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62 全自动 立式 过滤机 设计 任务书 毕业论文 cad 图纸 全套 机械 资料

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湘潭大学 兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 全自动立式过滤机的设计 学号： 2006183922 姓名： 严 浩 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 文美纯 系主任： 周友行 一、主要内容及基本要求 1、了解全自动过滤机的工作原理及流程； 2、设计过滤机的内部零件，用 图装配图 、 工艺流程图 张，零件图滤盘、大皮带轮、小皮带轮、空心轴 张 、 张 ； 3、 制系统的设计，及其编程、语句表； 4、设计说明书 8000 字以上，内容完整，计算准确； 5、外文翻译 7000 字以上； 二、重点研究的问题 全自动 立式过滤机的结构设计及其控制系统； 三、技术指标 主 要 技 术 参 数 ： 过 滤 面 积 10 平 方 米 工 作 压 力 工 作温度 105 电机功率 四 、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成 时间 1 查阅资料、调研 1 周 2 开题报告、制定设计方案 2 周 3 设计计算 35 周 4 程 68 周 5 图 912 周 6 整理说明书、外文翻译 1314 周 7 修改图纸和说明书 15 周 8 打印图纸、毕业 设计 答辩 五 、应收集的资料及主要参考文献 1文美纯，刘吉普 对全自动过滤机的探讨； 过滤与分离 2文美纯，刘吉普，可编程序控制器在过滤器上的 应用研究；过滤与分离3文美纯，刘吉普 新型管道过滤器的开发研究 ；过滤与分离 4丁启圣、王惟一等 M 金工业出版社 . 5文棋 J浙江：大学硕士学位论文 ； 6管力明 J 004年第 21卷第七期 ； 7华东工业大学、浙江大学合编 M 北科学技术 出版社 ； 8濮良贵、纪名刚主编 8 版） .M等教育出版社 ； 9成大先 M第四版 学工业出版社 ； 0 目录 第 一 章 、 设计 题 目 （ 1） 第 二 章 、 设计意义 （ 3） 第 三 章 、 方案选择 （ 6） 第四章 、 过滤部分的设计 （ 7） 滤桶的设计 （ 7） 动部件设计 （ 12） （ 18） 门的选择 与设计 (19） 4. 5 传感器的选择与信号检测 （ 22） 制面板的设计 （ 23） 第五章 、 控制部分的设计 （ 24） 制系统的选择 （ 24） 工艺流程 （ 26） 线图 （ 27） 及语句表 （ 28） 第六章 、 设计的应用 （ 33） 第七章 、 设计心得 (35) 第八章 、 参考文献 (36) 附录：外文翻译及文献 1 一、设计 题目 题目： 全自动立式过滤机 的设计 关键词 ： 过滤机 ;结构 ;控制系统； 可编程序控制器； 摘要 ： 随着水资源的缺乏 和水污染的日益严重，废水的过滤与分离能很好的解决废水的处理与重复利用的问题，实现良好的经济效益和社会效益。但传统的过滤分离设备占 地空间大，连续生 产能力低，自动化程度不高，造成人力物力财力的 浪费。本文以自行开发 50m3/出了全自动自清洗过滤器的各操作参数的设计思想和方法 ，并建立了过滤过程中过滤器的模型，借此确定控制系统的控制参数。 主要工作内容如下 ;研制设计了一台处理量为 50h、工作压力为 要求过滤精度为 过滤总面积为 10 ，电动机功率为 作温度为 的全自动自清洗过滤器。该过滤器在运行过程中无须停运以清洗过滤元件，整机体积较小，精度可调节，适合 于各类工业生产。本文给出了这种过滤器的整体设计方法以及设计图纸，并对过滤器内部过滤机理进行分析，讨论了几个过滤参数，并应用于过滤器控制系统设计之中。 As of of to of of in as of of on of on 50 m3/h), of a of is as to of on 50m 3/h) , , 10 ) , W) 5 - 105 ) to by of of so be to of In a of of in 2 二、设计意义 过滤机是利用多孔性过滤介质，截留液体与固 体颗粒混合物中的固体颗粒，而实现固、液分离的设备。过滤机广泛应用于化工、石油、制药、轻工、食品、选矿、煤炭和水处理等部门。 中国古代即已应用过滤技术于生产，公元前二百年已有植物纤维制作的纸。公元 105 年，蔡伦改进了造纸法，他在造纸过程中将植物纤维纸浆荡于致密的细竹帘上，水经竹帘缝隙滤过，一薄层湿纸浆留于竹帘面上，干后即成纸张。 最早的过滤大多为重力过滤，后来采用加压过滤提高了过滤速度，进而又出现了真空过滤。 20 世纪初发明的 转鼓真空过滤机 实现了过滤操作的连续化。此后，各种类型的连续过滤机相继出现。间歇操作的过滤机因能实现自动化操作而得到发展，过滤面积越来越大。为得到含湿量低的滤渣，机械压榨的过滤机得到了发展。 用过滤介质把容器分隔为上、下腔，即构成简单的过滤器。悬浮液加入上腔，在压力作用下通过过滤介质进入下腔成为滤液，固体颗粒被截留在过滤介质表面形成滤渣(或称滤饼 )。 过滤过程中过滤介质表面积存的滤渣层逐渐加厚，液体通过滤渣层的阻力随之增高，过滤速度减小。当 滤室充满滤渣或过滤速度太小时，停止过滤，清除滤渣，使过滤介质再生，以完成一次过滤循环。 液体通过滤渣层和过滤介质必须克服阻力，因此在过滤介质的两侧必须有压力差，这是实现过滤的推动力。增大压力差可以加速过滤，但受压后变形的颗粒在大压力差时易堵塞过滤介质孔隙，过滤反而减慢。 悬浮液过滤有滤渣层过滤、深层过滤和筛滤三种方式。滤渣层过滤是指在经过过滤初期后，形成了初始滤渣层，此后，滤渣层对过滤起主要作用，这时大、小颗粒均被截留；深层过滤是指过滤介质较厚，悬浮液中含固体颗粒较少，且颗粒小于过滤介质的孔道， 过滤时，颗粒进入后被吸附在孔道内的过滤；筛滤是过滤截留的固体颗粒都大于过滤介质的孔隙，过滤介质内部不吸附固体颗粒的过滤方式，例如转筒式过滤筛滤去污水中的粗粒杂质。 在实际的过滤过程中，三种方式常常是同时或相继出现。过滤机的处理能力取决于过滤速度。悬浮液中的固体颗粒大、粒度均匀时，过滤的滤渣层孔隙较为畅通，滤液通过滤渣层的速度较大。应用凝聚剂将微细的颗粒集合成较大的团块，有利于提高过滤速度。 对于固体颗粒沉降速度快的悬浮液，应用在过滤介质上部加料的过滤机，使过滤方向与重力方向一致，粗颗粒首先沉降， 可减少过滤介质和滤渣层的堵塞；在难过滤的悬浮液 (如胶体 )中混入如硅藻土、膨胀珍珠岩等较粗的固体颗粒，可使滤渣层变得疏松；滤液粘度较大时，可加热悬浮液以降低粘度。这些措施都能加快过滤速度。 3 过滤机按获得过滤推动力的方法不同，分为重力过滤器、真空过滤机和 加压过滤机三类。重力过滤器是借助悬浮液的重力和位差，在过滤介质上形成的压力作为过滤的推动力，一般为间歇操作。 真空过滤器 是在滤液出口处形成负压作为过滤的推动力。这种过滤机又分为间歇操作和连续操作两种。间歇操作的真空过滤机可过滤各种浓度的悬浮液，连续操作的真空过滤机适于过滤含固体颗粒较多的稠厚悬浮液。 加压过滤器以在悬浮液进口处施加的压力，或对湿物料施加的机械压榨力作为过滤推动力，适用于要求过滤压差较大的悬浮液，也分为间歇操作和连续操作两种。 过滤机应根据悬浮液的浓度、固体粒 度、液体粘度和对过滤质量的要求选用。先选择几种过滤介质，利用过滤漏斗实验，测定不同过滤介质和不同压差下的过滤速度、滤液的固体含量、滤渣层的厚度和含湿量，找出适宜的过滤条件，初步选定过滤机类型，再根据处理量选定过滤面积，并经实际试验验证。 正在发展的新型 过滤设备 有：机械力压榨过滤设备；能实现无滤渣层过滤的 动态过滤机 ；洗选煤炭污水处理、化工和石油工业用的大型过滤设备。 在过滤理论研究方面，滤渣层过滤阻力和孔隙率的测算、过滤速度、过滤设备的模拟和放大、稀薄液体澄清过滤和动态过滤机理，以及过滤介质的研究，都是重要的课题。利用电子计算机控制过滤操作是过滤设备的发展方向。 4 三、 方案选择 循环方案：管道系统如下图： 图 31清洗水入口阀 待滤液入口阀 循环液入口阀 循环液出口阀 流向控制阀 冲洗阀 排气阀 排渣阀 成品出口阀 余液出口阀 取样阀 循环视筒 正常工作视筒 5 此过滤过程有四个过滤阶段 ， 预过滤过程，过滤过程，滤余液过程，反冲洗过程。 预过滤过程 ： 待滤液由 入泵内 ， 经 时 闭） 进入循环视筒，然后从 入过滤桶进行过滤 ，此时 闭，过滤液经 次进入循环桶。 过滤过程：待滤液由 入泵内，经 时 闭）进入循环视筒，然后从 入过滤桶进行过滤（期间可以通过 察过滤循环过程）滤液由 次进入循环桶，直至完全过滤通过 出（可以从 取样检验，从而调整滤网密度）。 滤余液过程：收到 “管高压差 ”信号后，开始反冲洗过程前的约 1，打开 止堵塞反冲洗管道。 反冲洗过程：当 “管高压差 ”达到预定压力值或者达到 预定时间后， 闭，将开，清洗水从 入过滤桶中进行清洗，洗出的滤渣从 排出。 双管道一次过滤方案：管道系统如下 ： 图 3滤：阀 1、阀 4 开启，阀 2、阀 3 关闭； 反冲洗：阀 2、阀 3 开启，阀 1、阀 4 关闭 过滤过程：过滤液由泵泵入，经过阀 1 后进入过滤桶过滤，滤后液经过视筒后从阀4 排出（阀 2、阀 3 处于关闭状态）； 6 反冲洗过程：清洗水由泵泵入，经过阀 2 以及视筒后，对过滤桶进行 反冲洗，滤渣由阀 3 处排出（阀 1、阀 4 处于关闭状态）。 方案比较： 方案 1 原理教简单，管道系统相对较为复杂，但是过滤精度较高，可靠性较强，由于采用循环过滤且用闭环控制，待网内外压差值满足排放条件时，指挥排污阀进行排污，使过滤精度得以提高；并且采用先进的控制方式和优质的信号转换器从而具有性能稳定，维护管理方便，日常维护少，只须做定期维护即可等特点，具有明显的实用价值、经济价值和推广价值。 方案 2 原理简单，过滤和反冲洗装置简单，但是由于过滤和反冲洗管道共用较多且没有排除管道余液的设计，故过滤精度难以保证，维护较 多以及容易发生堵塞等情况。 综上所述，最终方案选取为方案 1 为基本方案。 7 四 、 过滤 部分的设计 过滤桶的设计 过滤盘的设计 过滤精度为 滤网 采用涤纶布料可以达到要求而且表面光滑 ， 再在上涂上一层硅藻土增加过滤流量， 水面上部采用气压，压强大小为 大可达到 以使过滤更加快捷。滤后液通过下部孔流出，从取样阀中取样调节流速从而保证过滤精度，达到保准后，打开 成过滤。另外该系统在 105 的范围内工作 。 已知条件：过滤面积： 10 ；正常工作压力 大工作压力 R），厚度（ H），片间间隙（ h）以及片数（ N）分别为： R=H=h= 每一片的过滤面积为： S= *R*R= N=10 /S=10 / =以片数需要 20 片才能满足过滤需要，也因此过滤滤芯长度（过滤部分）应等于20*（ H+h） +顶部密封片厚度 +顶部螺母厚度 =20*+ 图 48 计算内压圆筒壳体的壁厚 已知 壁厚计算公式： 2/* - 计算厚度 ； 算压力； - 焊接接头系数 ; t - 材料的许用应力 ; 在已知设计温度下 16许用应力，在厚度为 616， t =170在厚度为 16 36， t =163焊接接头系数 ； 设定 圆筒内径 000 腐蚀裕量 2 设计厚度； 材料的许 用应力 t =170厚度为 616 时），筒体厚度计算； 2/* =000/（ 2*170*= d 2C= 由钢材标准规格，圆整可得壁厚为 10 ； 圆筒的半径由滤饼半径确定 取 R=500 圆筒中固定空心轴一端的顶尖高度为 150 顶尖的直径 =50 锥角 =50 1 +100+150=1250 圆筒边缘设计，边缘厚度 =20B=35 凸缘高度 H=10 固定顶尖板的厚度 =10度 L=120度 B=120 9 但容器制成后必须经过压力试验合格后才能交付，压力的目的主要是检查加工制造工艺的问题和焊缝的强度，以及各连接面的紧密性等。 对压力试验一般都用水压试验。 对水压试验时，筒体相应压力的验算公式为： =P 水 D+（ /2（ 按规定水压试验压力 P 水 = 故： =P 水 D+（ /2（ =900+（ /2*（ *115 s= *中 故 s=115*84 s=164于 115 164筒体强度满足水压试验的要求。 10 过滤桶的结构设 计 过滤桶设计是整个管道系统的重点。直接从桶上引出的有 5个管道（底部 3个管道、顶部 2个管道）： （ 1）桶底正中引出的滤后管，然后连接 常工作视筒），再接上 2 个阀门 品出口阀，正常工作是从这流出成品液）和 样阀 ，用于刚开始工作是取出样品，从而确定各项参数）； （ 2）桶底斜锥面引出排渣管，引出后分成 2 个方向 一个是反冲洗时使用的排渣管，上面安装着 渣阀）；另一个是循环过滤的循环管，通过 向控制阀，单向阀）使压力过大时形成循环过滤； （ 3）桶内靠壁处装有反冲洗管道，连接 洗阀）后也分成 2 个方向 一个直接连到水泵上；另一个接上 液出口阀）其作用是在滤余液过程中将管道以及过滤桶的液体流出； （ 4）桶顶的一个循环管道向上连接 环视筒）和 环液出口阀）接到循环桶底部； （ 5）桶顶的另 一个循环管道向上连接 气阀）和压力表，然后接到循环桶顶部，以保持过滤桶以及循环筒压力的正常（ 11 循环桶的设计 1、结构介绍 循环筒的工作原理比较简单，需要设计的参数也较少，主要分为 2 管道：其中一条的作用 待滤液 通过 滤液入口阀）、水泵、 环筒入口阀）从 循环桶下部泵入，在循环桶上部压力的作用下从右边下方的循环出口通过 进入过滤桶过滤 ；另外一条是顶部的管道，上面连接 气阀）和压力表和过滤桶顶部连接在一起以保持压力。 2、循环桶的容量设计 因为循环桶所受压力不是很大，且不是全封闭的，所以可以不许校核桶壁承受应力。 设定桶壁厚 =3高度 H=1200径 R=400积 V= 12 2、 传动部件设计 1 带传动的设计 确定计算功率 械设计表 8A =故 =选择 根据 n 由机械设计教材由图 8型 确定带轮的基准直径 初选小带轮的基准直径 表 8小带轮的基准 40验算带速 V= * n/60*1000= *140*1440/60*1000=s 因为 5 m/s ( U -. E 8 A ML D E. 可视化的 述所产生的两种 个巧妙的他特征的 外， （参见图 9 ） ，也可让使用者用一个简单的方法浏览 43 例如在 。这可视化已经完成 作为一个表中的子元素去验证的语法。 指示鉴定后的 得那里的指示和身份指示后，根据该行动的类型提取的 示，指令编号）是在可视化的。 不是唯一的可能性，其中的他们提供一个很容易的切实可行的方案，那就是为用户把握的 图 10显示了相同的 图 4他作为一个 示的图 7使用的这可视化，更好地了解 11显示了在图 6中的 六 结论和展望 重新设计的 本文章中，是来解决这个任务一个方法的介绍。在给出了书面指示 清单的通过一个明确步骤转型为被建议的正式代表。由于这个过程不会完全自动，有必要采取灵活的可视化中间步骤。 准化的手段来充 当数据格式来描述的 应的 重整过程为各种定制可视化任务。 基于 适用于最后得出一个完全形式化描述原 将是在成立一个有限自动机。在这个计划过程中，他们通过一个知识库确定共同的介素的结构和正规化， 七 致谢 我们想感谢莱茵兰 办学我们的工作下，项目编号 616 。 八 参考文献 1 、 毛里，甲蒙蒂，和 皮兹 主编“ 编程和代码生成” ，收录在 议 ，并在 上出版第 2437 42页。 2 、 . 里兹 ， “形式化方法在 ，在 与控制论（ ， 美国， 2000年 10月。 第 2431年至 2436页 3 、米巴尼尤尼斯和 “形式化现有的 项调查 ” ，在 2003年，里尔（法国） ，号文件中 的 R - 00 - 0239 ， 2003年 7月。 44 4 、国际电工 委员会 ，国 际电工技术委员会的国际标准 1131可编程控制器，第 3部分，编程语言， 1993年。 5 、在万维网财团： / / 6 、 / / 7 、 r. 逆向工程，冯 论文， 德国 1999年。 8 、米凯， 程序参考员。 45 . . . 0. 049, to LC is an in of in of in to is to a LC to be or to is an a LC LC is a of a on LC a of LC is as an in It is ML be of an LC I. a of in of a is to a or a of by in to in in a to in a to of to of of as as of LC a to be I. as as of to be 2. of LC up in 3. is a of to it in to or LC is as a LC is to in if to be by of LC is an an LC ML is an LC 46 is as a to 1131-3 is an on LC is of LC a is as an in SL be in V. ML LC an an on in 1131 in 70s LC to in of at it up as a of 1 131 is to LC 993 4 1131 LC as of a in to as as to of to a of 1131 of a of is a a to L is to be LC in 31-3 be is a in to a is a ST it ST of a is a it is to In as is a of 1 131-3 is is no in a At is of to or LC ) a to ML 1131of to of a . he is ML be as a in LC be of (if in a LC a 47 do to on a to a is be of on or of in be a of is an At of of or to be in a a is an S A is a a by as a S, eb 6. on a it on of on be A of ML to be to of in a of in a of It is to of as AD ML in of is of a a 2, 7). of of a a 48 by a of an In of is by to be in of of An of an of be 8. of ML is ML so as to to ML is is an is ML do 1 . . . 0. 049, to LC is an in of in of in to is to a LC to be or to is an a LC LC is a of a on LC a of LC is as an in It is ML be of an LC I. a of in of a is to a or a of by in to in in a to in a to of to of of as as of LC a to be I. as as of to be 2. of LC up in 3. is a of to it in to or LC is as a LC is to in if to be by of LC is an an LC 2 is an LC is as a to 1131-3 is an on LC is of LC a is as an in SL be in V. ML LC an an on in 1131 in 70s LC to in of at it up as a of 1 131 is to LC 993 4 1131 LC as of a in to as as to of to a of 1131 of a of is a a to L is to be LC in 31-3 be is a in to a is a ST it ST of a is a it is to In as is a of 1 131-3 is is no in a At is of to or LC ) a to ML 1131of to 3 a . he is ML be as a in LC be of (if in a LC a of do to on a to a is be of on or of in be a of is an At of of or to be in a a is an S A is a a by as a S, eb 6. on a it on of on be A of ML to be to of in a of in a of It is to of as AD 4 ML in of is of a a 2, 7). of of a a of by a of an In of is by to be in of of An of an of be 8. of ML is ML so as to to ML is is an is ML in an a is an ML It of a is In OM is in a is as a of of be in of be as as 5 as OM be to 5 . ML is of ML to ML to ML to in a +, to ML on as a 9. in In it a so as to ML a is 3 ). of is it a of or ML to be is as of it is to to an of a ML in to ML to to a of 3C of to be a or in a or of ML TD is a of 3C a of ML an ad a a of In a of is 4 ML 6 V. . is LC is on L 1131-3 ML of a is in 5): of LC to ML of ML of of of ML to of in of 7 an is to 6 a 5. LC is in is a of or a 005 :U B 006 0007 :008 0009 :A B 140 L 0 T L =T 010 0011 :012 :S 013 0014 0015 :6 A 5 . of a a 8 a in a by it a ML ML is a 7 ML of LC 6. ML is in a in is L LC of of LC is a e r ML is at of C. ML as a of be a ML in to to of in of LC D. of in of LC ML ML to be be to to ML as a of on an to is a of is of to a 9 of of ML of ML in of LC In of (8), ML to of it of or ( U -. E 8 A ML D E. of ML be or An SL be so as to of LC in an OM in 9), to LC in an is is ML of its as a of of 10 ML is d, ML to of in a d) ML be a s of LC IO LC as 4 as a om ML 7 a of LC 11 of in ML 6. 11 LC a to be In to is on a LC a to a is be of is is as a to as of LC SL as of on ML LC be to a o