【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是互聯(lián)網(wǎng)金融促進(jìn)包裝運(yùn)輸業(yè)的繁榮,對(duì)紙制品的需求不斷增加。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),廢紙制漿現(xiàn)已成為造紙工業(yè)的主要原料。當(dāng)前造紙行業(yè)中主要采用低濃度制漿方式,存在效率低、能耗大和資源浪費(fèi)嚴(yán)重等問題,因此,設(shè)計(jì)一種高效、節(jié)能和環(huán)保的水力碎漿機(jī)具有重要意義。針對(duì)上述存在的問題進(jìn)行了以下研究:分析當(dāng)前水力碎漿機(jī)基本結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了采用螺旋轉(zhuǎn)子的高濃度D型水力碎漿機(jī)。通過CFD技術(shù)中固液兩相流的基本分析方法,對(duì)比分析高濃度O型和D型水力碎漿機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)中的壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)和固含量分布規(guī)律。對(duì)比分析了不同轉(zhuǎn)速和不同初始體積分?jǐn)?shù)時(shí),上、中、下三層槽體結(jié)構(gòu)中固含量隨時(shí)間的變化規(guī)律;比較了兩種槽體結(jié)構(gòu)在同轉(zhuǎn)速不同初始體積分?jǐn)?shù)時(shí),D型結(jié)構(gòu)固含量達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間較短。通過利用區(qū)域結(jié)構(gòu)中固體含量百分比描述該區(qū)域中的紙漿分布狀況,分析了碎漿機(jī)槽體內(nèi)各個(gè)區(qū)域紙百分比與均布狀態(tài)時(shí)紙百分比的偏離程度,提出以該偏離程度作為衡量碎漿機(jī)料液均勻度的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),利用該評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),比較了不同轉(zhuǎn)速和不同初始體積分?jǐn)?shù)時(shí),碎漿機(jī)內(nèi)上、中、下三層結(jié)構(gòu)中紙百分比隨時(shí)間的變化狀況,結(jié)果表明D型結(jié)構(gòu)固含量分布更加均勻。分析影響D型水力碎漿機(jī)料液均勻度的因素,并優(yōu)化其結(jié)構(gòu)參數(shù)�？紤]一級(jí)交互作用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)因素,進(jìn)行正交試驗(yàn),分析各因素的影響顯著水平為:CB×CA×CA×BBA。研究固體顆粒的離子直徑、初始體積分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)子直徑、轉(zhuǎn)子高度及D板位置等參數(shù),對(duì)碎漿機(jī)上、中、下三層結(jié)構(gòu)中紙含量百分比的影響,分析單因素分析下的變化趨勢(shì),并對(duì)比分析了水力碎漿機(jī)有、無(wú)擾流板時(shí),對(duì)碎漿機(jī)料液均勻度的影響,結(jié)果表明:D板或增設(shè)擾流板對(duì)固體顆粒均布狀態(tài)都有促進(jìn)作用�；谙嗨圃碇谱鬓D(zhuǎn)子、槽體結(jié)構(gòu)的比例模型,并利用m+p SO Analyzer數(shù)據(jù)采集和模態(tài)分析平臺(tái),并對(duì)其模態(tài)分析,結(jié)果表明D型結(jié)構(gòu)具有更好的穩(wěn)定性;并在此比例模型基礎(chǔ)上進(jìn)行流體試驗(yàn),得到碎漿機(jī)內(nèi)料液均勻度的分布狀況。
【圖文】：

紙制品相關(guān)生產(chǎn)企業(yè) 2800 余家為 10897 萬(wàn)噸，人均年消費(fèi)量為 78 千克，如表 1.1 所示[1]。表 1.1 2010—2016 年紙漿生產(chǎn)情況（萬(wàn)噸）2010 2011 2012 2013 2014 2015 2716 823 810 882 962 996 1 5305 5660 5983 5940 6189 6338 61297 1240 1074 829 755 680 5 7318 7723 7867 7651 7906 7984 7的總生產(chǎn)量已超過全球總產(chǎn)量的四分之一自治區(qū)，直轄市），占總產(chǎn)量的 74.9％，原紙、白紙板、書寫紙、其他紙板等，如

1.2 1 個(gè)△形擾流板位置示意圖 圖 1.3 4 個(gè)△形擾流板位置示意結(jié)了 O 型水力碎漿機(jī)的理論基礎(chǔ)，為了改變槽內(nèi)紙漿運(yùn)動(dòng)路徑，美wson 公司設(shè)計(jì)并發(fā)明了碎漿機(jī) D 型槽體結(jié)構(gòu)，如圖 1.4 所示。D ：料液水平方向的旋流形成非穩(wěn)態(tài)的 D 型湍流，以此來(lái)改邊料液作用下料液向轉(zhuǎn)子中心處聚集，縮短了料液運(yùn)動(dòng)到轉(zhuǎn)子的距離，與轉(zhuǎn)子碰撞的次數(shù)[9]。與 O 型槽體相比，，D 型槽體的缺點(diǎn)是空間利存在能量耗散；傳遞到料液的動(dòng)能因非穩(wěn)態(tài) D 型環(huán)流撞擊槽體 D 料碰撞槽體內(nèi)壁和轉(zhuǎn)子受力不對(duì)稱等因素會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，對(duì)結(jié)較高。優(yōu)點(diǎn)是形成非穩(wěn)態(tài)的 D 型湍流，通過碰撞達(dá)到破碎塊狀物料流到轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)距離，增加物料與轉(zhuǎn)子及槽體內(nèi)部的碰撞次數(shù)，非加速已碎解和未碎解廢紙?jiān)系姆蛛x。
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS733

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本文編號(hào)：2631847