基于超声波的纸张干燥过程及其成纸性能的研究

发布时间：2024-12-18 02:21

　　本文以节能降耗、保护环境以及保障产品质量为目标,创新性地将快速节能的超声波干燥技术应用于造纸的高耗能过程(纸张干燥单元),通过研究超声波干燥纸张的过程以及对成纸性能的影响,以探究其在纸张干燥过程中应用的可行性和适用性。本论文的具体研究内容和主要结果如下:首先,根据课题需要设计并搭建超声波干燥纸张小型实验台,通过有限元分析与实验探究不同板厚下实验台干燥纸张效果。结果表明,不同厚度的平板辐射的超声波场相同,中间区域振幅最高,周围随与中心距离的增加呈现下降趋势,在超声波激励2mm板厚时板面振幅变化较为平缓。纸页含湿率及温度变化与板面振动特性有着密切的关系,振幅越大超声干燥能力越强,纸张升温越快。在超声波激励2mm板厚、干燥时间30s内纸幅的区域脱水率偏差在0.5%之内且纸张温度变化趋势平缓,但单个换能器驱动平板对纸幅的横向温度影响较大,采用换能器阵可消除该影响,同时进一步提高超声波的作用强度。其次,在上述实验基础上,根据超声波作用机制明确纸张干燥过程,并基于质量与能量守恒原则建立干燥数学模型。结果表明,超声波干燥纸张过程为初期超声波干燥和后期类电热干燥,其传质方式为水雾渗流和水蒸气扩散形式。超...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?２０１０年￣?２０１７年中国造纸工业纸和纸板生产和消费情况??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐａｐｅｒ?ａｎｄ?ｐａｐｅｒｂｏａｒｄ??

义??作为人类文明的载体，纸张在推动历史进程与文明发展中起着不可估量的作用，而??造纸工业更是一个国家经济支柱产业之一，其是集技术、资金、资源、能源于一体的密??集型产业，与国民经济相关产业链有着很好的互动关系，对上下游产业的经济有一定拉??动作用。但造纸工业作为能源消耗大户，全....

图１－２声波频率范围??

－?超声波干燥对纸张主要性能影响的研宄??企业更是如此。随着纸张需求量的持续上升导致能源消耗加剧的问题，企业和造纸行业??的研究人员应积极采取相应措施来降低造纸环节的能耗。当前随着生产环节中管理和结??构节能措施的日趋完善，技术技能应是企业生产节能措施和获取利益的优先考虑点。而?....

图２－２超声波换能器??

??超声波干燥对纸张主要性能影响的研究?？??验需求设计尺寸结构且性能稳定等优点，考虑到实验频率范围需要，所以选择压电式换??能器作为超声产生器件。??郎之万型是压电式换能器最为常用的一种，其结构如图２－２所示，主要由前盖板、??压电片、后盖板等组成。其中换能器前后盖板采用硬铝材....

图２－４所示的超声波干燥系统示意图

，?陕西科技大学硕士学位论文??综上所述，建立如图２－４所示的超声波干燥系统示意图。其中不锈钢板规格为１００??ｍｍＸ?１００ｍｍ，纸页表面测温采用ＰＭ６５０１表面接触式Ｋ型测温热电偶，纸页质量测量??采用ＳＱＰ电子天平，送风系统仅加速纸页上方的空气流速。??所以超声波干燥纸页系....

本文编号：4016898