文档介绍：毕业设计(论文)开题报告
学生姓名: 学号:
所在学院:机械与动力工程学院
专业:过程装备与控制工程
设计(论文)题目: 100t/a流化床干燥器设计
指导教师:
2011 年 4 月 10 日
毕业设计(论文)开题报告
文献综述
1. 选题的背景和意义
选题的背景
首先从上世纪70年代至2000年,在全球能源危机的推动下,研究及应用的主要热点转向了能源效率的问题上。
研究热点主要集中在了干燥动力学、干燥器操作机理、能源利用率等方向。
其后,随着全球经济的发展的提高,研究热点开始转向提高产品品质的产品质量降解动力学方向,应用领域主要为食品及农产品。
在全球计算机技术的普及推动下,干燥过程的模型、模拟等研究也渐成热点,关注产品质量,但研究热点深入到干燥器的自动控制,追求干燥过程的整体效益,进行复合干燥条件、组合干燥器、并自动控制操作的专业干燥方向。寻求新型干燥技术、设备的研究,力图在干燥领域进行干燥技术革命为适应工程领域出现的新材料的干燥要求(如纳米材料,生物技术材料),开发专门的干燥工艺及设备。
然后再到现在提出的走“干燥技术可持续发展道路”,干燥操作涉及的领域极为广泛,在化工、医药、食品、造纸、木材、粮食与农副产品加工、建材、环保等领域,干燥操作常常成为其生产过程的主要耗能环节;同时,干燥单元对环境的污染也相当严重。按照国家“十一五”规划要求,因此,干燥技术必须走绿色可持续发展道路。
重点工作主要放在一下三个方面:
(一)改进干燥工艺,改变单一粗放型干燥方式。
目前,我国多数产品的干燥操作是在单一干燥设备内在一种干燥参数下完成的,而从物料的干燥动力学特性可以看出,在物料的不同干燥阶段,其最优的干燥参数是不同的。如果采用单一干燥设备和单一干燥参数,不仅会造成能源与资源的浪费,还会影响干燥质量与产量。因此,必须首先从干燥工艺上进行根本改造,例如采用组合干燥方式,在物料的不同干燥阶段,采用不同的干燥参数和干燥方式,可实现对干燥过程的优化控制。同时吸收绿色设计的理念,改变粗放型的干燥方式,逐步向循环经济的方向发展,即实现无废弃物、零污染排放、高效优化用能和优质生产。
(二)进行全面节能技术改造,实现装备的升级换代。
全面节能应包括过程节能、系统节能和单元设备节能几个方面,其根本目的是要提高能源的利用效率,以降低一次能源的消耗和提高单位能耗的产值。
过程节能是指生产过程的节能。对于整个工业生产而言,是要争取实现循环经济,即上游生产的产品或副产品可以作为下游生产的原料或燃料。在循环经济的理念中,将没有废物,而只是处于不同生产环节中的资源。如对干燥尾气的循环利用,既达到了节能的目的,又防止了废气物的排放。
系统节能是指对干燥系统进行总能系统分析,以实现对系统中各单元设备的优化配置,不仅要进行热效率分析和热经济分析,以实现能源的温度对口合理梯级利用。
单元设备节能包括干燥器本身和热源设备的节能改造。目前,我国在干燥设备中,低效高污染的老式设备占大多数,低水平重复的现象相当严重。除了要采用经济和行业标准手段,逐渐淘汰这些落后设备以外,应当加大对开发先进节能干燥设备的技术投入和推广力度,重视干燥基础理论的研究,要更快地引进其它领域的科研成果如热管技术、超临界流体技术、热泵技术、计算机智能技术、脉动燃烧技术,加快对节能技术的利用。干燥单元操作可以采取下列措施节能:提高入口空气温度;降低出口空气温度;降低蒸发负荷;预热料液;减少空气从联接处漏入;用废气预热干燥介质;采用组合干燥;利用内换热器;废气循环;改变热源;干燥区域保温,防止干燥过度。采用先进制造技术的理念,如绿色制造、智能设计、并行设计技术,实现干燥装备的升级换代。
(三)大力发展应用新能源与工业余热的干燥技术
大力调整和优化能源结构,是我国实施中长期能源发展规划的主要战略措施之一。我国有丰富的太阳能资源,生物质能资源、风能和地热能,这些都是宝贵的新能源。国内外专家学者已对太阳能干燥技术进行了大量研究工作并取得了一些成果,譬如利用太阳能作为补充热力的热源已获成功。另外可以采用先进节能技术如热管技术和热泵技术对余热进行回收,以达到节能的目的。
国内外研究现状
从第一届全国干燥会议于1975年6月23日至30日在南京召开,至今已经三十年了。
30多年来,我国干燥技术研究队伍不断壮大。目前我国从事干燥技术研究的大专院校、科研院所、研究单位大约右有50多家,领域涉及化工、医药、染料、轻工、林业、食品、粮食、造纸、硅酸盐、水产业、渔业等行业,全国共有设备制造厂600多家,已形成了一支强有力的干燥科研开发队伍,广泛开展干燥技术的基础研究、工艺研究及工业化研究,使我国干燥