木材常规干燥设备进排气系统节能研究

【摘要】：本研究在理论分析的基础上提出了针对木材常规干燥设备中进排气道系统的节能措施,对木材干燥室能量消耗具有一定的改善。在保证干燥质量前提下,提高设备能量利用率,从而达到节能减排效果。 本研究解决了木材干燥室强制集中换气装置进排气道孔口气流均匀性问题。采用理论分析和Fluent数值模拟(CFD)方法,对进排气道的进排孔口气流流速、流量等进行数值模拟分析和计算,得到了满足装置生产实际要求的孔口半径和分布。结论表明：进气道各孔口质量流量差小于5.1%,排气道各孔口质量流量差小于7.3%,均小于质量流量偏差(10%),能保证进排气道各孔口气流均匀分布；同时给出了进排气道末端到入口端的孔口半径分布规律：进气孔半径二次分布曲线y=0.0112x2+0.0876x+34.033及排气孔半径二次分布曲线y=-0.0154x2-0.4835x+45.506。 分析了常规木材干燥室热能耗损失；提出改善能量消耗措施,即在强制集中换气进排气装置上安装余热回收装置。最后得出余热回收装置平均每小时换热量为9961.54kJ,相当于每小时节约用电2.77kw-h；按工业用电价格计算,每年能节约费用42226.08元；余热回收装置成本约为5330元。这些数据显示,该装置不仅成本较低,最重要的是能将传统进排气道系统排出的余热进行有效的回收利用。 【关键词】：计算流体力学(CFD) 强制集中换气装置 孔口半径 余热回收装置
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S782.31
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 研究背景8-9
• 1.1.1 我国的能源现状与形势8
• 1.1.2 木材干燥能源消耗8-9
• 1.2 国内外木材干燥研究现状及发展趋势9-13
• 1.2.1 木材干燥方法9-10
• 1.2.2 木材干燥研究现状10-12
• 1.2.3 木材干燥发展趋势12-13
• 1.3 研究的主要内容13
• 1.4 研究的意义13-15
• 2 常规木材干燥设备进排气系统15-24
• 2.1 现有进排气道系统设计方案15-18
• 2.1.1 工作原理15-16
• 2.1.2 进排气道系统设计条件16-17
• 2.1.3 室内循环空气量与新鲜空气量确定17-18
• 2.1.4 进排气道面积确定18
• 2.2 进排气道系统能耗分析18-23
• 2.2.1 设计参数18-20
• 2.2.2 理论依据20-22
• 2.2.3 结论与讨论22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 3 强制集中换气进排气装置24-37
• 3.1 强制集中换气进排气装置设计原理24-28
• 3.1.1 管道设计理论依据24-25
• 3.1.2 管道设计条件25-26
• 3.1.3 进排气管道类型26
• 3.1.4 干燥室内送风均匀性分析26-28
• 3.2 离心通风机选用28-29
• 3.3 强制集中换气进排气装置设计方案29-35
• 3.3.1 设计参数30-31
• 3.3.2 孔口均匀送风数值模拟31-33
• 3.3.3 强制集中换气进排气装置孔口均匀性改善33-35
• 3.3.4 结果与分析35
• 3.4 经济性与功能性评价35
• 3.5 本章小结35-37
• 4 余热回收装置37-43
• 4.1 余热回收装置设计方案37-39
• 4.1.1 余热回收装置设计理念37-38
• 4.1.2 余热回收装置工作原理38
• 4.1.3 余热回收装置结构38-39
• 4.2 余热回收装置节能性分析39-41
• 4.2.1 定性温度39
• 4.2.2 传热效率-传热单元数法39-41
• 4.3 经济性与功能性分析41-42
• 4.4 本章小结42-43
• 结论43-45
• 参考文献45-48
• 攻读学位期间发表的学术论文48-49
• 致谢49-50

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