基于CFD的烟熏炉改进设计

针对某款烟熏炉在使用过程中出现的烟熏效果不佳、加热仓内各部分食物熏制的成熟及着色不同步的问题,提出了通过对烟熏炉加热仓的结构改进来改善加热仓内流场分布、从而提高烟熏效果的方法。采用CFD技术建立了加热仓的二维、三维仿真模型,通过仿真计算,对加热仓结构改进前后的烟熏气流场的分布进行比较分析。研究结果表明,改进后的加热仓结构可有效改善加热仓内烟熏气流场的分布。     

烟熏炉加热仓流动性能研究

针对某款烟熏炉在使用过程中出现的烟熏效果不佳、加热仓内上下2部分食物蒸煮不均匀的问题,采用CFD技术,依据烟熏炉结构特点与加工要求,研究加热仓的气流场仿真分析的建模方法。提出采用二维简化建模分析方法,提高计算效率。根据加热仓气流场的仿真结果,论文提出了在加热仓进风口增加导流板结构的方案。仿真与实验结果表明:导流板有效地改善了加热仓内的流场分布,有助于克服加热仓内流场分布不均匀导致的食品加工效率低的问题。该研究具有良好的实用价值。     

烟熏炉换热器进口主流道流动性改进

针对某一类型烟熏炉换热器进口主流道出口产生局部负压的问题,借助CFD仿真分析手段找出进口主流道结构缺陷,提出了岔口几何形状的改变结构。分别对这2种不同结构的进口主流道管在Fluent平台上进行内流场分析,对比两者之间的差异,表明改进后的进口管流速更加均匀,克服了原进口主流道管存在的问题,使得进入各组U型管的蒸气相对均匀,换热效率得到提高。     

基于CFD的加热仓风量调节装置

针对目前烟熏生产工艺中普遍存在烟熏效率低下的问题,应用CFD技术对烟熏炉加热仓气流场的流动进行建模与分析。基于仿真结果,提出一种进风口风量调节机构,通过在加热仓的适当位置设置可变流量的进风口,可以改善加热仓的气流场分布;通过对该机构的运动学和动力学仿真,确定了各项参数;并设计实验方案,验证仿真结果的准确性以及调节机构对加热仓气流场的改善效果。应用结果表明该风量调节机构改善了烟熏炉加热仓的气流场分布,使烟熏效果更加均匀。该研究提高了烟熏食品的加工效率。     

ZJ114卷接机组卷制超细烟支时风室部件的改进

ZJ114卷接机组卷制直径为φ5.4 mm的超细烟支时,其风室部件输送到烟枪的烟丝束零乱,且烟丝通道堵丝,为此对ZJ114卷接机组的风室部件进行了改进.内容包括:①计算设计铲丝刀内腔出入口的截面积;②根据左右导向板、风室导轨的安装位置,绘制风室烟丝通道装配数据运行曲线,应用总体标准差对数据进行计算验证;③重新设计吸丝钢带、钢带项导轨、吸丝钢带传动架等零件;④风室吸风控制系统中,将风室电机与变频器连接,及时调整电机的工作频率.改进后的ZJ114卷接机组,风室部件能够稳定地向烟枪输送符合卷制直径φ5.4 mm烟支要求的烟丝束.性能稳定可靠,各项技术指标满足生产要求.     

PASSIM卷接机组风室导轨的改进

PASSIM卷接机组原设计中风室导轨存在对下层烟丝吸附力弱、烟丝在高速运动过程中容易打滑等问题,造成烟支空头率高和烟支重量不稳定。为此对风室导轨布局方式、截面形状和基体材料进行了改进。前后列导轨改为对称的阶梯形;截面形状由圆弧形改为斜面;基体材料采用不锈钢,工作面进行陶瓷喷涂处理。改进后风室导轨提高了对烟丝的吸附力,解决了烟丝打滑问题,避免了紧头位置在高速运动中偏移和烟丝束形状变化,烟支质量标准偏差降低了3.5 mg,空头产生率降低了0.3%,有效提高了烟支质量控制精度。     

烟熏炉的选择和设计要求

烟熏产品无论在中国或欧洲都是一种颇具特色的传统食品，它以其独特的风味和良好的耐藏性，倍受消费者的青睐，烟熏作为一种工艺，它是利用木材、木屑、甘蔗皮、红糖等材料的不完全燃烧而产生的熏烟，使肉制品吸收而增添加有的熏烟风味，提高产品质量的加工方法，其目的是改进产品风味，促进发色、杀菌，改善质地，提高抗氧化性和耐藏性，为了达到高质量熏制的目的，人们开发了各种各样的烟熏炉，烟熏炉一般分为烟熏室和发烟器两部分，烟熏室用于熏制产品，发烟器用于制造熏烟，按发烟的方式发烟器又分为燃烧式、摩擦式、湿热分解式、流动加热式、液熏式等。     

一种片烟图像仿真切丝方法

为实现片烟图像仿真切丝,结合数字化图像处理技术开发了一种片烟图像仿真切丝方法并构建片烟模拟成丝长度指标,研究了片烟图像旋转角度间隔对仿真切丝结果的影响,并通过纸片切丝实验验证该方法检测的准确度,分析了片烟模拟成丝长度与片烟形态指标的关系,明确了不同尺寸片烟模拟成丝长度的差异,同时开展了片烟图像仿真切丝方法在叶片结构表征中的应用研究。结果表明：(1)当片烟图像旋转角度间隔为30°时,模拟成丝长度相对1°偏差为2.84%,运算时间降低96.70%;(2)纸片图像仿真切丝与真实切丝的纸丝长度分布皮尔森相关度为0.949 3,均值检测偏差为6.95%;(3)模拟成丝长度与片烟面积、片烟长度呈多元非线性相关,相关系数为0.950 6;(4)中片、小片、碎片碎末模拟成丝长度均值呈现近2倍梯度递减趋势;(5)大片与中片、中片与小片、小片与碎片碎末的模拟成丝长度分类边界尺寸分别为22.23、11.80和5.39 mm,利用构建的片烟模拟成丝长度表征法与筛分法对叶片结构进行检测,结果无显著差异,相关系数为0.998 2,呈强相关。该方法可为片烟成丝长度的预测提供支持。     

PROTOS2-2高速卷接机组调头轮技术的改进

PROTOS2-2高速卷接机组采用锥齿轮式锥形调头轮技术,安装精度要求高,在高速运行下容易产生磨损和噪声,在烟支交接点存在速度差异,对烟支交接造成较大冲击,容易影响烟支外观质量。为此,对PROTOS2-2卷接机组的调头轮进行了改进。改进后的锥形调头轮:①无凸轮结构,避免了高速旋转下凸轮磨损带来的不利影响;②利用独立伺服电机代替齿轮传动,避免了齿轮结构造成的易磨损、噪声大、安装要求高等问题;③烟支运动控制准确,保证了烟支在调头前后交接柔和平稳。PRO/E动态仿真结果表明,烟支交接速度和伺服电机扭矩均达到了预期设计效果。采用伺服电机驱动的锥形调头轮安装快速,调整方便,可以满足PROTOS2-2卷接机组16000支/m in的生产要求。     

专利数则

050901蒸煮、烤制、供热、烟熏炉本实用新型公开了一种蒸煮、烤制、供热、烟熏炉、炉体内部上下分为烤箱和燃烧室,烤箱与燃烧室之间设置水室炉板和若干个铸铁炉板,炉体侧壁和顶部为双层,分为水室、烟室、贮气室。直接供热,占地面积小,便于管理,能够实现蒸煮、烤制、供热、烟熏、烘干等多种功能,可长时间保持恒温,大大节省原煤,主要适用于香肠等食品加工行业,还可适用于物品的烘干行业。050902揉搓机揉搓机属于农业机械中的农作物茎秆饲料加工机具。该机除包括壳体、转子轴、皮带轮、锤片和风扇外,在转子轴上的锤片与风扇间固装着离心式筛片,…     

PASSIM卷烟机吸丝带传动装置的改造

PASSIM卷烟机由于风室较长,在负载运行时传动装置对吸丝带的驱动力不足而发生打滑,造成烟丝分布不均,导致烟支空头率上升、重量标准偏差大等问题。根据同步齿形带的传动原理,对吸丝带传动的主动轮结构及驱动方式进行了改造。改造后有效解决了吸丝带打滑问题,烟支空头率由0.8%下降为0.3%,烟支重量偏差范围由原来的22.4～31mg下降为18～22.2mg,减少了原材料的消耗。     

应用超声技术解决烟支紧头位置窜动问题

为防止因烟支紧头位置发生窜动造成的烟支空头率增大,分析了紧头位置发生窜动的原因。认为是由烟丝的类型或物理性质发生变化,平准器旷量过大,吸丝带相对吸丝带轮发生打滑等因素引起的,其中风室导轨和烟舌对烟丝阻力过大是关键因素。并采用超声波振动减小阻力等技术,较好地解决了烟支紧头位置窜动的问题。     

风压对卷烟烟支重量的影响研究

目的:通过研究正压和风室体负压参数,烟支卷接过程中正压和风室体负压对烟支重量影响显著,旨在探索适宜的风压参数,控制烟支重量,提高烟支重量合格率。方法:正压:9×100Pa,12×100Pa;风室体负压:-90×100Pa,-100×100Pa。选择全因子试验并安排4个中心点(即22+4)的试验,用MINITAB软件生成2因子2水平4个中心点的全因子试验设计方案。结论:正压=9×100Pa,VE风室体负压≈-90×100Pa时,烟支重量值在(0.890441,0.910559),烟支重量最接近目标值,达到了预期目标。     

YB48型硬盒包装机烟支推进器的推烟板结构优化

为解决YB48型硬盒包装机烟支推进器在烟组成型过程中故障停机率高等问题,借鉴空茎植物结构特性对推烟板的隔烟板形状进行优化设计,并对导烟块工作面进行相应改进。基于ANSYS平台对改进前后推烟板进行有限元仿真分析,结果显示改进后推烟板静态比刚度效能提高65.62%,动态比刚度效能提高36.01%,综合力学性能得到显著提高。以兰州卷烟厂使用的两台YB48型硬盒包装机为对象进行测试,结果表明:改进后烟支推进器故障停机频次减少37.17%,停机时间减少38.34%。该技术可为提高超高速包装设备运行效率提供支持。     

片烟结构在线检测装置的设计与应用

为解决打叶复烤生产线中片烟结构无法在线检测,人工振动筛分检测方法对片烟损伤大、检测结果滞后等问题,以片烟的实际面积反映片烟结构为依据,通过对打后片烟取样和机械摊薄并采用图像采集及计算机处理系统,设计了打叶机组在线取样和片烟结构在线检测装置.应用效果表明,片烟结构在线检测装置的检测绝对误差小于2％,与振筛检测方法相比,片烟结构在线检测装置的检测时间由原来的半小时左右缩短为约10 min,检测频次由原来的每班8h检测1～2次改进为可随时反复检测；解决了传统振筛检测方法无法在线检测片烟结构指标等问题,实现了对打叶后片烟结构的在线、实时无损检测.     

YJ19卷烟机烟支导板装置改进

针对YJ19卷烟机烟支导板装置处易造成烟支水渍污染和皱纹的问题,对烟支导板装置的结构进行改进,采用圆弧槽与吸风孔相结合的方法,将烟支封闭式输送改进为敞开式输送,并通过试验验证其效果。结果表明:烟支搭口不洁缺陷率从改进前的1.45%下降到0,皱纹烟支缺陷率从改进前的1.16%下降到0.30%,提高了烟支质量。     

YJ19B卷烟机风室导轨的改进

针对YJ19B卷烟机风室导轨在实际使用中存在的缺陷,对风室导轨进行了改进,并取得了理想的使用效果。     

FOCKE 800硬盒包装机烟库搅动块装置的改进与仿真研究

为解决FOCKE 800硬盒包装机烟库内烟支堵塞、下烟不顺畅等问题,通过分析烟库形状、烟支流动等因素对烟支下落速度的影响,对烟库搅动块装置进行了改进。将烟库中静止的4个分流圆柱改为两个活动的圆形搅动块,由原驱动搅动辊电机通过四连杆机构驱动圆形搅动块搅动烟支,实现烟支分流。采用离散元仿真模型模拟烟库中烟支流、搅动块的搅动情况。结果表明:①建立的虚拟烟库仿真模型,符合烟支流的实际要求,仿真结果与实际值相比较,二者基本吻合。②将烟库中的搅动块由固定改为运动状态,变形烟支率明显减少;当搅动块摆动频率1.6 Hz,摆动角度11.2°,运行时间9.0 s时,变形烟支率减少2.5%,变形烟支率最小。烟库内烟支流动平稳,受力均匀,包装机运行状态良好。利用该离散元仿真模型可有效分析烟库中烟支分流情况,减小产品开发成本,缩短产品研发周期。      

PROTOS70卷接机组烟条成型系统的改进

PROTOS70卷接机组在实际生产中,烟支外观质量方面容易出现烟支圆周粗细不均匀,烟支圆度差,烟支表面有布带印等问题.通过对烟条成型系统的工作原理及问题原因进行分析,改进如下:延长烟枪成型过程,对烙铁结构进行改进.改进后烟支圆周能控制在要求范围内,消除了烟支上易出现的布带印现象,烟支圆度明显改善.     

烟熏炉螺旋管换热器换热仿真模型研究

换热器是肉食品热加工的烟熏炉的重要组成部分,一般有螺旋板式与U型2种不同形式。目前根据热加工要求设计换热器时,结构参数的选择存在一定的盲目性,即换热器的尺寸是否满足要求完全凭经验及依赖事后验证。文中针对某一类型烟熏炉螺旋管式换热器进行流动传热分析,建立换热器的一圈为基本单元的数值分析模型。借助CFD技术,分析了不同圈数对出口温度分布的影响。结果显示不同圈数对换热器的温度分布影响较大,且基本单元截面的温度值与基本单元数量呈二次函数关系。拟合不同圈数下各截面的温度值,得到各基本单元的出口温度与基本单元个数(圈数)的函数关系。该函数关系能够有效地反映换热器温度降趋势,从而指导具体的换热器设计。