【摘 要】
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近年来,坚果类休闲食品在中国市场上的需求量日益扩大,烘干作为坚果加工过程中广泛应用的一项工艺,会产生大量的高温、高湿、高油、有异味的气态有害物质和小颗粒有害物,直接排放的话会对环境造成很大的危害,因此必须采取有效的废气治理措施。旋风除尘器、静电除尘器、布袋过滤除尘器等作为当下最常用的除尘装置,存在效率低、成本高、无法针对性除油除湿等问题。因此,本文针对坚果进行烘干加工时实际情况展开研究,将从坚果烘
【基金项目】
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长安大学工程机械学院与河北天元星食品设备有限公司的合作项目“坚果烘干废气净化设备设计项目”
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近年来,坚果类休闲食品在中国市场上的需求量日益扩大,烘干作为坚果加工过程中广泛应用的一项工艺,会产生大量的高温、高湿、高油、有异味的气态有害物质和小颗粒有害物,直接排放的话会对环境造成很大的危害,因此必须采取有效的废气治理措施。旋风除尘器、静电除尘器、布袋过滤除尘器等作为当下最常用的除尘装置,存在效率低、成本高、无法针对性除油除湿等问题。因此,本文针对坚果进行烘干加工时实际情况展开研究,将从坚果烘干除尘器的功能结构、外观造型和气流走向三部分入手,应用多种设计方法,创新设计出一款符合用户满意度,有针对性的净化高湿、高油、高温、成分复杂气体的坚果烘干除尘器方案,为相关产品研发提供技术支持。首先,通过对坚果烘干产生废气成分含量、流量等相关情况的研究,针对研究结果,运用系统化设计方法,对坚果烘干除尘器典型相关产品进行了功能原理分析,运用形态学矩阵法综合出满足用户需求的三个坚果烘干除尘器功能原理方案。在此基础上,通过系统化分析典型相关产品的造型特征如形态、色彩、材质和图饰等,针对3个功能原理方案综合出4个外观造型方案,最终得到四款坚果烘干除尘器功能原理和造型特征组合方案。再者,以用户需求为基准,建立坚果烘干除尘器组合方案的评价指标体系,并应用层次分析法（AHP）确定出各评价指标权重。应用三角模糊数群体多属性评价决策方法,优选出可靠性和合理性更高,满足用户需求的坚果烘干除尘器功能原理和造型特征组合方案。最后,对优选出来的旋风回流式除尘器概念方案,进行各组成部分的功能结构细节、基本尺寸及材质确定,应用Pro-E、Rhino、Key-shot等软件进行最终三维模型构建和效果图渲染展示,并模拟其使用情境及使用过程。在此基础上,应用ANSYS Fluent软件对旋风回流式除尘器原型内的气流状态进行CFD模拟仿真和分析,验证旋风回流式除尘器设计方案的可行性和有效性。进一步地,对所设计除尘器方案的综合评价表明,该设计方案能高度满足用户需求。
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