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9fl-200型粪便固液分离机正交试验设计 影响9f-200粪便固液分离机分离效率的因素很多。在这里，我们主要考虑的是设备的浓度、网络筛选的开口和矩阵。对于因素进料浓度我们设置了4个水平:75%、80%、85%和90%, 因素网筛孔径和力矩都为2个水平:0.5mm、1.0mm和短、长。如果不考虑交互作用, 需要做41×22=16次试验, 而且还需要相当长的时间对试验数据进行统计分析计算, 要花费大量的人力、物力。而用正交设计来安排试验, 则试验次数为8次, 不但试验次数减少, 而且统计分析的计算也变得简单。 1 混合水平正交表l824 设计正交试验方案时主要考虑了进料浓度、网筛孔径、力矩这三个因素, 见表1。一个因素有4个水平, 另外两个因素都为2个水平, 由于不考虑交互作用, 所以选择混合水平正交表l8(41×24) 。因素A有4个水平, 应安排在第1列, B和C都为2个水平, 可以放在后4列中的任何两列上, 我们将B、C依次放在第2、3列上, 第4、5列为空列, 试验方案及试验结果见表2。 2 试验2:出料量、含水率和出水含固率 数据处理过程中引入了Ki、ki、极差R和优方案等概念。 极差最大的那一列, 就是因素的水平对试验结果影响最大的因素, 也就是最主要的因素。所以对于生产率来说因素主→次为BCA。同理可得出:出料量为CAB, 出料含水率为ACB, 出水含固率为ACB。 对生产率来说, 应挑选每个因素的K1、K2、K3和K4或 (k1、k2、k3和k4) 中最大的值对应的那个水平, 由于: A因素:K4>K2>K3>K1 B因素:K2>K1 C因素:K1>K2 所以, 对于生产率来说, 优方案为B2C1A4, 同理可得出其他试验指标的优方案:出料量为C1A4B2, 出料含水率为A4C2B1, 出水含固率为A4C1B2。正交试验设计的直观分析或极差分析关键是计算K、k和R, 通过EXCEL计算得出数据见表3。 3 指标优方案的确定 多指标正交试验结果的分析方法:综合平衡法和综合评分法, 我们采用了前者。从表3可以看出, 对于不同的指标而言, 不同因素的影响程度是不一样的, 所以将三个因素 (A进料浓度、B网筛孔径、C力矩) 对四个指标 (生产率、出料量、出料含水率、出水含固率) 影响的重要性的主次顺序统一起来是行不通的。 不同指标所对应的优方案也是不同的, 但是通过综合平衡法可以得到综合的优方案。具体平衡过程如下: 因素A:从表3中可以看出, 对四个指标 (生产率、出料量、出料含水率、出水含固率) 来说, 都是以A4为最佳水平, 所以取A4。 因素B:对三个指标 (生产率、出料量、出水含固率) 来说都是取B2好。对于出料含水率则是取B1好, 从趋势图或ki可以看出B取B1、B2时出料含水率相差不大, 而且从极差可以看出, B为末位的次要因素。所以根据多数倾向和B因素对不同指标的重要程度, 选取B2。 因素C:对三个指标 (生产率、出料量、出水含固率) 来说都是取C1好。且C1对出料量来说是最主要的因素。对于出料含水率则是取C2好从趋势图或ki可以看出C取C1、C2时出料含水率相差不大, 而且从极差可以看出, C为次要的因素。所以根据多数倾向和C因素对不同指标的重要程度, 选取C1。 综合上述的分析, 优方案为A4B2C1, 即进料浓度90%、网筛孔径为1.0mm、短力矩下, 固液分离机的分离效率最优。 4 最佳工作参数组合验证试验 通过正交试验、数据处理与分析, 最终确定最佳工作参数 (优方案) 为:A4B2C1, 即进料浓度90%、网筛孔径为1.0mm、短力矩下, 即固液分离机的分离效率最优。根据最佳工作参数组合进行验证试验, 得出生产率4.8m3/h、出料量1125.32 kg/h、出料含水率53.37%和出水含固率2.23%。结果表明此参数组合能满足固液分离机的分离效率要求, 且其他指标最优, 从而找出使试验指标最优的试验方案。