Study on the Improvement in the One Dimensional Mathematical Model of the Air Drag in Melt Blowing Process

The one dimensional mathematical model of the air drag in melt blowing process, which had been put forward by Uyttendaele and Shambaugh is improved. The influence of the density and the specific heat capacity of polymer melt at constant pressure changing with polymer temperature on fiber diameter are studied. The power - law model is introduced as the constitutive equation. The influences of polymer volume flow rate, initial polymer temperature, initial air velocity and initial air temperature on fiber diameter are discussed.

鲜食玉米收获机高净度清选智能测产装置研究

为改善国内小区鲜食玉米育种测产机械装备缺乏、小区鲜食玉米种子清选和测产过程完全依靠人工的现状,设计一种小区鲜食玉米种子高净度清选智能测产装置。该装置采用双层网筛、风力清选、智能测产流程完成高净度清选及测产作业,实现种子高净度清选和智能测产的作业要求。以上筛夹角、下筛夹角和螺旋分离装置入口风速为试验因素,以作业时千克籽粒含杂率为试验指标进行正交试验,建立因素与指标的响应面数学模型,并进行试验验证。结果表明:上筛夹角为14.0°,下筛夹角为4.0°,螺旋清选装置入口风速为27.0 m/s时为最佳作业组合,此参数组合下,鲜食玉米籽粒千克籽粒含杂率为1.2%,籽粒残留清理合格率为99.69%,测产平均误差为0.412%,籽粒含水率测量平均误差为3.57%,玉米种子千粒质量测量平均误差为0.276%。为小区鲜食玉米种子的高净度清选以及智能测产提供研究基础。

Test Apparatus for Performance Evaluation of Compressed Air End-Use Applications

Compressed air is an integral utility part of industrial utility systems. Any improvement in compressed air system will lead to reduction in utility cost. The effectiveness of utilization side of compressed air is usually dependent upon operator’s discretion. There are no performance testing methods available for testing existing end use equipments. A test apparatus for estimation of compressed air flow based on measurement of pressure reduction in a fixed volume cylinder in a given time is developed. The test apparatus is easy to build and simple to operate in an industrial environment. This can be used for measuring performance of any pneumatic end-use equipment and for benchmarking the performance. The test apparatus was used in a foundry for quantifying the performance of the old and new blow guns.

壁面冷却空气对贫油吹熄特性影响的激光诊断研究

针对燃烧室中冷却壁面的冷却气膜会影响燃烧室内的流场、改变回流区结构,从而影响贫油吹熄特性这一问题,在一带有气膜冷却的旋流燃烧室上开展了不同壁面空气占比下的贫油吹熄极限测量。结果表明:壁面冷却空气占比达到0.2时,不同燃油流量下,以全局空气流量计算,燃烧室吹熄当量比降低的范围在0.09~0.1之间;以主流空气计算,吹熄当量比降低范围在0.01~0.028之间。为了更加深入研究这一规律的原因,开展了平面激光诱导荧光(PLIF)激光诊断测量,可知引入壁面冷却空气后,OH基更集中分布在靠近燃烧室底部的火焰根部。在稳定火焰工况中,与近吹熄火焰相比,在燃烧室底部附近的火焰中央有大量OH基分布,这将有助于火焰的稳定,并拓宽贫油吹熄极限。米氏散射实验结果表明,引入壁面冷却空气后可使燃油液滴更集中分布在燃烧室底部附近,这将导致根部火焰局部当量比提高,易于形成稳定的火焰。结合所得实验结果,在所使用的旋流模型燃烧室内,加入占比为0.2的壁面冷却空气,可以拓宽燃烧室的贫油吹熄极限,有助于火焰的稳定。研究结果有望对带有冷却气膜的燃烧室的燃烧稳定性调控问题提供一定的理论指导。

基于GO/PI/PTFE复合薄膜的热空气吹掠型太阳能界面蒸发效率实验研究

为了提高太阳能界面蒸发的蒸发效率,从改变结构设计和光热材料两个方面出发,设计了一种热空气吹掠型太阳能界面蒸发装置。该蒸发装置利用平板型太阳能空气集热器产生的高温空气吹过蒸发表面,加速界面蒸发;同时利用氧化石墨烯的性能优势,制备了氧化石墨烯/聚酰亚胺/聚四氟乙烯膜(GO/PI/PTFE)复合薄膜作为光热材料,以提高装置蒸发效率。最后通过实验对该蒸发装置的性能进行分析验证。研究结果表明:制备得到的GO/PI/PTFE复合薄膜具有更强的光吸收能力,且亲水性能更佳。在蒸发表面吹入速度为4 m/s、温度为65℃的热空气,太阳辐照度为1000 W/m^(2)的条件下,在1800 s时,采用GO/PI/PTFE复合薄膜但无热风吹掠的蒸发装置对应的蒸发速率为1.22 kg/(m^(2)·h),与纯水蒸发装置相比,蒸发速率提高了3.2倍,蒸发效率提高了59.5%;热空气吹掠型太阳能界面蒸发装置的蒸发效率为88.0%,高于纯水蒸发装置和无热空气吹掠的蒸发装置,与纯水蒸发装置相比,其蒸发速率提高了5.5倍,蒸发效率提高了68.0%。热空气吹掠可以提高蒸发量,进而提高蒸发装置的蒸发效率。研究结果可为后续提高热空气吹掠型太阳能界面蒸发装置蒸发效率的研究提供理论依据和实验基础。

下向低浓钻孔“抽-注”排水排渣抽采一体化技术研究

为了防止永夏矿区陈四楼煤矿煤与瓦斯突出事故的发生,在采用水力排渣钻孔进行抽采瓦斯时,发现在钻孔内存在着大量的水和煤渣,堵塞了煤体内部的孔隙通道,对煤层瓦斯运移和钻孔孔壁的稳定性产生不利影响,从而严重影响了瓦斯抽采的效果。针对煤矿急需解决的俯孔排水排渣问题,提出采用压风吹孔技术,将孔内水和煤渣带出孔外,疏通钻孔堵塞通道。该技术在陈四楼煤矿井下现场应用效果良好,吹孔后钻孔平均在抽浓度由11.86%提升到了18.73%~56.38%,低浓钻孔提升效果明显;代替了以往水力排渣钻进技术,达到高效抽采瓦斯、保证煤矿安全生产的目的,对钻孔抽采瓦斯过程中能够及时排出水和煤渣有一定指导意义。在此基础上,形成的一套下向低浓钻孔“抽—注”排水排渣一体化技术及工艺,为下向低浓钻孔排水排渣工作提供参考借鉴。

落地红枣气吹集条装置参数试验研究

落地红枣在捡拾前进行集条可提高红枣收获机的捡拾效率。为探究气吹集条作业时最好的工作参数,设计了一种落地红枣气吹集条试验装置,主要由机架、风力调节机构、吹嘴调整机构及脚轮组成。以集条率为考察指标,以作业前进速度、吹嘴出口风速、吹嘴距地高度和吹嘴旋转角度为影响因素,通过单因素试验探究各因素对集条率的影响规律和合适的水平范围,并设计正交试验通过极差分析、方差分析和试验验证确定气吹集条的最优参数组合。单因素试验结果表明:吹嘴出口风速与集条率成正相关,吹嘴旋转角度、作业前进速度与集条率成负相关,吹嘴距地高度与集条率呈现波动关系,在10cm时集条率最高。正交试验结果表明:4个影响因素均为显著因素,各个因素影响集条率的主次顺序为吹嘴出口风速>吹嘴旋转角度>作业前进速度>吹嘴距地高度。同时,确定落地红枣集条的最佳参数组合为作业前进速度1.5km/h、吹嘴出口风速80m/s、吹嘴旋转角度为15°、吹嘴距地高度为15cm,该组合集条率为98.84%。

梳夹式红花采收装置集花机构优化与整机性能试验

针对研制的梳夹式红花采收装置存在采摘后的花丝掉落严重,导致花丝采集效率低的问题,提出一种新型的气吹-气吸组合式集花机构。该机构利用正压气流吹动粘附花丝脱离采摘头,同时结合梳夹装置前端安装的采摘头护罩,利用负压气流收集采摘后的花丝并防止花丝掉落。通过分析花丝在正压气流中受力情况,优化了集花机构的关键结构及工作参数。为验证整机性能,以含水率≥44.5%的新疆裕民红花为对象,对集花机构优化后的梳夹式红花采收装置进行了田间试验。试验结果表明:优化后的红花采收装置花丝采净率提升至81.74%,花丝掉落率降低至2.31%,相较于优化前采净率提高了4.47%,掉落率降低了0.31%,减少了花丝损失,整机性能得到提升,可为红花机械化高效低损采收提供参考。

涤纶POY/FDY复合丝环吹风冷却工艺探讨

以特性黏数0.65~0.68 dL/g的聚对苯二甲酸乙二酯熔体为原料,采用环吹风冷却方式,以两对热辊拉伸生产135 dtex/128 f涤纶预取向丝(POY)/全拉伸丝(FDY)复合丝,探讨了在环吹风冷却下无风区的设置、冷却工艺等对复合丝性能的影响。结果表明:在缓冷加热器温度为290℃,无风区高度为120~140 mm,环吹风压力为30~40 Pa,风筒高度为185 mm的较佳环吹风冷却工艺条件下,生产的涤纶POY/FDY复合丝品质较好;相比侧吹风冷却方式,环吹风冷却方式生产的复合丝的条干不匀率变异系数下降38.9%,产品优等品率提高3.2%,毛丝降等率下降22.1%。

V形气膜孔气膜冷却效率的数值分析研究

采用数值模拟方法研究了不同角度和吹风比条件下V形气膜孔的气膜冷却效率,并与椭圆形气膜孔进行了对比。结果表明:相同吹风比下,3种V形气膜孔的冷却效率都要高于椭圆形气膜孔,角度对V形气膜孔冷却效率有较大影响。计算结果对目前涡轮叶片气膜孔的设计有一定指导意义。

滤筒除尘器喷吹孔孔径的优化

【目的】为控制各个喷吹管气流量的均匀性,对喷吹管上的喷吹孔径进行优化,提高滤筒除尘器清灰效果。【方法】自制高压脉冲喷吹气流量测量装置对现有喷吹管气流量进行测定,采用光纤传感分析仪测试除尘器滤筒各部分的侧壁压力峰值,分析各滤筒清灰效果不均匀的原因;以滤筒各部位侧壁压力峰值作为清灰均匀性效果评估指标,优化喷吹孔径。【结果】优化前4个喷吹孔径均为19 mm,喷吹孔的气流量依次为13.69、 14.78、 16.03、 16.93 L,对应4个滤筒上、中、下部侧壁压力峰值的最小值分别为最大值的37%、 26%、 20%,气流量均匀度标准差为1.41;优化后4个喷吹孔径分别为23、 20、 18、 17 mm,喷吹气流量依次为14.05、 15.08、 15.87、 16.13 L,对应4个滤筒上、中、下部测壁压力峰值的最小值为最大值的56%、 56%、 53%,气流量均匀度标准差降为0.93。【结论】优化后的喷吹管气流量均匀化程度提高,可实现滤筒除尘器的均匀清灰。

带气吹卸除装置的搅拌罐式过滤机残余滤饼去除率的试验研究

针对搅拌罐式过滤机卸料后存在残余滤饼的问题,设计了一套带气吹卸除装置并进行试验,研究了不同喷嘴类型、喷嘴吹扫角度、喷嘴距离滤饼表面高度对残余滤饼去除率的影响。结果表明:在喷嘴类型选用槽缝式吹气喷嘴、喷嘴吹扫角度45°、喷嘴距离滤饼表面高度选择100 mm、气源压力0.3 MPa、吹扫时间15 min的条件下,残余滤饼去除率最高,该结果可为该装置的工业化应用提供参考。

浅析电泳流痕的产生原因及解决方法

主要分析了电泳流痕的产生原因,通过改善焊装涂胶工艺、涂装领域工装夹具的优化设计、电泳检查岗增加气吹装置等方式,使电泳流痕发生率得到削减,解决了电泳品质不良的问题,达成减少电泳流痕的目标,同时为本行业电泳流痕的解决提供了一定的思路。

钒钛矿冶炼高炉鼓风加湿系统

针对钒钛磁铁矿高炉冶炼以及所处北方高炉的生产环境特点,分析了冷风中湿分对高炉风口前理论燃烧温度的影响,以及控制理论燃烧温度在钒钛磁铁矿高炉冶炼过程中的重要性,确定了高炉冷风恒湿的冶炼手段,并对风口前理论燃烧温度的传统经验计算公式进行了优化。根据优化后的理论燃烧温度计算公式,在实际生产中通过对高炉冷风湿度、大气湿度及其他相关参数的跟踪统计,研究了鼓风湿分与理论燃烧温度及各鼓风参数的对应关系,在此基础上对1250 m^(3)钒钛矿高炉风口前理论燃烧温度以及高炉鼓风加湿量做出正确调剂控制,并且在冷风恒湿的基础上,通过对风口前理论燃烧温度的灵活控制,使炉内温度分布区间更加合理、稳定,达到优化炉缸煤气流初始分布和调整、稳定炉身煤气流通道的目的,使钒钛矿高炉在对待生产外围条件的变化上有了更强的抗风险能力,为提高钒钛磁铁矿高炉冶炼强度、稳定炉况趋势、确保高炉长周期稳定顺行增加了调节手段。

83 dtex/36 f涤纶全牵伸丝品质提升探讨

熔体直纺、环吹冷却生产83 dtex/36 f涤纶全牵伸丝(FDY)的染色不匀和断丝多是实际生产中相应的难点。经生产改进试验得出:组件压力控制在13.0~15.0 MPa,纺丝箱体温度控制在288~290℃;改造风筒设备,选择60 mm的无风区高度、45 Pa的冷却风压、长度250 mm的风筒,并对生产工艺进行优化,可生产出染色M率达99%以上的涤纶FDY,产品品质得到显著提升。

薄板坯连铸机保护浇注新技术的开发与应用

针对目前薄板坯连铸机保护浇注在生产遇到的瓶颈问题,对钢包的钢水通道实现气幕阻隔,并对中间包包盖进行了改造,同时通过中间包机构弹簧压力调整进一步提升板间密封效果,使钢水在浇注过程中完全与空气隔绝,C、D类夹杂物零级比例达到90%,夹杂物总量控制在0.5级以下,保护浇注新技术实施效果明显。

蒽醌法生产过氧化氢工艺废水预处理工程实例

针对蒽醌法生产过氧化氢生产废水,采用“调节隔油+气浮+芬顿氧化+脱泡+混凝沉淀”工艺进行预处理,介绍了工艺流程、主要构筑物和设备设计参数,并对工程运行效果和成本进行了分析。运行结果表明,该工艺具有耐冲击负荷、运行稳定、管理方便的特点。该工艺对COD、石油类和总磷有很好的去除作用,出水COD可以稳定保持在1000 mg·L^(-1)以下。经过集中污水厂处理后,污水厂的出水COD能稳定在60 mg·L^(-1)以下。

煤磨袋收尘器超洁净排放改造实践

石家庄某水泥厂煤磨袋除尘器由气箱脉冲式袋除尘器改造为行喷吹式袋除尘。改造要求袋除尘器出口颗粒物标况下排放≤5 mg/m^(3),设备阻力≤1 500 Pa。改造利用原气箱脉冲袋除尘器的壳体、灰斗及进出气管道等,新制作整体式净气室,袋室和烟道加高3 m,采用Φ130 mm×5 500 mm的拒水、防油、防静电涤纶覆膜滤袋,根据需要适当增加泄爆阀的面积,采用新的脉冲清灰系统。改造后顺利通过了业主和当地环保部门的检测,经过1年的运行,设备达到了低阻力、超洁净排放的改造目标。

变频空调制热出风温度提升研究

出风温度是空调器制热时是否舒适的关键因素,当出风温度较低时,人体感受到的就是在吹冷风,严重影响用户的使用体验。为了解决空调器制热出风温度过低带来的不舒适问题,在不改变系统配置及不增加成本的情况下,通过优化制热控制功能逻辑,实现出风温度的提升。用同一套样机在同一实验室对优化前后逻辑进行制热能力及出风温度对比测试,结果表明,平均出风温度提升了1.1℃~2.9℃,有效提升空调使用制热的舒适性。

环冷机高效密封和冷却技术

在烧结生产过程中,环冷机作为重要的冷却设备,其主要作用是将破碎后的高温烧结矿进行冷却,以满足烧结矿整粒及转储需求。为降低环冷机漏风率、提高冷却废气显热利用率及优化环冷机冷却制度,通过对国内同行业钢铁企业考察,采用密封效果较好的水密封方式对415m^(2)环冷机密封系统进行升级改造,改造后系统漏风率大幅降低,由46.4%降低至4.4%,降幅42%;环冷鼓风机电耗降低1.82kW·h/t,环冷机余热利用率提高产汽量、发电量增加降低成本513.8万元/年。漏风率大幅降低使鼓入环冷机一段、二段循环冷却热风风温提高,缓解了烧结矿冷却急冷的问题,烧结矿质量得到明显改善,其中烧结矿平均粒径由16.8mm提高至18.5mm。通过对环冷鼓风机数据进行建模分析优化鼓风机运行参数,将原有5台风量45万m^(3)/h鼓风机改造为10台风量14万m^(3)/h鼓风机,在实现烧结矿均匀冷却的同时,环冷机漏风率降低至2.13%,鼓风机电耗降低2.87kW·h/t。