题目

谷物烘干机设计

题目类别

毕业设计

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一、选题背景及依据（简述国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果（文献综述），选题目的、意义，列出主要参考文献）

（一）选题背景与依据

选题背景与依据：

我国东北地区是粮食生产的重要基地，每年的粮食产量巨大。然而，刚收获的粮食含有较高的水分，需要经过降水处理后才能安全储藏。由于东北地区冬季气温较低，且干燥季节相对较短，粮食的及时干燥成为一个重要问题。据统计，每年因干燥不及时而损失的粮食多达几十万吨，这不仅造成了巨大的经济损失，也影响了粮食的储存质量和后续加工利用。因此，设计一台适合东北地区气候特点和农业生产实际的谷物烘干机具有重要意义。

本选题旨在针对东北地区粮食干燥的需求，设计一台高效、节能、环保的谷物烘干机。在设计过程中，将充分考虑东北冬季的温度条件、干燥成本、干燥工艺以及燃料选择等因素，以确保烘干机的实用性和经济性。通过CAD软件进行制图，可以清晰地表达烘干机的整体结构，为后续的生产和制造提供准确的设计依据。

选题依据主要体现在以下几个方面：一是解决东北地区粮食干燥的实际问题，减少粮食损失，提高粮食储藏质量；二是推动农业机械化的发展，提高农业生产效率；三是符合国家节能减排的环保政策，促进农业可持续发展。

（二）国内外研究现状

1、国内研究现状：

在国内，谷物烘干机的研究和应用已经取得了一定的进展。目前，市场上存在多种类型的谷物烘干机，如对流换热式、辐射式、导热式等。这些烘干机在干燥效率、能耗、成本等方面各有优劣。对流换热式烘干机是应用最广泛的一种，其结构简单、操作方便，但能耗相对较高。辐射式烘干机则利用辐射热进行干燥，具有干燥速度快、能耗低等优点，但设备成本较高。导热式烘干机则通过导热介质进行热量传递，适用于小规模干燥作业。

近年来，国内学者在谷物烘干机的研究方面取得了不少成果。例如，一些研究者提出了基于模糊控制的谷物烘干机控制系统，实现了对干燥过程的精确控制；还有一些研究者对烘干机的热效率和能耗进行了优化研究，提出了改进方案。然而，目前市场上的谷物烘干机仍存在一些问题，如干燥不均匀、能耗高、设备成本高等，需要进一步研究和改进。

2、国外研究现状：

在国外，谷物烘干机的研究和应用已经相对成熟。欧美等发达国家在谷物烘干技术方面具有较高的水平，其烘干机具有高效、节能、环保等优点。这些国家的烘干机通常采用先进的控制系统和传感器技术，能够实现对干燥过程的精确控制。此外，国外学者还对烘干机的热传递机理、干燥动力学等方面进行了深入研究，为烘干机的设计和优化提供了理论支持。

与国内相比，国外谷物烘干机在设备性能、干燥效率、能耗等方面具有明显优势。然而，由于国外设备成本较高，且不完全适应我国东北地区的气候特点和农业生产实际，因此在国内的推广和应用受到一定限制。

（三）研究目的及其意义

研究目的：

本研究旨在设计一台适合东北地区气候特点和农业生产实际的谷物烘干机，以解决该地区粮食干燥的实际问题。通过优化烘干机的结构设计和工艺流程，提高干燥效率，降低能耗和设备成本，为农业生产提供高效、节能、环保的干燥设备。

分不同方面论述研究意义：

提高生产效率：通过设计高效的谷物烘干机，可以实现对粮食的快速干燥，提高生产效率，缩短干燥周期，减少劳动力投入。

减少粮食损失：及时对粮食进行干燥处理，可以避免因水分过高而导致的粮食霉变、发芽等问题，从而减少粮食损失，提高粮食的储藏质量和后续加工利用价值。

推动农业机械化发展：谷物烘干机的设计和应用是推动农业机械化发展的重要一环。通过推广和应用烘干机，可以促进农业生产方式的转变，提高农业生产效率和质量。

促进农业可持续发展：本研究设计的谷物烘干机注重节能和环保，符合国家节能减排的环保政策。通过优化烘干机的能耗和排放，可以减少对环境的污染，促进农业可持续发展。

简述总结本研究整体意义：

综上所述，本研究设计的谷物烘干机具有提高生产效率、减少粮食损失、推动农业机械化发展和促进农业可持续发展等多方面的意义。通过本研究，可以为东北地区乃至全国的粮食干燥提供一种新的解决方案，为农业生产提供有力支持。

（四）、主要参考文献

[1] 张利峰,廖骞,刘大为,等.5H-2谷物烘干机干燥箱多孔角状盒的设计与试验[J].湖南农业大学学报（自然科学版）, 2024, 50(2):86-91.

[2] 韦博,王东兴,刘生梅,等.5HHZ-12型批次式谷物烘干机的关键技术研究与设计[J].中国种业, 2023(8):38-40.

[3] 姜岩,佟童,韩长生,等.循环式谷物烘干机原理及电控方案设计[J].农机使用与维修, 2022(008):000.

[4] 黄益敬.谷物烘干机推广应用策略[J].河北农机, 2023(1):52-54.

[5] 刘卫东,崔志富,钱海峰.5HSH-500型双温双向高效节能谷物烘干机主要工作参数的设计与计算[J].  2022(11).

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二、主要研究（设计）内容、研究（设计）思想及工作方法或工作流程

1、研究内容

主要研究（设计）内容：

本课题主要研究设计一台适合东北地区气候特点和农业生产实际的谷物烘干机。主要需要解决的问题包括：如何提高干燥效率，降低能耗和设备成本；如何确保烘干机的稳定性和耐用性；如何优化烘干机的结构设计和工艺流程，以适应不同种类和批量的谷物干燥需求。

论文的大体框架（主要内容）如下：

1绪论

1.1谷物干燥的现状及发展趋势

1.1.1谷物干燥的意义

1.1.2谷物的特性及谷物干燥的机理

1.2.3影响粮食干燥过程的因素

1.2 谷物干燥机简介

1.2.1对流换热式谷物干燥机

1.2.2辐射式干燥机

1.2.3导热式干燥机

1.2.4批量作业式干燥机

1.2.5连续作业方式干燥机

1.2.6 循环作业式干燥机

1.3 谷物干燥用的燃料

1.3.1燃料的种类和成分

1.4 谷物干燥用供热设备的种类

2.谷物干燥机设计

2.1谷物干燥系统的工艺流程设计

2.2干燥机的设计

2.2.1 干燥机的外壳及工作室材料选择

2.2.2 小时去水量计

2.2.3 小时干燥能力计算

2.2.4 加热室容积的确定

2.2.5 缓苏室容积的确定

2.2.6 冷却室容积的确定

2.2.7估计干燥机的总高度H

2.3风机参数的计算

2.3.1热风机流量Q计算

2.3.2 风压计算

2.3.3  选择热风机

2.3.4 热风机供热计算

2.3.5 选择冷风机

2.3.6 角状管设计计算

2.3.7角状管样式及链接方式

3.升运机构及排粮机构的计算

3.1斗式提升机的选型与计算

3.1.1输送量的计算

3.1.2功率计算

3.2螺旋输送机的选型与计算

3.2.1螺旋输送机选型。

3.2.2螺旋输送机输送量的计算

3.3换热器计算

3.3.1 换热器的换热量

3.3.2计算两种流体的“对数平均温度差”

3.3.3计算换热器的总换热面积

3.4热风炉参数的计算

3.4.1小时耗煤量的计算

3.4.2干燥机要求炉灶的供热量

3.4.3 炉栅面积的计算

3.4.4炉膛容积

3.4.5炉高的确定

3.4.6热风炉的选择

结论

参考文献

致谢

2、研究思路

本研究将采用理论与实践相结合的方法，通过文献研究、实验设计、数值模拟和实地测试等手段，对谷物烘干机进行深入研究。具体研究方法包括：

查阅相关文献，了解国内外谷物烘干机的研究现状和发展趋势，明确研究目标和方向。

根据东北地区的气候特点和农业生产实际，确定烘干机的设计要求和性能指标。

采用CAD软件进行烘干机的整体结构设计和关键部件的详细设计。

对烘干机的性能参数进行计算和优化，包括干燥能力、能耗、热效率等。

制作烘干机样机，并进行实地测试和性能评估，验证设计方案的可行性和有效性。

根据测试结果，提出改进方案，优化烘干机的性能和结构。

毕业论文（设计）工作流程图如下：

3、研究方法

论文中具体采用的研究方法：

文献研究法：通过知网、维普、Web of Science等途径查阅国内外关于谷物烘干机的相关文献，收集、整理和分析前人的研究成果、存在的问题及发展趋势。总结明确本课题的研究目的、意义及创新点。

实验设计法：根据烘干机的设计要求和性能指标，设计实验方案，包括实验材料的选择、实验设备的搭建、实验步骤的制定等。通过实验验证烘干机的性能和稳定性。

数值模拟法：利用CAD软件进行烘干机的整体结构设计和关键部件的详细设计，并通过数值模拟方法对烘干机的性能进行预测和优化。

实地测试法：制作烘干机样机，并在实际生产环境中进行测试，验证烘干机的性能和稳定性。根据测试结果提出改进方案，优化烘干机的性能和结构。

4、研究流程

每个步骤的具体内容：

研究前期准备：收集相关论文资料，对比研究国内外谷物烘干机的现状和发展趋势，明确研究目标和方向。

完成系统初步设计：根据东北地区的气候特点和农业生产实际，确定烘干机的设计要求和性能指标。采用CAD软件进行烘干机的整体结构设计和关键部件的初步设计。

性能参数计算与优化：对烘干机的干燥能力、能耗、热效率等关键性能参数进行计算和优化。通过数值模拟方法对烘干机的性能进行预测和验证。

样机制作与测试：根据设计图纸制作烘干机样机，并在实际生产环境中进行测试。测试内容包括烘干机的干燥效果、能耗、稳定性等。

改进方案与优化：根据测试结果提出改进方案，对烘干机的性能和结构进行优化。包括调整设计参数、改进工艺流程等。

撰写论文：整理研究成果，撰写毕业论文。包括绪论、理论基础、结构设计、性能计算与优化、实验与测试、结论与展望等部分。

答辩与总结：准备答辩材料，进行论文答辩。总结研究成果和不足之处，提出未来研究方向。

三、毕业论文（设计）工作进度安排

2024年9月1日至2024年9月29日：

收集相关文献，查阅资料，全面了解国内外谷物烘干机的研究现状和发展趋势。

完成开题报告的撰写，包括研究背景、研究意义、研究内容、研究方法、研究思路、技术路线图、研究进度安排等部分。

与指导教师沟通，根据反馈意见修改和完善开题报告。

完成并提交任务书，明确研究目标、研究内容、研究方法、预期成果等。

2024年9月30日至2024年10月7日：

根据开题报告和任务书的要求，进行烘干机的初步设计，包括整体结构设计和关键部件的选型。

与指导教师讨论初步设计方案，根据反馈意见进行修改和优化。

准备相关设计软件，如CAD等，为后续详细设计打下基础。

2024年10月8日至2024年10月31日：

完成烘干机的详细设计，包括各部件的尺寸、材料、连接方式等。

绘制烘干机的三维模型，进行虚拟装配和干涉检查。

编写设计说明书，详细记录设计过程、设计思路、设计参数等。

2024年11月1日至2024年11月30日：

对烘干机的性能参数进行计算和优化，包括干燥能力、能耗、热效率等。

利用数值模拟方法对烘干机的性能进行预测和验证，调整设计参数以达到最佳性能。

编写性能计算和优化报告，记录计算过程、优化方法和优化结果。

2024年12月1日至2024年12月31日：

根据设计图纸制作烘干机样机，进行实地测试和性能评估。

记录测试数据，分析测试结果，评估烘干机的性能和稳定性。

根据测试结果提出改进方案，对烘干机的性能和结构进行优化。

2025年1月1日至2025年1月31日：

完成改进后的烘干机样机的制作和测试，验证优化效果。

整理实验数据和测试结果，编写实验报告和性能测试报告。

准备答辩材料，包括论文、PPT、实验数据等。

2025年2月1日至2025年2月28日：

撰写毕业论文，包括绪论、理论基础、结构设计、性能计算与优化、实验与测试、结论与展望等部分。

与指导教师反复沟通，根据反馈意见修改和完善毕业论文。

完成毕业论文的定稿和打印工作。

2025年3月1日至2025年3月15日：

进行论文答辩前的准备工作，包括熟悉答辩材料、准备答辩PPT等。

参加论文答辩，展示研究成果，回答评委提问。

根据答辩评委的意见和建议，对毕业论文进行最后的修改和完善。

2025年3月16日至2025年3月31日：

提交最终版本的毕业论文和相关材料。

总结研究成果和不足之处，提出未来研究方向。

整理研究过程中的所有文件和资料，进行归档保存。

指 导

教 师

意 见

学生对毕业论文任务和要求的理解程度，研究的目的意义是否明确，采用的设计方法的可行性，设计的技术路线的合理性，难易程度分析，时间进度安排，文献综述撰写情况综合评价(包括：文献阅读情况、格式及书写规范等)，最后给出是否同意开题的结论。（不少于100字）

指导教师签名：

年   月    日

学 院

毕 业

论 文

工 作

小 组

审 核

意 见

负责人签名：

年    月    日