【摘 要】
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目前打叶复烤企业针对风选吹出的烟叶碎片中的细小杂物,主要依靠人工挑选去除。由于挑杂人员工作时须长时间高度集中注意力,导致人工挑杂后烟叶碎片的质量不稳定。为了提高烟叶碎片除杂质量的稳定性,降低挑杂人员的工作量,本文以风选吹出的烟叶碎片中的杂物:杂草、羽毛及编织袋丝为研究对象,运用静电吸附分离理论、自制静电吸附实验平台进行预实验,验证静电吸附去除杂物的可行性;仿真分析不同结构高压静电场的电场强度的大小
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目前打叶复烤企业针对风选吹出的烟叶碎片中的细小杂物,主要依靠人工挑选去除。由于挑杂人员工作时须长时间高度集中注意力,导致人工挑杂后烟叶碎片的质量不稳定。为了提高烟叶碎片除杂质量的稳定性,降低挑杂人员的工作量,本文以风选吹出的烟叶碎片中的杂物:杂草、羽毛及编织袋丝为研究对象,运用静电吸附分离理论、自制静电吸附实验平台进行预实验,验证静电吸附去除杂物的可行性;仿真分析不同结构高压静电场的电场强度的大小以及分布范围,并通过试验验证,确定可行结构。根据仿真分析结果以及生产实际设计一种静电吸附除杂装置。并通过自制的装置进行除杂试验,分析静电电压、吸附距离、负压风量及环境湿度等因素对杂物去除率的影响,优化高压静电吸附除杂生产的工艺参数。具体研究内容如下:(1)对杂物在静电场中的受力状态进行分析,建立其在静电场中的受力模型;根据杂物的受力模型分析杂物的运动状态,并依此建立其在静电场中的运动轨迹方程,从理论上验证其与烟叶碎片采用静电场吸附分离去除方法的可行性。以实际生产时烟叶碎片中常见且较难去除的杂物:杂草、羽毛和编织袋丝的吸附电压为指标,通过预实验的方式确定对杂物去除率有较大影响的因素的数值范围,从试验层面验证杂物通过静电场吸附去除的可行性。(2)运用COMSOL软件对结构可行的静电吸附除杂装置的电场分布进行仿真,通过对比分析静电场的电场强度和分布范围,并通过实际试验验证,确定可行结构。对影响静电场分布的因素进行仿真分析,发现吸附距离、静电电压、静电辊半径以及分布间距对静电场分布有较大影响。根据仿真分析结果对静电吸附除杂装置的结构进行总体设计与零部件选型。(3)以烟叶碎片中常见的三种杂物:杂草、羽毛和编织袋丝的去除率为装置性能考核指标,以高压静电直流电源的静电电压、杂物吸附距离、环境湿度及负压风量为影响因素,利用自制的吸附装置开展杂物去除单因素试验,分析各因素对杂物去除率的影响规律;结合单因素实验以及实际试验环境设计响应面实验及正交试验,获得了关于杂物去除率的优化参数:吸附距离7cm,静电电压37.5k V,负压风量2500m~3·h-1;并以该参数组合实施了三次验证试验,杂物去除率的平均值达72%,略低于人工挑杂,去除效率较高。
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