飼料逆流冷卻器結構優(yōu)化及冷卻模型分析.pdf

1、在顆粒飼料制粒加工流程中，冷卻是最后一道工序，直接影響飼料成品的質量。逆流冷卻器以其占地面積小、能耗低、操作簡便等優(yōu)點成為目前廣泛采用的顆粒飼料冷卻設備。本文以飼料逆流冷卻器為研究對象，針對其排料機構漏料多、風阻大，冷卻器內風速場均勻性差，冷卻機理的理論研究匱乏等問題，設計了改進型排料機構，有效改善了其工作性能。分析了不同排料方案下風速場的均勻性指標，為排料機構的結構優(yōu)化提供參考。研究了進料過程造成的低料位對風速均勻性的影響并提出了應對

2、措施。建立了冷卻過程的數學模型并研究了各工藝參數對冷卻過程的影響，為實際生產中工藝優(yōu)化策略提供了有效的理論指導。本文主要研究內容如下：
　　（1）利用SolidWorks設計了新型翻板排料機構，完成了冷卻器總體結構設計，并對設備所有驅動系統(tǒng)進行了設計計算。
　?。?）利用ANSYS分析了危險部件在工作狀況下的應力、應變以及最大變形量，包括箱體、翻板、設備支架、撒料器四部分。結果表明，所有應力值均在材料許用應力范圍內，最大變形

3、量在設備工作許可范圍內。
　?。?）建立了6種排料方案下冷卻器的CFD模型，利用Fluent分別模擬了這6種方案下冷卻器內的風速場，在Matlab中進行數據處理，得出風速場在X、Y、Z三個方向上的均勻性系數。結果表明：在水平面平行于進風方向（X方向），隨氣流的上升，6種類型冷卻器內風速均勻性都有改善；在水平面垂直于進風方向（Y方向），隨氣流的上升，5種方案下風速均勻性系數基本保持恒定，而本文所設計的排料機構下，風速均勻性系數初始值

4、較低，但隨著氣流的上升逐漸提高，對飼料的最終含水率影響不大；在豎直方向上（Z方向），4種方案下風速均勻性隨氣流上升而增大，2種方案下風速均勻性出現(xiàn)較大波動，這是由于多層排料結構限制了風速均勻性在豎直方向上的提升。通過研究低料位工況下的風速場，發(fā)現(xiàn)將低料位計安裝高度控制在0.3m以上可降低進料過程中低料位對風速均勻性的影響。
　?。?）將飼料深床冷卻簡化為若干薄層，根據熱質傳遞的基本理論推導了飼料冷卻干燥的偏微分方程；建立了飼料的干