粉体定量加料器及应用研究

发布时间：2020-10-13 11:51

　　 在食品、化工、粉末冶金等行业,需要对大量粉体进行定量配料或者包装生产。目前粉体定量存在速度低,误差大,环境污染严重等问题。高性能定量加料器对提高粉体定量生产效率、改善工作环境、节约资源、加强环保和安全生产等起到了重要作用。因此,开展粉体定量加料器及应用研究,具有较大实用价值和重要现实意义。 本文以离散单元法为基础,对粉体定量流动性进行仿真分析,根据典型粉体(豆奶粉)定量流动性设计螺旋和柱塞定量加料器,并对加料器定量加料性能进行仿真分析,探讨其在粉体混合式定量中的应用。具体内容和主要创新成果是: 首先,分析了影响粉体定量流动性的各种因素,建立粉体定量流动性综合评价指标,介绍了离散单元法的基本原理及其在粉体运动分析方面的优势,建立粉体流动离散单元仿真模型,对影响粉体流动性的摩擦等因素进行仿真分析的结果表明这些因素能够引起粉体流动性及流动稳定性的改变,为加料器设计提供理论依据。 其次,针对粉体物理性质和流动特性,创新设计了螺旋式和柱塞式粉体定量加料器,并对定量加料器的加料性能进行理论分析,分析结果表明螺旋加料装置在稳定流量方面具有独到的优势,为实现粉体快速准确定量提供技术支撑。 然后,建立粉体定量加料器加料离散单元仿真模型,通过离散单元仿真,分析粉体性质(粒度分布、摩擦)、装置结构参数(螺杆径比)对加料准确度的影响,分析解决加料流量不稳定的办法,为建立粉体快速准确定量系统提供保证。 最后,探讨定量加料器在粉体混合式定量中的应用,阐述了粉体混合式定量基本原理和工艺过程,对粉体混合式定量机械部分和测控系统进行总体设计,对粉体混合式定量系统性能进行理论分析。性能分析表明,采用改进的定量加料系统能够满足生产实践中粉体的快速准确度定量要求。
【学位单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH237
【部分图文】：

认为这些结构不能解决目前的问题，因此尝试了下面的改进方案。12.4螺旋加料器结构改进设计改进的螺旋加料装置的基本结构如图3一3所示。图中仅对主要结构进行了描述:电机减速器等部件通过连轴器控制螺旋加料器内螺旋的转动;螺旋加料器根部开口并装设用于收集物料的收料斗，收料斗收集来自卸料料斗的物料以供给螺旋加料器;螺旋加料器的料筒采用钢管结构，旋转螺杆则采用空心或实心管，内螺杆外部焊接螺旋钢片构成螺旋;端口内部嵌入分料装置与料筒连接，外部加装切料装置并与内螺旋相连。

仿真装置以前文 (3.2节)的理论设计为依据:采用螺旋加料装置进行加料，螺旋出料口下部放置称量斗。针对仿真的需要，对称量斗与螺旋加料装置的相对位置及尺寸进行适当的调整。具体装置模型如图4一1所示。伙伙伙 }}}尸尸----.~~‘面面硬互竺竺竺 lll一一门 门「劣‘‘一一一~一一心 心 心卜卜一 一卜-叫~-‘ -.....门 门门-，.~，巨~门、...~-，户 户 户lll’一 一.已 JJJJJ111、 、目，口 口 口。。L1。 。LZ七 七 七图4一1仿真装置图Figure4一 1Modelforsimulation螺旋加料装置主要包括四个组成部分:加料漏斗、漏斗螺旋之间的接口、加料螺旋及接料装置(仿真中以漏斗代替旋转称量装置)。

装置图中螺旋长40cln，转速 300r/m，运行时间设定为0.65。螺旋下方设置了圆形集料箱，仅用于收集物料防止物料随意流动，其尺寸无具体规定。设计加料装置见图4一1，仿真模型如图4一2所示。摩擦因数的选择结果列于表4一4中。图4一2运行中的仿真模型图4一3单次加料过程仿真结果图Figure4一 2ModelintherunningFigure4一 3Resultforonesimulation除物料摩擦之外其它各参数不变，摩擦因数的选取按照一定的规则进行:l)所选取的摩擦因数具有一定的代表性;2)摩擦因数所代表的物料相互之间有较为明显的区分;3)考虑无摩擦的情况。表4一4摩擦因数的选取Table4一 4Value0fthe角Ctioll}组另lJ}第一组第二组第三组第四组摩擦因数值4.2.2仿真过程及结果分析采用上述装置模型进行仿真分析，得到的结果如图4一3所示。采用不同的摩
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本文编号：2839134