热风微波耦合干化装置设计及工艺优化研究

发布时间：2025-05-20 05:13

　　我国污水污泥产量巨大。污泥干化是降低污泥含水率的有效方法之一,传统机械挤压脱水方法能够将污泥内部大部分水分脱除,根据污泥内部水分存在状态的不同,在深度脱水过程中传统机械方式劣势凸显。传统的污泥干化技术具有运行成本高、维护费用贵、存在二次污染等缺点。低温闭式污泥干化技术具有节源,低功耗、低污染、高效率等优点,是一种兴起的干燥技术。为研究污泥低温干燥特性设计构建一种热风微波耦合干化装置,在此装置的基础上优化干燥工艺,同时优化改进装置结构设计上的不足。本文研究内容主要包括:（1）热风微波耦合干化装置的整机设计。根据污泥干燥过程中的空气干燥流程,结合污泥干燥设备以及干燥原理对干燥系统结构进行优化设计。（1）热泵干燥系统设计,利用空气状态方程计算制冷量与空气质量,以此对核心部件如压缩机、蒸发器、冷凝器、风机等进行计算选型;（2）微波干燥系统设计,通过对系统的核心部件进行计算选型,确定磁控管的型号;（3）利用Creo3.0软件建立整体三维模型,最终完成干燥装置的设计。（2）热风微波耦合干燥变化曲线研究。利用所设计的试验设备对污泥进行热风微波耦合干燥实验,设计单因素试验,研究不同试验因素对污泥热风微波...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 污泥来源及特性
        1.2.1 污泥分类及危害
        1.2.2 水分在污泥中存在形式
    1.3 研究现状
        1.3.1 热风干燥研究现状
        1.3.2 微波干燥研究现状
        1.3.3 污泥干燥设备研究现状
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 课题研究路线
2 热风微波耦合干燥装置设计
    2.1 系统总体方案设计
        2.1.1 设计方法
        2.1.2 总体方案设计
    2.2 热风干燥系统设计计算
        2.2.1 干燥箱设计
        2.2.2 冷凝器计算设计
        2.2.3 蒸发器计算设计
    2.3 微波干燥系统设计计算
        2.3.1 微波功率计算
        2.3.2 微波电源功率计算
        2.3.3 微波发生器的选型
    2.4 风机的选择
    2.5 本章小结
3 热风微波耦合干燥特性研究
    3.1 实验材料与实验参数测定
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验器材
        3.1.3 实验参数的测定
        3.1.4 实验方案设计
    3.2 实验结果分析
        3.2.1 污泥堆积厚度的影响
        3.2.2 热风温度的影响
        3.2.3 热风风速的影响
        3.2.4 微波功率的影响
        3.2.5 脉冲比的影响
    3.3 污泥干燥动力学模型研究
    3.4 扩散系数计算
    3.5 本章小结
4 热风微波耦合干化工艺优化
    4.1 正交实验方案设计及结果分析
        4.1.1 实验方案设计
        4.1.2 结果分析
    4.2 响应面方法分析
        4.2.1 Box-Behnken试验设计
        4.2.2 响应面方法实验设计
        4.2.3 响应结果分析
        4.2.4 污泥最终含水率的响应面分析
        4.2.5 响应面最优参数分析求解
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 本课题创新点
    5.3 展望
参考文献
附录 A
作者简历



本文编号：4046904