浆丝机远红外烘燥几个关键问题的研究

论文摘要

本课题主要研究了远红外辐射加热技术用于浆丝机的预烘烘房的几个关键问题,通过理论分析和试验确定的方法,对每个问题提出解决方案,为企业完成远红外预烘烘房的制作提供借鉴和参考。长期以来,浆丝机的预烘烘房主要是采用热风循环的加热方法,随着市场经济的发展,企业对上浆高效、快速、优质的要求越来越强烈,但是,热风烘燥对流加热方式的慢速低效的特点及高速气流引起的纱线挠动导致浆丝质量的降低,都限制了浆丝技术的进一步发展。在不同领域的成功运用表明,远红外辐射加热技术具有以下特点:节约能源,高效快速;产品质量好;投资少见效快;装置结构简单,维修操作方便;安全可靠。所以,江苏省高新科技转化生产力项目——长丝整浆并联合生产线机组的研发和产业化将采用远红外辐射加热技术。根据远红外辐射加热的机理,该技术应用于浆丝机预烘烘房首先需要解决以下几个问题:(1)根据匹配吸收定律,确定烘房内辐射器发射红外光的主波长;(2)根据确定的主波长确定合理的辐射器热源温度,以定制所需远红外辐射器;(3)基于节能降耗的考虑,对远红外烘房的内壁材料提出设计要求,并做出合理的选择;(4)根据烘燥任务,对远红外烘房内辐射器的电功消耗进行估算。远红外辐射加热的应用缺乏有关基础性研究的指导,针对上述问题,本文在现有理论的指导下,通过理论与试验相结合的方法──解决。本文首先试验测量和调查确定浆丝机预烘烘房的烘燥任务是完成总烘燥量的80%左右,使浆丝的回潮率从105%降为25%;其次测定了不同回潮率的浆丝的红外光谱,通过分析和比较测试结果确定了远红外烘房内辐射器发射的红外光的主波长为2.96μm,并根据红外吸收率与回潮率的变化关系设计了烘房内辐射能量的合理分布;然后对目前市场上存在的远红外辐射器进行调查比较,优选出远红外定向强辐射器为预烘烘房所用辐射源;根据确定的主波长和匹配吸收定律,从理论上对辐射器的热源温度进行优化确定,并设计实验方法对理论确定的热源温度进行验证,最终确定辐射器合理的热源温度为945℃左右,为定制适用的辐射器提供依据;对远红外烘房内壁材料所具有的性能进行分析,试验确定镜面不锈钢板和铝箔为内壁材料的初选;最后,按照设计任务对远红外烘房的能耗进行估算并给出远红外烘房样机试验平台主要构件的设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 干燥相关理论
• 1.2 上浆介绍
• 1.3 远红外加热技术
• 1.4 课题的提出
• 第二章 远红外预烘烘房烘燥任务的确定和总体设计构思
• 2.1 预烘烘房烘燥任务的确定
• 2.2 远红外预烘烘房的整体设计构思
• 2.3 本章小结
• 第三章 远红外烘房内红外光主波长的确定
• 3.1 理论依据
• 3.2 浆丝红外光谱的测定
• 3.3 本章小结
• 第四章 辐射器热源温度的确定
• 4.1 辐射器热源温度的理论确定
• 4.2 辐射器热源温度试验确定与分析
• 4.3 烘房内辐射器数量的确定方法
• 4.4 本章小结
• 第五章 远红外烘房内壁反射材料的选择
• 5.1 内壁材料红外高反射性能必要性的试验研究
• 5.2 远红外高反射性能的实现方法
• 5.3 内壁高反射材料的试验优选
• 5.4 本章小结
• 第六章 远红外烘房的热工计算
• 6.1 烘房内热工估算
• 6.2 预烘烘房试验平台的设计
• 6.3 预烘烘房试验平台效果的检测
• 6.4 本章小结
• 第七章 论文总结与展望
• 7.1 论文总结
• 7.2 不足与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表论文情况
• 致谢