靜電式農田殘膜回收理論分析與試驗研究
本文選題:殘膜回收 + 高壓靜電場; 參考:《塔里木大學》2017年碩士論文
【摘要】:地膜覆蓋技術經濟效益好,被廣泛應用于新疆棉花的種植中,但是殘膜回收不完整和自然條件對地膜的破壞,造成了大量的殘膜碎片混入了土壤之中。隨著農業(yè)現(xiàn)代化進程的不斷推進,解決“白色污染”,改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境,倡導綠色農業(yè)成為當今農業(yè)發(fā)展的必然趨勢。作為棉花主產區(qū)的新疆,殘膜污染的現(xiàn)狀和農田生態(tài)環(huán)境的破壞成為現(xiàn)代化農業(yè)生產中一項亟待解決的問題。為了提高農田殘膜的回收效率,本文以農田中的殘膜和土壤為研究對象,根據(jù)靜電分離理論,測量殘膜和土壤的介電常數(shù),然后在實驗室條件下采用自制的靜電式農田殘膜回收裝置進行試驗,得出影響吸附效率的最優(yōu)參數(shù)。研究的主要結論如下:(1)在測試頻率(1~1000kHz)區(qū)間內,風干的殘留地膜相對介電常數(shù)為1.0~1.3,風干的土壤相對介電常數(shù)為3~4;在含水率實驗參數(shù)范圍內(5%~25%),土壤相對介電系數(shù)為20~40,含水的殘留地膜相對介電常數(shù)基本為2~4。由理論分析可知,采用靜電吸附方法分離殘膜和土壤是可行的,且濕土-濕膜的分離效果比干土-干膜更好。(2)本文在高壓靜電場下,通過靜電式農田殘膜回收裝置對影響吸附效果的主要因素進行測量,利用極差分析與方差分析得出,對吸附效率影響顯著性最高的是極板高度,其次是吸附電壓和土壤的含水率,殘膜面積對吸附效率影響最小。(3)高壓靜電場條件下,以殘膜的吸附效率為目標函數(shù)進行了正交試驗,得出效率最高的參數(shù)組合為:極板高度6cm,殘膜面積25cm2,含水率為10%,高壓極板電壓值為-11.5kV。優(yōu)化后的參數(shù)組合可以為今后設計靜電吸附式殘膜回收機提供理論依據(jù)。
[Abstract]:Film mulching technology is widely used in cotton planting in Xinjiang because of its good economic benefit. However, the incomplete recovery of residual film and the destruction of plastic film by natural conditions have caused a large number of residual film fragments to be mixed into the soil.With the development of agricultural modernization, it is an inevitable trend to solve "white pollution", improve agricultural ecological environment and advocate green agriculture.As the main cotton producing area in Xinjiang, the present situation of residual film pollution and the destruction of farmland ecological environment have become a problem to be solved urgently in modern agricultural production.In order to improve the recovery efficiency of residual film in farmland, the dielectric constant of residual film and soil was measured according to the theory of electrostatic separation.Then the experiment was carried out under laboratory conditions by using a self-made electrostatic residual film recovery device, and the optimal parameters affecting the adsorption efficiency were obtained.The main conclusions of the study are as follows: 1) in the test frequency range of 1000 kHz,The relative permittivity of air-dried residual mulch film is 1.0 ~ 1.3, and that of air-dried soil is 3 ~ 4. In the range of water content experimental parameters, the relative dielectric coefficient of soil is 2040, and the relative dielectric constant of residual mulch film with water content is 2 ~ 4.According to the theoretical analysis, it is feasible to separate residual film from soil by electrostatic adsorption, and the separation effect of wet soil-wet membrane is better than that of dry soil-dry membrane.The main factors affecting the adsorption efficiency were measured by the electrostatic residual film recovery device. The results of range analysis and variance analysis showed that the polar plate height had the most significant effect on the adsorption efficiency.Secondly, adsorption voltage and soil moisture content, the area of residual film has the least influence on adsorption efficiency. Under the condition of high voltage electrostatic field, the adsorption efficiency of residual film is taken as the objective function of orthogonal experiment.The results show that the highest efficiency parameters are as follows: plate height 6 cm, residual film area 25 cm 2, moisture content 10, high voltage plate voltage -11.5 kV.The optimized parameter combination can provide a theoretical basis for the future design of electrostatic adsorption residual film collector.
【學位授予單位】:塔里木大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S223.5
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本文編號:1768929
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