亞熱水果冷凍濃縮關鍵裝置的設計與研究分析.pdf

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

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

3、動穩(wěn)定性分析。
　　 利用CFD計算流體力學軟件對攪拌反應罐攪拌區(qū)流場進行模擬，實現(xiàn)了速度場、剪應力場，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度等指標將直接反映果汁的攪拌混合效果。攪拌架結構、攪拌架尺寸和攪拌速度是攪拌器設計的重要參數(shù)。利用CFD計算流體力學軟件FLUENT對攪拌反應罐內(nèi)部流場進行詳細分析，得出流場分布規(guī)律，分析其所受壓力以及合力與攪拌轉速的關系，并給出合理的攪拌轉速區(qū)