多功能泥水分離疏浚車烘干系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、烘干系統(tǒng)作為多功能泥水分離疏浚車實(shí)現(xiàn)污泥減量化的重要裝置，是解決傳統(tǒng)疏浚車往返運(yùn)送污水及污泥耗費(fèi)時(shí)間多、工作效率低的重要系統(tǒng)。本文創(chuàng)新地提出了一種隨車烘干系統(tǒng)，利用熱氣流干燥具有干燥強(qiáng)度大、干燥快速、熱效率高、占用空間小、適合車載使用等優(yōu)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)市鎮(zhèn)管道、下水道等處的快速疏通。
　　第一，根據(jù)干燥裝置設(shè)計(jì)手冊及設(shè)計(jì)干燥污泥量，進(jìn)行了烘干系統(tǒng)物料衡算、熱量衡算及攪拌槽容積的計(jì)算；依據(jù)車輛整體布置空間要求，進(jìn)行了臥式、立式兩種布置方

2、案的設(shè)計(jì)，并優(yōu)選了立式布置方案；進(jìn)行了轉(zhuǎn)軸、攪拌齒、導(dǎo)流板及卸料器等關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)；對空氣加熱器、離心風(fēng)機(jī)、散熱器及減速電機(jī)等附屬部件進(jìn)行了計(jì)算及選型。
　　第二，建立了隨車烘干系統(tǒng)的計(jì)算流體力學(xué)模型，基于Fluent軟件，從單相流出發(fā)，確定了導(dǎo)流板的最佳安裝角度及最佳安裝個(gè)數(shù)；對旋轉(zhuǎn)方向?qū)α鲌龅挠绊戇M(jìn)行了分析，得出當(dāng)與導(dǎo)流片導(dǎo)向反向旋轉(zhuǎn)時(shí)旋流更好，可有效避免單側(cè)軸向速度過大的情況；運(yùn)用MRF模型，通過對比兩種攪拌齒布置方案下的

3、速度及其分量的分布，確定了十字交錯(cuò)布置形式；通過對比不同攪拌齒齒數(shù)下氣體的流向，確定了最佳攪拌齒個(gè)數(shù)。
　　第三，基于DPM模型的氣固兩相流的分析，研究了入口流速對顆粒軌跡的影響，得出最佳入口速度；通過Multicomponent的顆粒定義方法，采用滑移網(wǎng)格模型，考慮氣固兩相間的傳熱傳質(zhì)，在瞬態(tài)分析中，研究了烘干系統(tǒng)的溫度場分布和粒子運(yùn)動規(guī)律，得到了顆粒停留時(shí)間，發(fā)現(xiàn)干燥過程分為物料加熱、快速干燥、緩速干燥三個(gè)階段；分析了入口溫度

4、、入口速度兩個(gè)因素對物料干燥效果的影響，發(fā)現(xiàn)速度在16m/s時(shí)出現(xiàn)拐點(diǎn)，且溫度對物料干燥的影響很大。
　　第四，為驗(yàn)證關(guān)鍵運(yùn)動部件的剛強(qiáng)度，通過單向流固耦合，考慮在壓力及熱應(yīng)力的作用下轉(zhuǎn)軸的受力，確定了轉(zhuǎn)軸最大應(yīng)力及最大變形；進(jìn)行了轉(zhuǎn)軸模態(tài)分析，得到其主要振動頻率在70.81Hz以上，表明激振頻率可有效避開固有振動頻率。
　　最后，根據(jù)最終確定的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了二維圖紙的出圖，完成了隨車烘干系統(tǒng)的試制及裝配工作，為實(shí)現(xiàn)車載烘干系