具有余热回收功能的旋风分离器性能的数值分析

旋风分离器能够去除工业废气中的固体颗粒,但排出的气体仍然有大量余热,为了回收利用废气的余热,实现节能减排的目的,在旋风分离器壁面外侧安装不同直径换热管,并且通过数值模拟对比分析旋风分离器在安装不同直径换热管前后的分离效率和换热效果.研究结果表明:安装直径80,100 mm的换热管对旋风分离器的内流场影响较小,与无换热管...     

振动式挖掘机的设计与试验

振动式挖掘机采用了挖掘铲和振动筛分离式结构。通过土壤切削试验测定挖掘铲和振动筛上堆积的土壤平均高度,找出土壤分离效果好的参数组合,并用其对马铃薯进行了收获试验。首先采用复数矢量法对挖掘铲和振动筛面进行运动分析,建立运动方程,其次分析挖掘铲和振动筛的运动轨迹与土壤分离效果之间的关系,最后分析了采用优化参数组合收获马铃薯时的作业性能。结果表明,当挖掘铲和振动筛上最末端点的振幅分别不小于12.15mm和9.17mm,且挖掘铲和振动筛上最末端点从最低位置到达最高位置,直线回归方程的回归斜率分别不小于-1.87和-2.50时,挖掘机的土壤分离效果好。     

旋风分离器在饲草干燥设备中的应用

饲草干燥设备中的旋风分离器与普通旋风分离器从结构上有很多不同点,从而使其各部分参数以及饲草颗粒的运动轨迹有很大不同。为此,根据旋风分离器的工作原理,分析了饲草干燥设备中的旋风分离器各个部分的参数,并从理论上给出了饲草在旋风分离器中的运动轨迹,为旋风分离器在饲草干燥设备中的应用提供理论依据。     

环形六孔纳米磁珠分离器设计与试验

免疫磁珠分离技术在生物检测中的应用日益广泛,能提供高强度大梯度磁场环境的纳米磁珠分离器是免疫磁珠分离技术中的关键技术之一。设计了一种新颖的环形六孔纳米磁珠分离器,通过瓦状钕铁硼磁块的优化布局和斜壁坡莫合金导磁片设计,实现了在同一台纳米磁珠分离器上形成6个强磁场高梯度分离区域(分离孔),分离器最高磁场强度达1.44 T,最高磁场梯度达96.3 T/m(体积865.5 cm3,质量4.8 kg),同一分离器内6个分离孔内磁场分布相同,孔间平均相对偏差在2.0%~3.3%之间。对磁分离孔磁场分布的测试和仿真结果表明:磁珠分离器体积、导磁片材料和导磁片形状等因素对磁珠分离器磁场强度和梯度有不同程度的影响,采用大体积磁块的磁珠分离器比采用小体积磁块的磁珠分离器、采用坡莫合金作为导磁片比采用软铁材料作为导磁片、采用斜壁形状的导磁片比采用直壁形状的导磁片均能实现较大的磁场强度和梯度。该纳米磁珠分离器已成功应用于大肠杆菌和禽流感病毒的免疫磁分离试验研究,并可以根据不同应用需求,组合相关要素以获得理想的免疫磁珠分离器。     

套式旋风分离器减排水煤气中焦油的性能评价（摘选）

生物质气化炉在低于1 300℃情况下产生水煤气,并伴随有重质烃(焦油)、粉尘、烟尘颗粒、碱金属、酸和碱性气体等,这都会导致恶臭气味和排放问题。对于大多数污染物而言,先进的测量技术和减少/去除技术可以降低其排放。但就焦油而言,目前缺乏普遍可接受的、经济的减排技术。设计和开发的套式旋风分离器正是朝着这个方面努力。目前开发的套式旋风分离器利用旋风分离器外5℃、360 L/h流速的循环水可以从水煤气中除去99.60%的焦油。设备简单、便宜,由于循环水可再利用并且减少了冷凝水,因此套式旋风分离器是一种环境友好型设备。该文介绍了用于减少水煤气中焦油含量的套式旋风分离器的设计、开发和性能评价。     

油菜脱出物物理机械特性及振动筛参数优化

采用风筛组合型清选装置的油菜收获机，油菜脱出物在气流作用下，轻杂物、果荚壳与籽粒、短茎秆能够分离，但由于油菜籽粒与短茎秆的悬浮速度差别很小，单靠气流的作用难以将籽粒与短茎秆分离，需借助振动筛的作用将它们完全分离。对与振动筛分离性能有关的油菜脱出物物理机械特性参数进行了测定，并提出了基于ADAMS的振动筛参数优化算法。对4LYZ-2型油菜收获机振动筛参数进行了优化。     

对大豆带式分选机分离方式的探讨

大豆带式分选机由于它具有清洗净度高、分离效果好,并能对大豆进行分级等特点,在日本和西欧已被普遍使用。特别是在日本已基本取代了大豆螺旋分离器,而在我国目前这方面的研究尚少。现有的大豆带式分选机一般是采用逆向分离方     

油菜联合收获机组合式旋风分离清选参数分析与试验

针对传统油菜联合收获机风筛组合式清选装置结构复杂、振动较大的问题,设计了一种组合式旋风分离清选系统,主要由抛扬装置、组合式旋风分离筒、吸杂管道、离心风机等组成,其中,组合式旋风分离筒包括上锥段、中间圆柱段、下锥段、可拆卸圆弧或锥形挡料板等部件。结合油菜脱粒分离装置中脱出物输出量分析计算得出抛扬装置主轴理论转速不小于569.6r/min,结合杂余分离最小风量需求分析得出组合式旋风分离筒出粮口直径小于256mm;基于运动学与动力学建立了单粒油菜籽粒在旋风分离筒稳定气流场中的运动方程组,分析了挡料板对籽粒分离的影响;以抛扬装置主轴转速、吸杂口风量为因素,以旋风分离系统清洁率与损失率为评价指标开展了单因素试验;开展了正交试验寻求抛扬装置主轴转速、吸杂口风量、上锥段锥角、挡料板形式、出粮口直径的最佳参数组合。单因素试验结果表明：抛扬装置主轴转速与吸杂口风量分别在500~700r/min、0.566~0.692m3/s范围内清选性能较优。正交试验结果表明：旋风分离清选系统清选性能影响主次因素为吸杂口风量（吸杂口风速）、挡料板形式、上锥段锥角、出粮口直径、抛扬装置主轴转速;最佳参数组合为吸杂口风量0.692m3/s、抛扬装置主轴转速600r/min、上锥段锥角30°、无挡料板、出粮口直径200mm;最佳参数组合与不同工况条件下,开展验证试验得出旋风分离清选系统清洁率和损失率分别为86.80%~94.45%和5.90%~7.73%。该研究为油菜联合收获机清选装置的结构优化和改进提供了参考。     

联合收获机吸杂口偏置型旋风分离清选装置试验

利用吸杂口偏置型旋风分离清选装置试验台,进行了旋风分离筒吸杂口偏置角度和偏置距离试验,研究了吸杂口偏移位置参数对清选性能的影响规律,获得了清选效果较优的吸杂口偏置型旋风分离筒的结构参数。通过正交试验和回归试验得到了该清选装置的较优结构运动参数,并进行了验证试验和适应性试验,为该清选装置在微型联合收获机上的应用提供了依据。     

胡麻脱粒物料分离清选机设计与试验

为提高胡麻脱粒物料分离清选机械化水平,在结合胡麻脱粒物料流动特性(脱粒物料堆积角、与不锈钢的滑动角)、研究分离清选作业工艺流程的基础上,设计了胡麻脱粒物料分离清选机。通过对样机关键作业部件进行设计选型,确定了振动喂料系统、籽粒分离装置、杂余自动排料装置、吸杂风机及旋风分离器的关键工作参数;分析了杂余自动排料装置作业过程,得出确保该装置实现自动排料的必要条件,并完成了样机作业性能试验。试验结果表明,当振动喂料系统电磁激振器振幅控制在14～18 mm、气流清选系统吸杂风机变频频率控制在50～60 Hz时,作业机具有较强的物料适应性,胡麻脱粒物料分离清选机作业后籽粒清洁率为92. 66%、夹带总损失率为1. 58%,杂余自动排料装置无明显的堵塞现象,试验结果满足设计要求。     

油菜联合收获机凸块扰流式旋风分离清选装置研究

针对油菜联合收获机旋风分离清选气流场分布存在死区,导致油菜脱出物分离不彻底,夹带损失率增加、清洁率降低等问题,提出了一种凸块扰流式旋风分离清选装置,通过旋风分离筒下锥段内壁螺旋间隔排列的圆柱磁块形成柱状凸起,扰动内部气流场。基于运动学与动力学分析开展了旋风分离气流场死区对油菜籽粒迁移的影响,分析表明气流场死区不利于杂余的分离;明确了凸块螺旋间隔排布方式,以旋风分离筒入口风速和吸杂口风速以及凸块排列的螺旋升角、间距、螺旋头数为试验因素,以清选装置清洁率、损失率为评价指标,基于自主研发的油菜联合收获关键部件试验台开展了单因素试验与Box-Behnken试验,建立了清洁率与损失率和影响因素之间的数学关系模型,得出了旋风分离清选装置最佳参数组合并开展了台架和田间验证试验。单因素试验结果表明,增加凸块扰流可提升旋风分离清选装置性能,当凸块采用4头均匀对称螺旋排布时,籽粒损失较少且清洁率较高;Box-Behnken试验结果表明,最佳参数组合为螺旋升角66.2°、凸块间距48.3 mm、入口风速4.9 m/s、吸杂口风速25.4 m/s,在最佳参数组合下,清洁率与损失率的预测值分别为94.71%和3...     

先揉切后分离风筛组合式花生膜秧分离装置设计与试验

针对覆膜花生收获后的花生秧在饲料加工过程中存在膜秧分离不彻底、损失率高等问题,结合揉切后物料尺寸特征和悬浮特性,设计了一种兼具分级、清土、输送和除膜功能的风筛组合式膜秧分离装置,并进行了膜秧分离特性试验与参数优化。以上层筛风机转速、下层筛风机转速和振动筛频率为试验因素,以除膜率和损失率为试验指标,运用Design Expert 8.0.6软件设计三因素三水平二次回归正交试验,建立了响应面回归模型,并进行优化与试验验证。结果表明：各因素对除膜率影响的主次顺序为：下层筛风机转速、上层筛风机转速、振动筛频率;各因素对损失率影响的主次顺序为：下层筛风机转速、振动筛频率、上层筛风机转速。对优化结果进行了试验验证,当上层筛风机转速760r/min、下层筛风机转速670r/min、振动筛频率4Hz时,除膜率为91.24%,损失率为8.51%,验证试验结果与模型预测值相对误差小于5%。     

生物质气化焦油分离器气相流场数值模拟

根据焦油的物性和分离要求设计了一种适用于干法脱除焦油的新型焦油分离器,该焦油分离器同时具有冷却降温促焦油冷凝析出和分离焦油液滴的作用.通过对其气相流场的数值模拟发现,壁面降温对其内部的温度场影响明显,这是气体运动传热的结果.旋风分离器内气体温度随着周边气流下行温度逐渐降低,随着中心气流上行而逐渐升高,在径向呈现驼峰状分布.温度降低导致了气体密度增加和粘度减小,以及焦油液滴粘度增加,通过对焦油液滴分离理论和焦油的物性分析得出,壁面降温可以减小切割粒径,有利于提高生物质气化燃气中焦油的分离效率.     

基于滴灌的黄河水泥沙分离试验研究

针对农业滴灌中黄河水泥沙含量高的问题，根据黄河水泥沙的基本特征，应用旋流分离技术进行黄河水泥沙分离，并按照里特马(Rietema)关系式计算出旋流分离器的主要参数，根据布氏(Bredley)“平衡轨道理论”，验算了边界分离粒度dep。就黄河水泥沙含量、进口压力、底流口直径等要素对分离效果的影响，进行了实验研究。实验研究表明黄河水泥沙含量增加，溢流口浓度升高，澄清率降低，分离效果降低；进口压力的增大，溢流口浓度降低，底流口浓度增加，澄清率提高，分离效果提高；底流口直径减小，溢流口浓度稍有增加，底流口浓度急剧增加，澄清率略有降低，但有效分离量急剧下降，分离效果降低。     

基于TRIZ的旋转分离式宝塔菜联合收获机设计

针对其他根茎类作物收获机满足不了宝塔菜收获要求的问题,应用TRIZ理论提出解决方案,设计了一种高效率、多功能,并不易损伤果实表皮的旋转分离式宝塔菜联合收获机。同时,简述了该机的整体结构配置、工作过程、传动系统以及关键零部件的设计等。依据TRIZ理论分析,分离装置设置为四级筛选组合机构,包括两级运输分离机构、滚筒旋转分离机构及振动筛分离机构,大大提高了果实清洁率。经田间初步试验,验证了该机的可使用性,且收获效果良好。     

牧草种子收获机分离装置结构设计

针对牧草种子收获机在沉降分离工序中存在的沉降分离效果差、沉降损失率较高等问题,以现有机具的沉降分离部件为基础,充分学习和借鉴了不同的沉降分离器结构和工作原理,结合整机的外形结构、自走式底盘的结构形式、空气动力学原理、物料释压空间和物料容重容积等主要因素,设计研究了一种新型的分离装置,试验验证表明,该装置实现了设计要求,功能达到了预期效果,有效地降低了牧草种子收获机的沉降损失率,为下一步优化改进奠定了良好基础。     

旋风集尘器混流区与中心旋流区粉尘分离特性

针对内旋流加速旋风集尘器的结构特点和工作原理,研究了粉尘颗粒在混流区及中心旋流区内运动的规律,推导出粉尘颗粒在流场中运动平衡微分方程和轨迹方程,计算出粉尘颗粒的运动轨迹和几种常见小粒径粉尘物料的界限分离率,证明了内旋流加速旋风集尘器对小粒径粉尘有径向加速和分离作用。     

双风道风筛式胡麻脱粒物料分离清选机设计与试验

为进一步提升胡麻脱粒物料分离清选机械化作业水平,针对胡麻脱粒物料各组分类型,提出“先气流清、再风筛选”的作业模式,制订了胡麻脱粒物料分离清选作业工艺流程,设计了双风道风筛式胡麻脱粒物料分离清选机。对三级振动筛分装置、双风道杂余集料装置及吸杂除尘装置等关键作业部件进行设计选型与参数计算,获得不同组分的胡麻脱粒物料在三级筛面上不同运动状态下振动筛分装置曲柄连杆机构运动参数必须满足的条件。样机性能试验表明,当振动喂料系统电磁激振器振幅控制在14~18mm、前风道风量调节手柄在2~4挡位、后风道风量调节手柄在4~6挡位、三级振动筛分装置振动频率在2~6Hz时,双风道风筛式胡麻脱粒物料分离清选机的籽粒清洁率为97.16%、夹带总损失率为1.12%,试验结果满足设计要求,能够实现对胡麻收获期脱粒物料不同组分的分离清选作业。     

基于离散元法的扇贝肉壳分离直线振动筛仿真与试验

为提高扇贝在蒸煮工序后肉壳分离的筛分效率和筛分质量,设计一种阶梯式直线振动筛分装置。首先,利用三维制图软件对直线振动筛进行结构设计与改进,然后,基于EDEM离散元仿真软件对扇贝物料在振动筛不同工艺参数下的筛分过程进行仿真模拟,通过仿真试验所得数据分析直线振动筛不同工艺参数对筛分效率的影响,以筛分效率及含杂率等评价指标对装置的工艺参数进行优化,最后,进行台架试验来验证仿真试验所得参数的可靠性。结果表明：当直线振动筛的振动频率为12 Hz、振幅为4 mm、振动方向角为30°、筛面倾角为6°时,筛分效率可以达到98%,含杂率不超过3%。本研究验证离散元仿真试验所得工艺参数的可靠性,为贝类海产品肉壳分离装置的效率分析和参数选取提供一定的借鉴与参考。     

分离禽蛋壳膜粉碎装置刀片的设计与试验

为高效分离回收蛋壳膜,设计了一款采用剪切和碾压的粉碎方式专用于分离禽蛋壳膜的粉碎装置。采用干燥的蛋壳膜进行试验,通过理论分析和预试验确定刀片类型、刀片间隙、转子转速、筛网目数为主要影响因素,根据实际生产情况确定各因素的试验水平,以分离率和损耗率为评价指标进行四因素三水平响应面试验;利用Design-Expert 12.0对试验结果进行响应面分析,研究不同影响因素对评价指标的影响规律。验证试验结果表明：当调整转子转速为1374r/min、安装2目筛网、刀片间隙为1mm的50°剪切式刀片时,分离率为86.72%,损耗率为3.71%,大粒径蛋膜较多。试验装置有效提高了粉碎蛋壳膜后蛋膜的分离效果,降低了损耗率,具有极大的优越性。