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真空 加热 高效 油机 设计 sw 优秀 优良 机械 毕业设计 论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，37页，11600字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。
文献综述一份。

图纸共11张，如下所示
A0-真空净油机立体装配图.dwg
A0-真空净油机装配图.DWG
A1-加热器.DWG
A1-精滤器.DWG
A2-凝水器.DWG
A2-加热管.dwg
A2-机架.DWG
A2-精滤器器滤芯.DWG
A2-缓冲器.dwg
A2-进油过滤器.DWG
A2-进油过滤器滤芯.DWG

目 录

摘 要………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract…………………………………………………………………………Ⅱ

1 绪论…………………………………………………………………………………1
1.1 本课题的目的和意义…………………………………………………………1
1.2 净油机工作原理及分析……………………………………………………1
1.3净油机发展现状……………………………………………………………2
1.4GRJ-50高效净油机简介……………………………………………………3

2 真空净油机的工作原理简介………………………………………………………4
2.1真空净油机净油原理概述……………………………………………………4
2.2真空净油机工艺流程概述……………………………………………………4

3 总体方案设计………………………………………………………………………6
3.1真空净油机草图方案…………………………………………………………6
3.2真空净油机设计要求…………………………………………………………6
3.3真空罐草图设计说明…………………………………………………………7
3.4油泵方案选择…………………………………………………………………9
3.5真空泵选择方案 ……………………………………………………………10
3.6风冷器选择方案 ……………………………………………………………11
3.7缓冲器设计说明 ……………………………………………………………12
3.8凝水器设计说明 ……………………………………………………………12
3.9氮气发生器选择方案 ………………………………………………………13
3.10电控柜设计说明……………………………………………………………13

4 过滤加热装置的设计 ……………………………………………………………15
4.1进油过滤器设计说明 ………………………………………………………15
4.2精滤器设计说明 ……………………………………………………………15
4.3加热器设计说明 ……………………………………………………………16
4.4真空罐最终设计说明 ………………………………………………………17

5 净油机机架设计 …………………………………………………………………20

6 管路设计 …………………………………………………………………………21

7 法兰盘设计 ………………………………………………………………………23

8 阀门设计 …………………………………………………………………………24

9 净油机三维装配设计 ……………………………………………………………25

10 净油机工程图设计………………………………………………………………29

11结论 ………………………………………………………………………………30

致谢 …………………………………………………………………………………31

参考文献 ……………………………………………………………………………32

摘 要

凡是有机器运转的地方，都能看到润滑油的身影。这是由于在机器里加入润滑油可以起到润滑、冷却、防锈、清洁、密封、缓冲、散热等作用。然而，在使用过程中，由于种种原因导致润滑油混入各种杂质，使油液失效，导致机器故障，造成经济损失。
故尔，润滑油必须经过净化处理才能使用。本文针对润滑油中混入的水分进行提纯，在现有真空净油机的基础上，设计一款真空净油机，将完成总体方案设计、过滤加热装置设计、三模建模以及绘制工程图等工作。
关键词：真空净油机 设计 三维

Abstract

Where the place of the machinery, you can see the figure of lubricating oil. This is because the machine can add lubricating oil in the lubricating, cooling, antirust, clean, seal, buffer, heat dissipation, etc. In use process, however, for various reasons result in lubricating oil mixed with a variety of impurities, disable oil, lead to malfunction and cause economic losses.
Therefore, should only be used lubricating oil must undergo purification treatment. Lubricating oil mixed with water in the purification, the author of this paper, on the basis of the existing vacuum oil purifier, design a vacuum oil purifier, will complete the overall scheme design, filtering, heating equipment design, Three-dimensionaland drawing engineering drawings, etc.
Key words: Vacuum oil purifierDesignThree-dimensional

课题内容：
1． 净油机总体方案设计；
2． 装备的结构设计，绘制总装图；
3． 过滤加热装置设计及装配图绘制；
4． .加热器机构零件图绘制；
5． 建立真空净油机的三维模型。
课题任务要求：
1. 查阅文献不少于20篇，完成开题报告，文献综述不少于3000字，翻译与课题相关的外文资料不少于1万个字符。
2. 提交一份电子档案交与老师，包括任务书、开题报告、文献综述、外文翻译、毕业论文。
3. 做好真空净油机的调研工作，了解真空净油机发展趋势和发明专利。
4. 完成真空净油机的总装设计，过滤加热装置的设计。
5. 利用Solidworks对真空净油机进行三维建模三维建模，完成后交与老师修改。
6. 按要求用计算机绘制装配图、零件图、并用A0、A1、A2纸张打印。
主要参考文献（由指导教师选定）
[1] 濮良贵，纪名刚. 机械设计. 7版. 北京：高等教育出版社，2001.
[2] 孙桓，陈作模. 机械原理[M]. 6版. 北京：北京高等教育出版社，2001.
[3] 王霄. 逆向工程技术及其应用. 北京：化学工业出版社，2004.
[4] 威?胡勃卡著. 刘伟烈，刁元康译.工程设计原理. 机械工业出版社，1982.
[5] 冯辛安. 机械制造装备设计[M]. 北京：机械工业出版社，1999.
[6] 何存兴，张铁华. 液传动与气压传动[M]. 第二版. 武汉：华中科技大学出版社，2000.
[7] 王先逵. 机械制造工艺学. 北京：机械工业出版社，1995.
[8] 刘全忠. 电子技术[M]. 2版. 北京：高等教育出版社，2004.
1.本课题研究的目的及意义 
1.1概述
世界的发展离不开机器的运转，机器的运转离不开机油的润滑。在机器的摩擦面加入润滑油不仅可以降低摩擦，减轻磨损，保护零件不遭锈蚀，而且在采用循环润滑时还能起到散热降温的作用，并且润滑油杂质越少，效果就越好。正因为如此，润滑油的提纯工作就显得格外重要。然而不管是从石油中提炼的润滑油，还是从收集的废油提炼的润滑油都含有大量的杂质，这是不能直接使用的，必须经过专门的机器的提纯才能使用。本课题针对润滑油的提纯，研究一款真空净油机。
1.2国内外净油机发展现状
国外净油机发展现状：国外的净油机发展较早，技术先进，占据着大部分净油机的市场。国外有名的公司和产品有：美国颇尔（PALL）公司HNP021、HVP 2703净油机、THP070高真空变压器油净化设备、日本加滕（KATO）公司KLVC-8AXSO-II 30000 L/h型全自动净油机、KLVC-AX-IA 6000L/h型带电在线净油机、瑞典HERING公司EOK型净油机、瑞士麦克菲尔（MICAFIL）公司VH061-E型净油机等。美国颇尔（PALL）公司自1946年创立以来以研究流体净化分离技术、开发生产高性能过滤器及过滤系统为主要业务，高性能过滤器及过滤系统年销售额超过15亿美元，在全世界同类型过滤行业居第一位。日本加滕（KATO）公司是全球著名的净油机制造厂，创立于1923年。目前，KLVC系列高真空净油机，流量从100 L/h至60000 L/h。国内电力系统内的大多数省级变电公司，大型发电厂和供电公司及变压器制造商在上世纪九十年代就开始直接向加藤公司购买高真空净油机，其带电在线滤油技术方面已开创世界先列。
国内净油机发展现状：国内净油机制造业现状从产品质量来看，国产净油机与进口净油机的差距已经在逐步缩小，但自主创新能力缺乏，模仿情况依然普遍存在。而在价格方面，国产设备仍然要比波尔等进口的低很多。目前国产净油机在中国油处理、净油设备市场上的占有率已经超过了六成。从市场需求来看，我国作为机电产品制造大国，净油机的市场有很大的发展潜力，现在净油机行业正面临着产品的升级，如普通压力式板框净油机将会向高效双级真空净油机发展。虽然部分生产厂商已经意识到这个趋势，并且已经开始有所行动，但基本上还是停留在现在技术的改进方面。比如有的设备加装个环保装置，有的控制方式变换个模式等，大的技术突破还比较少。大幅提升技术含量、产品更新换代、提高售后服务水平，依然是国产净油机需要重视和解决的问题。重庆市长期以来是我国净油机、产品的主要生产基地。现在，重庆净油机制造企业的生产品种基本覆盖油处理、油净化设备市场需求的各个方面，完全具备了整厂输出能力，部分企业产品技术含量和产品品质接近甚至部分超过国外净油机品牌产品。
1.3本课题研究的目的和意义
真空净油机有许多优点：采用先进的大面积混流式油水分离专利技术，脱气脱水效率高；采用强风冷凝除水，增强了设备输出功率，延长真空泵使用寿命；采用复合微孔过滤技术，寿命长，可满足各种过滤精度要求；结构紧凑，造型美观，装拆容易，清洗方便；可提供大流量的、蒸汽加热的，或有特殊要求的油净化系统。正因为真空净油机有以上优点，使得真空净油机应用极为广泛。本课题在老师的指导下，查阅资料文献，应用所学知识，在现有真空净油机的基础上，设计一款真空净油机，并有所创新，达到知识用于实践，提高自身能力。

2.本课题的任务要求及实现目标的可行性分析
2.1本课题的任务要求
(1）查阅文献资料，完成开题报告、任务书、文献综述、外文翻译、毕业论文；
(2)了解真空净油机的工作原理；
(3)净油机总体方案设计；
(4)装备的结构设计，绘制总装图；
(5)过滤加热装置设计及装备图绘制；
(6)加热器机构零件图绘制；
(7)建立真空净油机的三维模型。
2.2本课题的预期目标
(1)掌握特种装备的设计方案制定；
(2)熟悉非标件设计方法；
(3)可基本具备机械装备设计能力。
2.3实现本课题的可行性分析
第一：本课题的设计任务是建立在现有真空净油机的基础上，进行逆向设计，并有一定创新，不存在凭空设计的问题。
第二：在大学期间所学的机械原理、机械设计、机械工程制图、机械装备设计制造、机械制造工艺学、互换性与测量技术基础、电工学、机电控制原理、微机原理、理论力学、材料力学、大学数学等课程完全可以解决真空净油机的理论知识问题。
第三：通过图书馆查阅资料文献和咨询老师，了解净油机的发展现状及趋势，了解净油机的工作原理，了解真空净油机的组成部件，为真空净油机的设计打下基础。
第四：能运用AutoCAD、SolidWorks及COSMOSMotion等制图软件完成真空净油机的三维建模、二维制图，以完成总体方案设计和重要部件的设计。
3.本课题的关键问题及解决思路
3.1总体方案的设计及解决方案
总体方案的设计参照老师所给GRJ-50型真空净油机资料，在保证正常工作和兼顾结构优化的情况下，并有创新，完成真空净油机的布局设计。通过SolidWorks三维软件完成真空净油机的三维建模，在这个基础上对真空净油机进行计算、校核、检验，待老师检查无误后，以此为模型进行装备图和零件图的绘制。 
3.2过滤加热装置设计及解决方法
过滤器加热装置的作用是滤除外部混入或者系统运转中产生的固体杂质，使油液保持清洁，保证系统工作的可靠性。过滤器的过滤精度用杂质的颗粒大小表示，一般可分为粗过滤器、普通过滤器、精过滤器和超精过滤器四种，分别是：大于100μm为粗过滤器，10～100μm为普通过滤器，5～10μm为精过滤器，1～5μm为超精过滤器。根据杂质颗粒的大小，选择合适的过滤器。参照总体方案和过滤器的常规设计，完成过滤加热装置的设计。
4.完成本课题的工具和条件
（1）具备机械原理、机械设计、机电控制、机械装备设计、机械制图、理论力学、材料力学等知识。
（2）对真空净油机进行市场调研，了解发展现状及趋势和发明专利。
（3）熟练使用AutoCAD、SolidWorks及COSMOSMotion等电脑绘图软件。
（4）真空净油机的设计资料。
（5）合理的任务计划安排。

5.工作方案分析及进度计划
2012 年12月 28 日-2013 年 2 月24日： 查阅资料、学习相关基础知识、初步拟定任务计划和完成老师布置的作业；
2013 年 2 月25 日-2013 年 3 月 17日：制定任务计划，完成开题报告、任务书、文献综述、外文翻译；
2013 年 3 月 18日-2013 年 3月31日：净油机结构初步设计、三维建模； 
2013 年 4月1 日-2013 年5月 12 日：完成净油系统的结构设计，完成局部部件设计，绘制二维图，完成毕业论文初稿。 
2013 年 5月 13日-2013 年 5 月 26 日：指导老师进行论文初稿审核、修改后定稿；
2012 年 5月 27日-2013 年6 月 5日：论文定稿并由老师审核，准备毕业答辩。

内容简介：

重 庆 理 工 大 学 毕 业 设 计（论文）文献综述 题 目 真空加热式高效净油机设计 二级学院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 109040202 姓 名 涂成康 学 号 10904020226 指导教师 系 主 任 时 间 2013 年 2 月 25 日 2013 年 6 月 14 日 真空净油机总体方案及 过滤加热装置 的设计 摘要： 本文针对润滑油的提纯，设计一款 真空 净油机。本文着重介绍净油机的发展及现状、总体方案设计、过滤加热装置设计 。本文以现有 真空 净油机为基础，通过查阅资料文献和老师指导的方式，对真空净油机 进行逆向设计，并有所创新，达到知识用于实践的目的。 关键词： 净油机发展现状 总体方案 过滤加热装置 外净油机发展现状 国外的净油机发展较早，技术先进，占据着大部分净油机的市场。国外有名的公司和产品有：美国 颇尔（ 司 703 净油机、 本加滕（ 司 0000 L/000L/h 型带电在线净油机、瑞典 司净油机、瑞士麦克菲尔（ 司 净油机等。国外厂商近几年的发展趋势：设有过滤应用技术研究实验室，可及时向用户提供专业水平技术服务，包括流体及过滤器的检测，系统污染状况诊断，过滤系统的设计及选择、现代技术的应用（如全自动控制监测器、 板显示器等），使净油机的使用范围更广阔，清除水、气污染物的效率更快更高。 内净油机发展现状 国内净油机制造业现状从产品质量来看，国产净油机与进口净油机的差距已经在逐步缩小，但自主创新能力缺乏，模仿情况依然普遍 存在。究其原因是净油 机生产厂规模小，重复开发多，产品可以含量不高，较难在国际市场上具备较强的竞争能力。国内净油机主要发展趋势：采用大面积多层次油水分离技术，脱水率高，对高含水油的脱水效果尤其显著。采用多级芯、耐酸碱、耐腐蚀、耐高温，使用寿命长达三年以上。采用反冲洗技术，减少因滤网柱塞而进行的人工清洗次数，有效提高工作效率。采用多功能配置，使装置同时具有脱水、脱气、破乳、再生、净化五大功能。利用先进的系统与控制理论，全过程实现自动控制。 空净油机的工作原理及流程（流程见图 1） 真空净油机是根据水和润滑油的沸点不同而设计的，通过加热使油和水分离，达到提纯润滑油的目的。 油机工作时，待处理油经进滤器过滤，然后通过加热器升温后进入真空罐，在真空罐内油汽分离，分离出的水汽在冷却器内冷凝成水或被真空泵抽出；除去水汽的油从真空罐下部泵出，再经精滤器排除。 进油 出油 出油 冷凝水 排气 图 1 油机工作流程 空净油机特点（以 净油机为例） (1)采用先进的大面积混流式油水分离专利技术，脱气脱水效率高。 (2)采用强风冷凝除水，增强了设备输出功率，延长真空泵使用寿命。 进滤器 真空罐 排油泵 精滤器 贮水罐 冷却器 真空泵 (3)采用复合微孔过滤技术，寿命长，可满足各种过滤精度要求。 (4)结构紧凑，造型美观，装拆容易，清洗方便。 (5)可提供大流量的、蒸汽加热的，或有特殊要求的油净化系统。 空净油机的构成及部件（以 净油机为例） 净油机主要由真空罐、真空泵、电磁阀、排油泵、电加热器、粗滤器、精滤器、冷凝器等部件组成。 空净油机的工艺流程（ 以 净油机为例 ） 工作时，外界油液通过入口 阀 (1)吸 入，进入粗滤 器 (2)滤 除大颗粒杂质，送至加热 器 (4),加热至预定温度，进入真空罐 (7)，通过罐内喷板脱气元件 (9)，在真空条件下，油中的微量水分蒸发为水蒸汽，油中的微量气体冲破油膜而析出，通过装在罐体上部的管道进入冷凝 器 (12)，绝 大部份水蒸汽和油蒸汽补冷凝成水和油液，当存水罐内有存液要放掉时，可打开 阀 (15)即 可。真空罐内油液经脱水、脱气后，沉降在真空罐下部 ,并由排油泵 (19)把油液压向精滤器 (21)过滤，经出口阀 (24)输送到机外储油容器。真空罐内液位控制阀 (8)控制油位，底部的油位达到一定 高度，浮漂随油位的升高而升高，液位阀则相应关小，流量减少，直到关闭，反之，随油液的降低，液位阀相应开大，加大流量，从而使真空罐内油液基本保持在一定油位上。 空净油机总体方案设计步骤 通过以 净油机为例子，了解了真空净油机的工作原理及流程、特点、构成部件、工艺流程，对真空净油机的总体方案设计就有了设计依据。在净油机的基础上，提出了以下的总体设计方案。 (1)进出油系统是油液的进入和排出，由进油泵和排油泵组成，小型净油机只需配排油泵。 (2)真空系统 是创造真空环境，在真空负压条件下，真空罐底部会形成大量直径一般在 1 5右的气泡，从真空罐底部向上运动，使油液不断翻腾，气泡在到达真空罐上部的过程中不断破裂，增加了油液与空气的接触面积，而且使水分变成水蒸汽，从而被真空泵抽走。真空系统由真空罐、真空泵、冷凝器、排水系统等组成。 (3)加热系统是使油液中的油和水达到分离的必要温度。由加热器、温控器等组成。 (4)过滤系统是过滤油液较小直径的固体颗粒物，由粗滤器、磁性过滤器、精滤器等组成。 空净油机的主要部件确定 (1)油泵的确定可分为油泵种类的确定和油泵参数的确定。油泵种类的确定：常用的油泵按结构可分为齿轮泵 、叶片泵、柱塞泵三种。齿轮泵用于低压系统，对油液污染不敏感；叶片泵输出流 量均匀、脉动小、噪声小，但吸油特性不太 好、对油液污染敏感 ；柱塞泵容易得到高精度的配合、泄漏小、容积效率高，和叶片泵一起常用于高压系统中，对油液污染也敏感。因此，真空净油机选用齿轮泵作为进、排油泵。油泵参数的确定。油泵工作压力的确定：为提高系统的可靠性，延长泵使用寿命，一般真空净油机中油泵的正常工作压力为泵额定压力的 70 80 。由于系统 在负压条件下运行工作且没有液压缸及液压马达等执行元件即 p=0 因此油泵的工作压力应不高于 油泵工作流量确定 :油泵的流 量 大于系统工作时的最大流量 一般应使泵的工作参数处在泵的效率曲线的高效区域，常按 机一般允许短时间超载 25 再验算其他工况条件下即可确定电动机功率。 (2)加热器的确定包含加热温度确定和加热器的计算与选择。加热温度的确定。正常工作的油温在 80 以下，结合饱和蒸汽压与温度的关系，确定真空度为 时水的蒸发温度为 70 ，油液能够保持其性能。因此，油液需要加热 60 到 70 度，高海拔地区因能达到较低的真空度，需适当提高加热温度。热器的计算与选择。热功率决定着油液净化再生的速率，功率太小加热时间增加，会降低净化效率；功率太大则成本增加，而且安装困难。由于油液是热的不良导体，单个加热器的功率容量不能太大，以避免其周围油液过度受热发生变质现象，因此选择适当功率的加热器相当重要。 (3)真空罐的设计与校核：空罐内蒸发的水分是以微小的气泡形式存在，在温度和真空度条件满足时，蒸发过程同时在液体的表面和内部进行，由于罐内的油液呈运动状态 ，逸散出液面的气体由真空泵带走，而没有逸散的气泡夹杂在油液中被排油泵重新带回油箱。常压下，部分水蒸气被重新凝结成水混合于油系统中。因此，净油机的公称流量是整个设计的主要参数，结构可采用立式和卧式两 种，实践证明真空罐体的容积应为净油机公称流量的 35 倍。真空罐的强度计算包括圆筒的板压、筒体和封头的壁厚的计算及校核。 (4)真空泵的选用：空泵的选择主要依据泵需要抽掉的气体总量，因真空泵抽气速率决定着真空罐体真空度的大小，选取时还应当考虑抽气速率应大于或等于排油泵排量的 1 2 倍；且能保证在 1 2将罐体 低。 (5)冷凝器的选用：冷凝器安装在真空罐后，常见结构采用风冷，结构简单、价格低廉，但冷却效果比水冷式差。冷凝器是保证真空泵抽出的水蒸汽和轻油可以冷凝成为液体，选择冷凝器的主要参数是散热面积。 (6)过滤器的选用：过滤器可以滤除外部混入或者系统运转中产生的固体杂质，使油液保持清洁，保证系统工作的可靠性。过滤器的分类。过滤器的过滤精度用杂质的颗粒大小表示，一般可分为粗过滤器、普通过滤器、精过滤器和超精过滤器四种，分别是 ： 大于 10010 100m 为普通过滤器 ， 510m 为精过滤器， 1 5m 为超精过滤器。过滤器的选择。选择过滤器时在保证精度的前提下，通油能力越大越好。 具有足够的通油能力，压力损失小；过滤精度满足要求； 滤芯有足够的强度； 滤芯抗腐蚀 性 好，能在规定温度下长期工作； 滤芯更换，清洗及维护方便。 参考文献 : 1 王福成，唐尧立用 滤油机对机油进行再生处理 J内燃机车， 2004 (5)： 48. 2 李胜光一种透平油专用滤油机附加油气分离装置 J重庆工商大学学报：自然科学版， 2002， 19(4)： 94 3 吴晓 型滤油机的研制 J液压与气动， 2000 (3 ) ： 2 4 贾玉梅，张贤明，任宏飞真空滤油机油中水分真空蒸发初探 J重庆工商大学学报：自然科学版， 2007， 24(4)： 411 414. 5 郭蕾，沈雷，徐善军真空滤油机关键技术的改进研究 J电力建设， 2009 ， 30 (2)： 196 张贤明，张春媚，