高黏度物料固液挤压分离技术与装备研究
发布时间：2021-01-02 16:19
高黏度物料一般指的是动力黏度值大的物料,而在固液分离领域可将高黏度物料定义为脱水压力高的物料,如超高分子量聚异丁烯、胶泥等。针对高黏度物料,一般的挤压脱水装备脱水效果不好,甚至在挤压脱水过程中,装备会发生故障。故本文对高黏度物料挤压脱水装备设计及安全性评价进行了研究,其主要工作和成果如下:（1）针对高黏度物料螺旋挤压脱水进行初步的机理研究,分别对高黏度物料在单、双螺杆的不同位置所处的流动状态,建立压榨物理模型及与之对应的数学模型。以模拟物料为研究对象,通过一维压榨脱水实验研究高黏度物料脱水与压力的关系,并选择高黏度物料挤压脱水装置的类型。（2）通过数值模拟的方法得出螺纹元件组的挤出特性曲线。根据基于挤出特性曲线的设计方法设计三种不同的螺杆构型,分析每种螺杆构型的脱水效果,并研究转速对三种螺杆构型压力和填充度的分布的影响,最后对螺杆构型进行优化使其挤压脱水效果更佳。（3）对不同结构形式的机筒的变形、应力分布和端面接触间隙进行有限元数值计算,并分析不同的因素对端面夹紧效果的影响。然后对高扭矩下高黏度物料双螺杆挤压脱水机组渐开线花键芯轴的应力,变形及扭转角的大小进行有限元数值模拟计算,并进一...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２挤压脱水膨胀干燥一体机??Ｆｉｇ．?１－２?Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ?ｄｒｙｉｎｇ?ａｎｄ?ｄｒｙｉｎｇ?ｍａｃｈｉｎｅ??
来大大降低橡胶的黏度，使得脱水更加容易，在脱水段，非啮合设计的独特性能创造??了所有双螺杆挤出工艺中最大的自由体积和最低的剪切，具备极佳的脱水能力。??图１－２挤压脱水膨胀干燥一体机??Ｆｉｇ．?１－２?Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ?ｄｒｙｉｎｇ?ａｎｄ?ｄｒｙｉｎｇ?ｍａｃｈｉｎｅ??长期以来，国内各橡胶生产企业使用的挤压脱水机一直依赖进口，存在产品价格??高，备品备件昂贵，供货周期长，服务不及时等问题［３３］。但是近几年国内企业大力进??行幵发研究，主要代表就是大连天晟集团研发的挤压脱水膨胀干燥一体机，如上图１－２??所示。??该装置成功地将挤压脱水机和膨胀干燥机合并成一机，通过挤压机的胶粒进入膨??胀机后，在该装置的膨胀段中设置剪切螺钉，使橡胶产生大量的热量，形成高压区，??然后瞬时泄压，则水分就会膨化闪蒸，脱离出橡胶中，使产品的含水率大量减小。??５??
似＾?＇?Ｖｉ＇ｆｌｊｌｌｉＭｉ＾?Ｌ２丨＿?ｌｉ?＿｜．?＾?，｜ｒ＾?压断：此图为双螺杆挤压脱水机的一根螺杆内物料的状态分?Ｌ３，另一根螺杆的物料分布状态相类似。?压较塞模型的数学模型??机头段一维压搾数学模型??物料在机头段脱水过程属于一维压榨脱水。并假设为物理模型。??＾
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺杆挤压脱水膨胀一步干燥法对异戊橡胶结构和性能的影响[J]. 宋尚德,刘明玉,王毅,张桂荣,杨金胜,刘乃青,田晓军. 弹性体. 2014(03)
[2]煤矿机电设备安全性评价[J]. 李贤功,焦昀,李贤敏. 煤矿机械. 2013(06)
[3]我国机械制造业产业安全评价模型初探[J]. 张双文. 中国外资. 2012(02)
[4]用于牛粪固液分离的变导程螺杆挤压脱水机的结构设计[J]. 高维艳,杨俊伟,杨书婕. 价值工程. 2011(06)
[5]三螺杆挤出机挤出特性的数值模拟[J]. 朱向哲,袁惠群. 高分子材料科学与工程. 2008(03)
[6]机械设备安全评价方法探讨[J]. 崔善强,段志善. 工业安全与环保. 2007(12)
[7]啮合同向双螺杆挤出机普通螺纹元件末端共混物的混合形态 Ⅰ.物料三维流动路径的计算[J]. 杨海波,童玉清,张立群. 合成橡胶工业. 2005(03)
[8]变径螺旋压榨理论研究[J]. 杨明珍,杨德武,聂鑫,汤慧华,梁海峰. 过滤与分离. 2004(03)
[9]进口双螺杆挤出机用于氯丁橡胶后处理[J]. 张学义. 合成橡胶工业. 2002(03)
[10]带式振动浓缩压榨脱水的机理研究[J]. 芮延年,刘文杰,张志红,李军涛. 给水排水. 2002(02)
博士论文
[1]滤饼微观结构与压榨过滤理论的研究[D]. 赵扬.浙江大学 2006
硕士论文
[1]城市餐厨垃圾固液分离技术与装备研究[D]. 孙邦雨.北京化工大学 2017
[2]一种新型立式螺旋筛网脱水机的研究[D]. 曹瑞.安徽理工大学 2015
[3]高扭矩深槽啮合同向双螺杆设计及受力分析[D]. 谢兆兴.北京化工大学 2011
[4]基于挤出理论的螺旋挤压脱水机机理研究[D]. 李鑫.北京化工大学 2011
[5]双螺杆挤出机机筒结构分析及机筒内聚合物流动与传热研究[D]. 张宇昕.北京化工大学 2010
[6]高浓度粘稠物料的泵送及流变特性试验研究[D]. 唐晓明.浙江大学 2007
本文编号：2953234
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２挤压脱水膨胀干燥一体机??Ｆｉｇ．?１－２?Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ?ｄｒｙｉｎｇ?ａｎｄ?ｄｒｙｉｎｇ?ｍａｃｈｉｎｅ??
来大大降低橡胶的黏度，使得脱水更加容易，在脱水段，非啮合设计的独特性能创造??了所有双螺杆挤出工艺中最大的自由体积和最低的剪切，具备极佳的脱水能力。??图１－２挤压脱水膨胀干燥一体机??Ｆｉｇ．?１－２?Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ?ｄｒｙｉｎｇ?ａｎｄ?ｄｒｙｉｎｇ?ｍａｃｈｉｎｅ??长期以来，国内各橡胶生产企业使用的挤压脱水机一直依赖进口，存在产品价格??高，备品备件昂贵，供货周期长，服务不及时等问题［３３］。但是近几年国内企业大力进??行幵发研究，主要代表就是大连天晟集团研发的挤压脱水膨胀干燥一体机，如上图１－２??所示。??该装置成功地将挤压脱水机和膨胀干燥机合并成一机，通过挤压机的胶粒进入膨??胀机后，在该装置的膨胀段中设置剪切螺钉，使橡胶产生大量的热量，形成高压区，??然后瞬时泄压，则水分就会膨化闪蒸，脱离出橡胶中，使产品的含水率大量减小。??５??
似＾?＇?Ｖｉ＇ｆｌｊｌｌｉＭｉ＾?Ｌ２丨＿?ｌｉ?＿｜．?＾?，｜ｒ＾?压断：此图为双螺杆挤压脱水机的一根螺杆内物料的状态分?Ｌ３，另一根螺杆的物料分布状态相类似。?压较塞模型的数学模型??机头段一维压搾数学模型??物料在机头段脱水过程属于一维压榨脱水。并假设为物理模型。??＾
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺杆挤压脱水膨胀一步干燥法对异戊橡胶结构和性能的影响[J]. 宋尚德,刘明玉,王毅,张桂荣,杨金胜,刘乃青,田晓军. 弹性体. 2014(03)
[2]煤矿机电设备安全性评价[J]. 李贤功,焦昀,李贤敏. 煤矿机械. 2013(06)
[3]我国机械制造业产业安全评价模型初探[J]. 张双文. 中国外资. 2012(02)
[4]用于牛粪固液分离的变导程螺杆挤压脱水机的结构设计[J]. 高维艳,杨俊伟,杨书婕. 价值工程. 2011(06)
[5]三螺杆挤出机挤出特性的数值模拟[J]. 朱向哲,袁惠群. 高分子材料科学与工程. 2008(03)
[6]机械设备安全评价方法探讨[J]. 崔善强,段志善. 工业安全与环保. 2007(12)
[7]啮合同向双螺杆挤出机普通螺纹元件末端共混物的混合形态 Ⅰ.物料三维流动路径的计算[J]. 杨海波,童玉清,张立群. 合成橡胶工业. 2005(03)
[8]变径螺旋压榨理论研究[J]. 杨明珍,杨德武,聂鑫,汤慧华,梁海峰. 过滤与分离. 2004(03)
[9]进口双螺杆挤出机用于氯丁橡胶后处理[J]. 张学义. 合成橡胶工业. 2002(03)
[10]带式振动浓缩压榨脱水的机理研究[J]. 芮延年,刘文杰,张志红,李军涛. 给水排水. 2002(02)
博士论文
[1]滤饼微观结构与压榨过滤理论的研究[D]. 赵扬.浙江大学 2006
硕士论文
[1]城市餐厨垃圾固液分离技术与装备研究[D]. 孙邦雨.北京化工大学 2017
[2]一种新型立式螺旋筛网脱水机的研究[D]. 曹瑞.安徽理工大学 2015
[3]高扭矩深槽啮合同向双螺杆设计及受力分析[D]. 谢兆兴.北京化工大学 2011
[4]基于挤出理论的螺旋挤压脱水机机理研究[D]. 李鑫.北京化工大学 2011
[5]双螺杆挤出机机筒结构分析及机筒内聚合物流动与传热研究[D]. 张宇昕.北京化工大学 2010
[6]高浓度粘稠物料的泵送及流变特性试验研究[D]. 唐晓明.浙江大学 2007
本文编号：2953234
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/2953234.html
