立式过滤沉降离心机总体设计及外壳部件设计开题报告.doc

毕业设计开题论证报告专业机械设计制造及其自动化学生姓名顾建刚班级B机制034学号0310110102指导教师刘仲威完成日期2007年4月15日1课题名称：立式过滤沉降离心机（总体设计及外壳部件设计）一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述1.课题来源:课题来源于对沉降式离心机市场的调研结果。2.课题研究的主要内容：现今市场上用于固液分离的沉降离心机工作时，由于滤渣在转鼓内的移动是籍其内的一套与转鼓同轴线的差动机构而实现的,故其结构复杂，制造成本高；其被分离出来的滤液流出转鼓前都经过出料端的滤网再行过滤，由于滤网容易被堵塞，致使脱液过程中必须定时清理或更换滤网，造成运行操作成本上升和产品质量不稳定。本设计旨在消除这一弊端，将转鼓改成内外两层，让滤渣籍其自身所受的离心力而流向出渣端（被分离出来的滤液则沿着与离心力相反的方向流经滤网，实现了滤液和滤渣各行其道，彻底分开），从而可将其差动机构取消，也克服了滤网被堵塞的现象。为解决上述弊端，为克服现行沉降式离心机的缺点，本设计旨在提供一种解决上述缺点和弊端的新机型-立式过滤沉降离心机。3国内外现状：当今市场上的沉降式离心机已广泛用于石油、化工、冶金、煤炭、医药、轻工、食品等工业部门和污水处理工程，其中以螺旋卸料沉降式离心机应用最为广泛螺旋卸料沉降式离心机是高速运转，连续进料、分离分级、螺旋推进器卸料的离心机，螺旋卸料沉降式离心机分立式螺旋卸料沉降式离心机和卧式螺旋卸料沉降式离心机。它利用离心沉降法来分离悬浮液，能连续操作、处理量大、无滤布和滤网、单位产量的耗电量较少、适应性强、维修方便、能长期运转。最初的卧式螺旋卸料离心机是由两对开式齿轮传动获得转鼓与螺旋之间的差转速，以输送沉渣并被应用于淀粉工业上。真正现代的有实用价值的第一台螺旋离心机首次使用了二级行星齿轮差速器。卧螺离心机出现后，由于具有突出的优点而得到了迅速的发展。在各种国际展览会上，各种各样的螺旋离心机，是所展示出的离心机中最吸引人的机型，可见各国对螺旋离心机的重视。螺旋卸料沉降式离心机是国际上五十年代发明的机械，七十年代，我国开始引进。国产化一些机型成为原化工部七五科技攻关项目。八十年代我国就开始测绘，己测绘美国SHAPLESS公司、法国GUINARD公司等国外著名公司生产的多种规格的离心机，并进行仿制，国家当时在全国组织6个生产厂家进行仿制生产。现国内己能生产的螺旋卸料沉降式离心机有WL200、WIJ350、WL450、WL600、LW800、LW350、LW400、LW50O、LW620等。随着化学工业的飞速发展，各化工生产厂家对高精度、高质量设备的需求量不断增加。当前各种类型的离心机品种繁多，各具特色，并且都向提高技术参数、系列化、机电一体化方向发展。螺旋卸料沉降离心机由于能够连续出料，生产能力大，对物料的适2应性强，结构紧凑，占地面积少等特点，因此应用越来越广泛。目前其发展速度很快，但从总的趋势看:l、为了提高单机生产能力，采取加大转鼓直径，增加长径比的方法，如GUINARD公司的D型螺旋卸料沉降式离心机，转鼓直径最大的为1500mm，长径比为4.7，我国目前生产的螺旋卸料沉降离心机的直径最大为1000，长径比还不到2。2、为了分离固相颗粒比较细，粘度大的悬浮液，采取提高转速度方法，如阿法拉法公司生产的4500离心机，转鼓直径310，转速达7600/min，这样高的转速，目前我国还不能达到。3、目前国外离心机正向着机电一体化方向发展，己实现在离心机上对分离物料的自动检测与调节，机械性能自动保护，振动的随机检测和自动报警，过载保护分离反馈等。我国目前己开始注意机电一体化的研究与应用，但在离心机方面也只是刚刚起步。4、适应不同物料及工况的需要，目前国内外离心机制造厂又推出来许多不同型号的防爆型离心机，用于易燃易爆场合的物料分离。近来由于石油化学工业的迅猛发展，以及污水治理的需要，使卧螺沉降式离心机得到了进一步的发展。例如在合成塑料(聚氯乙烯、聚丙烯)及合成纤维(聚对苯二甲酸乙二脂)生产分离设备中，卧螺沉降式离心机是关键设备之一，在聚乙烯醇的生产中也要使用螺旋离心机；在污泥脱水中使用了高分子絮凝剂，是螺旋离心机的固相回收率大大提高，因而它成为污水治理的有效分离设备。在连续离心机中，卧螺沉降式离心机是对物料适应性较好、应用范围较广的一种离心机通过对市场上的卧螺沉降式离心机研究发现现今市场上用于固液分离的沉降离心机工作时，由于滤渣在转鼓内的移动是籍其内的一套与转鼓同轴线的差动机构而实现的,故其结构复杂，制造成本高；其被分离出来的滤液流出转鼓前都经过出料端的滤网再行过滤，由于滤网容易被堵塞，致使脱液过程中必须定时清理或更换滤网，造成运行操作成本上升和产品质量不稳定。本设计旨在消除这一弊端，将转鼓改成内外两层，让滤渣籍其自身所受的离心力而流向出渣端（被分离出来的滤液则沿着与离心力相反的方向流经滤网，实现了滤液和滤渣各行其道，彻底分开），从而可将其差动机构取消，也克服了滤网被堵塞的现象。为解决上述弊端，为克服现行沉降式离心机的缺点，本设计旨在提供一种解决上述缺点和弊端的新机型-立式过滤沉降离心机。二、本课题拟解决的问题在对立式过滤沉降离心机总体设计的过程中，主要有以下一些问题需要解决1、离心机为立式机构，转鼓由内外不同锥度的圆锥组成，其外圆锥为无孔的沉降圆锥，内圆锥为安装了过滤网的过滤圆锥；该两圆锥之轴线均呈立式安置；2、该立式过滤沉降离心机能使滤料在转鼓内进行固，液沉降分离的同时，对被分离出来的滤液再次进行过滤分离，从而提高分离效果；3、本机工作时滤料由离心机上部料斗的进料口进入转鼓内圆锥，同时经由转鼓底3座的径向均布的通道进入转鼓外圆锥的小端；电机起动运转；滤料在高速旋转的转鼓内外圆锥的夹层内同时进行沉降和过滤分离-被分离的滤液和滤渣分别经离心机的出液口和出渣口被引出机外；整个操作过程是在全速、连续运转下自动进行；4、进料口直径不小于50mm；生产率为每小时排出渣3立方米；5、该离心机的转鼓内圆锥能延其轴线作稍小轴向移动，以调整其大端与转鼓外圆锥之间隙以适应不同滤料之需；6、本机工作可靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单；7、本机结构紧凑，其进料口、出液口和出渣口便于连接到自动生产线上；8、用AUTOCAD编制二维工程图。三、解决方案及预期效果首先认真调查收集关于过滤沉降离心机方面的详细资料，对过滤沉降离心机装置总体结构进行分析、理解，通过所学的机械设计制造知识对工厂所见得离心机进行仔细的观察分析和研究，对该装置的总体机构有个清晰的认识，认识理解其各部分的相关性和独立性。其次着重对本课题（总体设计及外壳部件）进行仔细认真的分析研究，结合参考资料等对其进行分析计算，并对各零部件进行设计与强度校核，绘出机构的原始草图。再次主要通过以上准备的各主要资料，运用AUTOCAD等相关软件编制出课题所需要的二维或三维图。