吸污式自清洗过滤器的开发与理论研究

摘要

吸污式自清洗过滤器是一种新型的过滤设备，它具有结构简单、自动化程度高、清洗时不间断供水、连续生产、高效等优点。广泛适用于工业、农业、市政等的过滤分离。 本论文立足于吸污式自清洗过滤器的开发，以及过滤机理的研究和流场的优化分析，完成了本自清洗过滤器的优化设计。 吸污式自清洗过滤器主要包括过滤部件与传动部件。过滤部件包括受压筒体、滤网及吸污器。为满足工艺要求，筒体开有大孔，因此利用有限元软件ANSYS，按照分析设计法校核其应力强度与刚度，验证结构设计的合理性。楔形过滤网，易于反冲洗污泥等杂质，由于其结构特殊，因此本文对其采用ANSYS分析校核。 论文研究了自清洗过滤器的过滤机理。以达西定律为基础，分别研究了过滤介质和滤饼的压降。以沉降原理研究了过滤器反冲洗时所能携带的最大固体颗粒尺寸。使用计算流体动力学(CFD)分析软件CFX进行了一定的对比分析。 吸污器是过滤器的重要部件，本文运用计算流体动力学(CFD)分析软件CFX，研究了自清洗过滤器各部件内部的流场状况，得到压力分布、速度分布等流体力学特性。分析吸污器流场后，进而对排污管变径、吸管不等径、吸嘴不等径几种结构形式进行了流场的优化分析。

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过滤分离的概述

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几种自清洗过滤器简介

1.4.3自清洗过滤器的应用前景展望

1.5论文研究的方法

1.5.1有限元数值分析的方法简介

1.5.2 ANSYS有限元软件简介

1.5.3 CFX分析软件介绍

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过滤器结构

2.2过滤器筒体设计

2.2.1分析设计方法

2.2.2筒体大开孔的有限元分析

2.2.3封头法兰的有限元分析

2.3楔形网的有限元强度分析

2.4填料密封的设计

2.5吸污器扭矩分析

2.6传动部件的设计

2.6.1电动机与减速机的设计选型

2.6.2输出轴键的校核

2.6.3输出轴的校核

2.6.4传动丝杠的设计校核

第三章吸污式自清洗过滤器的过滤机理分析

3.1过滤器压降分析

3.1.1过滤基础理论

3.1.2过滤介质压降分析

3.1.3滤饼的压降分析

3.1.4过滤器总压降计算

3.2流体输送颗粒能力计算

3.2.1理论计算

3.2.2有限元分析

第四章吸污式自清洗过滤器的流场分析与优化

4.1吸污器流场的优化

4.1.1吸污器排污管等径时的流场分析

4.1.2吸污器排污管变径时的优化分析

4.1.3吸污器吸管不等径时的优化分析

4.1.4吸污器吸嘴不等径时的优化分析

4.2吸管流场的优化设计

4.2.1吸管的流场分析

4.2.2吸管流场的优化分析

4.3筒体总体流场分析

第五章结论与建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

致谢

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