高黏度物料固液擠壓分離技術(shù)與裝備研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-02 16:19
高黏度物料一般指的是動(dòng)力黏度值大的物料,而在固液分離領(lǐng)域可將高黏度物料定義為脫水壓力高的物料,如超高分子量聚異丁烯、膠泥等。針對(duì)高黏度物料,一般的擠壓脫水裝備脫水效果不好,甚至在擠壓脫水過程中,裝備會(huì)發(fā)生故障。故本文對(duì)高黏度物料擠壓脫水裝備設(shè)計(jì)及安全性評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究,其主要工作和成果如下:(1)針對(duì)高黏度物料螺旋擠壓脫水進(jìn)行初步的機(jī)理研究,分別對(duì)高黏度物料在單、雙螺桿的不同位置所處的流動(dòng)狀態(tài),建立壓榨物理模型及與之對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。以模擬物料為研究對(duì)象,通過一維壓榨脫水實(shí)驗(yàn)研究高黏度物料脫水與壓力的關(guān)系,并選擇高黏度物料擠壓脫水裝置的類型。(2)通過數(shù)值模擬的方法得出螺紋元件組的擠出特性曲線。根據(jù)基于擠出特性曲線的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)三種不同的螺桿構(gòu)型,分析每種螺桿構(gòu)型的脫水效果,并研究轉(zhuǎn)速對(duì)三種螺桿構(gòu)型壓力和填充度的分布的影響,最后對(duì)螺桿構(gòu)型進(jìn)行優(yōu)化使其擠壓脫水效果更佳。(3)對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的機(jī)筒的變形、應(yīng)力分布和端面接觸間隙進(jìn)行有限元數(shù)值計(jì)算,并分析不同的因素對(duì)端面夾緊效果的影響。然后對(duì)高扭矩下高黏度物料雙螺桿擠壓脫水機(jī)組漸開線花鍵芯軸的應(yīng)力,變形及扭轉(zhuǎn)角的大小進(jìn)行有限元數(shù)值模擬計(jì)算,并進(jìn)一...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2擠壓脫水膨脹干燥一體機(jī)??Fig.?1-2?Extrusion?drying?and?drying?machine??
來大大降低橡膠的黏度,使得脫水更加容易,在脫水段,非嚙合設(shè)計(jì)的獨(dú)特性能創(chuàng)造??了所有雙螺桿擠出工藝中最大的自由體積和最低的剪切,具備極佳的脫水能力。??圖1-2擠壓脫水膨脹干燥一體機(jī)??Fig.?1-2?Extrusion?drying?and?drying?machine??長(zhǎng)期以來,國內(nèi)各橡膠生產(chǎn)企業(yè)使用的擠壓脫水機(jī)一直依賴進(jìn)口,存在產(chǎn)品價(jià)格??高,備品備件昂貴,供貨周期長(zhǎng),服務(wù)不及時(shí)等問題[33]。但是近幾年國內(nèi)企業(yè)大力進(jìn)??行幵發(fā)研究,主要代表就是大連天晟集團(tuán)研發(fā)的擠壓脫水膨脹干燥一體機(jī),如上圖1-2??所示。??該裝置成功地將擠壓脫水機(jī)和膨脹干燥機(jī)合并成一機(jī),通過擠壓機(jī)的膠粒進(jìn)入膨??脹機(jī)后,在該裝置的膨脹段中設(shè)置剪切螺釘,使橡膠產(chǎn)生大量的熱量,形成高壓區(qū),??然后瞬時(shí)泄壓,則水分就會(huì)膨化閃蒸,脫離出橡膠中,使產(chǎn)品的含水率大量減小。??5??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]螺桿擠壓脫水膨脹一步干燥法對(duì)異戊橡膠結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 宋尚德,劉明玉,王毅,張桂榮,楊金勝,劉乃青,田曉軍. 彈性體. 2014(03)
[2]煤礦機(jī)電設(shè)備安全性評(píng)價(jià)[J]. 李賢功,焦昀,李賢敏. 煤礦機(jī)械. 2013(06)
[3]我國機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)業(yè)安全評(píng)價(jià)模型初探[J]. 張雙文. 中國外資. 2012(02)
[4]用于牛糞固液分離的變導(dǎo)程螺桿擠壓脫水機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 高維艷,楊俊偉,楊書婕. 價(jià)值工程. 2011(06)
[5]三螺桿擠出機(jī)擠出特性的數(shù)值模擬[J]. 朱向哲,袁惠群. 高分子材料科學(xué)與工程. 2008(03)
[6]機(jī)械設(shè)備安全評(píng)價(jià)方法探討[J]. 崔善強(qiáng),段志善. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2007(12)
[7]嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)普通螺紋元件末端共混物的混合形態(tài) Ⅰ.物料三維流動(dòng)路徑的計(jì)算[J]. 楊海波,童玉清,張立群. 合成橡膠工業(yè). 2005(03)
[8]變徑螺旋壓榨理論研究[J]. 楊明珍,楊德武,聶鑫,湯慧華,梁海峰. 過濾與分離. 2004(03)
[9]進(jìn)口雙螺桿擠出機(jī)用于氯丁橡膠后處理[J]. 張學(xué)義. 合成橡膠工業(yè). 2002(03)
[10]帶式振動(dòng)濃縮壓榨脫水的機(jī)理研究[J]. 芮延年,劉文杰,張志紅,李軍濤. 給水排水. 2002(02)
博士論文
[1]濾餅微觀結(jié)構(gòu)與壓榨過濾理論的研究[D]. 趙揚(yáng).浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]城市餐廚垃圾固液分離技術(shù)與裝備研究[D]. 孫邦雨.北京化工大學(xué) 2017
[2]一種新型立式螺旋篩網(wǎng)脫水機(jī)的研究[D]. 曹瑞.安徽理工大學(xué) 2015
[3]高扭矩深槽嚙合同向雙螺桿設(shè)計(jì)及受力分析[D]. 謝兆興.北京化工大學(xué) 2011
[4]基于擠出理論的螺旋擠壓脫水機(jī)機(jī)理研究[D]. 李鑫.北京化工大學(xué) 2011
[5]雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒結(jié)構(gòu)分析及機(jī)筒內(nèi)聚合物流動(dòng)與傳熱研究[D]. 張宇昕.北京化工大學(xué) 2010
[6]高濃度粘稠物料的泵送及流變特性試驗(yàn)研究[D]. 唐曉明.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):2953234
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2擠壓脫水膨脹干燥一體機(jī)??Fig.?1-2?Extrusion?drying?and?drying?machine??
來大大降低橡膠的黏度,使得脫水更加容易,在脫水段,非嚙合設(shè)計(jì)的獨(dú)特性能創(chuàng)造??了所有雙螺桿擠出工藝中最大的自由體積和最低的剪切,具備極佳的脫水能力。??圖1-2擠壓脫水膨脹干燥一體機(jī)??Fig.?1-2?Extrusion?drying?and?drying?machine??長(zhǎng)期以來,國內(nèi)各橡膠生產(chǎn)企業(yè)使用的擠壓脫水機(jī)一直依賴進(jìn)口,存在產(chǎn)品價(jià)格??高,備品備件昂貴,供貨周期長(zhǎng),服務(wù)不及時(shí)等問題[33]。但是近幾年國內(nèi)企業(yè)大力進(jìn)??行幵發(fā)研究,主要代表就是大連天晟集團(tuán)研發(fā)的擠壓脫水膨脹干燥一體機(jī),如上圖1-2??所示。??該裝置成功地將擠壓脫水機(jī)和膨脹干燥機(jī)合并成一機(jī),通過擠壓機(jī)的膠粒進(jìn)入膨??脹機(jī)后,在該裝置的膨脹段中設(shè)置剪切螺釘,使橡膠產(chǎn)生大量的熱量,形成高壓區(qū),??然后瞬時(shí)泄壓,則水分就會(huì)膨化閃蒸,脫離出橡膠中,使產(chǎn)品的含水率大量減小。??5??
似^?'?Vi'fljlliMi^?L2丨_?li?_|.?^?,|r^?壓斷:此圖為雙螺桿擠壓脫水機(jī)的一根螺桿內(nèi)物料的狀態(tài)分?L3,另一根螺桿的物料分布狀態(tài)相類似。?壓較塞模型的數(shù)學(xué)模型??機(jī)頭段一維壓搾數(shù)學(xué)模型??物料在機(jī)頭段脫水過程屬于一維壓榨脫水。并假設(shè)為物理模型。??^
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]螺桿擠壓脫水膨脹一步干燥法對(duì)異戊橡膠結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 宋尚德,劉明玉,王毅,張桂榮,楊金勝,劉乃青,田曉軍. 彈性體. 2014(03)
[2]煤礦機(jī)電設(shè)備安全性評(píng)價(jià)[J]. 李賢功,焦昀,李賢敏. 煤礦機(jī)械. 2013(06)
[3]我國機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)業(yè)安全評(píng)價(jià)模型初探[J]. 張雙文. 中國外資. 2012(02)
[4]用于牛糞固液分離的變導(dǎo)程螺桿擠壓脫水機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 高維艷,楊俊偉,楊書婕. 價(jià)值工程. 2011(06)
[5]三螺桿擠出機(jī)擠出特性的數(shù)值模擬[J]. 朱向哲,袁惠群. 高分子材料科學(xué)與工程. 2008(03)
[6]機(jī)械設(shè)備安全評(píng)價(jià)方法探討[J]. 崔善強(qiáng),段志善. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2007(12)
[7]嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)普通螺紋元件末端共混物的混合形態(tài) Ⅰ.物料三維流動(dòng)路徑的計(jì)算[J]. 楊海波,童玉清,張立群. 合成橡膠工業(yè). 2005(03)
[8]變徑螺旋壓榨理論研究[J]. 楊明珍,楊德武,聶鑫,湯慧華,梁海峰. 過濾與分離. 2004(03)
[9]進(jìn)口雙螺桿擠出機(jī)用于氯丁橡膠后處理[J]. 張學(xué)義. 合成橡膠工業(yè). 2002(03)
[10]帶式振動(dòng)濃縮壓榨脫水的機(jī)理研究[J]. 芮延年,劉文杰,張志紅,李軍濤. 給水排水. 2002(02)
博士論文
[1]濾餅微觀結(jié)構(gòu)與壓榨過濾理論的研究[D]. 趙揚(yáng).浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]城市餐廚垃圾固液分離技術(shù)與裝備研究[D]. 孫邦雨.北京化工大學(xué) 2017
[2]一種新型立式螺旋篩網(wǎng)脫水機(jī)的研究[D]. 曹瑞.安徽理工大學(xué) 2015
[3]高扭矩深槽嚙合同向雙螺桿設(shè)計(jì)及受力分析[D]. 謝兆興.北京化工大學(xué) 2011
[4]基于擠出理論的螺旋擠壓脫水機(jī)機(jī)理研究[D]. 李鑫.北京化工大學(xué) 2011
[5]雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒結(jié)構(gòu)分析及機(jī)筒內(nèi)聚合物流動(dòng)與傳熱研究[D]. 張宇昕.北京化工大學(xué) 2010
[6]高濃度粘稠物料的泵送及流變特性試驗(yàn)研究[D]. 唐曉明.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):2953234
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