基于响应面分析法的多通道烘缸换热性能分析与参数优化

本研究基于响应面分析法,对多通道烘缸的换热性能与转速和蒸汽质量流速的关系进行了分析,并进行了参数优化.结果表明,在低蒸汽质量流速下,转速对于换热效果的提升并不明显,而高质量流速下,转速对于换热性能的影响是高于质量流速的.当转速较低时,换热性能在蒸汽气相雷诺数为33000左右时达到最大;而在高转速条件下,蒸汽质量流速的提高对换热性能的提升十分显著.为获取最佳换热效果,根据响应面方程可知:对于质量流速与转速均可在实验区间内调整的情况下,两参数在都达到实验区间最大值时,换热性能最好;当转速一定时,质量流速应至少保证气相雷诺数Re_(g)不小于30841.80;当质量流速不能保证Re_(g)大于32323.21时,转速应当降至较低水平,反之则维持Re_(g)的取值满足对应的线性关系;当蒸汽质量流速一定时,若质量流速对应的Re_(g)小于26286.71,保持区间内最低转速可以获得最佳换热效果,反之保持区间内最高转速.

市政污泥干燥特性与工业化试验

针对高湿高粘污泥干燥难题,对市政污泥水分特性和干燥特性进行分析,对普通回转圆筒干燥机关键部件结构进行了优化设计,并进行了工业模拟试验。结果表明:内部带链条、抄板、打散轴等自清理构件的自清理打散回转干燥机与普通回转圆筒干燥机相比,具有防粘、防团聚效果好,干燥强度大,干燥效果理想等优点,为市政污泥深度脱水工艺与装置的开发与应用推广提供了有益的理论支持。

一种基于数学建模的烘缸轴承故障诊断方法

烘缸最常见、对运行影响最明显的故障就是轴承故障,严重的轴承故障将导致烘缸运行失效,造成纸机停机。本文介绍了一种基于数学建模的烘缸轴承故障诊断方法,通过数学模型,科学设定烘缸运行时的振动报警值,在大幅降低对烘缸轴承故障判断难度同时,提高了对故障判断的准确度,并在实际运用中取得了良好的效果。

筒式烘丝机的不同操作模式及影响因素分析

KLD-2Z型薄板筒式烘丝机是国内诸多卷烟厂在使用的干燥设备之一,生产过程中存在人为调控频繁的问题,每批次调节次数达近百次.为此,研究人员通过以娇子(五粮醇香)烟丝为对象结合判定指标试验出新的操作控制方法,并分析了烘丝机前、后馈控制及影响工艺指标的因素,本文就上述问题展开具体论述.

提升热风烘干机能效的实践

为了解决热风烘干机烘干周期长、效率低、耗能大的问题,介绍热风烘干机工作原理及现状;通过对其外观结构、加热器、电控柜、风机控制、压力控制、冷凝器等存在的不足进行改造,增加多种能耗计量仪表、小冷凝器和湿度检测装置,优化压缩空气管路,安装缓冲网板和“人”字型过滤网,使用约50℃中温水作冷却水,使烘干时间从90 min降到60 min,效率约提高30%,吨纱能耗节省235元,安全性能大幅提升。指出:改造后的热风烘干机增强了工艺分析和追溯功能,提高了压力控制的准确性,烘干效率高;实现了闭环管理与控制,大幅降低能源消耗,消除安全隐患。

滚筒式种子干燥机设计与试验

论述作物种子干燥机的特殊要求 ,介绍所研制的作物种子干燥机结构 ,分析其工作原理 ,确定关键参数的设计原则和方法。使用表明 :该机自动化程度高 ,结构和参数选择合理 ,能满足作物种子干燥的特殊要求 ,具有良好干燥效果。

滚筒烘丝机内烟丝滞留时间模型的建立及数值模拟

为深入研究滚筒烘丝机内部加工过程,提升卷烟产品品质,通过对烟丝在滚筒烘丝机内的运动过程进行分析,建立了滚筒烘丝机内烟丝滞留时间模型,并通过数值模拟分析了理论模型随各工艺参数的变化规律。结果表明:烟丝滞留时间随着滚筒转速、半径和倾角的增大而减小;与滚筒烘丝机的长度成正比关系;随着滚筒内介质风速的增大略有减小。各工艺参数对烟丝滞留时间的影响大小依次为倾角>半径>转速>长度>风速。通过试验验证了滚筒转速与烟丝滞留时间的变化规律,试验结果与数值模拟结果具有较好的一致性。该模型能够准确预测滚筒烘丝机内烟丝滞留时间,有助于加强烘丝过程控制,提高制丝加工品质。

滚筒式作物种子干燥机自动控制装置的研制

作物种子干燥对种子的安全、保纯、适应性、温度控制精度的要求较高,为此设计了滚筒式作物种子干燥机及以单片机为核心的控制装置。分析了自行研制的滚筒式作物种子干燥机的结构及工作原理,讨论了其自动控制装置在种子干燥过程中的作用及工作原理,介绍了所设计的单片机自动控制装置的硬件电路和控制程序。使用结果表明:该控制装置设计合理,干燥的均匀性好,速度快、能保证种子的纯度,能满足不同作物种子在干燥过程中的安全性及控制精度的要求。

造纸机新型烘缸的研究与设计

详细介绍了新型多通道造纸机烘缸的模型和结构设计情况,它可以克服传统虹吸管式烘缸的诸多缺点,提高传热效率。并在单个通道模型实验的基础上证明了多通道烘缸的优点及可行性。

CD–100型滚筒式烘干机油菜籽干燥试验

以CD–100型滚筒式烘干机为研究对象,对影响油菜籽干燥特性的温度和风速进行对比试验,绘制在温度分别为60、70和80℃,风速分别为3.03、3.80、4.30、4.73和5.13 m/s时,油菜籽含水率随干燥时间变化的曲线。结果表明:随着温度的升高,油菜籽干燥速率加快,最佳干燥温度为80℃;随着风速的加大,油菜籽干燥速率加快,当干燥温度为80℃、风速为4.73 m/s时,所需干燥时间为2 h,干燥速率最大,为4.87%/h。

多通道烘缸结构参数对烘缸传热性能的影响

提出了多通道烘缸内部结构的设计方法,分析了多通道烘缸结构参数对蒸汽冷凝传热及流动特性的影响。首先指出通道数量、高宽比和间隔比等参数与通道宽度、高度和当量直径等结构参数的关系,然后引入Cavallini冷凝传热系数实验关联式及均相流模型,分析了结构参数对多通道烘缸蒸汽冷凝传热系数和沿程阻力的影响。结果表明,通道数量、高宽比和间隔比对蒸汽冷凝传热系数及沿程阻力的影响较大。综合分析结果表明,当通道数量为150~200、高宽比为1∶3及间隔比为1∶1~1∶3时,多通道烘缸的整体性能最好。

基于有限元烘缸缸盖结构的分析

通过对烘缸的整体有限元分析,比较了常用的凹形缸盖烘缸和凸形缸盖烘缸的应力,并对缸盖的主要受力影响因素——压力、幅宽和转速进行了分析比较。结果表明,采用凸形缸盖的烘缸既可以提高车速、增大烘缸的使用压力和幅宽,适用于高速宽幅纸机,又可以降低成本、提高经济效率、减轻烘缸质量。凸形缸盖烘缸是造纸机烘缸的发展趋势。

多通道烘缸水平矩形管内冷凝换热特性及流型

为研究多通道烘缸内蒸汽的冷凝换热特性,提高烘缸干燥效率,降低造纸工业能耗,采用可视化方法对多通道烘缸中的单边换热水平矩形管内蒸汽冷凝现象进行了观测实验。实验观察到了环状流、波状流、弹状流以及塞状流4种流型。实验结果表明:当质量流率较小时,小干度下流型主要为塞状流和弹状流,随着干度的增大,流型转变为波状流;当质量流率较大时,即使小干度下流型仍主要为波状流和环状流,冷凝过程无塞状流和弹状流出现。经比较,Tandon流型图可较好地预测实验观察到的流型。此外,当质量流率较小(G<35kg·m-2·s-1)时,换热系数受质量流率和干度影响较小;随着质量流率增大,换热系数受质量流率和干度的影响变大,且随着质量流率和干度的增大而增大。最后,将实验值与传统经验关联式计算值进行了对比,发现Cavallini的关联式能较好地预测该实验结果。

烘丝机工艺参数对“干头干尾”烟丝含水率的影响研究

采用SPSS统计分析软件,回归分析了滚筒烘丝机"干头干尾"过程工艺参数对烟丝含水率的影响。结果表明:(1)"干头"烟丝含水率回归方程:Y=8.265+0.716X1+0.730X2+0.686X3+0.710X4-0.699X5;"干尾"烟丝含水率回归方程:Y=9.347+0.924X1+0.823X2-0.929X3,"干头"烟丝含水率与样品烟丝含水率、蒸汽流量、I区、II区筒壁温度、热风温度相关系数分别为:0.945,0.944,0.862,0.895,-0.928;"干尾"烟丝含水率与I区、II区筒壁温度、热风温度的相关系数分别为:0.859,0.757,-0.897。(2)"干头"烟丝含水率主要受蒸汽流量影响,"干尾"烟丝含水率主要受热风温度影响。(3)采用上述结果对HAUNI 6 000 kg/h烘丝机进行优化改进试验,"干头干尾"烟丝量降低了38.7%。可见,通过建立滚筒烘丝机"干头干尾"过程相关工艺参数对烟丝含水率影响的数学模型,可以为有效控制烘丝过程中"干头干尾"烟丝量、提高生产过程控制精度及烘丝工艺参数优化提供理论支撑。

滚筒式牧草干燥机参数模拟与分析

为了分析滚筒干燥机内部的温度和气流分布,确定干燥条件对苜蓿含水率的影响。模拟滚筒干燥机内部的温度场和热风流量场分布,并在滚筒式牧草干燥机上进行苜蓿干燥试验。结果表明,在滚筒式牧草干燥机工作过程中,苜蓿与热空气间的90%热交换发生在干燥机滚筒的前半段,且适当增加滚筒长度可使热风气流呈现层流状态,有利于苜蓿段在滚筒内运动、换热和脱水。通过分析干燥参数对牧草最终含水率的影响规律,在苜蓿初始水分为78.5%时,得到合理苜蓿滚筒干燥参数组合:干燥温度为360℃,滚筒转速10r·min-1,热风速度1.8m·s-1,喂入率为25kg·min-1。研究结果为优化滚筒式牧草干燥机结构和确定合理工艺参数提供了依据。

空气放大器在减少SH313型烘丝机干尾烟丝量中的应用

为进一步减少烘丝机烘丝过程中产生的干尾烟丝量,研制了基于空气放大器的料尾自动吹扫装置。通过在SH313型滚筒管板式烘丝机入口增设料尾自动吹扫装置,同时在烘丝机PLC程序中增加相应的控制功能块FB,实现了料尾的自动吹扫功能。应用效果表明,烘丝机安装料尾自动吹扫装置后,每批次平均干尾烟丝量由20.32 kg降低到0.74 kg,每年可节约8.8×103kg烟丝,有效降低了烟丝消耗。

滚筒烘丝工艺参数优化研究

对滚筒烘丝工序进行优化,得到4个优化工艺参数因素,即滚筒转速选择11.5 r.min-1,热风风机转速选择400 r.min-1,热风温度选择100℃,排潮风门开度选择60%.优化后的卷烟产品感官质量明显提高,香气更为丰满,透发性变好,香气质有一定程度的提高,烟气更为细腻,杂气和刺激性都有不同程度的减轻.

纸机多通道烘缸研究进展

在介绍纸机多通道烘缸基本结构与工作原理的基础上,从结构设计与优化、实验研究、CFD仿真研究等方面对国内外多通道烘缸最新的研究进展进行总结与分析,根据分析结果提出了未来多通道烘缸的研究方向。

薄板烘丝机旋转接头改进

薄板烘丝机在生产过程中出现了出口含水率波动较大的问题,不能满足出口含水率标准偏差≤0.17%的要求。经对烘丝机蒸汽管路和疏水管路分析,发现旋转接头密封磨损是出口含水率波动的主要原因。为此,将旋转接头的压紧螺母内径扩大并安装一个压紧弹簧,使密封填料一直处于压紧状态,使蒸汽不能进入回水管路。改进后出口含水率的标准偏差从0.26%下降到0.12%,滚筒蒸汽压力和回水温度波动明显减小,年节约蒸汽527 t,节约资金6.85万元。