凹版印刷机干燥箱流体动态分析及参数优化

凹版印刷机干燥箱的作用是在数秒时间内完成对印品的强迫干燥工作。干燥箱内热风动力学特性及干燥箱结构参数对干燥效果有直接影响,而干燥均匀性是表征热风动力学特性的主要指标。因此,论文对传统干燥箱热风流动进行建模,采用计算流体力学的理论与方法对热风温度均匀性进行分析。计算结果显示传统干燥箱的干燥均匀性较差。论文还对干燥箱进行了优化设计。通过对改进后的干燥箱热风流动进行建模、计算和仿真分析,并与传统干燥箱的计算结果对比,得到了改进后的干燥箱热风温度均匀性较传统干燥箱有较好改善的结论。     

基于康达效应的热缩烘箱流场分析及结构优化

目的对壁纸包装机烘箱进行建模与分析,优化烘箱结构。方法基于流体力学,建立热收缩烘箱的能量方程和运动学方程。通过数值计算得到烘箱流场分布及仿真云图,进而研究烘箱喷口、底面、回风口的流场分布及对热缩性能的影响。基于计算结果,进行回风口尺寸和结构的改进与优化,对多种拟定的改进结构进行分析计算,提取计算数据并对比确定相对最优模型。结果将确定的最优改进模型加入烘箱中进行整体模拟计算,提取优化后的计算数据,完成结构优化设计。结论优化后的壁纸包装机烘箱结构在一定程度上改进了原结构中存在的不足,能够较好地满足壁纸包装工程中的工艺需要。     

凹版印刷机烘干系统的热力学分析

目的研究凹版印刷机热风干燥系统热能流向与品质,为烘干系统的设计与优化提供理论依据,提高干燥热效率,促进国内凹印机能量审计进一步发展。方法对凹印机烘干系统进行热力学分析,进行能耗计量。结果经计算,凹印机烘干系统的热效率只有9.21%,而62.29%高热量气体被直接排出系统,没有得到有效的利用。干燥介质在经过烘箱时,产生的不可逆损失为86.96%,而加热纸张的不可逆损失占到整个烘箱不可逆损失的24.21%。结论回收利用系统废气热量是提高凹印机烘干系统热效率最有效的途径;此外,降低热风与纸张的换热过程产生的不可逆能量损失也会直接提高凹印机烘干系统热能的品质。     

废热回用型热风机节能

软包装行业里的凹版印刷机，复合机，涂布机等设备的烘箱热能有电加热、蒸汽加热、导热油等不同，但采用的烘干方式都是“热风通风干燥”方式。     

废热回用型热风机实现软包装行业70％的节能率——记上海特朋节能设备有限公司

软包装行业里的凹版印刷机，复合机，涂布机等设备的烘箱热能有电加热、蒸汽加热、导热油等不同，但采用的烘干方式都是“热风通风干燥”方式。热风通风干燥方式指作业基材表面上强制通过热风来进行干燥的，有三个核心要素：热、风、平衡。     

FR-300 凹版印刷机干燥箱数值模拟与改进

目的对FR-300凹版印刷机干燥箱进行数值模拟与改进研究,为企业提供改进模型最优的方案。方法采用数值模拟方法,建立干燥箱的三维物理模型,对干燥箱内部的速度场、压力场及温度场进行研究。得到干燥箱热风流动迹线图及切面迹线图,并针对其内部热风流动特性和结合干燥箱结构特点,对干燥箱排风口结构进行改进,确定新的干燥箱结构。结果改进后的干燥箱对印品的干燥效果更佳,出口压力更小(-330 Pa和-150 Pa),更有利于负压风机的选择。结论为干燥箱的设计及改进研究提供了参考。     

印刷机进风系统的结构分析与优化

目的研究凹印机烘箱进风管道的结构,以减少管道内的涡流,提高热风流动均匀性。方法建立烘箱结构的三维模型和进风管道的流体域,确定进风系统管道结构数值模拟的可行性研究方案。设计制作烘箱管道结构的实验模型。验证理论研究和数值模拟结果的正确性。结果实验结果表明,流场的速度及压力特性与数值模拟的特征结果具有较好的一致性。结论通过三维结构建模、仿真分析和实验验证,提高了管道的热风效率,节约能耗效果显著。     

SPR+UPS+UPR并联机构的逆运动学和工作空间分析

目的 获得悬浮烘箱内具有提高风场均匀性和风刀出口气流均匀性的导流板结构,完成烘箱体结构优化。方法 采用SolidWorks软件对烘箱风室的流体域进行建模,提取现场测试数据作为边界条件,利用Fluent软件完成风室稳态流场的仿真计算。根据计算结果提出结构优化方案,并将优化结果进行对比。结果 加入导流板结构后,烘箱风室风场和风刀出口处气流的均匀性均得到了提高。提出的4种结构优化方案中,加入曲线型导流板的风室风场更为均匀,各风刀出口处气流的平均速度均方差由0.25降至0.03,总体平均均匀度由80.7%提升至92.3%。结论 曲线型结构导流板的导流效果优于直角型结构的导流板,能有效提高风室风场和风刀出口气流的均匀性,保证极片烘干效果的一致性,并为烘箱体的结构优化与设计提供理论基础。     

基于TRIZ的凹印机热交换器节能研究

目的对凹版印刷机热交换器结构进行改进设计,以降低能耗。方法对热交换器进行结构分析、加热管热辐射传热分析、对流传热分析、热损耗分析,借助TRIZ理论对热交换器进行节能设计,并在传热数学算法的基础上对改进方案进行验证。结果采用发射率为0.05,抛光且未氧化的黄铜作为铜基纤焊翅片管材料,翅片管的产热效率从原来的88.4%提高到96.1%,热风被加热的温度从80℃提高到84℃。结论采用肋化系数和发射率恰当的翅片管,可较明显降低热交换器的热辐射率,提高热交换器的产热效率。     

凹印机热风干燥箱射流场数值计算与分析

目的研究凹版印刷机热风干燥系统的工作特性,确定最佳干燥工艺参数。方法以FR400凹印机干燥装置为研究对象,从油墨溶剂阶段性挥发的干燥机理出发,建立多束气体冲击平面射流干燥模型;通过Fluent完成干燥箱的流体场数值计算,基于干燥箱几何结构研究热风的复杂流动状态,分析湍流产生原因及对干燥效果的影响;通过数值切片技术,提取印刷品表面热风速度和温度值,研究干燥参量波动的范围和特征,讨论不同位置处热风不均匀特征和产生机理,以及不同区域干燥过程中风速和温度的变化特征。结果干燥箱左腔体导流板两侧及右腔体上端产生湍流,风嘴之间形成了间隔分布的涡流区域;干燥箱中间区域风嘴的热风速度较为均匀,上、下两侧较差,中后部风嘴处热风温度较高,左侧区域效果较差。结论热风干燥系统的几何结构对干燥效果的影响显著,合理的干燥箱结构设计和印刷图文布置有利于印品的干燥,为干燥系统优化改进与创新设计提供了依据。     

基于相邻交叉耦合的凹版印刷机多轴同步控制

目的为了实现高速、高精度、高自动化的印刷过程,提高印刷产品的质量。方法以机组式凹版印刷套色系统系统为研究对象,分析无轴传动凹版印刷机结构,详细分析多轴同步控制的基本原理,并在此基础上提出一种相邻交叉耦合控制方法,给出算法具体的控制模型。结果该控制方法不仅补偿了各轴自身的跟踪误差,也补偿了相邻两轴之间的同步误差。结论仿真和实验结果表明,该控制算法收敛速度快、稳定性高,很好地实现了凹版印刷机电子轴传动多电机的同步协调控制。     

包装印刷设备的风嘴流场分析及优化

目的对包装印刷设备风嘴附近流场区域进行数值仿真分析,并以此为依据对其进行外侧风嘴角度的优化。方法以计算流体力学为理论基础,按照实际设备烘箱结构进行模型构建、网格切分、数值计算、特征评估,分析流畅特性,并以承印物表面为依据确定最优参数范围。结果获取了风嘴至承印物之间的流场分布,并对承印物表面的温度场、速度场、压力场进行了全面评价,获取了均值、方差、极差等主要特征。结论风嘴排列结构的外侧风嘴角度对温度场、速度场、压力场分布有着明显影响,最佳角度为150°或120°附近,应避免出现在135°附近。     

基于MRF模型的冷却辊冷却性能的CFD分析

目的在自行改进的FR300ELS型机组式凹版印刷机的冷却辊(喷淋式冷却辊)装置基础上,分别对传统式和喷淋式2种冷却辊的冷却性能进行温度分布的对比分析,研究喷淋式冷却辊的结构和性能优势。方法建立新旧2种冷却辊的MRF模型,利用CFD对冷却辊表面、轴向、周向的温度场分布进行仿真分析。结果得到了新旧2种冷却辊在印刷机稳定工作状态下的温度分布散点图及云图。结论喷淋式冷却辊与传统式冷却辊相比,它的温度分布更均匀、冷却效果更好、冷却效率更高。     

固体含能材料烤燃过程的数值仿真计算

烘箱试验有时无法获得物料在烘烤过程中的详细温度分布。基于计算流体力学仿真手段，针对某高氯酸盐与奥克托今(HMX)两种不同固体含能材料的烘箱试验烤燃过程，开展了三维数值仿真研究。通过数值仿真，获得了烘箱试验升温过程中的热传递规律以及物料内部各区域温度的分布与变化情况。结果表明：两种样品在当前体系下发生热爆炸之前，最高温的热点位置都处于样品中轴线偏上位置；高氯酸盐的热爆炸时间为46 551 s, HMX的热爆炸时间为14 703 s。仿真结果与烘箱试验结果基本一致。     

凹印机电子轴传动多电机同步控制策略

目的各色组版辊独立运转是电子轴传动印刷机的重要特点,其控制系统中多电机的同步是关键,研究多电机同步控制策略,以保证印刷品质量。方法对比了主从式结构和平行式结构,并应用Matlab对2种不同结构进行建模和仿真研究。结果确定了电子轴传动同步控制的平行式结构策略,并对其进行了改进;提出了采用基于模糊PI算法的速度补偿器,取代耦合系数K1和K2的同步控制结构。结论该策略提高了双电机同步控制系统的同步跟随和抗干扰性能,增强了凹版印刷机电子轴传动多电机的同步协调控制。     

凹版印刷机自动套色系统的控制方法与实现

针对凹版印刷机的工作特点,提出了一种新颖的凹版印刷机自动套色控制系统的控制与实现方法,并采用多片８０Ｃ１９６ＫＣ单片机与一台ＰＣ机实现该控制系统。该控制系统在实际应用中证明,其能大大提高各类凹版印刷机的套印精度和印刷速度,因而具有广泛的应用前景。     

凹版印刷机自动套色系统中预对版的实现

针对凹版印刷机的工作特点，在采用多片80C196KC单片机与一台PC机实现的自动套色系统中，该文在不增加新设备的前提下提出了一种微机实现预对版功能的方法，避免了人工预对版中繁琐和误差大的缺点。在实际应用中证明，该功能不仅提高了凹版印刷机预对版的准确度，而且大大减少预对版过程中纸张、油墨及工时的浪费，带来较大的效益。进一步提高了国内凹版印刷机套色系统的自动化程度。     

气流式喷雾干燥过程的计算流体力学模拟

基于计算流体力学技术和气-固两相流理论,对气流式喷雾干燥过程进行非稳态数值模拟,得到干燥塔内热空气的温度、速度场分布云图,以及颗粒的运动轨迹、停留时间和粒径分布。结果表明,改变热风温度、适当延长干燥时间都可使料液干燥完全,有助于提高粉体的干燥效率,改善产品质量。     

锂电池涂布烘箱风嘴射流压强分布优化研究

目的烘箱射流风嘴对极片烘干的均匀性和一致性具有重要影响,拟改善干燥过程中由于射流压强分布不均导致的极片烘干质量不良问题。方法利用SolidWorks软件对射流风嘴与极片间的空气流体域进行建模,基于k-ε湍流方程完成热风流场的数值仿真计算,根据流体仿真结果对射流风嘴结构进行优化设计,最后通过实验对数值仿真计算结果进行验证与完善。结果经数值仿真优化后的极片与风嘴间压强分布较改进前有较大提升,在相同的测量位置处,仿真得到的压强差由20 Pa下降到了8 Pa,实验得到的压强差由21 Pa下降到11 Pa,在误差允许范围内,实验结果与仿真结果基本保持一致。结论优化后的射流风嘴完善了射流压强分布,数值仿真研究对风嘴结构的优化设计具有重要的指导意义。     

凹版印刷工业的绿色节能技术

针对当前凹版印刷设备存在的耗能大、尾气排放污染等问题,通过对凹版印刷机热风干燥系统节能、印刷有机废气(VOCs)综合治理和凹印企业主要热源余热循环利用等主要相关技术的探讨,提出了切实可行的节能减排方案.在此基础上,进一步将热力燃烧式氧化器与热水二段型溴化锂机组相结合,解决了热力燃烧式氧化器运行成本较高的问题.研究结果表明,从热风干燥系统、有机废气综合利用、主要热源余热循环利用3个方面入手实施的节能减排方案,可以降低凹版印刷工业运行能耗的20%~40%.