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杭州電子科技大學
畢業(yè)設計（論文）開題報告
題 目
廂式隔膜壓濾機的機械結(jié)構(gòu)設計
學 院
機械學院
專 業(yè)
機械設計制造及其自動化
姓 名
何嘉俊
班 級
10010114
學 號
10011407
指導教師
褚長勇
1、 選題的依據(jù)和意義
近年來，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，與此格格不入的是，環(huán)境越來越差。造紙廠主要是污水量的排放相當大，污染物主要是重金屬，對人體危害大。造紙工業(yè)是一個產(chǎn)量大、用水多、污染嚴重的輕工業(yè)；水污染在各種工業(yè)中，名列前茅；廢氣、固體廢棄物及噪聲等污染，也很嚴重。紙廠造紙前,原料需要用大量堿水來浸泡.還需要換水,就這樣就把清澈的水變?yōu)獒u油色水,除氣味難聞外,水里含堿等很多化學制劑.使水不能灌溉農(nóng)田.不能搞任何養(yǎng)殖.嚴重時使河道兩岸樹木枯死.空氣異味兩岸居民難于居住。造紙工業(yè)的廢水若未經(jīng)不效處理而排入江河中，廢水中的有機物質(zhì)發(fā)酵、氧化、分解，消耗水是的氧氣，使魚類、貝類等水生生物缺氧致死；一些細小的纖維懸浮在水是，容易堵塞魚鰓，也造成魚類死亡；廢水是的樹皮屑、木屑、草屑、腐草、腐漿等沉入水底，淤塞河床，在緩慢發(fā)酵中，不斷產(chǎn)生毒臭氣；廢水中還有一些不容易發(fā)酵、分解的物質(zhì)，懸浮在水是，吸收光線，減少陽光透入河水，妨礙水生植物的光合作用；另外帶有一些致癌、致畸、致突變的有毒有害物質(zhì)。
總之，造紙廢水使河水濁黑、惡臭，水草不生，魚蝦滅跡，蚊蠅叢生，蛆蟲遍地，嚴重威脅沿岸居民的身體健康，造成痢疾、腸炎、疥瘡等疾病盛行，同時，還不利于農(nóng)田灌溉和人畜飲水。
造紙工業(yè)排放的一些固體廢物如腐爛漿料，漿渣、樹皮、碎木片、草根、煤灰渣等，占用場地，發(fā)酵變質(zhì)，放出臭氣，下雨時，還流出有毒臭水，污染地面水和地下水源。
近幾年來，造紙廠中使用的壓濾機品種多樣，但是存在的問題也很突出。單位產(chǎn)量能耗高，運行成本高，對細粒級污泥適應性差。因此，設計出一種適合企業(yè)，能降低企業(yè)運行成本，同時對環(huán)境污染少的壓濾機很有必要性。
2、 國內(nèi)外研究動態(tài)
Ⅰ、國內(nèi)壓濾機行業(yè)現(xiàn)狀
(1)我國壓濾機行業(yè)現(xiàn)狀：壓濾機是傳統(tǒng)的固液分離設備之一，中國早在公?元前一百多年漢朝淮南王劉安發(fā)明豆腐制作過程中就有了最原始壓濾機的應用。改革開放以來3O多年時間，壓濾機在濾板材質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式、高效能過濾介質(zhì)、分離效率、自動化水平、功能集成、產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性方面發(fā)展迅速，與歐洲發(fā)達國家產(chǎn)品性能差距越來越小,尤其是近五年時間，高壓隔膜壓濾機的研發(fā)成功,使得我國壓濾機的生產(chǎn)數(shù)量躍居世界第一。?
(2)壓濾機行業(yè)在我國市場應用前景：近年來，國家對各行各業(yè)的環(huán)境保護和資源利用要求越來越高，大力提倡節(jié)能、減排、清潔生產(chǎn)、綠色制造。壓濾機作為環(huán)保應用領域的主要使用設備，化工、冶金、煤炭、食品等行業(yè)的重要工業(yè)裝備和后處理設備，市場需求預計將會有較大幅度增長。
(3)壓濾機在環(huán)保領域的應用：主要是處理城市污水污泥、自來水污泥、工業(yè)廢水污泥、河道湖泊疏浚污泥。
Ⅱ、國外壓濾機行業(yè)現(xiàn)狀
（1）板框式和廂式壓濾機：Larox自動壓濾機
Larox型自動壓濾機是芬蘭拉羅克斯公司（LAROX Oy）研制的。它采用隔膜壓榨過濾，過濾速率大，濾餅含水率低，單位面積處理量大。
Larox型自動壓濾機分Larox PF型和Larox CF型兩種。
Larox PF型壓濾機是立式壓濾機，濾板水平迭加，板間通過壓緊機構(gòu)相互靠攏，形成45mm高的濾室。該機配備有一個控制盤和一個高壓泵壓水站，控制盤內(nèi)裝兩個程序，其中之一為濾餅洗滌程序，整個壓濾過程分6個步驟完成。
①注漿。礦漿通過給料泵給入歧管，然后均勻分配至每個濾室，直至有足夠固體為止。
②擠壓。高壓泵把水揚送到濾室的隔膜后面，通過隔膜擠壓濾餅，減少濾餅體積。
③洗滌。需要洗滌時，洗滌液沿與礦漿相同的管道注入，.洗滌濾餅。
④第二次擠壓。洗滌后的濾餅脫水。
⑤吹氣。通過礦漿管路通人壓縮空氣，使濾餅干燥。
⑥排卸。吹氣完成后，關(guān)閉裝置放下壓板，壓板以相等的距離懸掛。帶有濾餅的濾布從一個平板到另一個平板作“Z”形運動，相當一臺運輸機將過濾機兩邊的濾餅卸下。
Larox PF型壓濾機已在許多國家的選礦廠和化工廠推廣應用。芬蘭奧托昆普公司Ko-talahti鎳礦用該機代替真空過濾機、干燥機，濾餅水分由18%^}20%降到8%"’9緯，我國金川有色金屬公司已引進該機，準備在二期工程選礦精礦的脫水中應用。
Larox CF型自動壓濾機是臥式隔膜壓濾機，它的設計較新穎;全自動隔膜擠壓，采用壓氣噴吹濾餅，快速而有效的閉合系統(tǒng)縮短了停歇時間，簡單有效地排卸濾餅，使用了反沖洗的濾布清洗裝置和改變過濾方向自動清除濾布的裝置。該機的工作過程類似于Larox PF型壓濾機，適用于選礦、選煤、污水處理及水泥等工業(yè)部門。
（2）Lasta型自動壓濾機
Lasta型自動壓濾機是根據(jù)日本專利，由美國制造的。該機有ISF型和ISD型兩種型號，結(jié)構(gòu)相同，后者在濾室上增加了一層橡膠薄膜，用于過濾可壓縮物料，前者用于過濾不可壓縮物料。ISF型臥式壓濾機由框架、壓緊機構(gòu)、濾板和濾布等組成，濾板強度按承受20kg/cmZ設計。美國雙峰銅鑰礦選廠采用3臺Lasta ISF型壓濾機過濾銅精礦，濾餅水份可降至8%一1000;加拿大魁北克省帕蒂諾礦也用Lasta ISF型壓濾機來過濾銅精礦。
（3）Sala VP型全自動壓濾機
VP型全自動壓濾機是瑞典薩拉國際公司生產(chǎn)的新一代壓濾機，采用聚丙烯制成過濾室，重量輕;采用強制式液壓缸，設計緊湊，占地面積小，濾布易于快速更換;對不同的物料可采用不同的壓力，可動部件少，維修量小，提高了設備作業(yè)率。該機有兩種工作方式:VPA型系吹氣式垂直板框壓濾機，利用壓縮空氣脫水，工作壓力為0. 71 ^’ 1. 02MPa ; VPC型為壓縮式垂直板框壓濾機，利用壓縮隔膜脫水，工作壓力為1.63MPa。
三、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：
3.1廂式隔膜壓濾機的特點和難點
1、壓濾機最主要的部分，濾布濾板的選擇，濾板的密封性很重要，密封性不好，直接會導致噴料，以及運行成本的增多。現(xiàn)在很多企業(yè)使用的壓濾機就是因為濾板材料的原因，導致過濾效果很差。
2、濾板之間的結(jié)構(gòu)也很重要，要能承受比較高的壓力，這樣有利于濾餅的含水量低。
3、壓緊機構(gòu)的選擇也關(guān)系到濾餅的質(zhì)量?？梢圆捎檬謩訅壕o，機械壓緊和液壓壓緊。
3.2 研究的基本內(nèi)容及擬解決的主要問題
1、 研究的基本參數(shù)：過濾面積100㎡，濾餅厚度30mm
2、研究設計的基本內(nèi)容：
（1）、根據(jù)密封性的影響，承受壓力的選擇，找到比較適合的材料作為壓濾機的濾板；
（2）、想要提高過濾效率，濾室容積很關(guān)鍵，當然不是一味的容積大就好，還要考慮壓緊機構(gòu)的壓力控制，以及濾板能承受的壓力。
（3）廢水中化學物品比較多，時而呈現(xiàn)酸性，時而堿性，所以，濾板濾布的耐性也要很不錯。
總結(jié)基本內(nèi)容，本研究要在現(xiàn)有技術(shù)成果上，熟悉各種壓濾機的工作原理和結(jié)構(gòu)設計內(nèi)容，分析箱式隔膜壓濾機的合理機構(gòu)結(jié)構(gòu)方案，，利用三維軟件繪制出符合要求的壓濾機總體裝配及部分零部件，同時撰寫設計說明書。
四、研究步驟、方法及措施：
1、查閱和收集箱式隔膜壓濾機以及其他壓濾機相關(guān)方面的資料。
2、了解熟悉廂式隔膜壓濾機的功能構(gòu)成與合理結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容。
3、完成廂式隔膜壓濾機的結(jié)構(gòu)設計。完成不少于3張A0圖紙的圖幅工作量，包括裝配圖及部分零件圖。
4、撰寫和完成畢業(yè)設計論文（30頁以上）。
五、研究工作進度：
序號
時間
內(nèi)容
1
1-2周
查閱資料、撰寫開題報告及文獻綜述
2
3周
確定總體設計方案
3
4-8周
計算機二維裝配圖設計（AutoCAD）
4
9周
計算機二維部分零件設計（AutoCAD）
5
10-11周
繪制完成裝配圖、零件圖等圖紙
6
12-13周
撰寫設計說明書
7
14周
畢業(yè)設計答辯
8
9
10
六、主要參考文獻：
[1]朱海風,王輝鋒. DM-2500型超大產(chǎn)能快速隔膜壓濾機的研制與應用[J]. 山西煤炭,2008,04:23-26.
[2]趙黎,李泰,劉啟云,李軍. 螺旋壓濾機的研發(fā)及應用[J]. 紙和造紙,2013,08:8-10.
[3]廉鳳君. 隔膜壓濾機的設計和PLC控制[J]. 遼寧化工,2009,10:757-758.
[4]賈雪明,劉春,楊全慶. 立式全自動隔膜壓濾機的研制與應用[J]. 過濾與分離,2010,03:38-40.
[5]. XMZG系列浮選精煤脫水隔膜自動壓濾機[J]. 煤炭工程,2010,10:135.
[6]馬述琪,朱建平. XMZ750型壓濾機[J]. 當代礦工,1990,06:4.
[7]阿珊. XAZG500/1500-U型廂式自動壓濾機[J]. 當代礦工,1995,06:45.
七、指導教師審核意見：
指導教師簽字：
年 月 日
八、系（教研室）評議意見：
系（教研室）主任簽字：
年 月 日
九、學院領導審核意見：
1．通過； 2．完善后通過； ３．未通過
學院領導簽字：
年 月 日