紙漿模塑干燥工藝優(yōu)化與過程節(jié)能研究

【摘要】：紙漿模塑作為具有廣泛市場前景的綠色包裝產(chǎn)品,干燥工藝是其產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的高耗能環(huán)節(jié),降低干燥工序能耗是企業(yè)節(jié)能減排、控制生產(chǎn)成本,使產(chǎn)品更具市場競爭力的有效方式。本文對紙漿模塑干燥工藝及含大量不凝氣體過熱干燥尾氣的冷凝除濕過程進行了研究,提出了干燥-尾氣冷凝除濕閉式循環(huán)系統(tǒng)并對其節(jié)能性進行了綜合評價。通過實驗研究了紙漿模塑干燥工藝及其過程動力學(xué)模型,分析了干燥速率的影響因素,建立了降速干燥模型,得到了干燥過程濕胚有效擴散系數(shù),為紙漿模塑工業(yè)生產(chǎn)中干燥工藝運行參數(shù)的優(yōu)化提供了依據(jù)。熱風溫度和流速的提高使紙漿模塑濕胚臨界含水率上升,降速干燥階段提前到來;物料干燥總時間隨熱風溫度和流速的提高而下降,同時過熱氣流會使產(chǎn)品出現(xiàn)一定程度的褶皺變形;本實驗條件下擬合紙漿模塑降速干燥階段干燥曲線的最優(yōu)理論模型是Logarithmic模型,其擬合效率可達0.985;實驗得到的紙漿模塑降速干燥階段有效擴散系數(shù)在1.944 10 m/s和4.0667 10 m/s之間變化,并隨著熱風流速和溫度的升高而變大。在利用熱空氣冷卻實驗驗證實驗裝置可靠性的基礎(chǔ)之上,通過實驗方法對含大量不凝氣體過熱干燥尾氣在水平管內(nèi)的冷凝過程進行了分析,得到了混合氣體冷凝效果的影響因素,發(fā)現(xiàn)了冷凝傳熱推動力及混合氣體顯熱沿管長方向的變化趨勢及不同運行條件對其大小的影響規(guī)律。從提高單位干燥尾氣除濕效果的角度而言,在一定條件下,應(yīng)升高尾氣入口溫度,降低流速,適當提高尾氣濕度,降低冷卻水溫度。從盡量提高干燥尾氣顯熱循環(huán)利用率的角度而言,在一定條件下應(yīng)充分降低尾氣入口溫度,降低流速。但是降低流速將會帶來冷凝器單位換熱面積上干燥尾氣處理量的下降。本文提出了干燥-尾氣冷凝除濕閉式循環(huán)系統(tǒng)并對其節(jié)能性進行了綜合評價,在相同紙漿模塑生產(chǎn)量的條件下,從能量消耗量、能量利用率及干燥面積等方面對傳統(tǒng)開放式干燥系統(tǒng),半閉式循環(huán)干燥系統(tǒng)及干燥-尾氣除濕閉式全循環(huán)系統(tǒng)進行了節(jié)能評價。從能量利用率的角度而言,干燥-尾氣除濕閉式全循環(huán)系統(tǒng)的節(jié)能性最好。從干燥面積的角度而言,干燥-尾氣除濕閉式全循環(huán)系統(tǒng)的干燥面積和半閉式循環(huán)干燥系統(tǒng)的干燥面積均大于傳統(tǒng)開放式干燥系統(tǒng),但增大幅度很小,僅為8~9%左右,因此在三種干燥系統(tǒng)中,節(jié)能經(jīng)濟性最優(yōu)系統(tǒng)為干燥-尾氣除濕閉式循環(huán)系統(tǒng)。 【關(guān)鍵詞】：紙漿模塑 干燥工藝 含濕尾氣 冷凝除濕 閉式循環(huán)
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TS74
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 主要符號表11-14
• 第一章 緒論14-25
• 1.1 前言14
• 1.2 紙漿模塑14-15
• 1.2.1 紙漿模塑簡介14-15
• 1.2.2 紙漿模塑制備工藝15
• 1.3 紙漿模塑干燥模型15-18
• 1.3.1 干燥過程概述15-16
• 1.3.2 國內(nèi)外對流干燥過程研究概況16-18
• 1.3.3 紙漿模塑干燥工藝概況18
• 1.4 空氣-水蒸氣混合氣體冷凝過程18-22
• 1.4.1 混合氣體冷凝過程18-20
• 1.4.2 國內(nèi)外冷凝過程研究概況20-22
• 1.5 干燥-尾氣冷凝除濕閉式循環(huán)系統(tǒng)22-23
• 1.5.1 干燥-尾氣冷凝除濕閉式循環(huán)系統(tǒng)運行原理22
• 1.5.2 干燥-尾氣冷凝除濕閉式循環(huán)系統(tǒng)節(jié)能展望22-23
• 1.6 本課題來源及主要研究內(nèi)容23-24
• 1.6.1 本課題來源23
• 1.6.2 本課題主要研究內(nèi)容23-24
• 1.7 本章小結(jié)24-25
• 第二章 紙漿模塑干燥實驗及過程動力學(xué)模型分析25-40
• 2.1 前言25
• 2.2 實驗設(shè)計及數(shù)據(jù)分析25-29
• 2.2.1 實驗裝置及實驗方案25-26
• 2.2.2 數(shù)據(jù)分析26-29
• 2.3 實驗誤差分析29-30
• 2.3.1 溫度誤差29-30
• 2.3.2 熱風流量誤差30
• 2.3.3 質(zhì)量測量誤差30
• 2.4 實驗結(jié)果分析及模型的建立30-39
• 2.4.1 紙漿模塑干燥過程30-32
• 2.4.2 不同厚度紙漿模塑干燥特征32
• 2.4.3 熱風流速、溫度對干燥過程的影響32-34
• 2.4.4 熱風流速、溫度對紙漿模塑臨界含水率影響34-35
• 2.4.5 紙漿模塑降速干燥階段動力學(xué)模型分析35-38
• 2.4.6 紙漿模塑降速干燥階段有效擴散系數(shù)38-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第三章 空氣-水蒸氣混合氣體水平管內(nèi)對流冷凝過程分析40-67
• 3.1 前言40
• 3.2 水平光滑管內(nèi)空氣冷卻實驗40-46
• 3.2.1 實驗裝置及實驗方案40-41
• 3.2.2 數(shù)據(jù)分析41-44
• 3.2.3 誤差分析44-45
• 3.2.4 干空氣冷卻實驗結(jié)果驗證45-46
• 3.3 含大量不凝氣體過熱混合氣體對流冷凝實驗46-65
• 3.3.1 實驗裝置及實驗方案46-48
• 3.3.2 數(shù)據(jù)分析48-55
• 3.3.3 混合氣體流速對于對流冷凝效果的影響55-57
• 3.3.4 混合氣體入口溫度對于對流冷凝效果的影響57-58
• 3.3.5 其他因素對混合氣體冷凝傳質(zhì)過程的影響58-60
• 3.3.6 混合氣體沿管長冷凝推動力分析60-63
• 3.3.7 混合氣體沿管長方向濕焓變化趨勢分析63-65
• 3.4 本章小結(jié)65-67
• 第四章 干燥-尾氣冷凝除濕閉式循環(huán)系統(tǒng)節(jié)能性分析67-76
• 4.1 前言67
• 4.2 分析與評價方案67-70
• 4.2.1 干燥系統(tǒng)能量利用率n67
• 4.2.2 紙漿模塑所需能耗Q_p67-68
• 4.2.3 干燥系統(tǒng)總能耗Q_A68-69
• 4.2.4 干燥面積S69-70
• 4.3 幾種干燥系統(tǒng)節(jié)能性評價70-75
• 4.3.1 傳統(tǒng)開放式干燥系統(tǒng)能量分析70-71
• 4.3.2 半閉式循環(huán)干燥系統(tǒng)能量分析71-72
• 4.3.3 干燥-冷凝除濕閉式循環(huán)干燥系統(tǒng)能量分析72-73
• 4.3.4 幾種干燥系統(tǒng)節(jié)能性的綜合評價73-75
• 4.4 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76-78
• 參考文獻78-83
• 攻讀碩士期間取得的研究成果83-84
• 致謝84-85
• 附件85

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

空氣-水蒸氣流經(jīng)擾流圈的冷凝傳熱強化    高學(xué)農(nóng),楊國君,葉國興

不同干燥方式對紙漿模塑材料性能的影響    姚培培;肖生苓;岳金權(quán);

紙漿模塑薄層干燥實驗及動力學(xué)模型分析    劉衛(wèi)濤;鄧先和;黃闊;

固液界面接觸角對膜狀冷凝傳熱強化的初步分析    馬學(xué)虎,陳曉峰

高濕度工業(yè)廢氣冷凝脫濕模型研究與數(shù)值模擬    余徽,朱家驊,杜懷明,夏素蘭,關(guān)國強,王江平,郭仕偉,陸慶國,張紅映

造紙污泥薄層干燥實驗及動力學(xué)模型分析    劉凱;馬曉茜;肖漢敏;

含不凝氣體的蒸汽冷凝換熱系數(shù)的關(guān)聯(lián)式    熊孟清,林宗虎,劉咸定

紙漿模塑板在景觀環(huán)境中的應(yīng)用與開發(fā)研究    劉雙欠;于伸;

國內(nèi)外紙漿模塑發(fā)展現(xiàn)狀分析    汪再文;

食品薄層干燥技術(shù)的研究進展    應(yīng)巧玲;勵建榮;傅玉穎;李學(xué)鵬;陸海霞;

內(nèi)置折邊扭帶管內(nèi)混合氣體對流凝結(jié)換熱與阻力性能研究    崔永章

換熱器復(fù)雜流道中的強化傳熱研究    焦鳳

液固表面自由能差效應(yīng)強化冷凝傳熱的機理研究    張宇

含濕混合氣體橫掠翅片管的換熱研究    齊巍

蒸汽流動作用下冷凝液滴內(nèi)部流動及傳熱特性    馬曉晨

紙漿模塑制品動態(tài)壓縮試驗的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真    賈建軍;曹樂;

廢紙纖維基包裝材料的加工工藝與性能    胡英華;康勇剛;

重載紙漿模塑制品的結(jié)構(gòu)及其承載性能分析    冒銀彧;紀玉梁;顧玉祥;張新昌;

層疊式紙漿模塑平托盤結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能分析    郝洪艷;王霖;

“長城之魂”奧運瓷瓶包裝設(shè)計的探討    吳若梅;李蘭輝;羅定提;

水平三維肋管外含不凝性氣體的水蒸汽凝結(jié)換熱的實驗研究    朱恂;李剛;廖強;馮云鵬;

防腐表面特性對煙氣凝結(jié)換熱影響的實驗研究    穆連波;王隨林;葛海霞;嚴歡;羅雪瑩;

螺旋隔板壓縮空氣干燥裝置冷卻器設(shè)計    高志凱;高學(xué)農(nóng);張正國;

功能表面材料與流體界面相互作用對垂直降液膜流動特性的影響    馬學(xué)虎,高大志,蘭忠,張宇,白濤,楊俊玲,陳嘉賓

煙氣橫向沖刷錯列管束對流冷凝換熱試驗研究    黃曉宇;雷承勇;王恩祿;楊天尉;宋治璐;

煙氣橫向沖刷錯列管束對流冷凝換熱試驗研究    黃曉宇;雷承勇;王恩祿;楊天尉;宋治璐;

褐煤干燥提質(zhì)的實驗研究    姚軍;王承陽;楊凡;

第一章 中國實施綠色發(fā)展的歷程和嚴峻挑戰(zhàn)    張煥波;周京;

內(nèi)置折邊扭帶管內(nèi)混合氣體對流凝結(jié)換熱與阻力性能研究    崔永章

鈦表面冷凝特性研究及通用冷凝傳熱模型建立    齊寶金

基于微波誘導(dǎo)的市政污泥干化與熱解研究    黃河洵

蓄熱式低溫余熱回收及其在工業(yè)窯爐上的應(yīng)用    張喜來

界面效應(yīng)影響冷凝傳熱過程的研究    蘭忠

流動及傳熱過程的熵分析    陳曦

導(dǎo)熱功能表面強化混合蒸氣冷凝傳熱機理的研究    周興東

蒸氣冷凝過程微尺度特性的實驗和理論研究    宋天一

超疏水表面混合蒸氣滴狀冷凝液滴行為與傳熱    王四芳

矩形通道內(nèi)流動與強化傳熱的實驗與數(shù)值研究    唐新宜

重載紙漿模塑制品的結(jié)構(gòu)、性能及其工藝研究    冒銀彧

水平管內(nèi)凝結(jié)傳熱與流動阻力的耦合影響研究    趙允玉

紙漿模塑制品緩沖性能實驗研究與有限元分析    彭春虎

火電廠熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟學(xué)分析與泛（火用）分析    蔣琪琳

水蒸汽珠狀凝結(jié)換熱影響因素的研究    周慧

墻式切圓燃燒方式下SOFA不同布置方式時氣流特性的研究    孔超

靜電紡絲法制備磷酸鹽系鋰離子電池正極材料    楊永斌

熱氣機排氣冷卻器換熱性能及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計研究    張旸

中低溫余熱發(fā)電有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能分析及優(yōu)化研究    徐建

工業(yè)用太陽能熱水系統(tǒng)動態(tài)仿真及（火用）分析    陳程

調(diào)整城市能源結(jié)構(gòu) 改善區(qū)域空氣質(zhì)量    程龍飛;

含濕混合氣體在垂直管內(nèi)對流冷凝換熱實驗研究    李孝萍,賈力,孫金棟

能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的稅收政策選擇    劉葉志;

我國紙漿模塑工業(yè)包裝的現(xiàn)狀與發(fā)展    張新昌,梁炬,周防國,孫彬青

鳙魚的熱風干燥規(guī)律研究    段振華,張慜,湯堅

可持續(xù)景觀    俞孔堅;李迪華;

高溫高壓過熱蒸汽處理木材的力學(xué)特性及化學(xué)成分變化    齊華春,程萬里,劉一星

水平管外蒸氣軸向流動凝結(jié)傳熱理論與實驗研究    劉曉華,李維仲,趙宗昌,沈自求

Cu－BTA低能表面強化冷凝傳熱研究    劉旭，徐敦頎

水平管外蒸氣軸向庫特流動時的凝結(jié)換熱    李維仲,沈勝強

不凝結(jié)氣體水平管外凝結(jié)傳熱分析    黃志光;汪榮順;顧安忠;

紙漿模塑制品成型機理及過程控制的研究    邱仁輝

基于場協(xié)同理論的縱向渦強化換熱技術(shù)及其應(yīng)用    孟繼安

大都市碳源碳匯研究——以上海市為例    錢杰

城市污泥干燥特性及工藝研究    馬學(xué)文

矩形管束換熱器的傳熱與流阻研究    何兆紅

不同制冷工質(zhì)在螺旋槽花瓣形翅片管管外的冷凝傳熱強化研究    熊劍

紙漿模塑家具的設(shè)計與研究    萬輝

污泥干燥和熱重實驗及動力學(xué)模型分析    劉凱

含有不凝性氣體的蒸汽凝結(jié)現(xiàn)象的研究    袁世平

冷凝式燃氣熱水器換熱器的研究    王麗

含大量不凝氣的蒸汽冷凝傳熱實驗研究    王立國

冷凝式燃氣熱風爐的應(yīng)用研究    張新橋

紙漿模塑包裝制品干燥機理及其工藝參數(shù)研究    張琳

紙漿模塑制品工藝方法及其參數(shù)的研究    趙亞軍

水蒸汽在豎直管內(nèi)冷凝換熱的實驗研究    隋海明

我國紙漿模塑機械及制品的發(fā)展現(xiàn)狀和展望    徐景珩,許立燕

我國紙漿模塑機械及制品的發(fā)展現(xiàn)狀和展望    

紙漿模塑餐具的生產(chǎn)技術(shù)及其發(fā)展前景    吳姣平,詹懷宇,胡健,陳港

新型高效節(jié)能紙漿模塑成型機    章勝亮

紙漿模塑生產(chǎn)線的研制    王際超,楊廣衍

紙漿模塑餐具及技術(shù)    劉曄,孫智慧,黃群

影響紙漿模塑產(chǎn)品質(zhì)量的原因及解決方法    楊廣衍,張以忱,王際超,侯秀鞠

紙漿模塑切邊料回用工藝    朱俊義

紙漿模塑:一種包裝發(fā)展方向    白木,子蔭

全自動紙漿模塑外施膠噴涂生產(chǎn)線面市    水生

紙漿模塑材料在不同加載條件下的力學(xué)特性    計宏偉;邵文泉;王和敏;蘭娟;

硬盤用紙漿模塑盒的有限元分析    朱若燕;李厚民;鄭亮;

紙漿模塑托盤跌落過程的有限元模擬仿真    郭鑫;計宏偉;鄭海友;

紙漿模塑對電子槍的運輸包裝防護方法    郭彥峰;郭引;付云崗;張偉;

TRAYMATIC2500紙漿模塑機生產(chǎn)介紹    王勇;郝莉榮;陳宇新;

新型紙漿模塑通用平托盤的力學(xué)分析與試驗研究    尹恩強;孫紅光;

HGZ直燃式紙漿模塑烘干線的仿制與改進    呂勇;

基于ANSYS模擬分析的紙漿模塑單元結(jié)構(gòu)參數(shù)研究    張新昌;潘夢潔;林冬鳴;

基于RP技術(shù)的紙漿模塑襯模電鑄成形工藝研究    朱小東;李國兵;徐弘;帥大平;王政;

新型綠色環(huán)保餐具——紙漿模塑餐具及技術(shù)    劉曄;孫智慧;黃群;

北京協(xié)力旁普公司成為紙漿模塑業(yè)雙贏企業(yè)    特約記者 金章

海源公司力推紙漿模塑    本報記者 葉柏彰

紙漿模塑產(chǎn)品化學(xué)添加劑的應(yīng)用    饒明 廣州元源造紙化學(xué)品有限公司總經(jīng)理

紙漿模塑包裝箱    

我國紙漿模塑行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向    沈?qū)W友

中國紙漿模塑業(yè)的發(fā)展方向    

嘉正——紙漿模塑的突擊隊    本報記者 王越煒

注重環(huán)保：中國紙漿模塑業(yè)的發(fā)展方向    學(xué)友

紙漿模塑餐具    

紙漿模塑工業(yè)之星    本報特約記者 齊文訓(xùn)

紙漿模塑包裝結(jié)構(gòu)的緩沖性能及其可靠性研究    張業(yè)鵬

液晶顯示器的紙漿模塑包裝設(shè)計    韓娟

全自動紙漿模塑餐具生產(chǎn)線的研究    孫達新

紙漿模塑真空吸濾成型機理及其模具參數(shù)研究    于永建

紙漿模塑包裝制品干燥機理及其工藝參數(shù)研究    張琳

紙漿模塑襯墊力學(xué)性能的測試和仿真研究    田羽

紙漿模塑成型設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研究    宋昕

紙漿模塑生產(chǎn)過程節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)研究    黃帥

全自動紙漿模塑餐具設(shè)備的研制    趙衛(wèi)

紙漿模塑包裝制品的表觀處理技術(shù)研究    劉洋

紙漿模塑緩沖包裝件動態(tài)仿真及性能評價    王燕