木材热风干燥室空气流场均匀性研究

针对木材在常规木材热风干燥室存在板材开裂、变形翘曲,板材最终含水率不均匀等问题,设计了可调控引导送风罩和移动调节装置;转动定位螺母调节导流舌板位置可改变出风口大小;驱动电机带动滚轮转动,可实现风机支撑框架整体沿X方向移动自动调节;利用计算流体力学(CFD)软件SC/Tetra对优化设计前后的干燥室内空气流场进行数值模拟计算,并对气流速度特性进行测试分析。结果表明优化设计后的干燥室沿板材堆垛高度方向上各层气流速度偏差可控制在±10%以内;空气流场分布的均匀性提高了70%。优化后的干燥室木材干燥质量和干燥效率得到明显提升。     

基于CFD的食用菌热风干燥装置的研究

在食用菌的热风干燥中,气流均匀性是影响食用菌干燥品质的重要因素。本文研制了一种食用菌热风干燥装置,并采用计算流体力学(Computer fluent dynamic,CFD)数值分析方法建立了烘干室的仿真模型。运用该模型对烘干室进行优化设计,结果表明,在增加弧形导流板和均风板后,烘干室内的气流速度均匀性系数从0.667 2增加到0.841 9,气流速度均匀性增加了26.2%。对新鲜香菇进行4烘盘干燥试验,各烘盘香菇失水速率变化趋势基本保持一致,表明优化后的烘干室气流均匀性较好,为进一步优化烘干装置,提高食用菌干燥效率和品质提供了思路。     

两种不同晾房中无核白葡萄太阳能干燥特性

研究分析比较两种不同的晾房(塑料膜温室型晾房与纱网晾房)中无核白葡萄的晾干特性.在新疆哈密某农场用木材建立了两个相同大小、不同覆盖材料的晾房,并用自动记录仪测定了晾房中的空气相对湿度、气流速度以及内外空气温度,同时测定了葡萄的干燥速率和葡萄干的绿品率.结果表明:塑料膜温室型晾房具有较好的集热效果,具有较快的干燥速度,能够获得较高的葡萄干绿品率.虽然塑料膜温室型晾房各部位干燥速度并不均匀,但比传统晾房干燥周期缩短了17%～67%.上述实验结果对于葡萄干燥晾房进一步优化设计,缩短葡萄干燥周期,提高葡萄干燥质量具有参考价值.     

隧道式两排挂面烘房气流特征分析

为改进挂面干燥工艺,采用便携式微型气象仪研究了双排挂架隧道式挂面烘房风速和方向分布情况以及烘房挂面干燥过程的气流特征。结果表明,隧道式双排挂面烘房内风速呈波形分布,均值为0.82 m/s,绝大多数风速集中在0.00~2.00 m/s之间,侧风和逆风则集中在0.00~1.00 m/s区间内,烘房不同位置的风速具有不均匀性。风向受到风扇位置、排潮口位置以及烘房结构的影响,烘房左上、左中、左下部位主导风向集中在SW-NNW扇区,右上、右中、右下部位主导风向集中在NE-SSE扇区。     

基于遗传算法优化带有密闭气罩造纸机干燥部送风温度

以降低带有密闭气罩造纸机干燥部干燥过程蒸汽消耗量为目的,针对造纸机干燥部吨纸蒸汽消耗而提出一种基于遗传算法优化干燥部送风温度的方法。首先分析送风温度对吨纸蒸汽消耗量的影响,然后建立纸机干燥部模型并利用遗传算法对送风温度进行优化。仿真实验表明,利用遗传算法对送风温度优化后,使带有密闭气罩造纸机干燥部蒸汽消耗量进一步降低。     

直线式吸烟机罩内风速控制系统的改进与应用研究

利用flow-simulation 软件建立(20+1)孔道直线式吸烟机上的罩内风速模型,基于该模型,认为烟支在燃烧过程中,燃烧起始位置和结束位置间具有较大的气流速度差,可能显著影响烟气捕集结果。为消除这一影响,使吸烟机罩内气流速度达到均匀稳定,本文改进了吸烟机排风装置并在吸烟机的防护罩下端加装整流网。实验结果表明,改造后,当固定位置风速设定200mm/s 时,燃烧起始和结束位置平均风速差由93.0 mm/s 降至20.7 mm/s;CM7 卷烟烟气常规分析各指标项测定值在组间和孔道间的变异系数显著低于改造前,说明改造后吸烟机捕集主流烟气常规化学成分的均匀性和稳定性得到了提高;CM7 卷烟烟气常规分析各指标项测定值明显低于目前使用的常规分析用吸烟机测得的结果,两者之间具有显著性差异。      

风车木冷冻干燥特性研究

风车木(Conbretum imberbe)的常规干燥周期长,且容易产生开裂等干燥缺陷,而冷冻干燥能最大限度地保持木材的各种性能。本研究对两种不同尺寸试样进行冷冻干燥,同时进行两种常规干燥,分析了风车木材在干燥过程中的干燥特性,如干燥速度、含水率、干燥收缩率、应力变化规律等。结果表明,300 mm长冻干试样的干燥速率明显高于常规干燥;冷冻干燥的含水率梯度前期较小,后期逐渐增大,最终含水率梯度远高于常规干燥;冷冻干燥的面积收缩约为常规干燥的1/3～1/2。冷冻干燥的应力初期比常规干燥小,后期比常规干燥快。冷冻干燥过程能最大限度地保持木材原有的微观结构和木材的内含物,适合用于珍贵硬木干燥。     

不同烘丝方式对细支卷烟烟丝结构和烟支质量的影响分析

对比分析滚筒烘丝方式与气流烘丝方式对细支卷烟的烟丝结构、卷烟产品物理指标的影响。结果表明:滚筒烘丝比气流烘丝制丝过程出丝率高0.41百分点,过程造碎性较小;滚筒烘丝后烟丝的中丝率和短丝率占比比气流烘丝的高2.88百分点,但填充值比气流烘丝的降低5.64%;滚筒烘丝方式和气流烘丝方式对细支卷烟烟支单支克重标准偏差的影响在统计学上极显著,对吸阻标准偏差的影响在统计学上显著,对硬度标准偏差的影响在统计学上不显著;滚筒烘丝方式下细支卷烟中部烟支密度均匀性较气流烘丝的好。     

淀粉的气流干燥及其进展

气流干燥具有干燥强度大,时间短,设备投资少,操作简便,产品质量好等许多优点,近几年来发展很快,大有取代老式烘房和晒场的趋势。淀粉行业采用气流干燥较迟。六十年代初期,上海的几家淀粉厂才开始将隧道式烘房改成气流式烘房。可是经过了近廿年的变革和改进,经过全国同行的不断交流探讨,近几年来逐渐形成了具有我国淀粉业特点的气流干燥流程。目前国内淀粉气流干燥流程,大多使用长管气流干燥器,干燥管总长在20米左右。进料较多采用负压进料,即温料经过风机叶轮后,再进入干燥管道.所用风机,有中压的,也有高压的。整个流程使用一台风机的称为一级干燥(图1).将二台风机串联在一起,整个流程二次加热的,称为二级干燥(图2)。热交换器有用蒸汽的,也有用烟道气的。产量从每小时0.1吨至2吨,以三班制计算年产约720～14400吨。湿料含水量为40%左右,成品     

桉木冷冻-常规联合干燥特性研究

桉木干燥皱缩是制约其作为实木木制品的严重缺陷。冷冻干燥过程不产生液体表面张力,能够有效抑制木材皱缩。以尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E. grandis)为试材,对其进行预冻处理之后分别进行常规(预冻/常规)和冷冻干燥至纤维饱和点,然后再进行常规干燥(冷冻-常规),对比研究两种干燥方式的干燥特性。研究表明:预冻处理能够提高干燥速度,纤维饱和点(FSP)以上时,预冻/常规干燥的速度比冷冻-常规提高17%;预冻/常规干燥过程含水率梯度小,水分分布均匀,而冷冻-常规干燥中冷冻干燥阶段含水率梯度大,水分分布不均匀,进入常规干燥阶段后含水率梯度减小,干燥结束时水分分布均匀;两种干燥方式的应力变化相似,但是冷冻干燥过程应力相对较小;尾巨桉冷冻-常规干燥的干缩率小于常规干燥。     

切丝宽度与烘丝方式对不同规格卷烟的影响

为研究切丝宽度、烘丝方式对不同规格卷烟烟支的物理质量、主流烟气常规指标和卷烟机台运行情况的影响规律,选取切丝宽度分别为0.8,0.9,1.0 mm,烘丝方式分别为KLD滚筒干燥和HDT气流干燥的烟丝在中支、细支、短支卷烟规格上开展试验。对于同一规格的卷烟,烟支的圆周和重量保持不变。结果表明:① 与滚筒烘丝相比,气流烘丝卷制的烟支吸阻升高,硬度增大,端部落丝减小;② 与滚筒烘丝相比,气流烘丝卷制时的机台平整盘位置值增大,压实量减小;③ 随着切丝宽度的减小,烟支含末率升高,主流烟气中的CO量、焦油量、总粒相物、烟碱增加,中、细支卷烟空头率降低;④ 中、细支卷烟建议采用0.8,0.9 mm较细的切丝宽度来解决烟支空头率较高的问题;⑤ 短支卷烟建议采用HDT气流烘丝的方式来解决端部落丝较大的问题。     

造纸机烘干部的高性能化

近几年，本公司对原来造纸机的二层烘干部进行改进，开发了提高纸机运行性与纸质的新型烘干部开发出的适用于机烘干部性能数字模拟分析与实机测定技术，可以判断新型烘干部的性能。因此，新型烘干部与旧式烘干部相比，干燥能力约提高２５％，纸页幅宽方向的收缩量减少了６０％。而且，按照测算的数据对烘缸周围与整个封闭烘缸罩２内进行气流动态分析计算，以此结果，改进烘缸罩与给排气装置，使新型烘干部幅宽方向整个层面的湿度分布     

倒锥管式梗丝干燥系统的设计应用

烟草加工行业普遍采用流化干燥床、管式气流干燥系统、塔管结合气流干燥系统实现梗丝干燥,梗丝成品普遍存在水分不均匀、碎丝率高等问题。倒锥管气流干燥系统可以有效缩短干燥路径,降低干燥风速,从而提高梗丝物料的水分均匀性,降低碎丝率。应用效果表明,倒锥管气流干燥系统加工的梗丝与塔管结合气流干燥系统比较,梗丝成品的整丝率提高约5%,碎丝率降低约1%,含水率极差减小约1.5%,提高了梗丝干燥品质。     

定形机喷风均匀性的探讨

拉幅定形机是印染后整理中必不可少的关键设备。织物定形质量的好坏受多种因素的影响，但重要的是取决于烘房温度的横向均匀性，而烘房温度的横向均匀又主要取决于喷风管喷风速度的均匀性。因此，设计结构合理的喷风管，是评价定形机内在质量的关键。一、喷风口形式及喷风均匀性机理热风机械中采用的喷风管喷口形式一般分为孔形及条缝形喷口，孔形喷口有圆孔形及方孔形喷口，条缝形喷口分为横向及纵向条缝形喷口。一般来说，孔形喷口喷风均匀性易保证，而纵向条缝形喷口喷风均匀性较难保证。事实上，气流由风机送到风管再从喷风口喷出的过程…     

基于Fluent烘房恒温区温度场模拟与优化

烘房的恒温区温度的均匀性对印制铁皮的质量好坏有着决定性的影响,应使温差范围≤3℃,当温差大于6℃时,肉眼就可以明显地看出印制铁皮的色差。利用三维软件Inventor建立烘房模型,CFD软件Fluent对烘房恒温区温度进行模拟,找出制约烘房温度均匀性的因素,并且设计几种不同喷嘴结构的烘房模型,分析比较不同喷嘴的烘房的内部温度分布情况,确定带有圆角过渡的圆形喷嘴的效果最优。     

真空微波干燥胡萝卜的恒速干燥速度及临界含水量的实验和回归模型

为探索出不同真空微波干燥条件对胡萝卜恒速干燥速度和临界含水量的影响,选取微波功率Q、负载量M、切片厚度8等因素,范围分剐在300～500W、80～140g、4～8mm,以临界含水量和恒速干燥速度为目标在0.08MPa真空条件下进行实验.实验结果表明:随着微波功率从300W增加到500W时,恒速干燥速度提高了87.5%;随着负载量从80g增加到140g时.恒速干燥速度降低了50%;随着切片厚度从4mm增加到8mm时,恒速干燥速度提高了81.3%.临界含水量仅与负载量显著相关,随着负载量从80g增加到140g时,临界水分含量从5.4k/kg降低到2.2kg/kg.根据实验数据,采用线性回归的方法,得到恒速干燥速度U及临界含水量X_c的数学模型为:U=45.558+0.346Q-1.431M+17.636δ;X_c=14.962-0.080M-0.400δ.     

拉幅烘干机加热区的空气流向

斯坦特(Stentex)纺织机械制造公司对循环空气通风机空压侧,在新鲜空气/废气之间热源设置的方案以及同一反向气流原理的应用表明,即使在新型的拉幅烘机中,也可有效地降低能耗,同一反向气流原理能使单位蒸发量热能耗量降低约10%.     

滚筒-气流式烘丝机的设计应用

由于气流式和滚筒式烘丝机存在烘后叶丝含水率波动大、叶丝结团和"干头干尾"等问题,结合两种烘丝机的技术优势,设计了滚筒-气流式烘丝机。该设备主要由进出料气锁、干燥滚筒、燃烧炉、主工艺风机等组成,采用气流烘丝原理,即利用含一定量蒸汽的热风在滚筒内与叶丝均匀接触,进行热量对流交换,完成叶丝脱水干燥。通过调节烘丝温度、烘丝时间、水流量和排潮量,实现对烘后叶丝含水率的精确控制。应用效果表明:①烘后叶丝含水率均匀、稳定,含水率偏差±0.5%,填充值≥4.3 cm3/g,烟丝颜色、形态好,保持了烟草本香。②设备工艺参数调节范围宽,满足了中式卷烟分组加工和精细化加工需求。③设备结构简单,滚筒筒体不会出现泄漏问题,减少了设备维护工作量,降低了工人劳动强度和设备维修成本。     

涤纶织物热定型降耗优化算法

为有效降低热定型过程的能量消耗,针对热定型过程缺乏有效的理论模型、定型机烘房温度设置不合理等问题,提出一种热定型过程参数优化的方法。利用Fluent软件模拟了烘房的温度、空气压力的分布情况,验证了织物加工位置温度、压力的均匀性。分析了织物加工过程的热力学特性,采用机制建模的方法建立了织物的实时温度估算模型框架,利用实验数据辨识了关键参数,在此模型的基础上以能量最小为优化目标,运用粒子群算法对烘房温度的设定值进行寻优。涤纶织物的热定型实验结果表明,所提出的实时温度估算模型可较好地匹配织物的实时温度数据,且在满足工艺约束的条件下,优化后的温度设定值可有效地降低能耗。     

胡桃木板材高频真空二次干燥

本文以胡桃木(Juglans nigra,Linn)窑干地板材为试材,在真空条件下(绝对真空7.0~7.6 kPa)进行高频真空二次干燥,对干燥质量、干燥能耗与成本、脱水效率及干燥速度进行了分析。结果表明:高频真空二次干燥后无干燥缺陷产生、木材的含水率更加均匀;干燥过程中材料升温能耗占全部能耗的21%,整个干燥过程高频加热能耗占比为68%,干燥成本为148元/m~3。虽然干燥成本较高,但干燥质量优异、时间明显缩短,具有综合优势;木材温度超过环境压力对应沸点时,高频真空干燥的脱水效率逐步增加并维持在某一水平高频真空条件下低含水率吸着水的干燥速度远大于常规窑干的速度