碟式分离机优化设计.doc

摘要：发展滴灌、喷灌等节水灌溉技术是世界第二次绿色革命的中心。为了在全国内推广这中分离技术，就需要解决分离机在各个方面所面临的种种问题。经过对各种固液分离设备的分析比较，设计开发了一种专门用于分离乳制品的碟式分离机。本文在这种碟式分离机的结构和工艺参数的优化设计方面做了些探索工作。

首先，对离心分离原理和薄层分离理论进行了阐述，分析了碟式分离机内的离心分离过程及固相颗粒在离心力场中的受力情况。通过对滴灌用水的要求和黄河水的组成成分及特性的分析，确定出碟式分离机的设计目标

其次，生产能力是衡量分离效率的主要指标之一。通过理论分析可知，转鼓转速、碟片母线锥角、碟片间隙、喷嘴内径和喷嘴数量等五个因素对生产能力影响显著，认为它们是影响碟式分离机分离效率的主要因素。将各种分离指标的加权综合作为目标函数，称为分离效率。在优化过程中，以影响分离效率的各种因素作为可变参数，通过寻求可变参数的最优匹配以使目标函数取得最大值。并根据上述原则制定出碟式分离机的参数优化流程。

再次，基于薄层分离理论，对碟式分离机的主要结构参数进行了设计计算，得出了碟式分离机可变参数的变化范围。本文的研究工作为试验样机的改进提供了理论依据与优化方向，同时对同类其他产品的研发也具有借鉴意义。

关键词：固液分离：碟式分离机；转鼓；优化设计

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论-1

1.1固液分离技术的发展概况-1

1.1.1固液分离技术简介-1

1.1.2国内外固液分离技术的发展趋势-2

1.1.3碟式分离机的发展及应用概况-3

第2章 碟式分离机设计前期的理论与计算准备-5

2.1 离心分离原理-5

2.1.1离心分离概述-5

2.1.2碟式分离机内的离心分离过程-5

2.2 离心力场中固相颗粒的受力分析-6

2.2.1主要作用力及其物理意义-6

2.2.2颗粒在力的作用下的离心沉降运动-6

第3章碟式分离机主要参数的设计计算-9

3.1 碟式分离机的结构-9

3.2基本参数的确定-10

3.2.1计算当量沉降面积-11

3.2.2初步计算转鼓沉渣区容积-11

3.2.3确定操作流量-11

3.3碟片主要尺寸的确定-12

3.3.1碟片母线锥角-12

3.3.2碟片内、外径-13

3.3.3碟片间隙-13

3.3.4碟片束高度-14

3.3.5顶盖的受力情况分析-15

3.3.6转股的受力情况分析-16

3.3.7锁环的受力情况分析-17

3.4 优化设计数学模型的建立-17

3.4.1优化目标及参数-17

3.4.2约束条件-17

第4章转鼓筒体螺纹处和开孔处应力的可靠性分析-19

4.1结构可靠性的基本概念-19

第5章 结论与展望-21

5.1全文总结-21

5.2未来工作展望-21

参考文献-23

致谢-23