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涂布机悬浮式烘箱风嘴模型的建立及热风系统优化研究

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涂布机悬浮式烘箱风嘴模型的建立及热风系统优化研究

作者：张哲颢西安理工大学

学位级别：硕士

在印刷行业的涂布机上,干燥箱是一种热风干燥设备,它运用空气动力学原理,通过将热空气以一定速度喷射到料膜上,实现油墨的快速干燥。而为了保证印品在干燥箱内不被表面划伤,在悬浮式干燥箱内,采用了将所有的支撑辊全部取消、用两面吹风... 详细信息

在印刷行业的涂布机上,干燥箱是一种热风干燥设备,它运用空气动力学原理,通过将热空气以一定速度喷射到料膜上,实现油墨的快速干燥。而为了保证印品在干燥箱内不被表面划伤,在悬浮式干燥箱内,采用了将所有的支撑辊全部取消、用两面吹风形成气流,将料膜悬浮进行传输的干燥系统。干燥箱风嘴担负着往运动着的印刷料膜均匀吹风的任务,因此其结构及性能对于料膜干燥质量有着十分重要的影响,更是直接影响着整个系统的节能效果和产品的质量。因此,本文应用热风干燥的基本原理和流体力学的计算理论,建立涂布机悬浮式烘箱风嘴模型,对热风系统进行优化研究。通过对风嘴结构优化和参数选择以及进行风嘴结构实验研究,对干燥箱风嘴进行优化改进。具体研究内容如下:(1)采用Solidworks和Fluent软件,基于西安航天华阳机电装备有限公司XHYTB-GT系列某锂电隔膜涂布机,对其原始风嘴内部空气流体以及其下方的与涂布料膜间的空气流体域进行Fluent仿真建模,通过k-ε湍流方程针对原始风嘴结构存在的风速偏低和温度数值较低以及料膜表面速度、温度、压力分布不均的问题进行研究分析。(2)针对风嘴结构导致的风速与温度数值偏低且均匀性较差的问题,优化设计风嘴匀风板、风嘴内腔结构、风嘴底板结构,并基于此建立与原始风嘴相同参数设置的仿真模型,分析了匀风板结构、内腔结构、风嘴底板结构对料膜表面流场的影响,得到改进后的风嘴结构,料膜表面速度平均值从2.48m/s增加至2.62m/s,方差从1.22降低到0.70,料膜表面压力平均值从453.66Pa变为481.68Pa,方差从7.37降低至方差为6.34,料膜表面温度平均值从72.44℃增加至78.60℃,方差从19.57降低至6.02,显示出了更优的性能表现。(3)分析改进风嘴不同匀风板开孔情况和送风高度对料膜表面流场的影响,确定本文所选取的改进匀风板开孔情况和送风高度参数,通过对料膜表面速度的均匀性和数值大小的对比,得到开孔率为19.625%是更优的匀风板参数,高度为23mm为最合适的风嘴送风高度。(4)为验证风嘴优化结构,设计搭建了风嘴试验箱。就风嘴匀风板改进前后、风嘴内腔改进前后、风嘴底板改进前后这三种情况,测量和分析风嘴的速度和压力以及温度的情况,进而验证仿真计算结果的正确性。

关键词：烘箱流体模拟风嘴结构改进流场特性

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车载LNG气瓶烘箱CFD分析及优化

机械设计与制造工程 2024年第4期53卷 33-38页

作者：李艳章宇庆来文江中国联合工程有限公司浙江杭州310051

车载LNG气瓶烘箱内温度的大小和均匀性直接决定了气瓶表面温度分布,对抽真空效果影响很大,是制造优质LNG气瓶的关键。但车载LNG气瓶烘箱体积较大,内部流场实验测试难度大、成本高。为快速得到烘箱内的温度分布,采用CFD方法对烘箱内流场... 详细信息

车载LNG气瓶烘箱内温度的大小和均匀性直接决定了气瓶表面温度分布,对抽真空效果影响很大,是制造优质LNG气瓶的关键。但车载LNG气瓶烘箱体积较大,内部流场实验测试难度大、成本高。为快速得到烘箱内的温度分布,采用CFD方法对烘箱内流场进行数值模拟,并进行了烘箱管道布局优化。结果显示,烘箱内末端热风流速明显大于前端,且热风穿过气瓶体时形成的旋涡阻碍了热量传递,导致烘箱内温度分布不均;烘箱内56个气瓶体和流场的温度分布规律相似,表面最高、最低温度分别为143.4℃和129.6℃;设计了3种回风管道布局,烘箱内气瓶平均温度呈现Type1> Type2> Type0,且越靠近进风管道末端气瓶温度越高。

关键词：车载LNG气瓶烘箱计算流体动力学优化

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应用APC技术提升烘箱段水分控制稳定性

造纸技术与应用 2024年第1期52卷 38-41页

作者：邹雁福建金闽再造烟叶发展有限公司福建罗源350600

为进一步节能降耗,对烘箱系统进行改造,投用APC控制系统,增加各类检测仪器,优化设备运行状态,改造后实现了烘箱段含水量智能调节,烘箱后水分稳定性提升,分切后水分CPK平均0.67,烘箱段综合能源消耗节约达到8.78%,应用APC技术可实现精益... 详细信息

为进一步节能降耗,对烘箱系统进行改造,投用APC控制系统,增加各类检测仪器,优化设备运行状态,改造后实现了烘箱段含水量智能调节,烘箱后水分稳定性提升,分切后水分CPK平均0.67,烘箱段综合能源消耗节约达到8.78%,应用APC技术可实现精益运行。

关键词：烘箱热风干燥片基节能水分控制

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干燥烘箱极片表面流场特性研究

内燃机与配件 2024年第5期 65-67页

作者：袁文华陈飞伏军曾令中邵阳学院机械与能源工程学院邵阳湖南422000 湖南达力智能装备有限公司邵阳湖南422000

极片表面流场的均匀性是影响锂电池极片生产质量的重要因素。为了提高锂电池极片生产效率,通过流体仿真软件对烘箱风刀进行流场数值模拟,对极片表面流场进行了研究。通过提取极片表面流场速度分布情况,量化分析极片表面的流场分布的均... 详细信息

极片表面流场的均匀性是影响锂电池极片生产质量的重要因素。为了提高锂电池极片生产效率,通过流体仿真软件对烘箱风刀进行流场数值模拟,对极片表面流场进行了研究。通过提取极片表面流场速度分布情况,量化分析极片表面的流场分布的均匀性。针对极片表面风速分布不均的现象,对干燥烘箱风刀进行了优化,为接下来的进一步烘箱结构优化做基础。结果表明,经过优化后的风刀,使极片表面流场的均匀性得到了改善,防止了烘干区回风均集中在两侧导致的中间干燥不足、两边过干的情况。

关键词：极片干燥烘箱风刀均匀性

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凹版印刷机YF93烘箱流体分析及参数优化

振动与冲击 2013年第22期32卷 63-67页

作者：武吉梅申宪文刘琳琳马海山王砚马利娥西安理工大学印刷包装工程学院西安710048 西安理工大学土木建筑工程学院西安710048

针对凹版印刷机中烘箱内热风动力学性能及烘箱结构尺寸直接影响印品干燥效果问题,应用流体力学对烘箱内热风流态进行运动学、动力学及能量分析,采用计算流体力学方法对现有烘箱进行热风动态仿真与热风量化分析。仿真结果与实验数据表明... 详细信息

针对凹版印刷机中烘箱内热风动力学性能及烘箱结构尺寸直接影响印品干燥效果问题,应用流体力学对烘箱内热风流态进行运动学、动力学及能量分析,采用计算流体力学方法对现有烘箱进行热风动态仿真与热风量化分析。仿真结果与实验数据表明,采用计算机仿真方法对烘箱结构进行流体动力学分析切实可行。通过计算与仿真分析,可明确烘箱内部工作状态,确定并优化关键工艺参数。研究结果可为凹版印刷机烘箱结构改进及优化提供理论依据。

关键词：凹印机烘箱计算流体力学速度场

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造纸法再造烟叶的烘箱水分控制策略及应用

造纸技术与应用 2023年第1期51卷 22-27页

作者：戴宇昕厦门烟草工业有限责任公司福建厦门361022

造纸法再造烟叶烘箱出口的分切水分,与烘箱风机频率呈线性变化规律。本文通过拟合该线性变化,归纳三种情况下的烘箱控制策略并应用,结果表明:造纸法再造烟叶的两个牌号XX-18与XX-06的烘箱后分切水分均值分别为18.12%和18.31%,稳定在工... 详细信息

造纸法再造烟叶烘箱出口的分切水分,与烘箱风机频率呈线性变化规律。本文通过拟合该线性变化,归纳三种情况下的烘箱控制策略并应用,结果表明:造纸法再造烟叶的两个牌号XX-18与XX-06的烘箱后分切水分均值分别为18.12%和18.31%,稳定在工艺标准(17%~19%)范围内;标准偏差SD值分别为0.196%和0.225%,符合工艺要求的SD≤0.3%。关键的6#、7#烘箱温度也都在±0.3℃范围内波动,较为稳定,水分控制效果得到改善。

关键词：造纸法再造烟叶烘箱水分控制策略

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浅谈涂布机烘箱进、排风量的调整方法

包装前沿 2022年第4期 57-60页

作者：张雪飞苏大维格(盐城)光电科技有限公司

本文对涂布机热风烘干的原理和排风量的估算作了简要介绍,对涂布机烘箱进、排风量的检测、调整方法及步骤作了具体介绍。

关键词：涂布机热风烘干排风量烘箱调整

微波水份与密度分布测量仪与烘箱测定卷烟成品含水率的差异性分析

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轻工科技 2022年第5期38卷 81-83页

作者：余姗姗黄文俊张燕詹春贵侯静林宋建红汪义马腾飞徐杨斌贵州中烟工业有限责任公司遵义卷烟厂贵州遵义563000 贵州中烟工业有限责任公司技术中心贵州贵阳550003

随着社会不断发展,消费者对卷烟的内在质量要求也越来越高,加强生产过程质量控制,是提高产品质量的重要手段。本文为比较微波水份与密度分布测量仪与烘箱的测量差异性,分别使用微波水份与密度分布测量仪与烘箱对不同牌号成品卷烟进行含... 详细信息

随着社会不断发展,消费者对卷烟的内在质量要求也越来越高,加强生产过程质量控制,是提高产品质量的重要手段。本文为比较微波水份与密度分布测量仪与烘箱的测量差异性,分别使用微波水份与密度分布测量仪与烘箱对不同牌号成品卷烟进行含水率检测,运用单因素方差分析法进行数据分析可以得出,在ɑ=0.05显著水平下,不同牌号成品卷烟含水率的显著性水平P值均大于0.05,差异性不显著。对烘箱和微波水份与密度分布测量仪测定不同牌号卷烟成品含水率检测结果,建立微波水份与密度分布测量仪检测结果的修正模型,实现快速检测成品卷烟含水率,为卷烟生产质量控制提供数据保障。

关键词：烘箱微波水份与密度分布测量仪含水率差异性

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基于TRIZ的托盘式茶叶烘箱结构优化设计

安徽科技 2022年第6期 46-49页

作者：何涛陈强曼王成军许博黄森美亚高新材料股份有限公司安徽理工大学机械工程学院

针对传统托盘式茶叶烘箱精制茶叶时不同层托盘中的茶叶受热不一致、色泽不均、口感不纯、香度欠佳且其热风不能循环利用、能耗高等问题,基于TRIZ方法对托盘式茶叶烘箱结构进行创新优化,借助组件功能和因果分析明确茶叶受热不均的根本原... 详细信息

针对传统托盘式茶叶烘箱精制茶叶时不同层托盘中的茶叶受热不一致、色泽不均、口感不纯、香度欠佳且其热风不能循环利用、能耗高等问题,基于TRIZ方法对托盘式茶叶烘箱结构进行创新优化,借助组件功能和因果分析明确茶叶受热不均的根本原因,并结合技术矛盾法、物理矛盾法以及物-场模型法,确定最终的解决方案。该方案可降低劳动强度、提高效率、节约能耗、保证茶叶质量,为托盘式茶叶烘箱结构优化设计提供新思路,为机电工程领域设计人员使用TRIZ方法开展结构优化提供参考。

关键词： TRIZ 烘箱结构优化创新方法