气悬浮涂布干燥装置排风通道设计仿真及测试

涂布机广泛用于造纸工业、锂电池制造业、光学膜生产等行业。气悬浮干燥装置作为涂布机产线的重要组成部分,其设计选型至关重要,为了提高气悬浮干燥装置设计效果与效率,采用ANSYS软件对5种不同型式的气悬浮干燥装置排风通道进行模拟仿真,比对仿真结果,从中优选出结构最合理的排风通道型式。按照仿真结果加工干燥装置样机,并对样机进行测试,测试结果为产品的优化和改进提供了理论依据。

基于玻璃化转变的稻谷干燥变温控制系统设计与试验

针对稻谷在变温干燥过程中变温节点不明确、温度波动范围大和响应时间慢等问题,该研究设计了一种基于玻璃化转变的稻谷变温干燥控制系统。根据稻谷玻璃化转变曲线,确定变温控制策略,运用Logistic回归分析建立混配阀门开度和稻谷温度之间的控制模型并通过最小二乘法辨识模型参数。利用遗传算法对模糊隶属度函数进行优化,目标函数值迭代至0.118收敛,寻得最优幅宽。在Simulink仿真试验中,稻谷温度设定为42℃时,模糊PID控制的响应时间为66.43 s,且超调量为3.600%,优化后的模糊PID控制响应时间为37.06 s,且超调量为0.120%;在150 s加入5 s的外部信号干扰,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制的调节时间少4.19 s且超调量减小0.050%;在稳态时输入升温信号,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制的调节时间少16.79 s且超调量低0.338%。利用自主研制的干燥试验台进行变温试验,在变温响应试验中,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制在目标温度和梯度升温调节时间中分别缩短了37.56 s和18.63 s;在温度稳定性试验中,稻谷温度变化范围为41.9~42.1℃,平均相对误差小于0.4%,变异系数小于0.5%;在建三江国家农业高新技术示范区浓江农场进行生产性验证,优化后的模糊PID控制系统响应时间小于30 s,稳态温度误差在±0.15℃,平均相对误差小于0.5%。测试数据表明变温干燥控制系统性能稳定,满足实际干燥作业的生产工艺需求。

桑葚-紫薯复合冻干果块的制备工艺优化及品质评价

传统冻干产品加工工艺技术含量低,产品配方、营养和口味单一,市场同质化现象严重,日渐无法满足消费者的需求。为增加市面上复合型果蔬冻干产品的多样性,丰富冻干产品的口感和营养价值,该研究以桑葚和紫薯为主要原料,采用真空冷冻干燥技术,使用Box-behnken结合综合评分法,探究了果胶、阿拉伯胶、麦芽糊精、果葡糖浆和柠檬酸添加量对桑葚-紫薯复合冻干果块综合评分的影响。结果表明,最佳制备工艺为:果胶添加量0.20%、麦芽糊精添加量8.00%、阿拉伯胶添加量0.20%、果葡糖浆添加量4.00%和柠檬酸添加量0.24%,综合评分为0.87分。工艺优化后的产品总体感官可接受度8.90分,比未添加辅料的复合冻干果块显著(P<0.05)提高了25.35%。同时,所得复合冻干果块具有良好的品质,其脆度、总黄酮含量、总花青素含量及铁离子还原能力分别显著(P<0.05)提高了80.53%、23.10%、11.36%和39.95%。研究结果可以为复合型冻干果蔬产品的发展提供一定的理论依据。

局部干法水下焊接装置的研制

为了对核燃料池进行水下焊接,研制了一套局部干法水下焊接装置。通过搭建试验平台,采用该装置在亚克力池中进行了水下非熔化极惰性气体保护电弧焊试验,利用圆形补丁片对不锈钢壁面上的缺陷部位进行焊接修复。结果表明,焊后焊缝成形良好,可以实现水下废池的修复,验证了该局部干法水下焊接装置的可行性。

基于MSPBO的干式变压器优化设计

针对目前变压器优化设计方法存在设计周期长、设计成本高和效率低等问题,采用一种基于改进学生心理学优化算法(SPBO)优化设计方法,通过引入退火算法准则等针对SPBO算法弱点改进。以SCB10-1600/10节能型干式变压器(干变)作为优化设计对象,从降低干变主材成本角度出发,分别应用SPBO和改进SPBO(MSPBO)对干变进行优化设计。实例优化结果表明,SPBO和MSPBO均能有效降低干变主材成本并改善其性能参数。与原SPBO相比,MSPBO优化效果更佳,寻优速度快,寻优空间大;与人工设计方法相比,主材成本节约9.19%,损耗降低3.67%。

乳酸肠球菌冻干保护剂的优化研究及菌粉保存效果的研究

为了提高乳酸肠球菌在真空冷冻干燥过程中的存活率以及后期菌粉保存的效果,采用单因素试验和Box-Behnken响应面试验相结合的方法,筛选和优化乳酸肠球菌真空冷冻干燥过程中的最优保护剂配方。结果表明:脱脂奶粉、海藻糖和甘油3种保护剂效果较好,能够显著提高乳酸肠球菌真空冷冻干燥后的存活率。将上述3种保护剂作为自变量,以冻干后菌体的存活率作为响应值进行响应面试验,得到乳酸肠球菌优化保护剂配方:脱脂奶粉20.82%、海藻糖13%、甘油3%,通过进一步验证和保存试验研究,采用优化后的保护剂配方,菌体冻干后的存活率均在80.00%左右,冻干菌粉在4℃条件下可以保存24个月。

悬浮式烘箱风嘴结构的优化设计及实验验证

目的创新设计风嘴泄压孔结构,优化风嘴和基材之间由于气流撞击而形成的涡流,导致基材表面风速温度堆积不均匀的问题。方法采用Fluent软件,建立单一的风嘴仿真模型,并利用RNG k-ε湍流模型进行数值仿真模拟,分析风嘴有无泄压孔结构对基材干燥特性的影响,并在7种泄压孔设计结构中确定了相对最优方案,通过搭建实验台验证最优风嘴泄压孔结构设计的合理性。结果实验研究结果表明,通过增设相对最优风嘴泄压孔结构,基材表面涡流产生区域平均风速提高了3.32m/s,均方差降低了0.86;平均温度提高了24.76 K,均方差降低了5.96,表明设计有泄压孔结构的风嘴能明显改善由于涡流堆积造成的风速和温度较低的现象。结论设计泄压孔结构的风嘴在两狭缝之间区域的风速和温度均有明显提升,涡流区域的压力产生明显下降,改善了风嘴两狭缝之间由漩涡引起的风速、温度较低现象。

基于含气量的泡沫混凝土配合比设计方法试验研究

泡沫混凝土具有轻质、保温、耐火、隔声、抗震等优点,在建筑工程、地下工程、农业工程、水利灌溉工程、抗震工程等领域的应用越来越广泛。目前,泡沫混凝土的配合比设计方法是以干密度作为依据进行设计,按照泡沫混凝土的含气量直接进行设计和制备不同含气量的泡沫混凝土具有工程意义。以含气量为设计目标,提出了基于含气量的泡沫混凝土配合比设计方法。试验结果表明基于含气量的泡沫混凝土配合比设计方法有效。泡沫混凝土的含气量与干密度、抗压强度和软化系数具有一定的相关性,干密度随着含气量的增大而等比例降低,呈线性负相关关系;抗压强度随着含气量的增加而降低,符合指数函数规律;软化系数随着含气量的增加而减小。

基于TRIZ创新的高性能烘干晾衣机设计

为解决电动晾衣机烘干效率低和干衣数量少的问题。基于TRIZ创新理论,开展了电动晾衣机的创新设计。通过系统功能模型图与因果分析得出现有电动晾衣机烘干效率低和干衣数量少根本原因,并综合运用系统裁剪、物-场模型及标准解和技术矛盾等方法,设计出全新的高性能晾衣机,通过对成本、可行性和可靠性的分析,确定了最终方案,得到量产方案和专利布局。使用TRIZ创新理论可优化现有设计方法,提供问题定义分析求解的思路,形成有效的系统化设计,为电动晾衣机的创新设计提供参考。

板蓝根配方颗粒喷雾干燥工艺优化研究

目的基于质量源于设计(QbD)理念,优化板蓝根配方颗粒喷雾干燥工艺。方法结合信息熵赋值法,以喷干粉得粉率及尿苷、腺苷、鸟苷和(R,S)-告依春含量作为关键质量属性(CQAs),利用Plackett-Burman试验设计对进风温度、雾化压力、药液温度、进液速度和药液相对密度进行考察,筛选出关键工艺参数(CPPs),再运用中心点复合设计(Center Point Composite design,CCD)试验对筛出的CPPs进行优化,在二次多项式回归模型的基础上建立板蓝根配方颗粒喷雾干燥工艺设计空间,并加以验证。结果Plackett-Burman试验结果显示,药液相对密度和进液速度为该研究的关键工艺参数。CCD试验方差分析结果显示构建的模型具有显著性差异(P<0.01),失拟项不显著(P>0.05),表明模型预测能力良好。构建的CPPs优化设计空间为药液相对密度1.05-1.08,进液速度30%-40%。结论基于QbD理念建立的板蓝根配方颗粒喷雾干燥工艺设计空间,可提高其工艺的稳定性,有利于保障产品质量的一致性。

分子筛催化剂喷雾干燥塔的计算

喷雾干燥技术作为一种主要的现代干燥技术,已经广泛应用于食品、生物制品、农产品加工、化工及医药等领域。在分子筛催化剂的生产过程中,喷雾干燥也是关键工序之一,喷雾干燥塔的规格尺寸直接影响着分子筛催化剂产品的质量,本文介绍了喷雾干燥塔尺寸的一种计算方法,该方法为分子筛催化剂喷雾干燥塔的设计、制作提供了参考,对于生产高质量分子筛催化剂具有较大意义。

干式套管制造和应用过程中的若干问题

随着绿色环保对于电力设备安全运行需求的提升,干式套管近10年得到了广泛的开发和应用,但是其制造和使用过程中还存在诸多质量问题需要予以认真地加以解决。本文作者针对胶浸纤维(纸)套管的生产过程质量控制、运行中抗疲劳结构设计和雷电冲击试验中的参数偏差控制提出了建议,以期提请业内及用户单位的相关技术人员关注。

正交试验优选金荞麦提取工艺

目的:优选金荞麦水提取工艺。方法:采用熵权法确定表儿茶素提取率和干膏率的权重并计算综合得分,以综合得分为指标,采用正交试验设计,以加水量、提取时间、提取次数为考察因素,优化金荞麦水提取工艺。结果:金荞麦最佳提取工艺为加10倍量水,提取3次,每次提取60 min。结论:优选出的提取工艺稳定可行,可用于金荞麦的提取。

复杂工况下储能飞轮转子传力支承与减振设计

针对复杂工况下飞轮转子上、下传力支承角接触球轴承与支座间隙配合导致的振动问题,以及真空环境下振动控制问题,提出飞轮转子上支承采用圆柱滚子轴承,下支承采用深沟球轴承+成对角接触球轴承联合传力支承方案,解决了复杂工况下轴向力调整、磁轴承失效、轴向力平衡、支承刚度连续、支承系统变形协调等结构设计难题。同时引入一种主控式弹支干摩擦阻尼器(ESDFD),抑制转子径向振动。采用有限元法建立ESDFD-储能飞轮转子系统耦合动力学模型,计算飞轮转子动力学特性,分析单/双阻尼器对转子振动的控制效果。结果表明:针对转子一阶、二阶模态振动,采用单/双阻尼器控制方式,最大响应均低于30μm,减振比超过90%。

EPCT模式下干熄焦电磁振动给料器结构设计分析研究

本文简单介绍了干熄焦电磁振动给料器的应用特征,结合EPCT(工程建设总承包)模式对电磁振动给料器的台车本体、电磁驱动、电气控制系统等主要结构设计进行了分析研究,重点阐述了核心部件电磁驱动器空载试验、负荷试验步骤的检测标准,以及控制系统的监测性,有效地促进了结构设计的系统价值性、实际应用性、节能环保性。

便携式干衣拉杆箱的设计与分析

通过对目标用户群体的需求分析、功能需求的探讨以及用户体验的重视,研究提出了一种结构稳固、便于携带、操作简便且安全环保的干衣拉杆箱设计方案。

设计参数对205/55R1691V轿车轮胎性能的影响

以205/55R1691V轿车轮胎为研究对象,研究胎面胶配方、三角胶高度、带束层角度、胎体帘布层层数等设计参数对轿车轮胎性能的影响。结果表明:胎面胶配方对轮胎的滚动阻力、干地制动距离影响较大,三角胶高度、带束层角度、胎体帘布层层数对轮胎的滚动阻力影响较大,但对干地制动性能、电阻和接地印痕影响不大。

大跨度预应力张弦拱桁架结构干煤棚钢结构深化设计

随着近几年国家环保力度的加大,亟需建造更大跨度的干煤棚来满足电厂原煤的存储和作业空间,为大跨度预应力钢结构干煤棚的发展带来机遇。预应力的引入,虽然增大了结构的跨越能力、整体刚度和承载能力,但同时也使得干煤棚的设计和建造相对复杂。本文以某预应力张弦拱桁架干煤棚项目为背景,分析了该项目钢结构深化设计重难点,对其深化设计流程和典型节点的深化设计做了重点介绍,并阐述了深化设计过程中的注意事项;通过对主次桁架连接节点进行优化设计,降低现场施工难度,保证现场施工进度和安装质量;采用ABAQUS软件对主桁架支座和索端锚固节点进行有限元分析,结果表明,节点设计满足结构受力要求。

采用星点设计-响应面法的陈皮热泵干燥特性研究

为研究陈皮热泵干燥特性及干燥工艺,通过单因素试验研究了铺料厚度、温度和风速对陈皮热泵干燥过程的影响,建立了动力学模型;以干燥时间和品质得分作为目标,采用响应面法中的星点设计优化了干燥工艺。试验结果表明:陈皮铺料厚度的动力学模型可以用Page方程来描述,并通过多元线性回归分析确定了Page模型参数与干燥条件变化呈多项式函数关系;最优陈皮热泵干燥工艺为温度58.0℃、铺料厚度20mm、风速3m/s,该条件下,陈皮干燥时间为100min,品质得分为9.0。研究结果可为陈皮热泵干燥应用提供参考。

干气中冷油闪蒸工艺模拟与多目标优化

针对干气提浓装置能耗较高的现状,对最新的中冷油闪蒸工艺进行了研究。采用Aspen Plus软件进行流程模拟,使用改进的遗传算法(NSGA-Ⅱ),以年总费用(TAC)､CO_(2)排放量(E_(carbon))和碳二回收率(R_(C_(2)))为目标函数,通过罚函数法转化为无约束问题,对中冷油闪蒸工艺进行多目标优化,获得了Pareto前沿。统计后发现,半贫液与贫液质量比的变异系数仅为2.37%,可以使用平均值1.95来代表。最后使用优劣解距离法(TOPSIS)选取最优点进行对比,优化结果显示,相比于浅冷油吸收工艺,中冷油闪蒸工艺的R_(C_(2))上升3.09%,TAC下降43.75%,E_(carbon)减少41.77%。结果表明,中冷油闪蒸工艺在各方面性能均有大幅提升,且基于NSGA-Ⅱ算法的多目标优化方法能够发现更多的有益性结论。