磨片式固液分离机的设计开题报告

设计开题报告课题名称磨片式固液分离机的设计课题来源指导教师职称学生姓名学号专业/班级一、 研究的背景、目的和意义在污水的处理中，污水分离机的设计非常重要。传统的分离机包括板框式压滤机，带式过滤机，离心式过滤机等，但这些分离机有一个明显的不足就是其滤布、滤带易发生堵塞或损坏，或者是能耗成本较高而影响了污水治理最终效果。为解决这些问题通过不断地实践实习我们设计出了一种新的固液分离机即磨片式固液分离机。设计一种新型的磨片式固液分离机，其动力由螺旋轴推进，动、定片间隔组成一组或几组过滤单元，从进口到出口，螺旋轴螺距逐渐变小，动、定片逐渐变小，动、定片间隙也逐渐变小，水从动片与定片间隙滤出，出口处设背压板实现连续快速脱水。磨片式固液分离机的设计解决了叠片式固液分离装置中动力片与螺旋轴之间的磨损。磨片式固液分离机不依靠螺旋轴推动动片转动，具有独立的动力源，动、定片之间加工有螺旋槽，可磨碎进入动、定片之间的硬质颗粒，使动、定片之间无堵塞，物料推送更顺畅，效率更高。该技术方案的主要优点是出水从滤片组的间隙中直接流出，避免污泥对静滤片与动滤片的磨损作用，装置使用寿命较长，同时该装置采用一个动力源就可实现固液分离，能耗较低，且部件设置方便、结构简单，易于实际实施。 2、 国内外文献综述 我国筛分机械的发展可追溯到20世纪50年代，那时的中国基础薄弱，筛分机械的理论研究和技术水平落后。从总体上看，我国的筛分机械发展大致可分为三个阶段：(1)仿制阶段:在1965年以前，我国的筛分机械主要是仿制国外的机型。这阶段，我国仿制了波兰和前苏联多个系列的圆振动筛、摇动筛和直线振动筛等。通过成功仿制国外的筛分机械，我国的科技人员从中汲取了丰富的技术知识和研制经验，培养了一批可以寄予重任的科技人才，为我国筛分机械的发展奠定了坚实的基础。(2)自行研制阶段:20世纪60年代中期，我国筛分机械开始步入独立发展道路，从1966年到1980年这段期间，我国研究制造了多个系列的筛分机械。例如，重型振动筛系列、共振筛系列、概率筛系列等。虽然这些筛分机械还存在一些问题，但它们的研制成功为我国的工业领域作出了重要贡献，标志着我国的筛分机械走上了独立自主的研制发展阶段。(3)提高阶段:从20世纪80年代开始，我国的筛分机械迎来了一个崭新的发展高潮，通过引进、吸收和改进，成功自行研制了等厚筛系列、旋转概率筛系列、振动概率筛系列等一批新型的筛分机械。同时，在这期间，我国筛分技术的相关理论研究也有很大进展。例如，焦红光、赵跃民在用颗粒离散元法模拟筛分过程中开发了能动态模拟筛分的仿真程序SieveDEM，通过模拟筛分过程，得出了离散元法适用于分析模拟筛分过程的结论。杨晓彬、李耀明、徐立章等在颗粒物料在三维振动筛中透筛信息仿真中建立了振动筛ADAMS模型及筛面上物料的运动模型，通过随着我国城市污水处理厂将以超常规模建设速度发展，污水处理厂的机械设备也在不断地发展和提高，出现了不同国别的一些构造新颖，结构轻巧，节能低耗的先进设备。这些设备除了本身的机械功能齐全，运行可靠以外，还能充分符合新上艺的开发需要，满足工艺高水准的要求，在一定意义上给工艺的创新与变革提供了可能和保证。仿真得到了振动筛相关参数对物料透筛的影响。王春华、朱殿烨在基于MATLAB的圆振动筛的运动仿真中对圆振筛建立数学模型，运用MATLAB的Simulink模块进行运动仿真，对圆振筛的共振现象从理论上有了更深入的分析。杨柏松、关正军在畜禽粪便固液分离研究中介绍了几种主要的固液分离方法及其基本原理，综合分析了它们的特点及相关应用场合。林代炎、姚宝全、林淡等在4种分离机械对规模化猪场污水处理效果研究中介绍了4种分离机械设备在规模化猪场中污水固液分离的处理效果，结果表明在规模化猪场中更适宜采用振动筛处理。在国外筛分机械的研究发展比较早，主要用于煤矿业，英国对煤的筛分可以追溯到1589年。固定筛是所有筛分机械中最古老的，早期在矿井上把煤倒在固定筛上，再手工把比较大块的拣出用锤子敲碎，通过固定筛对煤进行分级。随后，出现了由棍棒条组成筛面的固定筛，又称棒条筛。现在的滚轴筛就是在棒条筛上加入传动机构演变而来的。英国的工业革命促使当时许多国家的工业生产不断发展，进而带动了筛分机械和筛分工艺的发展。时至今口，圆筒筛、摇动筛、振动筛、概率筛、等厚筛、弛张筛等各种筛分机械为了满足生产需求不断问世。在开发研制新的筛分机械基础上，有关筛分的理论也在不断深入，不断发展。例如:1951年瑞典人弗雷德里克摩根生对筛面上颗粒物料的运动筛分过程引入统计学方法分析，随后概率筛问世。1965年法国人布尔斯特莱最先发表了等厚筛分法，随之等厚筛分机诞生。德国的施布雷斯提出了适用于细粉物料筛分的“簿层筛分法”，随之电磁激振式筛分机问世。美国人R. E. Galloway归纳出了对筛分作业有影响的24种因素。E. A.streicher对筛分机的风机风速与物料筛分效果的关系做了相关研究。J. T. Macaulay对物料进入筛分机的不同状态和筛分效果的关系做了相关研究。Ladislav Svarovsky在Solid-Liquid Separation中介绍了目前国外筛选分离的理论体系及常见的分离机种类及特点。Saqib Mukhtar, John M. Sweeten, Brent W. Auvermann在GSolid-Liquid Separation of Animal Manure and Wastewater中介绍了国外常见畜禽粪便固液分离机的工作原理、特点及适用范围。3、 研究的主要内容和拟采用的研究方法磨片式固液分离机，包括机架、驱动机构和固液分离机构，其中驱动机构与固液分离机构相连接，而机架设置在驱动机构和固液分离机构下部。驱动机构包括第一电机和第一减速器，第一电机通过第一减速器与螺旋轴的输入端相连接。固液分离机构包括箱体，在箱体前部设置有进料口，在箱体后部设置有固体出料口，在箱体下部设置有集水器，集水器设有出水口，在箱体内部设置有分离组件。其中离组件包括固定板、螺旋轴、动片、定片、定位传动齿轮、固定轴、第二电机、第二减速器、背压板、轴承座、轴承和背压拉力弹簧，螺旋轴一端与驱动机构相连接，螺旋轴的另一端通过轴承设置在轴承座上，轴承座设置在机架尾部，固定板的数量为两个，两个固定板分别设置在螺旋轴的前部和后部，在两个固定板之间间隔设置有定片，在相邻两定片之间设置有三片动片和定位传动齿轮，三片动片匀布在定位传动齿轮的外圆周处，固定轴前端穿入到定片和动片内部，固定轴的后端通过第二减速器与第二电机相连接，出料口设置在位于后部的固定板外侧并通过背压板进行夹持，背压拉力弹簧一端与背压板内表面进行连接，背压拉力弹簧的另一端与机架相连接。研究的方法主要依据实习实践利用计算机三维软件绘出磨片式分离机的三维视图，再经过实习确定相关数据尺寸，查找相关资料撰写毕业设计说明。4、 研究进度安排2016年01月07号-2016年3月08号 选题及下达任务书。2016年03月09号-2016年03月25号组织开题答辩，上交开题报告。2016年03月26号-2016年05月02号中期检查，填写中期检查表。2016年05月03号-2016年05月26号完成毕业设计（论文）初稿，呈指导老师审阅。2016年05月27号-2016年05月31号完成毕业设计（论文）终稿，呈指导老师审阅。2016年06月01号-2016年06月10号完成毕业设计（论文）终稿，呈指导老师和评阅，教师审核；论文答辩。五、主要参考文献1 郭年琴，匡永江. 振动筛国内外研究现状及发展 J. 世界有色金属， 2009, (5)： 26-27. 2 焦红光，赵跃民. 用颗粒离散元法模拟筛分过程 J. 中国矿业大学学报， 2007, 36(2): 232-236.3 杨晓彬，李耀明，徐立章，等. 颗粒物料在三维振动筛中透筛信息仿真 J. 农机化研究， 2010, (2): 140-142.4 马志刚，袁明明. 物料振动筛分技术研究 J. 郑州工学院学报， 1995, 16 (4)： 74-80.5 GALLOWAY RE. Principles of screening and screen design J. Steel Times，1964， (3)：312-315.6 E.A.streicher. Cleaning Shoe Aie Velocities in Combin Harvesting of Wheat J. Trans of the ASAE. 1986，129(4)：923-928.7 J.T.Macaulay. Grain separation on Oscillating Combine Sieves as Affected by Material Entrance Conditions J. Trans of the ASAE. 1969， 2(1)：648-654.8 N. A. Dokukova, M. D. Martynenko. Velocity of motion of bodies with tossing on a vibrating surface J. Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2000， 73(2)：384-389.9 方仁声.人型猪场废水处理技术与应用 J. 中国沼气， 1998， 16(4)：39-41.10 孙振世.UASB的启动及其影响因素 J. 中国沼气， 2000， 18(2)： 17-19.11 邓良伟.SBR工艺处理猪场粪污的试验研究 J. 中国沼气， 2000，18( 2)： 17-19.12 曾邦龙.上海市畜禽场粪污治理沼气工程及资源综合利用 J. 中国沼气， 2000，18(3)： 31- 34.13 徐洁泉.规模畜禽场沼气工程发展和效益探讨 J. 中国沼气， 2000，18(2) ：27-30.14 沈瑾.规模化猪场粪便污水处理固液分离工艺及设备 J. 中国沼气， 1999，17(4) ： 18- 20.15 李雪芝，赵建，阎飞，刘巧，曲音波. 白腐菌处理草浆造纸废水研究 J. 中国造纸学报， 2005， 20(1)：88-91.16 周群英，高廷耀.环境工程微生物学 M. 2版. 北京：高等教育出版社， 2000.指导教师意见 指导教师签字: 年 月 日 院（部）领导审核意见： 学院负责人签字： 学院盖章： 年 月 日 课题来源：1.科 (教) 研项目；2.实验；3.生产实习；4.工程实践；5.社会调查；6.其它