需要購買對應 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 摘要 排泥機械是在自來水廠和污水處理廠中配合沉淀池使用的，它是重要的排泥專用設備。排泥機械的形式隨工藝的條件與池形的結構而有所不同，目前常用的排泥機械可分為平流式 (矩形 )沉淀池排泥機和輻流式 (圓形 )排泥機兩大類。刮泥機主要有周邊傳動式、中心傳動式、矩形平流池桁車式、鏈傳動式等。它是排泥機械中的一種常見設備，它是沉淀池不可缺少的設備。一般采用鋁合金，不銹鋼或防腐處理型鋼制作，具有電動提肥，過載保護、撇渣、刮泥、虹吸排泥過程監(jiān)控，電氣聯(lián)鎖等特點，動力消耗低、防腐性能強、吸泥量可調、傳動平穩(wěn)、運行可靠。 本設 計研究的刮泥機為周邊傳動式。并將可編程序控制器 (用于控制系統(tǒng)中，極大的簡化操作過程，提高運行穩(wěn)定性。具有 結構簡單 ， 運轉連續(xù) ， 管理方便 等一系列優(yōu)點。 關鍵詞： 可編程控制器；全自動運行；環(huán)保；刮泥機 需要購買對應 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 is in it is s at a of of so It is in of s of it is or to to of so on is to be is in to be is so on a of I 目 錄 1 緒論 . 1 國的環(huán)保形勢 . 1 用的的污水處理工藝簡介 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 泥機簡介及其在污水處理中的地位 . 3 國現(xiàn)存刮泥機的種類，各自的應用場合和優(yōu)缺點 . 3 課題研發(fā)的刮泥機簡 介 . 5 究意義 . 6 2 刮泥機總體設計 . 7 課題刮泥機的設計參數(shù) . 7 邊傳動的 總體構成 . 7 跨式 . 7 跨式 . 7 心旋轉支座 . 9 渣機構及刮板布置 . 10 力系統(tǒng)總體設計 . 11 作原理 . 11 動機構各部分的組成 . 12 沉池的設計 . 12 密度澄清池 概況 . 12 . 13 簡介 . 13 . 13 3 動力系統(tǒng)設計與計算 . 15 動裝置設計的要求 . 15 動機的選擇 . 15 擇合適的電動機 . 16 機驅動功率的計算與選擇 . 16 軸器的設計 . 18 . 18 聯(lián)軸器選擇應考慮的問題 . 19 . 19 . 20 . 20 . 21 . 22 . 22 . 22 . 22 . 22 動軸的設計與計算 . 23 的概述 . 23 的材料 . 23 的強度計算 . 23 的剛度計算 . 24 泥機傳動軸的計算 . 24 4 制系統(tǒng)的設計 . 26 . 26 . 26 . 27 . 27 . 27 字 I/. 27 入模塊的確定 . 28 出模塊的確定 . 28 . 28 5 電氣控制系統(tǒng)的設計 . 29 . 29 圖的要求 . 29 . 29 電路系統(tǒng)的設計 . 30 制系統(tǒng)的要求 . 30 電路的設計 . 31 . 31 流控制線路設計 . 33 要參數(shù)設計 . 34 結論 . 35 致謝 . 錯誤 !未定義書簽。 參 考文獻 . 36 附錄 . 37 英文原文 . 37 中文翻譯 . 43 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 V 1 1 緒論 國的環(huán)保形勢 作為發(fā)展中的社會主義國家，我國人民在現(xiàn)代化建設的過程中，面臨比世界其他國家更為嚴峻人口、資源和環(huán)境形勢。沉重的人口負擔，人均資源不足，環(huán)境狀況惡化，嚴重影響著黨和政府發(fā)展經(jīng)濟的宏觀決策，也影響著人民群眾生活水平的提高，成為制約我國社會主義建設的首要問題。 改革開放三十多年來中國社會公眾和各級領導干部的環(huán)保意識得到大幅提高，中國的社會環(huán)境、自然資源在很大程度上得到改善。但是，目前中國已經(jīng)進入工業(yè)化中期和城市化迅速發(fā)展的時期，從發(fā)達國家的經(jīng)歷來看，這是消 耗資源最多，對環(huán)境破壞最大的時期。為了社會的可持續(xù)發(fā)展，中國政府提出了全面、協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展的科學發(fā)展觀。改革開放，特別十一屆四中全會以來，我國的環(huán)境保護工作有了長足的發(fā)展。 定了中國自己的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。 1992 年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會之后，我國率先提出了環(huán)境與發(fā)展十大對策，指定中國 21 世紀議程，中國環(huán)境保護行動等文件，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已成為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的基本指導方針。 的環(huán)境管理體制和法律機制 經(jīng)過十多年的努力，在全國范圍內初 步建立起了環(huán)境保護部門監(jiān)督管理，各有關部門分工負責的環(huán)境管理體系以及響應的環(huán)境監(jiān)測、監(jiān)理、統(tǒng)計、科研、宣傳、教育體系。 到 1997年，我國相繼頒布了環(huán)境保護法等 6部專門的環(huán)境法律，資源保護法律 9部，環(huán)境行政法規(guī) 28件，環(huán)抱部門發(fā)布環(huán)境規(guī)章 70余件，環(huán)境標準 390項。環(huán)保已經(jīng)從主要依靠行政手段向著利用法律手段轉移。 境保護已經(jīng)從末端治理轉變到源頭控制。 我國積極開展環(huán)境外交，參與各項重大的國際環(huán)境事務，在國際環(huán)境與發(fā)展領域中 發(fā)揮月來越大的作用；簽署并批準了保護臭氧層維也納公約，聯(lián)合國氣候變化框架會議，生物多樣化公約等多項國際環(huán)境公約。 每年，政府還投入了大量資金用于環(huán)境治理。其中與人民生活休戚相關的環(huán)保設備得到了極大的關注 國環(huán)保設備行業(yè)有了明顯的進步?！笆濉逼陂g，全行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值同比增幅在 15%以上，有的重點企業(yè)高達 37%。其中， 2006 年水污染防治設備的產(chǎn)量與 2005 年相比增長 6倍；固體廢棄物處理設備的產(chǎn)量增加了 環(huán)境監(jiān)測儀器的產(chǎn)量 2006 年也有了明顯回升。但是，由于國產(chǎn) 環(huán)保設備及儀器儀表檔次不高，我國各行業(yè)的節(jié)能減排受到一定程度的制約。比如，國內開發(fā)的污染在線監(jiān)測儀器儀表尚未完全過關，進口監(jiān)測儀器儀表又價格太貴。因此，除關鍵必要部位外，很多大型 2 化工企業(yè)只好采用人工取樣、分析，一定程度上影響了環(huán)保技術的發(fā)展和治理水平的提高。 隨著排污總量控制的推行、污染物排放標準的加嚴和清潔生產(chǎn)的實施等，化工環(huán)保設備的性能和技術需要進一步優(yōu)化，提升產(chǎn)品的檔次。質量上的缺陷、材料性能和質量的不適應，以及少數(shù)產(chǎn)品適用性不佳等，是影響化工環(huán)保設備質量穩(wěn)定的重要因素，必須加以改進提高。同時，提高 高新技術產(chǎn)品比例和重大技術裝備的成套水平，推進關鍵技術創(chuàng)新，發(fā)展某些領域缺乏的技術裝備、高效低成本的環(huán)保機械產(chǎn)品，是當前和今后提高產(chǎn)品品種滿足度的重要內容。某些重點環(huán)境工程的質量較差，甚至建成后不能運行，出現(xiàn)問題的原因涉及工程設計、成套能力、產(chǎn)品質量及工程管理諸多方面，同樣應引起重視。據(jù)了解，目前化工環(huán)保設備的市場需求熱點是：污水處理成套設備、再生水（中水）回用成套設備等。此外，清潔生產(chǎn)的眾多領域都將是環(huán)保設備新的發(fā)展空間。 用的的污水處理工藝簡介 性污泥工藝 活性污泥工藝是國內外城市 污水處理工藝的主流，由于其較高的處理效率，運行穩(wěn)定可靠，而被大中型污水處理廠廣泛采用 ， 成為典型的污水二級處理工藝 。 主要設備 包括 ：排污泵、格柵、吸砂機、刮吸呢機、曝氣機、潛水攪拌機、潷水機、回流泵、壓榨機等。 化溝工藝 從本質上講，氧化溝工藝是傳統(tǒng)活性污泥法的一種變形和發(fā)展，最突出的優(yōu)點是在保證穩(wěn)定高效的處理效果前提下，占地面積小，運行管理簡單，降低了總投資和運行費用，同時除氮，除磷的效果優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法。氧化溝工藝也有許多類型，按池 形 ，運行方式、曝氣設備的差別，目前較流行的 為 溝 氧化溝） 。 主要設備 包括 ：排污泵、格柵、轉刷曝氣機、潛水推流器、污泥回流泵、刮吸泥機、壓榨機等。 及 厭氧段不曝氣，又不能使污泥沉降，所以在厭氧池中要配置機械攪拌設備。段和 段串聯(lián)。 水經(jīng)預處理后，直接進 沉池出水進入 是運行方式不同，傳統(tǒng)工藝采用連續(xù)行方 3 式，污水連續(xù)進入處理系統(tǒng)并連續(xù)排出，系統(tǒng)內的每一處理單元功能不變。 水間歇進入處理單元完成曝氣一沉淀生化處理全過程， 的一個運行周期包括五個階段 ： 階段 起凈水池作用，內設攪拌機械； 階段 起曝氣池作用，內設曝氣機械； 階段 起沉淀池作用； 階段 排水用潷水器； 階段 排泥機械（泵）。 泥機簡介及其在污水處理中的地位 刮泥機是排泥機械中最主要的設備。排泥機械是在自來水廠和污水處理 廠中，配合沉淀池使用的，重要的專用設備。排泥機械的形式隨工藝的條件與池形的結構而有所不同，目前常用的排泥機械通常可分為平流式 (矩形 )沉淀池排泥機和輻流式 (圓形 )排泥機兩大類。刮泥機主要有周邊傳動式、中心傳動式刮泥機，以及矩形平流池桁車式、鏈傳動式刮泥機。他是沉淀池不可缺少的設備、采用鋁合金，不銹鋼或防腐處理型鋼制作，具有電動提肥，過載保護、撇渣、刮泥、虹吸排泥過程監(jiān)控，電氣聯(lián)鎖等特點，動力消耗低、防腐性能強、吸泥量可調、傳動平穩(wěn)、運行可靠。 國現(xiàn)存刮泥機的種類，各自的應用場合和優(yōu)缺點 我國有多種刮 泥機，有 行車式虹吸、行車式提板刮泥機、鏈板式刮泥機螺旋、輸送式刮泥機泵吸泥機、懸掛式中心、傳動刮泥機周邊傳動吸泥、刮泥機 等 。 下表 1我國現(xiàn)存各種類刮泥機的適用條件和優(yōu)缺點。 4 表 1國現(xiàn)存刮泥機的種類，各自的應用場合和優(yōu)缺點 序號 機種名稱 池形 池徑或池寬（ m ） 池底坡度 適用范圍 （吸）刮泥轉 速（ m/ 優(yōu)缺點 1 行車式虹吸、 泵吸泥機 矩形 8 30 平底 （ 1 ）給水平流沉淀池。（ 2 ）排水二次沉淀池。（ 3 ）斜管沉淀池。（ 4 ）懸浮物含量 應低于 5000 。（ 5 ）固體重量度不大于 粒 優(yōu)點 (1)邊行進邊吸泥，效果較好 (2)根據(jù)污泥量多少，調節(jié)排泥次數(shù) (3) 往返工作，排泥效率高。缺點： (1)除采用液下泵外， 吸泥 前 須 先 引水，操作較麻煩。 (2) 池內不均勻沉泥，吸泥濃度不一致。 (3) 吸出污泥的含水率較高 2 行車式提板刮泥機 矩形 4 30 1 ）給水平流沉淀池。（ 2 ）排水初次沉淀池。 點 :(1) 排泥次數(shù)可由污泥量確定 .(2) 傳動部件可脫離水面 . 檢修方便 .(3) 回程時，收起刮板，不擾動沉泥缺點 :電器原件如設在戶外，易損壞 3 鏈板式刮泥機 矩形 6 1) 沉砂池 (2) 排水初次沉淀池 (3) 排水二次沉淀池 3 點 :(1) 排泥效高，在循環(huán)的牽引鏈上，每隔 2m 左右裝 有 一 塊 刮板，因此整個鏈上的刮板較多，使刮泥保持連續(xù) (2)刮泥撇渣兩用，機構簡單 缺點 :(1) 池寬受到刮板的限制通 常 不 大 于 6m.(2) 鏈條易磨損，對材質要求較高 . 5 4 螺旋輸送式刮泥機 矩形或 圓形 5 40 長槽 (1) 沉砂池 .(2) 初沉池 .(3) 最大安裝角 30 . (4) 最大輸送距離 : 水平布置為 20m 傾斜布置為 10m 1040r/1)嚴禁較大或帶狀的懸浮物進入 .(2) 中間支撐不得阻礙泥砂輸送 .(3) 池外傳動密封要求可靠 .(4) 泥砂沉積時間不宜超過 8h 5 懸掛式中心 傳動刮泥機 圓形 6 12 1) 給水幅流式沉淀池 (2) 排水初沉池 (3) 排水二次沉淀池刮泥 (4) 排水二次沉淀池吸泥 (5) 污泥濃縮池 最外緣刮板端 13 優(yōu)點 :(1) 結 構簡單 .(2) 運轉連續(xù)，管理方便缺點 :刮泥速度受刮板外緣的速度控制 . 6 垂架式中心傳動吸泥機、刮泥機 14 60 外緣刮板端 13 7 周邊傳動吸泥、刮泥機 14 100 外緣刮板端 13 8 機械攪拌澄清池刮泥機 圓形 36 715 物線 機械攪拌澄清池 最外緣刮板端 點 :排泥徹底缺點 :(1) 水下傳動部件的檢修較困難 .(2) 銷齒磨損，不易察覺 . 9 鋼索牽引刮 泥機 矩形圓形 50的鏈輪采用灰鑄鐵 4）中小功率傳動采用普通或優(yōu)質碳素鋼 大小功率傳動采用合金鋼 5） P6速鏈傳動采用夾布膠木，噪音較小，傳動平穩(wěn) 6）小鏈輪的材料與熱處理要求應高于大鏈輪 因為小鏈輪的嚙合次數(shù)比大鏈輪多，磨損和沖擊比大鏈輪嚴重。所以當大鏈輪用鑄鐵制造時，小鏈輪通常都用鋼。 7）載荷平穩(wěn)，速度較低，齒數(shù)較多時，也可以采用 B 200工作環(huán)境較差，鏈輪容易磨損的場合，鑄鐵最好經(jīng)過等溫淬火處理 或者采用優(yōu)質鑄鐵。 動軸的設計與計算 的概述 作為回轉運動的零件都要裝在軸上來實現(xiàn)其回轉，大多數(shù)軸起著轉矩的作用，根據(jù)軸的承載情況可分為轉軸、心軸和傳動軸類。刮泥機傳動立軸主要用于傳動力矩，屬于傳動軸 。 的材料 軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼。碳素鋼比合金鋼價廉，對應力集中的敏感較小，所以廣泛應用。 常用的碳素鋼有 30 50鋼，最常用的是 45鋼。為保證其力學性能，應進行調質或正火處理。刮泥機的傳動軸采用 45鋼。 的強度計算 軸的強度主要有三種方法：許用切應力 計算；許用彎曲應力的計算；安全系數(shù)計算。 許用切應力的計算只需知道轉矩的大小，方法簡便，但計算精度較低。它主要用于下列情況 1）傳遞以轉矩為主的傳動軸； 2）初步估算軸徑以便進行結構設計； 3）不重要的軸。彎矩的影響，可在計算中適當降低許用應力。 許多彎曲應力的計算必須先知道作用力的大小和作用點的位置、軸承跨距、各段軸徑等參數(shù)。為此，常先按轉矩估算軸的結構。設計后，即可畫出軸的彎矩合成圖，然后計算危險截面的最大彎曲應力。它主要用于計算一般重要的、彎矩復合的軸，計算精度中等。 安全系數(shù)校核計算也要在結構設計后進行， 不僅要定出軸的各段直徑，而且要定出過渡圓、軸配合、表面粗糙度等細節(jié)。它主要用于重要的軸，計算精度較高，但計算較復雜，且常需要足夠的資料才能進行。安全系數(shù)校核計算能判斷各危險截面的危險截面的安全程度，從而改善各薄弱環(huán)節(jié)，有利于提高軸的疲勞強度。 24 刮泥傳動立軸主要用于傳動扭矩，因此根據(jù)以上使用條件，只需進行許用切應力計算。 受轉矩 T（ 實心圓軸， 其切應力 639 1 0 /0 式中 W 軸的抗扭截面系數(shù) 3P 軸傳遞的功率 kW n 軸的轉速 r/ 許用切應力 的剛度計算 軸受載荷以后要發(fā)生彎曲和扭轉變形，如果變形過大，會影響軸上零件正常工作。例如，若車床絲桿扭角過大，會影響車刀 進給，降低加工精度；發(fā)動機的凸輪軸扭轉角過大，會影響氣閥開關時間，鏜床的主軸或磨床的傳動軸如扭轉角過大，將會引起扭轉振動，影響工件的精度和光潔度。所以，要限制一些軸的扭轉變形。軸的變形有三種：繞度、轉角、和扭角。在各種機器中對軸的剛度要求不一致。刮泥機的傳動立軸在傳動過程中要保證扭角。 受轉矩 T（ 用，其扭角 ，由此可得單位軸長扭角為 L L 軸受轉矩作用長度 軸截面的極慣性矩 G 軸材料的切變模量 泥機傳動軸的計算 刮泥機傳動軸采用 45 號鋼，并采用實心軸 1）按扭轉強度計算，可有公式得 31 7 d d 最小軸徑（ M 軸所傳遞的扭矩（ 許用扭轉剪應力 。根據(jù)表查得 30,且 M=以帶入數(shù)據(jù)可得 d=）按扭轉剛度計算31 6 d 最小軸徑（ M 軸所傳遞的扭矩（ 許用扭轉角（ m ） 25 根據(jù)表查得 m ） M d= 根據(jù)以上計算可得：采用 45鋼的傳動軸徑選 111 26 4 制系統(tǒng)的設計 制系統(tǒng)的設計的主要內容 用戶輸入、輸入設備連接而成的，用以完成預期的控制 目的與相應的控制要求。因比， 1）根據(jù)生產(chǎn)設備或生產(chǎn)過程的工藝要求，以及所提出的各項控制指標與經(jīng)濟預算，首先進行系統(tǒng)的總體設計。 2）根據(jù)控 制要求基本確定數(shù)字 I/行 I/制I/ 3）進行 要為 確選擇于保證整個控制系統(tǒng)的技術經(jīng)濟性能指標起著重要的作用。選擇 包括機型的選擇、容量的選擇、如模塊的選擇、電源模塊的選擇等。 4）選擇用戶輸入設備 (按鈕、操作開關、限位開關、傳感器等 )、輸出設備 (繼電器，接觸器，信號燈等執(zhí)行元件 )，以及由輸出設備驅動的控制對象 (電動機，電磁閥等 )，這些設備屬于一般的電器元件。 5）設計控制程序。在 深入了解與掌握控制要求與主要控制的基本方式以及應完成的動作、自動工作循環(huán)的組成、必要的保護和聯(lián)鎖等方面情況之后。對較復雜的控制系統(tǒng)，可用狀態(tài)流程圖的形式全面地表達出來 利于編程和調試。程序設計主要包括繪制控制系統(tǒng)流程圖、設計梯形圖、編寫語句表程序代碼清單?？刂瞥绦蚴强刂普麄€系統(tǒng)工作的條件，是保證系統(tǒng)工作正常，安全、可靠的關鍵因此，控制系統(tǒng)的設計必須經(jīng)過反復調試、修改，直到滿足要求為止。 寫控制系統(tǒng)程序設計的步驟 在對一個控制系統(tǒng)進行設計之前， 最重要的工作就是深入了解和分析系統(tǒng)的控制要求，只有這樣才可能提出準確的、合理的系統(tǒng)總體設計方案，進而實現(xiàn)各個階段的設計任務。其主要步驟為： 1）對于較復雜的控制系統(tǒng)，需繪制系統(tǒng)控制流程圖，用以清楚地表明動作的順序和條件。對于簡單的控制系統(tǒng)，也可省去這一步。 2）設計梯形圖。這是程序設計的關鍵一步，也是比較困難的一步。 3）根據(jù)梯形圖編制語句表程序清單。 4）用編程器將程序鍵入到 檢查鍵入的程序是否正確。 5）對程序進行調試和修改，直到滿足要求為止。 6）待控制臺 (柜 )及現(xiàn)場施工完成后， 就可以進行聯(lián)機調試 修改程序或檢查接線，直到滿足要求為止 7）編制技術文件。 27 8）交付使用。 選擇 本周邊傳動刮泥機電氣控制系統(tǒng)采用的是傳統(tǒng)的繼電器 接觸器控制方式。因其所要控制的電機較多所以電路較復雜，經(jīng)常發(fā)生電氣故障，從而影響處理污水。另外，一些復雜的控制，如時間用繼電器 接觸器控制方式較難實現(xiàn)， 在應用于各種工業(yè)控制領域的 模大小和功能強弱千差萬別，但他們具有以下一些共同的特點。例如可靠性高，靈活組態(tài)， 功能強大編程方便，易于使用，運行速度快。 量的估算方法 一是 I/是用戶存儲器的容量。 1） I/考慮到今后調整和擴充，一般應加上 10%15%的備用量。 2）用戶存儲器容量的估算用戶應用程序占用多少內存與許多因素 (如 I