本文關(guān)鍵詞：碳化硅的節(jié)能粉碎設(shè)備與工藝研究

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【摘要】：在碳化硅粉碎行業(yè),氣流粉碎以其成熟的技術(shù)與先進(jìn)的工藝正逐步代替以雷蒙磨為代表的傳統(tǒng)粉碎工藝。然而,氣流粉碎能耗高一直是函待解決的行業(yè)難題,本文基于一種節(jié)能氣流粉碎工藝對碳化硅粉碎過程中的能耗及分離、磨損相關(guān)共性問題展開分析與討論。利用fluent軟件對節(jié)能粉碎和高壓粉碎的噴嘴流場進(jìn)行了模擬分析,對比了兩種粉碎工藝下的噴嘴出口軸心速度和顆粒加速規(guī)律,結(jié)果發(fā)現(xiàn):節(jié)能粉碎的噴嘴出口軸心速度更高,衰減更小,對顆粒的加速效果更好。通過工業(yè)實驗研究了進(jìn)料粒度對產(chǎn)品粒度分布的影響以及粉碎壓力對產(chǎn)量的影響;在能耗方面,從設(shè)備的配置、氣流溫度的選擇、裝機(jī)功率等方面對比分析了節(jié)能低壓粉碎與常溫高壓粉碎的差異性,得出了節(jié)能低壓粉碎能耗更低的結(jié)論,節(jié)能效率達(dá)27.9%。根據(jù)用戶產(chǎn)品收集效率≥95%的要求,分別使用XLPB-5.0與X C X-5.0兩種旋風(fēng)分離器,對兩者進(jìn)行了流場與分離效率的數(shù)值模擬,模擬出XLPB-5.0與XCX-5.0的分離效率分別為92.55%和9 4.9 6%,與工業(yè)實驗得到的9 1.1%和9 6.5%相吻合。從芯管直徑與芯管插入深度兩個方面探討了旋風(fēng)分離器的合理選型。對于設(shè)備的磨損問題,以磨損最為嚴(yán)重的彎頭為對象,進(jìn)行了磨損機(jī)理的研究,發(fā)現(xiàn)顆粒流量、氣流速度、顆粒直徑三個因素對最大磨蝕率的影響呈現(xiàn)不同的規(guī)律;對于彎頭的防磨可從改變彎徑比與優(yōu)化防磨工藝兩個方面進(jìn)行。本文的研究為碳化硅節(jié)能粉碎設(shè)備的結(jié)構(gòu)與工藝參數(shù)的優(yōu)化與控制提供一定的參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：碳化硅 粉碎 節(jié)能 旋風(fēng)分離器 彎頭
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ163.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 引言10-11
• 1.2 研究背景與意義11-14
• 1.2.1 碳化硅粉碎的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 碳化硅粉碎行業(yè)存在的問題12-13
• 1.2.3 碳化硅節(jié)能粉碎的研究意義13-14
• 1.3 本文的研究目的、方法與內(nèi)容14-15
• 1.3.1 研究目的14
• 1.3.2 研究方法14-15
• 1.3.3 研究內(nèi)容15
• 1.4 論文的主要工作15-17
• 第2章 碳化硅節(jié)能粉碎的理論研究17-30
• 2.1 氣流粉碎理論17-21
• 2.1.1 氣流粉碎原理17
• 2.1.2 顆粒粉碎機(jī)理17-19
• 2.1.3 超音速噴嘴19-20
• 2.1.4 研究方法20-21
• 2.2 流化床氣流粉碎的數(shù)值模擬21-28
• 2.2.1 建立模型與劃分網(wǎng)格21-22
• 2.2.2 計算模型與邊界條件22
• 2.2.3 噴嘴出口軸心速度22-24
• 2.2.4 單顆粒的加速24-27
• 2.2.5 不同低壓條件下的顆粒加速特性27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-30
• 第3章 節(jié)能氣流粉碎工藝與工業(yè)實驗30-48
• 3.1 工藝配置30-32
• 3.2 主要設(shè)備配置32-36
• 3.2.1 空壓機(jī)32-33
• 3.2.2 流化床33-34
• 3.2.3 加熱器34
• 3.2.4 旋風(fēng)分離器34-35
• 3.2.5 其他附屬設(shè)備35-36
• 3.3 工業(yè)實驗36-41
• 3.3.1 進(jìn)料的粒度分布36-37
• 3.3.2 進(jìn)料粒度對產(chǎn)品粒度分布的影響37-40
• 3.3.3 不同低壓條件下的產(chǎn)量40-41
• 3.4 節(jié)能性分析41-47
• 3.4.1 空壓機(jī)41-43
• 3.4.2 粉碎氣流溫度43-44
• 3.4.3 裝機(jī)功率44-46
• 3.4.4 普通粉碎與節(jié)能粉碎的能耗分析46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 旋風(fēng)分離器的分離效率研究48-59
• 4.1 旋風(fēng)分離器在氣流磨中的應(yīng)用48-49
• 4.2 實驗49-50
• 4.3 理論方程與模型50-51
• 4.3.1 數(shù)值模型的選擇50
• 4.3.2 建模與邊界條件50-51
• 4.4 模擬結(jié)果與分析51-57
• 4.4.1 流場分析51-54
• 4.4.2 芯管直接對分離效率的影響54-56
• 4.4.3 芯管插入深度對分離性能的影響56-57
• 4.5 節(jié)能型氣流磨中旋風(fēng)分離器的合理選擇57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第5章 碳化硅顆粒對彎頭的磨損研究59-73
• 5.1 生產(chǎn)中的彎頭磨損問題59-60
• 5.2 理論方程與模型60-62
• 5.2.1 離散相顆粒的運動方程60-61
• 5.2.2 動量交換耦合方程61
• 5.2.3 建立模型61-62
• 5.3 模擬結(jié)果與分析62-70
• 5.3.1 最大磨蝕點62-64
• 5.3.2 顆粒軌跡對磨蝕位置的影響64-67
• 5.3.3 氣流速度、顆粒直徑對磨蝕率的交叉影響67-68
• 5.3.4 顆粒流量、顆粒直徑對磨蝕率的交叉影響68-69
• 5.3.5 彎徑比對磨損的影響69-70
• 5.4 彎頭的防磨工藝70-71
• 5.4.1 加裝防磨材料70-71
• 5.4.2 局部防磨工藝71
• 5.5 本章小結(jié)71-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 致謝80-81
• 附錄81-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：881289