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污水处理机的结构优化设计与仿真,设计
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毕业设计论文开题报告书题目污水处理机的结构优化设计与仿真学院机械工程学院专业机械工程及自动化姓名杨庆禄学号0401110431指导教师李庆忠教授2015年1月课题来源本课题来源于对沉降式离心机市场的调研结果。众所周知，沉降式离心机是在高速旋转的转鼓内利用旋转物料本身所受到的离心力来对固、液体的悬浮液或含不同比重液体的乳浊液进行沉降分离的离心机。沉降离心机分间歇操作和连续操作两种类型。工业上常用的间歇操作沉降离心机有三足式沉降离心机和刮刀卸料沉降离心机。连续操作沉降离心机常用的为螺旋卸料沉降离心机。科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等。水与人的生活息息相关，特别在现代社会生活及生产中人们对水的需求量与日俱增。然而，水资源是有限的。据报道我国人均拥有淡水量为2400吨，为世界平均值的1/4，在全球149个国家（参与统计国家中），我国人均淡水资源位居110位，属于淡水资源贫乏的国家。而且我国水资源时空分布极不均衡，全国500多个城市缺水，其中多个严重缺水，北方地区缺水现象尤其严重，人均拥有淡水量仅有240吨。令人担忧的是淡水总量日益减少，用水成本不断升高，淡水的浪费非常严重。我国北方地区水资源的超采，己形成漏斗地势、水位下降、湖泊干涸、河水断流、生态恶化。淡水资源的短缺己经成为我国急需解决的问题。目前,国产化污水处理设备具有品种不全,结构不合理,技术水平比较低,产品质量不稳定的特点。我国自主生产的设备在很大程度上是依托国外相关设备的构造,再经过自我消化、研发和生产实践,逐步填补国内空白并在此基础上不断发展壮大。不过,我国污水处理设备会在相当长的时间内落后于其他国家,还有许多空白,很多设备还停留在仿制的水平上,对于其理论研究尚显不足。因而,国产化设备将会在未来相当长时间内在技术水平上处于劣势,特别是先进设备的技术保密与知识产权保护意识的加强,其竞争力将在未来市场中不断接受考验。国际上，大规模的水污染治理是在第二次世界大战后，随着50年代经济的蓬勃发展带来的60年代日益严重性的环境污染而展开的。工业污水处理设施中，城市排水管线和工业污水处理厂的兴建和运行在水污染控制中发挥着骨干作用。至70年代末，美国投入了数千亿美元兴建了18000余座城市工业污水处理厂，英国、法国、德国更耗费了巨额资金兴建了7000至8000座城市工业污水处理厂。这些工业污水处理厂的投入对国家的水体污染改善起了关键的作用，也为人类治理水污染积累了丰富的经验。现在，这些国家的工业污水处理水平又有了进一步提高，兴建了一批具有脱氮除磷功效的设施，对水体质量改善和水环境保护起了重大的作用研究内容污水处理机为无锡富岛科技股份有限公司一款用于分离污水不溶解杂质的设备。其利用离心沉降的原理，利用污水各组分的质量不同，采用离心旋转产生离心力大小的差别，从液体中分离不溶颗粒，达到清洁混合油的目的的方法。沉降速度与粒子的密度、颗粒直径以及液体的密度和黏度有关，并随离心力亦即离心加速度的增大而加快。本项目对该设备的技术原理及现场问题进行研究并提出结构优化改进措施，具体较好的实际应用价值和意义。以无锡富岛科技股份有限公司的FD0300污水处理为研究对象，对其结构进行参数化建模和优化设计。利用现代设计方法分析其主要零部件的受力情况，并提出优化设计方案。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析（1）分析设备的工作原理和工作情况；（2）分析转筒内壁空载和负载下的受力情况，并利用CAE有限元分析软件对其进行强度校核，提出最合理的改进方案；（3）利用UG等三维软件进行整体三维建模，排查装配体中的干涉问题；4进行运动仿真（1）该立式沉降离心机能使滤料在转鼓内的滞留时间（即固液分离时间）比现行的卧式沉降离心机延长1015倍（15MIN），从而提高分离效果；（2）本机工作时滤料由上部料斗的进料口进入，同时电机起动运转；滤料在由螺旋送料机构输送的同时被离心机进行沉降分离被分离的滤液和滤渣各行其道，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；（3）进料口直径不小于50MM；（4）离心机工作安全、可靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单；（5）生产率为每小时排出渣3立方米；（6）本机结构紧凑，其进料口、出液口和出渣口便于连接到生产自动线上。按离心分离理论，一是向高速和大型发展（即提高其分离因数）；二是延缓滤料（渣）在转鼓内的运行速度，即延长固、液（或液、液）分离时间，以达到充分脱液之目的。为克服现行螺旋卸料沉降离心机的缺点，本设计旨在提供一种能解决上述缺点和弊端的新型机种立式（螺旋卸料）沉降机。差速变速器设计成斜齿轮结构。研究计划及预期成果通过对立式沉降离心机的各种设计要求和性能的改变，使离心机在不增加占地面积的情况下提高了分离效率，达到了增加生产效率。采用斜齿轮变速器常用的摆线针轮行星变速器和双级2KH渐开线齿轮行星变速器差速变速器结构复杂，价格昂贵的现象，改变了使用户望而却步状况，降低了安装难度。该立式沉降离心机工作可靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单，噪音小；对物料适应性好，结构紧凑，其进料口、出液口和出渣口便于连接到生产自动线上等优点。整个操作过程是在全速、连续运转下自动进行。特色或创新之处该立式沉降离心机工作可靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单，噪音小；对物料适应性好，结构紧凑，其进料口、出液口和出渣口便于连接到生产自动线上等优点。整个操作过程是在全速、连续运转下自动进行。已具备的条件和尚需解决的问题螺旋卸料沉降离心机是全速运转、连续进料、沉降分离和卸料的离心机。（1）螺旋卸料沉降离心机中，沉渣沿转鼓内壁的移动全靠螺旋输送器与转鼓的相对运动来实现。两者的差转速为转鼓转速的054，多数为12。该差转速由差速变速器产生。常用的差速变速器有摆线针轮行星变速器和双级2KH渐开线齿轮行星变速器。该两种变速器结构复杂，价格昂贵，往往使用户望而却步。2现有沉降离心机在提高其分离因数的同时带来了像占地面积大或分离时间长等缺点指导教师意见开题报告涵盖了任务书的内容，毕业设计目的比较清
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