自清洗过滤器的设计及过滤网承载能力分析

摘要

自清洗过滤器是一种70年代末发展起来的新型过滤设备，具有很多优点，其中最主要的优点是利用水压自我操作、自我清洗、清洗时不停止过滤，因而广泛应用于工业、农业、市政等行业或部门的过滤分离。 本论文采用有限元数值分析方法，对吸污式自清洗过滤器的结构进行了分析设计，并对过滤网的承载能力进行了数值分析。 吸污式自清洗过滤器主要由过滤部件与传动部件组成，过滤部件包括受压简体、滤网及吸污器。本分析的过滤器为自制小型过滤器，其法兰采用非标法兰，因此对法兰及其与封头的连接利用ANSYS进行了应力分析，并按照分析设计法对其应力强度进行校核。应用ANSYS对楔形过滤筛网进行了应力分析和强度校核，并在结构和载荷参数化的基础上，采用VB开发了ANSYS前后处理程序，以方便过滤网的分析设计。 此外，本论文还研究了自清洗过滤器的过滤机理，并使用计算流体动力学（CFD）分析软件CFX对过滤器内部整体流场以及各部件内部流场都进行了模拟，得到了压力分布、速度分布等流场分布特性。在此基础上，通过改变吸污器的排污管直径、吸管直径、吸嘴直径，研究了其内部流场的变化，并根据吸污效果对吸污器进行了合理设计。

目录

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论文说明：符号说明

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第一章绪论

1.1本文研究意义

1.2过滤分离的简述

1.3过滤设备的综述

1.3.1过滤介质

1.3.2过滤设备概述

1.4自清洗过滤器概述

1.4.1国外自清洗过滤器的发展现状

1.4.2自清洗过滤器简介

1.4.3不锈钢焊接楔形筛网简介

1.4.4自清洗过滤器的应用前景展望

1.5本论文研究的主要手段——有限元数值分析方法简介

1.6论文研究的主要内容

第二章吸污式自清洗过滤器的结构设计

2.1 ANSYS有限元软件简介

2.2过滤器结构

2.3过滤器非标法兰及封头的有限元分析

2.3.1压力容器分析设计方法简介

2.3.2垫片压紧力的计算

2.3.3不同工况下封头和法兰的有限元计算

2.4过滤器筒体厚度计算

2.5填料密封的设计

第三章吸污式自清洗过滤器的流场分析与结构优化

3.1 CFX分析软件介绍

3.2流体力学的基本理论基础

3.2.1流体力学简介

3.2.2几种常见的流体模型

3.3自清洗过滤器吸污器的改进设计

3.3.1吸污器的结构和作用介绍

3.3.2吸污器的流场分析

3.3.3吸污器流场的改进设计

3.4自清洗过滤器整体流场的分析

第四章周向内滤式楔形网的参数化强度分析

4.1楔形网的分析设计

4.1.1楔形网的结构特点

4.1.2楔形网的四种焊接筛网结构

4.1.3楔形网的有限元强度分析

4.1.4楔形网的参数化有限元分析

4.2 VB软件介绍

4.3周向内滤式楔形筛网强度分析软件系统的开发

4.4周向内滤式楔形筛网强度分析软件的VB编程

4.4.1设定ANSYS命令流

4.4.2调用ANSYS进行计算分析

4.4.3分析结果输出

第五章结论与展望

5.1论文结论

5.2本论文的展望

参考文献

致谢

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