳遞將小顆粒形成較大的實(shí)體的造粒方法。用噴霧法造?？商幚淼囊后w物料形態(tài)有：溶液、膏狀物或糊狀物、懸濁液和熔融液等。在目前眾多造粒方法中，流化床造粒越來越引起人們的關(guān)注。按噴嘴位置有三種形式，上部噴霧，水平噴霧和底部噴霧。但是這種傳統(tǒng)的流化床造粒技術(shù)有其缺點(diǎn)。自振動(dòng)流化干燥技術(shù)30年代提出以來，振動(dòng)流化床(單層)在國(guó)外早在50年代就開始研究,并用于生產(chǎn)。因此開發(fā)生產(chǎn)大顆粒產(chǎn)品具有很重要的意義。本設(shè)計(jì)以WL20振動(dòng)流化連續(xù)造粒機(jī)為雛形，采用了該種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小的優(yōu)勢(shì)。按涂布機(jī)理長(zhǎng)大的粒子為實(shí)心球體，有較高的堆積密度和機(jī)械強(qiáng)度，成長(zhǎng)速度較慢[10]。在粘合劑濃度、流率一定的情況下，流化氣速較小時(shí)，顆粒主要以團(tuán)聚方式成長(zhǎng)，且速度較快；流化氣速較大時(shí)，顆粒成長(zhǎng)轉(zhuǎn)為層式機(jī)理為主，成長(zhǎng)速度減慢。過濕的顆粒表面，在運(yùn)動(dòng)中容易粘上一層潤(rùn)濕程度較低的顆粒，顆粒逐漸長(zhǎng)大；第三階段長(zhǎng)大到一定尺寸的濕潤(rùn)顆粒進(jìn)一步緊密地團(tuán)聚，液體交聯(lián)變成固態(tài)骨架，（c）。由方程（）可知實(shí)質(zhì)上是兩碰撞顆粒的相對(duì)質(zhì)量中心處的初始動(dòng)能與粘性力經(jīng)距離h所做的功比值。這種機(jī)理形成的顆粒溶解速度較慢，但其強(qiáng)度大于附聚生長(zhǎng)而成的顆粒，一般用于顆粒包衣的生長(zhǎng)。、ｙ越大顆粒粒徑增長(zhǎng)越快；其中y值的影響因素很多，如床層溫度和濕度、進(jìn)料方式、霧化液滴的平均直徑及其分布、過剩流化氣速等；決定于晶種的質(zhì)量和平均直徑、顆粒粒徑增長(zhǎng)速率等。這是因?yàn)闇囟冗^低時(shí)，水分蒸發(fā)能力較弱，容易產(chǎn)生結(jié)塊的現(xiàn)象；溫度過高時(shí)，霧化的液滴在未接觸到流態(tài)化的物料前已被干燥，使料液的粘合作用被削弱甚至消失。（4）霧化空氣的壓力c與連續(xù)輸入的粉料量b之間的關(guān)系根據(jù)式（），當(dāng)其他的因素值取零值時(shí)可知剩余兩因素之間的關(guān)系，即： （） 根據(jù)生產(chǎn)的需要，確定有價(jià)值的成粒率區(qū)間，當(dāng)成粒率在85%以上時(shí)，隨著霧化空氣的壓力的降低，成粒率不斷增高。通過落料室10的喉口，進(jìn)入干燥分級(jí)體9，然后開始干燥分級(jí)，一邊干燥一半輸送，合格的顆粒進(jìn)入卸料器2卸料。進(jìn)料管上端連接到安裝于造粒室的進(jìn)料口，通過進(jìn)料口將粉體吹入造粒室進(jìn)行造粒，在進(jìn)料器的下端形成局部低壓。進(jìn)行下一階段的干燥和篩選作業(yè)。通過細(xì)料出口4直接進(jìn)入細(xì)返料器。進(jìn)下面的破碎刀，最 圖38粗返料器上部 1電機(jī)2聯(lián)軸器3支架4破碎刀5破碎室6孔板7快裝卡8粗料入口終徹底粉碎。一方面分離下來的物料之間進(jìn)入造粒室，再次造粒。東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第四章 造粒機(jī)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算第四章 造粒機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算設(shè)計(jì)產(chǎn)量：G=100kg/h； 氣體密度：=原料重度：γr=1000 kg/； 氣體粘度：μ=kg/原料粒度： =m； 成品粒度：=(~3)；成粒時(shí)間： =（5~10）min； 成品顆粒重度：γ=800 kg/；干燥時(shí)間： =（5~10）min； 造粒室溫度：T=60℃顆粒表密度：=1100 kg/； 顆粒平均粒徑：=104m；臨界雷諾系數(shù)：=2~500范圍。式中：最大粒徑 =(3103) m（7）流化空氣量：= Ps/(PPs 螺旋升角： x=0（1）振動(dòng)參數(shù)計(jì)算：υL= Lg/t現(xiàn)場(chǎng)裝機(jī)前，應(yīng)保證同一廠家生產(chǎn)的同一型號(hào)電機(jī)，測(cè)定的性能曲線接近相同，異步轉(zhuǎn)速相近。壓緊后各圈之間應(yīng)保留一定間隙以保證在最大載荷作用下仍能保持一定的彈性。初選=7時(shí)，曲度系數(shù)= （） （）圓整，取鋼絲直徑為6mm。彈簧展開長(zhǎng)度：mm （）（1）基本結(jié)構(gòu)確定采用D=φ76口徑針刺尼濾袋32只，分兩組脈沖反吹，過濾風(fēng)速定為：υ=2m/min（2）濾袋總有效面積=Q/（60υ）=（602）= m2（3）單個(gè)濾袋有效面積= /10=（4）濾袋長(zhǎng)度= /（Dπ）=（π）= m2東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第五章 環(huán)保與經(jīng)濟(jì)效益分析第五章 環(huán)保與經(jīng)濟(jì)效益分析在本設(shè)計(jì)即將完成之際，為了使設(shè)計(jì)方案環(huán)保，符合可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代要求，現(xiàn)對(duì)本方案進(jìn)行環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益分析。外箱體的氣體再流到內(nèi)箱體進(jìn)行加熱，減少了能源的消耗，既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。綜合人工費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)及其他零部件等成本費(fèi)用，參考網(wǎng)上同類機(jī)器的報(bào)價(jià)，初步核算本次設(shè)計(jì)的振動(dòng)流化連續(xù)造粒機(jī)成本在8萬(wàn)元左右。為了使機(jī)器結(jié)構(gòu)更為合理，每一處細(xì)節(jié)都經(jīng)過了細(xì)心考慮，精心挑選和反復(fù)論證。建議將破碎刀改為懸臂結(jié)構(gòu)，去掉下部的支撐。這樣的話上面提到的那兩個(gè)問題也都全解決了。東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1. 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A S。 Pressure wave。還有陳良，劉陽(yáng)等同學(xué)，在我做論文期間給了我不少的幫助，在他們的支持幫助下，我在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，在此向他們表示誠(chéng)摯的感謝！ 52 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附錄：英文翻譯附錄：英文翻譯英文原文Energy transfer mechanism in a vibrating fluidized bedAbstractThe mechanism of vibration energy transfer in a vibrating fluidized bed (VFB) is reported in this paper. A serie