機械式下水道固液分離裝置設計【含CAD圖紙、說明書、三維模型】

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本科畢業(yè)論文(設計)開題報告 論 文 題 目：機械式下水道固液分離裝置設計學 院 ： 機 械 工 程 學 院 專 業(yè) 、班 級：  畢業(yè)論文（設計）開題報告要求 開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 （設計）的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù) 1. 論文（設計）題目及研究領(lǐng)域； 2. 論文（設計）工作的理論意義和應用價值； 3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設計）研究的內(nèi)容 1.重點解決的問題； 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設計思路）； 3. 本論文（設計）預期取得的成果。三、論文（設計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設計參數(shù)）； 2. 論文（設計）進度計劃。四、文獻查閱及文獻綜述 學生應根據(jù)所在學院及指導教師的要求閱讀一定量的文獻資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻綜述。必要時應在調(diào)研、實驗或?qū)嵙暤幕A(chǔ)上遞交相關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1. 開題報告應在畢業(yè)論文（設計）工作開始后的前四周內(nèi)完成； 2. 開題報告必須經(jīng)學院教學指導委員會審查通過； 3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學生，須重做或補做合格后，方能繼續(xù)論文（設計）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開題報告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導教師； 5. 開題報告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。 一、選題依據(jù) 1. 論文（設計）題目 機械式下水道固液分離裝置設計 2. 研究領(lǐng)域 本題涉及機械設計及模具設計領(lǐng)域 3. 論文（設計）工作的理論意義和應用價值 水對我們的生命起著重要的作用 ,它是生命的源泉，是人類賴以生存和發(fā)展的不可缺少的最重要的物質(zhì)資源之一。人的生命一刻也離不開水，水是人生命需要最主要的物質(zhì)。在現(xiàn)代工業(yè)中，沒有一個工業(yè)部門是不用水的。也沒有一項工業(yè)不和水直接或間接發(fā)生關(guān)系。更多的工業(yè)是利用水來冷卻設備或產(chǎn)品，例如鋼鐵廠等。水還常常用來作為洗滌劑，如漂洗原料或產(chǎn)品，清洗設備或地面，每個工廠都要利用水的各種作用來維護正常生產(chǎn)，幾乎每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有水的參與。 在生活中，家里的洗菜池有污物過濾網(wǎng)，但是需要人為定期清理污物，經(jīng)常會忘記清理導致污物流入下水道，即使是及時清理，也難免有一些污物流走，雖然每次進入下水道的污物比較少，但是時間長了，次數(shù)多了就會導致下水道堵塞。而校園等公共場所的下水道堵塞時間更是時有發(fā)生，主要應為是公共財產(chǎn)，所以大家都不以為然， 從而造成了資源的浪費和環(huán)境的污染。 固液分離是一種重要的單元操作，從液相中除去固體一般采用篩或沉淀方法，水處理中有微濾、澄清和深床過濾等方法。現(xiàn)有的傳統(tǒng)固液分離技術(shù)主要集中在壓濾、過濾、重力沉降等方面，它廣泛的應用于醫(yī)藥衛(wèi)生、造紙、環(huán)境保護、食品、發(fā)酵等各大行業(yè)。在許多生產(chǎn)過程中，過濾與分離機構(gòu)是關(guān)鍵設備之一，其技術(shù)水平的高低， 質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到許多過程實現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的可能性、工藝過程的先進性和可靠性、制品質(zhì)量和能耗、環(huán)境保護等經(jīng)濟和社會效益。全球水資源急劇短缺，生存環(huán)境日益惡化,人們因此對固液分離工藝也提出了更高的要求，世界各國的許多研究者在這方面的也有很多深入的研究。 對機械式下水道固液分離裝置進行設計有著重要的意義，有助于減少下水道的堵塞、減少頻繁的人力清理、減少能源的損失、給出合理的裝置設計，對于節(jié)能減排保護環(huán)境有著重要的意義。 4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢 近十幾年來, 隨著物料固液分離技術(shù)應用領(lǐng)域的擴大, “ 固液分離” , 尤其是“過濾” 已幾乎存在于各個工業(yè)領(lǐng)域和環(huán)保過程。很多要求固液分離的漿體中的固形物顆粒粒度都很細。且有越來越細之勢, 而且總的發(fā)展趨勢是要求濾液的高澄清度和濾渣的低含濕量, 以減少干燥和進一步處理的工作量、 降低固液分離成本。這就使得固液分離技術(shù)面臨前所未有的挑戰(zhàn), 同時也就促使整個固液分離技術(shù)和設備圍繞這些挑戰(zhàn)而迅速發(fā)展。 當前除常用的固液分離設備與技術(shù)如真空過濾機和壓濾機, 過濾和沉降離心機, 普通沉降濃密機 (強化和高效濃度機), 普通澄清機, 有預涂層的過濾機、 壓濾機和深層床過濾機, 上向式分離的氣浮機, 篩分、 水力旋流器、 磁分離、 泡沫浮選以及凝聚和絮凝、 助濾劑、 洗滌、 過濾介質(zhì)及其選擇等以外, 面對微細料漿的微濾和膜濾, 則是近十年來重要的研究和發(fā)展方向。 目前國內(nèi)外的發(fā)展趨勢主要有 4 種： (1) 在不太增加能耗的前提下發(fā)展和改進各種壓濾機 為降低濾渣的濕含量和降低脫水總成本, 促進各式壓濾機的發(fā)展, 同時基于對濾餅尤其是可壓縮濾餅性質(zhì)的深入研究, 更加重視和發(fā)展濾餅的壓榨或壓縮技術(shù)。間斷式板框壓濾機仍在材料、 板框結(jié)構(gòu)、 進出口布置、 過濾介質(zhì)、提高和合理采用過濾壓力以及過濾機理等多方面進行研究和改進。 (2) 為提高濾渣固含量和濾液澄清度, 沉降離心機還有許多潛力 沉降離心機和過濾離心機是固液分離的重要設備, 用途異常廣泛, 發(fā)展快、 品種多, 國內(nèi)外的廠家都相當多。除轉(zhuǎn)鼓和螺旋結(jié)構(gòu)外, 離心機在機械傳動、檢測、指示、自動控制以及密封等方面。 (3) 復合技術(shù)正在實踐中發(fā)展 復合技術(shù)在過濾脫水中的應用已經(jīng)越來越普遍,下面就舉幾個例子： 美國生產(chǎn)的 J-VAP 壓濾機, 將蒸發(fā)、 真空技術(shù)結(jié)合在板框壓濾機上, 使濾餅水分幾乎達到干燥的水平, 可在 55%～ 99%固含量范圍內(nèi)選擇。其過濾室很窄, 所以初步過濾階段的時間很短, 只是排除自由水, 接著就用 65～ 80℃的熱水壓縮濾室, 并引入真空, 以使殘存的水分能蒸發(fā)。 Larox、 Scheibler 兩個過濾公司共同開發(fā)的過濾機很有特色, 利用了微米和亞微米顆粒能附著在過濾介質(zhì)的纖維上的吸附現(xiàn)象, 盡管這些顆粒的粒度足以通過介質(zhì)的孔隙,但這樣的料漿通過這種壓濾機后其濾液極清, 固體顆粒濃度僅百萬分之幾, 而且完全不需要助濾劑。 過濾機用耐腐蝕、 耐高溫的材料制作, 過濾面積可達720m2 。 在實踐上可作為濃密機溢流中固體物的再回收。 Hydroflow 公司在離心過濾機中采用濾芯可以提高過濾去除微細顆粒的能力;美國的 Heinkel 公司推出的加壓過濾離心機的離心力可達 2000g, 通過后續(xù)的壓榨和吹氣脫水,濾餅水分可降低至 0.008%, 而且設備尺寸小、 工作周期短、 能耗低。 (4) 膜濾技術(shù)蓬勃發(fā)展 由于需要脫水的物料的固形物顆粒越來越小, 納米級料漿的脫水成為突出的課題 , 過濾正在蓬勃發(fā)展, 包括濾膜和設備。 二、論文（設計）研究的內(nèi)容 1. 重點解決的問題 1) 分離裝置結(jié)構(gòu)設計，繪制分離裝置二維裝配圖，分離裝置三維設計。 2) 分離裝置零件設計和零件圖繪制。 3) 葉輪葉片模具設計。 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設計思路） 1) 分離裝置和葉輪葉片的性能研究 機械設計角度及動力學特征分析。對葉輪-分離裝置進行力學分析，研究選用合適的分離裝置及葉輪。 2) 整機結(jié)構(gòu)設計 ①分離裝置設計 綜合考慮總體布局，經(jīng)濟學，可靠性等因素，分離裝置采用濾帶式固液分離裝置。濾帶式固液分離裝置能夠完美適應下水道工作，不占太大體積，不需要較多力去傳動。十分適合我的選題。 ②傳動裝置設計 綜合考慮總體布局，經(jīng)濟性，可靠性和傳動力矩的大小等因素，傳動裝置采用帶傳動，二級加速。 ③動力裝置設計 在本裝置中沒有外在能源供給，又因為本裝置的位置特殊性，可采用水能裝置。在下水道中可以將水能充分利用。 3) 葉輪葉片設計及模具設計 ① 塑料成型工藝（原材料，結(jié)構(gòu)和尺寸）分析 ② 計算塑料的體積和重量包括注塑機型號 ③ 塑料注塑工藝的參數(shù)確定 ④ 注塑模的結(jié)構(gòu)設計，選擇分型面，確定型腔數(shù)量和排列方式，澆注系統(tǒng)的設計成型零件結(jié)構(gòu)尺寸等 ⑤ 模具設計的有關(guān)計算包含注塑機有關(guān)參數(shù)的校核等 3. 本論文（設計）預期取得的成果 1) 固液分離裝置 分離裝置結(jié)構(gòu)設計，并繪制分離裝置二維裝配圖，分離裝置三維設計及分離裝置零件設計和零件圖繪制。 2) 葉輪葉片模具設計 模具設計，并繪制模具零件圖，模具三維設計及零件設計和零件圖繪制。 三、論文（設計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設計參數(shù)）； 1） 查閱相關(guān)文獻，搜集有關(guān)的資料。初步了解固液分離的發(fā)展及應用。 2） 設計并制定出所有固液分離結(jié)構(gòu)部件的尺寸，通過計算選取標準化零件。 3） 設計固液分離的動力系統(tǒng)。 4） 用 CAD 軟件畫出固液分離的全部設計圖和零件圖。 5） 用 SolidWorks 軟件畫出葉輪葉片模具三維建模 6） 制作固液分離各部件設計計算說明書 2. 論文（設計）進度計劃 論文題目 機械式下水道固液分離裝置設計第 1 周 安排設計任務，布置設計要求 第 2 周 分析設計題目，了解設計內(nèi)容，復習相關(guān)專業(yè)知識第 3 周 查找設計資料，查找設計文獻 第 4 周 撰寫開題報告，修改開題報告，開題答辯第 5 周 分離裝置技術(shù)要求分析和方案設計 第 6 周 分離裝置結(jié)構(gòu)設計第 7 周 分離裝置結(jié)構(gòu)設計 第 8 周 繪制分離裝置二維裝配圖第 9 周 分離裝置三維設計 第 10 周 分離裝置零件設計和零件圖繪制第 11 周 葉輪葉片模具設計 第 12 周 編制葉輪葉片模具模具零件制造工藝方案第 13 周 編制葉輪葉片模具模具零件制造工藝方案第 14 周 相關(guān)參數(shù)計算和校核 第 15 周 撰寫設計說明書和外文翻譯第 16 周 修改設計說明書，準備答辯 四、需要閱讀的參考文獻 [1] 姚公弼.固液分離的應用和發(fā)展概況[J].過濾與分離，1994(02):1-6. 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