亞熱水果冷凍濃縮關(guān)鍵裝置的設(shè)計(jì)與研究分析.pdf

1、亞熱水果冷凍濃縮關(guān)鍵裝置包括冷凍濃縮罐和壓榨分離機(jī)。其中，冷凍濃縮部分的關(guān)鍵是攪拌，壓榨分離機(jī)的關(guān)鍵部分是螺旋桿和篩筒的設(shè)計(jì)。本課題采用ANSYS和CFD等先進(jìn)CAE軟件對壓榨機(jī)的重要工作部件進(jìn)行設(shè)計(jì)以及對冷凍濃縮罐內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值模擬和結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
　　 壓榨分離是冷凍濃縮技術(shù)的提純階段，本課題所設(shè)計(jì)的壓榨機(jī)是小型的雙螺旋壓榨機(jī)，壓榨形式為雙螺旋對壓形式。冷凍果汁在結(jié)晶之后形成果汁晶體與小冰晶混合在一起，需要對其進(jìn)行分離提純。螺

2、旋壓榨機(jī)的效率以及螺旋桿和篩筒關(guān)鍵部件的剛度強(qiáng)度要求是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)也是生產(chǎn)和應(yīng)用中要注意的問題。對壓榨分離機(jī)螺旋桿和篩筒進(jìn)行設(shè)計(jì)并進(jìn)行強(qiáng)度校核和對壓榨機(jī)螺旋軸進(jìn)行模態(tài)分析，這對于攪拌設(shè)備乃至整個冷凍濃縮裝置的正常高效工作是至關(guān)重要的。壓榨部件是壓榨機(jī)的重要工作部件，它主要由螺旋桿和篩筒兩部分組成。螺旋桿的設(shè)計(jì)主要是螺距、螺桿螺旋送料的斷面尺寸。篩孔的設(shè)計(jì)主要參數(shù)包括篩孔大小和分布密度。最后利用ANSYS對螺旋桿進(jìn)行強(qiáng)度校核和對螺旋軸進(jìn)行振

3、動穩(wěn)定性分析。
　　 利用CFD計(jì)算流體力學(xué)軟件對攪拌反應(yīng)罐攪拌區(qū)流場進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)了速度場、剪應(yīng)力場，速度位置分布的可視化，獲得了速度場的分布規(guī)律。冷凍濃縮罐內(nèi)的果汁的速度分布和湍流強(qiáng)度等指標(biāo)將直接反映果汁的攪拌混合效果。攪拌架結(jié)構(gòu)、攪拌架尺寸和攪拌速度是攪拌器設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。利用CFD計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT對攪拌反應(yīng)罐內(nèi)部流場進(jìn)行詳細(xì)分析，得出流場分布規(guī)律，分析其所受壓力以及合力與攪拌轉(zhuǎn)速的關(guān)系，并給出合理的攪拌轉(zhuǎn)速區(qū)