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双进风风道干燥箱信息全面介绍

时间:2015-12-23 11:29 来源:正航仪器 作者:网络编辑 点击: 次

☏ 由前文分析得到,单进风风道干燥箱热风在流经干燥箱左右两个内腔和导流管时存在风量分配不均匀现象,右侧内腔及导流管右侧400mm之后风量较小,使得该部分热风速度较小,并且由于热风能量交换不充分,从而导致在该部分热风温度较小。
☏ 在整个干燥箱下方风量较少,空间体积较大,使得在该部分能量交换也不充分,使得第五个风嘴处的温度相比较其他风嘴较小。
☏ 根据上述问题对干燥箱进行改进,为了解决干燥箱左右风量分配不均匀,给干燥箱增加一个进风风风道,使得在干燥箱左右侧内腔有单独的进风风道,并且两个进风风道的截面积相同。
☏ 对干燥箱下方风量小,空间体积大,能量交换不充分,采用减小空间的方法,使得在该空间内能量交换充分。
▶ 内腔
▶ 厚内腔
☏ 增加干燥箱内腔进风风道,减小内腔下方体积的干燥箱模型如图5.21所示。
 
正航仪器详细图 
☏ 对其添加与传统干燥箱数值分析相同的边界条件并采用相同的数值分析方法,即以风机转速2232r/min,进口压力位3929Pa,进口温度360K,采用交错网格的有限体积法对控制方程进行离散,选择二阶迎风格式作为空间离散格式,选择K—e模型作为湍流模型,并采用SIMPLE算法来求解离散后得到的代数方程,并对其结果进行分析。
▶ 结果分析
▶ 残差曲线及流线
☏ 数值分析过程中残差曲线如图5—22所示由数值计算残差曲线得到,对干燥箱内流体控制方程计算所得的迭代残余量都已小于设定要求,因此,计算结果可以近似认为是控制方程的解。
▶ 热风在干燥箱中流线如图5—23、5—24所示。
 
东莞正航烤箱详细图 
☏  由图5.23得出热风在整个干燥箱进风口流体域流动过程,热风由进风口进入干燥箱分为两部分,一部分进入干燥箱左侧内腔,一部分进入干燥箱右侧内腔;由图5.24得出,热风在整个干燥箱中流动过程,热风进风口进入两侧内腔,在内腔两侧向导流管流动,热风由导流管表面风嘴喷出,并由图中看出风嘴喷出流线近似为层流。
▶ 热风在干燥箱内温度及速度分布云图如图5。25到5.26所示。
 
深圳仪器烤箱详细图 
☏ 由干燥箱中热风温度分布云图得到干燥箱中热风温度分布比较均匀,两侧内腔温度差别较小,只是在内腔的夹角处温度稍低,但是这并不影响由风嘴吹出的热风温度,并且得到干燥箱中热风温度值为360.OOK,温度最小值为324.8943K。由干燥箱中热风速度分布云图得出干燥箱五个风嘴处的温度分布较均匀,风嘴速度要大于干燥箱内部热风速度,并得到干燥箱中热风速度的值为92.82667 m/s,热风速度的最小值为0.1973103 m/s,从图中可以粗略得出此种干燥箱的热风条件比单风道干燥箱有了很大改变。
☏ 以风嘴l在数值计算过程中热风温度及速度达到稳定状态时的变化曲线为例,得到五个风嘴在热风稳定后的平均温度及速度,如图5—27及图5—28所示。
 
东莞正航真空烤箱详细图 
☏ 其余风嘴采用与风嘴1相同的分析方法,得到干燥箱五个风嘴在热风稳定后平均温度及平均速度。
☏ 热风在风嘴处的平均温度:热风在风嘴处的平均速度:风嘴1:358.09384 Z;风嘴151.558222 m/s;风嘴2:358.89793 K;风嘴2:52.291068 m/s。
☏ 风嘴3:359.04039 K;风嘴3:52.730811 m/s;风嘴4:358.72744 K;风嘴4:51.64528 m/s。
☏ 风嘴5:358.56543 K;风嘴5:51.246396m/s;干燥箱平均温度:358.46548K。
干燥箱平均速度51.893907m/s。
☏ 由热风达到稳定状态时,各个风嘴的平均温度及平均速度的大小得出,干燥箱进风温度为360K时,出口平均温度为358.46548K,温度变化很小,也就是说明热风在干燥箱中能量损失较小,而且五个风嘴之间平均温度相差很小,在1K~2K范围之内,这样可以保证印品干燥的均匀性。
☏ 由五个风嘴的平均速度大小可以看出速度相比于传统风嘴及单进风风道的干燥箱有所提高。
☏ 以五个风嘴为例,分析热风稳定之后,温度、速度在风嘴长度及宽度方向分布,如图5—29到5-38所示。
正航仪器详细图 
 ☏ 在图5.29到图5.38中,横坐标代表风嘴长度,纵坐标代表温度或者速度的大小由图中看出,热分温度在风嘴600mm-800mm之间处于低谷,这主要是由于在这一区域为导流管中部,两侧内腔中的热风在这一区域接触。
☏ 碰撞,必然使得热风中的一部分能量消耗,而造成温度偏低;在五个风嘴的宽度方向上,热风温度变化不明显,均匀性较好;在风嘴长度方向上,温度变化范围控制在1K~2K范围之内,不存在温度大小变化幅度大的现象,因此,此种干燥箱热风温度大小及均匀性较好。
风嘴l、2、3的热风速度在宽度方向上分布均匀性较好。
☏ 在长度方向,在风嘴左侧200mm~400mm之间速度有所偏高,变化范围在3m/s~5m/s范围之内,对印品干燥影响较小,在400ram之后无明显变化;风嘴4、5在长度及宽度方向热风速度均匀性均比较好,变化范围在3m/s范围之内,因此,此种干燥箱热风速度的大小及均匀性较好。
☏ 由以上分析得到,此种干燥箱在热风温度、速度大小及均匀性方面,较前几种干燥箱有了很大提高,对于在印刷过程中的印品都可以满足其印刷干燥所需要的条件。
▶ 薄内腔
☏ 前文对双风道厚内腔干燥箱进行了分析,得到热风温度及速度大小及均匀性比较好,但是对于有些印刷品在印刷过程中需要较高风速干燥时,如果采用以上干燥箱则需要增加风机转速,也就是增大电机功率,从而增大能量消耗。
☏ 根据流体流量相同时,所经过管道截面积越小,流体的速度越快原理,要提高热风的速度,需要减小进风口截面积、干燥箱内腔的厚度和导流管道截面积,但同时又会减小热风在干燥箱中的能量交换,因此需要增加内腔的宽度来增大热风能量交换的面积。
▶ 减小内腔厚度及导流管截面积,增加内腔宽度干燥箱模型如图5.39所示。
☏ 在此模型中,热风进风口在干燥箱上方,因此在干燥箱上方需要有直线式的内腔,下方根据干燥箱要求弯曲度及导流管直径建立内腔。
☏ 干燥箱内腔宽度及导流管道截面积经过多次数值分析,得到当内腔宽度为干燥箱总长度的3/5,导流管为干燥箱总长度的2/5时,导流管直径在90mm-100mm之间时,在此种类型的干燥箱中效果较好。
☏ 干燥箱五个风嘴处热风温度及速度分布云图如图5—41、5.42所示由图中可以看出干燥箱风嘴温度分布均匀性较好,但是速度的均匀性有所降低,根据数值分析过程得到热风稳定后五个风嘴的平均速度及平均温度。
☏ 热风在风嘴处的平均温度:热风在风嘴处的平均速度:风嘴1:359.04527 K;风嘴1:65.186722 m/s;
☏ 风嘴2:359.21434 K;风嘴2:63.507271 m/s;风嘴3:358.42914 K;风嘴3:52.453779 m/s;
☏ 风嘴4:357.80595K;风嘴4:51.873812m/s;风嘴5:357.49683 K;风嘴5:50.094732m/s;
☏ 干燥箱平均温度:358.50613K。干燥箱平均速度58.050506 m/s。由热风稳定后,五个风嘴平均温度及平均速度值的大小可以看出,五个风嘴的温度值变化不大。
☏ 而风嘴1、2的速度值有提高,风嘴3、4、5速度值变化不明显,整个干燥箱出口速的平均值比厚内腔干燥箱有所提高,但是五个风嘴之间速度大小的均匀性降低,并根据速度在风嘴长度及宽度方向上的分布得到其在风嘴长度及宽度方向均匀性较差。
☏ 总上所述,进风口在干燥箱上方,薄内腔干燥箱虽然速度大小有所提高,但是在风嘴的长度及宽度方向均匀性比较差,因此,此种干燥箱效果不理想。
▶ 进风口位置
☏ 通过对进风口在上方的薄内腔干燥箱进行分析,得到热风速度虽有一定提高,但是五个风嘴之问平均速度差别比较大,热风均匀性也变差,这主要是由于热风由干燥箱上方进风口进入干燥箱,因此在干燥箱上方风量较大,在压力的作用下热风由上向下流动很快的充满干燥箱内腔,但是由于热风自身性质,热风有一部分向干燥箱上方扩散,会使得干燥箱上方风量更大,干燥箱下方风量更少,从而使得风嘴1、2速度提高,其余风嘴速度变化不大。
☏ 由于薄内腔干燥箱内腔是根据导流管的直径建立的,所以采用减小干燥箱下方空间体积的方法不可行。
☏ 因此可以改变热风进风口位置,使得热风由干燥箱下方进入内腔,这样可以解决干燥箱中风量不均匀的问题。
▶ 进风口位于干燥箱下方模型如图5—43所示。
☏ 此模型中,热风进风口在干燥箱下方,干燥箱内腔根据导流管直径建立干燥箱内腔宽度及导流管道截面积经过多次数值分析,得到当每个内腔宽度为干燥箱总长度的1/3,导流管为干燥箱总长度的l/3时,导流管直径在90mm-100mm之间时,在此种类型的干燥箱中效果较好。
▶ 结果分析
▶ 干燥箱五个风嘴处热风温度及速度分布云图如图5.44、5—45所示.
由图中可以看出干燥箱风嘴温度分布均匀性较好,速度分布均匀性比进风口位于上方干燥箱有所提高,但是比双进风道厚内腔干燥箱有所降低,根据数值分析过程得到热风稳定后五个风嘴的平均速度及平均温度。
☏ 热风在风嘴处的平均温度:热风在风嘴处的平均速度:风嘴1:358.78002 K;风嘴1:86.131674 m/s;
☏ 风嘴2:358.79731 K;风嘴2:84.233318 m/s;风嘴3:358.76537K;风嘴3:84.237895 m/s;
☏ 风嘴4:359.00781 K;风嘴4:84.543593 m/s;风嘴5:359.4979 K;风嘴5:92.754482 m/s;
☏ 干燥箱平均温度:358.93563K干燥箱平均速度86.023 1 43m/s由热风稳定后,五个风嘴平均温度及平均速度值的大小可以看出,五个风嘴的温度值变化不大。
☏ 而五个风嘴的速度值有了很大提高,其中风嘴5的风速较大,这主要是由于风嘴5处于干燥箱进风口附近,风量较大,其余风嘴之间的速度大小比较均匀,相差在2m/s范围之内,整个干燥箱出口速度的平均值比前几种干燥箱有了很大提高。
☏ 以风嘴1为例,分析热风稳定之后,温度、速度在风嘴长度及宽度方向分布,如图5—46、5—47所示。
☏ 由以上热风稳定后风嘴在风嘴长度及宽度方向温度分布图得到,温度变化范围不大,在1K~2K范围之内,与前几种干燥箱相比无明变化。
☏ 而热风平均速度风嘴长度及宽度方向上变化范围小于进风口位于上方的薄内腔干燥箱,但是大于双进风风道厚内腔干燥箱。
☏ 总上所述,进风口位于下方薄内腔干燥箱,出风口温度与进风口温度差别以及在风嘴长度及宽度方向变化范围都控制在1K~2K范围之内,温度变化不明显,对印品干燥无明显影响,而热风速度大小相比较厚内腔干燥箱有了很大提高,但是热风的均匀性有所降低,因此,对于印品质量要求不高并且干燥过程中需要高风速印刷过程,可以采用此种干燥箱。
 
 

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