1目錄摘要.3關(guān)鍵詞.31前言.42方案選擇.52.1循環(huán)方案.52.2雙管道方案.62.3方案比較.73過濾部分的設(shè)計.73.1過濾桶的設(shè)計.83.1.1過濾盤的設(shè)計.83.1.2計算內(nèi)壓圓筒殼體的壁厚.83.1.3過濾桶的結(jié)構(gòu)設(shè)計.103.1.4循環(huán)桶的設(shè)計.113.2傳動部件設(shè)計.113.2.1帶傳動的設(shè)計.113.2.2空心軸的設(shè)計.133.3電動機的選擇.163.4閥門的選擇與設(shè)計.173.5傳感器的選擇與信號檢測.183.5.1傳感器的選取.183.5.2信號檢測.183.6控制面板的設(shè)計.194控制部分的設(shè)計.194.1控制系統(tǒng)的選擇.1925設(shè)計的應(yīng)用.195.1過濾器的發(fā)展.195.2盤片過濾器的特點.205.3盤片過濾器的應(yīng)用領(lǐng)域.20參考文獻(xiàn).21致謝.22附錄.223全自動立式過濾機的設(shè)計學(xué)生：周少杰指導(dǎo)老師：高英武（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院長沙410128）摘要：本文以自行開發(fā)50m3/h處理量全自動清洗過濾器為基礎(chǔ)，研制設(shè)計了一臺處理量為50m3/h、工作壓力為1.6-2.5Mpa，要求過濾精度為0.1-200m,過濾總面積為10，電動機功率為5.5KW，工作溫度為-5-105的全自動自清洗過濾器。該過濾器在運行過程中無須停運以清洗過濾元件，整機體積較小，精度可調(diào)節(jié)，適合于各類工業(yè)生產(chǎn)。本文給出了這種過濾器的整體設(shè)計方法以及設(shè)計圖紙，并對過濾器內(nèi)部過濾機理進行分析，討論了幾個過濾參數(shù)，并應(yīng)用于過濾器控制系統(tǒng)設(shè)計之中。關(guān)鍵詞：過濾機；結(jié)構(gòu)；控制系統(tǒng)；可編程序控制器AutomaticVerticalFilterMachineDesignAuthor：ZhouShaojieTutor:GaoYingwu(OrientalScienceTechnologyCollegeofHunanAgriculturalUniversity,Changsha410128)Abstract：Basedondesignofautomaticself-cleaningfilteronindustrialscale(50m3/h),Aautocontrolself-cleaningfilteronindustrialscale(50m3/h),workpressure(1.6-2.5Mpa),filtrationaccuracy(0.1-200m),filtrationsurface(10),Motorpower(5.5KW)andworktemperature(-5-105)hasbeendesigned.Autocontrolself-cleaningfilterdriveitselftocleancompletelybyitspressureoffiltratedliquidandwithoutstop.Volumeofthefilterissolittleandprecisioncanbemodulatedtofitforkindsofindustryproduce.Inthispaper,asuitofdrawinganddesignproceduresofsuchfilterhasbeengiven.Mechanismduringfiltrationinthefilterhasbeenstudiedareobtained.KeyWords:filter，structure；controlsystem；Programmableenfroller41前言過濾機是利用多孔性過濾介質(zhì)，截留液體與固體顆?；旌衔镏械墓腆w顆粒，而實現(xiàn)固、液分離的設(shè)備。過濾機廣泛應(yīng)用于化工、石油、制藥、輕工、食品、選礦、煤炭和水處理等部門。中國古代即已應(yīng)用過濾技術(shù)于生產(chǎn)，公元前二百年已有植物纖維制作的紙。公元105年，蔡倫改進了造紙法，他在造紙過程中將植物纖維紙漿蕩于致密的細(xì)竹簾上，水經(jīng)竹簾縫隙濾過，一薄層濕紙漿留于竹簾面上，干后即成紙張。最早的過濾大多為重力過濾，后來采用加壓過濾提高了過濾速度，進而又出現(xiàn)了真空過濾。20世紀(jì)初發(fā)明的轉(zhuǎn)鼓真空過濾機實現(xiàn)了過濾操作的連續(xù)化。此后，各種類型的連續(xù)過濾機相繼出現(xiàn)1。間歇操作的過濾機因能實現(xiàn)自動化操作而得到發(fā)展，過濾面積越來越大。為得到含濕量低的濾渣，機械壓榨的過濾機得到了發(fā)展。用過濾介質(zhì)把容器分隔為上、下腔，即構(gòu)成簡單的過濾器。懸浮液加入上腔，在壓力作用下通過過濾介質(zhì)進入下腔成為濾液，固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面形成濾渣(或稱濾餅)。過濾過程中過濾介質(zhì)表面積存的濾渣層逐漸加厚，液體通過濾渣層的阻力隨之增高，過濾速度減小2。當(dāng)濾室充滿濾渣或過濾速度太小時，停止過濾，清除濾渣，使過濾介質(zhì)再生，以完成一次過濾循環(huán)。液體通過濾渣層和過濾介質(zhì)必須克服阻力，因此在過濾介質(zhì)的兩側(cè)必須有壓力差，這是實現(xiàn)過濾的推動力。增大壓力差可以加速過濾，但受壓后變形的顆粒在大壓力差時易堵塞過濾介質(zhì)孔隙，過濾反而減慢。懸浮液過濾有濾渣層過濾、深層過濾和篩濾三種方式3。濾渣層過濾是指在經(jīng)過過濾初期后，形成了初始濾渣層，此后，濾渣層對過濾起主要作用，這時大、小顆粒均被截留；深層過濾是指過濾介質(zhì)較厚，懸浮液中含固體顆粒較少，且顆粒小于過濾介質(zhì)的孔道，過濾時，顆粒進入后被吸附在孔道內(nèi)的過濾；篩濾是過濾截留的固體顆粒都大于過濾介質(zhì)的孔隙，過濾介質(zhì)內(nèi)部不吸附固體顆粒的過濾方式，例如轉(zhuǎn)筒式過濾篩濾去污水中的粗粒雜質(zhì)。在實際的過濾過程中，三種方式常常是同時或相繼出現(xiàn)。過濾機的處理能力取決于過濾速度。懸浮液中的固體顆粒大、粒度均勻時，過濾的濾渣層孔隙較為暢通，濾液通過濾渣層的速度較大。應(yīng)用凝聚劑將微細(xì)的顆粒集合成較大的團塊，有利于提高過濾速度。5對于固體顆粒沉降速度快的懸浮液，應(yīng)用在過濾介質(zhì)上部加料的過濾機，使過濾方向與重力方向一致，粗顆粒首先沉降，可減少過濾介質(zhì)和濾渣層的堵塞；在難過濾的懸浮液(如膠體)中混入如硅藻土、膨脹珍珠巖等較粗的固體顆粒，可使濾渣層變得疏松；濾液粘度較大時，可加熱懸浮液以降低粘度。這些措施都能加快過濾速度。過濾機按獲得過濾推動力的方法不同，分為重力過濾器、真空過濾機和加壓過濾機三類4。重力過濾器是借助懸浮液的重力和位差，在過濾介質(zhì)上形成的壓力作為過濾的推動力，一般為間歇操作。真空過濾器是在濾液出口處形成負(fù)壓作為過濾的推動力。這種過濾機又分為間歇操作和連續(xù)操作兩種4。間歇操作的真空過濾機可過濾各種濃度的懸浮液，連續(xù)操作的真空過濾機適于過濾含固體顆粒較多的稠厚懸浮液。加壓過濾器以在懸浮液進口處施加的壓力，或?qū)裎锪鲜┘拥臋C械壓榨力作為過濾推動力，適用于要求過濾壓差較大的懸浮液，也分為間歇操作和連續(xù)操作兩種。過濾機應(yīng)根據(jù)懸浮液的濃度、固體粒度、液體粘度和對過濾質(zhì)量的要求選用。先選擇幾種過濾介質(zhì)，利用過濾漏斗實驗，測定不同過濾介質(zhì)和不同壓差下的過濾速度、濾液的固體含量、濾渣層的厚度和含濕量，找出適宜的過濾條件，初步選定過濾機類型，再根據(jù)處理量選定過濾面積，并經(jīng)實際試驗驗證。正在發(fā)展的新型過濾設(shè)備有：機械力壓榨過濾設(shè)備；能實現(xiàn)無濾渣層過濾的動態(tài)過濾機；洗選煤炭污水處理、化工和石油工業(yè)用的大型過濾設(shè)備。在過濾理論研究方面，濾渣層過濾阻力和孔隙率的測算、過濾速度、過濾設(shè)備的模擬和放大、稀薄液體澄清過濾和動態(tài)過濾機理，以及過濾介質(zhì)的研究，都是重要的課題5。利用電子計算機控制過濾操作是過濾設(shè)備的發(fā)展方向。2方案選擇2.1循環(huán)方案管道系統(tǒng)如圖1：此過濾過程有四個過濾階段，預(yù)過濾過程、過濾過程、濾余液過程、反沖洗過程。預(yù)過濾過程：待濾液由F2進入泵內(nèi)，經(jīng)F3（此時F1、F5關(guān)