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

【摘要】：環(huán)保紙漿模塑包裝制品依靠其優(yōu)良的緩沖特性及其環(huán)保優(yōu)勢正在逐步替代傳統(tǒng)的泡沫塑料包裝制品,預(yù)計在5-10年內(nèi),紙漿模塑制品對泡沫塑料制品的替代量將超過50%,形成數(shù)以億元計算的市場份額。但是目前國內(nèi)的紙漿模塑生產(chǎn)設(shè)備普遍存在著自動化程度低、能源浪費大、生產(chǎn)產(chǎn)品合格率低等問題,造成紙漿模塑制品的生產(chǎn)成本過高,大大降低了其與白色污染-EPS的市場競爭力,阻礙了該環(huán)保產(chǎn)品在包裝行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文從紙漿模塑生產(chǎn)工藝流程進行分析,研究各個耗能工藝能耗特點,對其各個工藝進行節(jié)能降耗設(shè)計。 本文主要針對紙漿模塑生產(chǎn)過程的能耗問題進行研究。主要工作有：(1)依據(jù)紙漿模塑產(chǎn)品背景與需求,對其生產(chǎn)過程工藝流程能耗進行了研究,分析得出其耗能特點。(2)對紙漿模塑生產(chǎn)過程中碎漿與調(diào)漿系統(tǒng)進行分析,主要介紹碎漿與調(diào)漿過程的能耗模型,設(shè)計碎漿與調(diào)漿控制系統(tǒng)；采用高速碎漿-中速攪漿-低速放漿的方式實現(xiàn)碎漿電機變頻控制,采用二次調(diào)漿工藝和史密斯預(yù)估補償器與PID控制器相結(jié)合對調(diào)漿進行自動化控制,實現(xiàn)紙漿生產(chǎn)過程節(jié)能降耗設(shè)計。(3)對紙漿模塑生產(chǎn)過程中真空吸成型系統(tǒng)進行能耗分析,設(shè)計真空吸附成型設(shè)備控制系統(tǒng)：分析在真空吸附成型過程中對成品均勻度、產(chǎn)品合格率等的影響。(4)對紙漿模塑生產(chǎn)過程中烘干過程進行耗能分析,設(shè)計烘干工藝控制系統(tǒng)；提出給予濕度動態(tài)變化的烘干過程效能優(yōu)化,采用三段烘干過程對其進行設(shè)計,對烘干過程的溫度控制采用模糊PID控制。(5)對紙漿模塑生產(chǎn)線進行節(jié)能降耗設(shè)計后,在企業(yè)進行測試,通過改造前和改造后的數(shù)據(jù)對比,證明了節(jié)能降耗設(shè)計的有效性,能對生產(chǎn)過程的電能和油耗起到很好的節(jié)能效果。 本課題主要研究紙漿模塑生產(chǎn)設(shè)備高耗能的問題,對其各個工藝流程的耗能對象進行節(jié)能降耗設(shè)計。分析紙漿模塑關(guān)鍵工藝流程的工藝特性,找出能耗問題的關(guān)鍵所在,分析其耗能特點。通過工業(yè)過程建模及優(yōu)化技術(shù)實現(xiàn)紙漿模塑生產(chǎn)過程各個關(guān)鍵工藝進行效能優(yōu)化及系統(tǒng)節(jié)能研究。采用變頻調(diào)速技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、先進控制技術(shù)等實現(xiàn)生產(chǎn)過程關(guān)鍵工藝參數(shù)的自適應(yīng)控制。對其關(guān)鍵工藝及算法節(jié)能效果進行實驗仿真及驗證。并在改造前和改造后進行能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計,證明其節(jié)能降耗設(shè)計的效果。 【關(guān)鍵詞】：紙漿模塑 節(jié)能降耗 碎漿與調(diào)漿工藝 真空吸附成型工藝 烘干工藝
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TB48;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-10
• CONTENTS10-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 課題的研究背景及意義13-16
• 1.1.1 研究背景13-15
• 1.1.2 研究意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.1 碎漿系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 調(diào)漿系統(tǒng)紙漿濃度檢測與控制技術(shù)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 真空吸附系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.4 成型機節(jié)能降耗技術(shù)研究現(xiàn)狀19
• 1.2.5 烘干生產(chǎn)線節(jié)能降耗技術(shù)研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 課題來源及本文主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)20
• 1.3.1 課題來源20
• 1.3.2 本文研究內(nèi)容20
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)20-22
• 第二章 紙漿模塑生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)概述22-30
• 2.1 紙漿模塑生產(chǎn)工藝流程22-24
• 2.2 工藝流程能耗分析24-27
• 2.2.1 碎漿與調(diào)漿工藝24-25
• 2.2.2 真空吸附成型工藝25-26
• 2.2.3 烘干工藝26-27
• 2.3 控制系統(tǒng)設(shè)計27-28
• 2.4 生產(chǎn)信息管理及能耗監(jiān)控平臺28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 碎漿與調(diào)漿工藝節(jié)能降耗30-41
• 3.1 碎漿及調(diào)漿工藝硬件系統(tǒng)設(shè)計30-31
• 3.2 碎漿系統(tǒng)節(jié)能降耗設(shè)計31-33
• 3.2.1 碎漿系統(tǒng)電能解決方案31
• 3.2.2 碎漿工藝流程31-33
• 3.2.3 碎漿工藝節(jié)能分析33
• 3.3 調(diào)漿工藝設(shè)計33-40
• 3.3.1 工藝設(shè)計33-34
• 3.3.2 Smith預(yù)估補償器34-36
• 3.3.3 實驗與仿真36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 真空吸附成型工藝節(jié)能降耗41-49
• 4.1 真空吸附成型工藝流程介紹41-43
• 4.2 真空吸附成型過程模型分析43-47
• 4.3 控制系統(tǒng)設(shè)計47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第五章 烘干工藝節(jié)能降耗49-61
• 5.1 工藝流程49-51
• 5.2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)51-52
• 5.3 系統(tǒng)模型及控制策略52-57
• 5.4 仿真結(jié)果分析57-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 第六章 實驗與應(yīng)用61-65
• 6.1 現(xiàn)場調(diào)試61-63
• 6.2 數(shù)據(jù)分析63-64
• 6.3 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)語與展望65-67
• 參考文獻67-69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與軟件版權(quán)69-70
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目70-72
• 致謝72

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