全自动立式过滤机设计.docx

目录第一章、设计题目 （1）第二章、设计意义 （3）第三章、方案选择 （6）第四章、过滤部分的设计 （7）4・1过滤桶的设计 （7）4.2传动部件设计 （12）4.3电动机的选择 （18）4.4阀门的选择与设计 （19）4.5传感器的选择与信号检测 （22）4.6控制面板的设计 （23）第五章、控制部分的设计 （24）5.1控制系统的选择 （24）5.2 工艺流程 （26）5.3 PLC 接线图 （27）5.4程序梯形图以及语句表 （28）第六章、设计的应用 （33）第七章、设计心得 （35）第八章、参考文献 （36）附录：外文翻译及文献一、设计题目题目：全自动立式过滤机的设计关键词：过滤机;结构;;控制系统；可编程序控制器； 摘要：随着水资源的缺乏和水污染的日益严重，废水的过滤与分离能很好的解决废水的处理与重复 利用的问题，实现良好的经济效益和社会效益但传统的过滤分离设备占地空间大，连续生产能力 低，自动化程度不高，造成人力物力财力的浪费本文以自行开发50m3/h处理量全自动白清洗过滤 器为基础，提出了全自动自清洗过滤器的各操作参数的设计思想和方法，并建立了过滤过程中过滤 器的模型，借此确定控制系统的控制参数。

主要工作内容如下;研制设计了一台处理量为50m3/ h、 工作压力为1.6-2.5 Mpa,要求过滤精度为0.1-200um,过滤总面积为10 ，电动机功率为5.5KW, 工作温度为-5°C-105°C的全自动自清洗过滤器该过滤器在运行过程中无须停运以清洗过滤元件， 整机体积较小，精度可调节，适合于各类工业生产本文给出了这种过滤器的整体设计方法以及设 计图纸，并对过滤器内部过滤机理进行分析，讨论了几个过滤参数，并应用于过滤器控制系统设计 之中QWG工艺硫程遢 AutoCAI'谢老 24& KB设计说明书f论立）Mi ci-oso£t Word 9 L 159 n任务书二 Microsoft Wori-9 =4-1 KBE5E5外文翻译Microsoft 9 ..323 KB鉴定意见Mi cHowoft Wstd 94L KB评阅表Herd 9.29冊小皮带轮 AntoCAP 團电91 EE滤盘AntcCATI 團形12Z KB大皮带轮 Aut&CAT 團形95 ECB空右轴 AutoCAD 圄形 100 10?装配图AutffCAD 團理180 KB3全自动立式过滤机设 计Microsoft Ward 9.title: Automatic vertical filter machine designKey Words: filter，structure; control system；Programmable enfroller； Abstract：As short of water resource and more and more serious situation of water pollution, filtration and separation have been the best way to settle the problem of Reuse of waste water and realization of well economy benefit and social benefit.But there are several disadvantages in these raditional filters such as great volume,discontinuous production, lack of automation, great waste of manpower, materialresources, financial. Based on design of automatic self-cleaning filter on industrial scale (50 m3/h), the design and optimization procedures of several operation parameters are presented and a model of filter is obtained aswell,then to calculate control parametersof control system.The main research contentsare following as:A auto controlself-cleaning filter on industrial scale( 50m 3/h) , work pressure(1.6-2.5Mpa) , filtration accuracy(0.1—200 口m), filtratio n surface(10 mJ , Moto rpower(5.5 KW) and work temperature(-5 °C - 105 °C)has been designed . auto control self-cleaning filter driveitselftocleancompletelybyitspressureoffiltratedliquidandwithout stop.Volumeofthefilterissolittleandprecisioncanbemodulatedtofitfor kindsofindustryproduce.Inthispaper,asuitofdrawinganddesignprocedures of such filter has been given. Mechanism during filtration in the filter has been studied are obtained二、设计意义过滤机是利用多孔性过滤介质，截留液体与固体颗粒混合物中的固体颗粒，而实 现固、液分离的设备。

过滤机广泛应用于化工、石油、制药、轻工、食品、选矿、煤炭 和水处理等部门 中国古代即已应用过滤技术于生产，公元前二百年已有植物纤维制作的纸公元 105 年， 蔡伦改进了造纸法，他在造纸过程中将植物纤维纸浆荡于致密的细竹帘上，水经竹帘缝 隙滤过，一薄层湿纸浆留于竹帘面上，干后即成纸张最早的过滤大多为重力过滤，后来采用加压过滤提高了过滤速度，进而又出现了真 空过滤20 世纪初发明的转鼓真空过滤机实现了过滤操作的连续化此后，各种类型的 连续过滤机相继出现间歇操作的过滤机因能实现自动化操作而得到发展，过滤面积越 来越大为得到含湿量低的滤渣，机械压榨的过滤机得到了发展用过滤介质把容器分隔为上、下腔，即构成简单的过滤器悬浮液加入上腔，在压 力作用下通过过滤介质进入下腔成为滤液，固体颗粒被截留在过滤介质表面形成滤渣 （或称滤饼）过滤过程中过滤介质表面积存的滤渣层逐渐加厚，液体通过滤渣层的阻力随之增 高，过滤速度减小当滤室充满滤渣或过滤速度太小时，停止过滤，清除滤渣，使过滤 介质再生，以完成一次过滤循环液体通过滤渣层和过滤介质必须克服阻力，因此在过滤介质的两侧必须有压力差， 这是实现过滤的推动力增大压力差可以加速过滤，但受压后变形的颗粒在大压力差时 易堵塞过滤介质孔隙，过滤反而减慢。

悬浮液过滤有滤渣层过滤、深层过滤和筛滤三种方式滤渣层过滤是指在经过过滤 初期后，形成了初始滤渣层，此后，滤渣层对过滤起主要作用，这时大、小颗粒均被截 留；深层过滤是指过滤介质较厚，悬浮液中含固体颗粒较少，且颗粒小于过滤介质的孔 道，过滤时，颗粒进入后被吸附在孔道内的过滤；筛滤是过滤截留的固体颗粒都大于过 滤介质的孔隙，过滤介质内部不吸附固体颗粒的过滤方式，例如转筒式过滤筛滤去污水 中的粗粒杂质在实际的过滤过程中，三种方式常常是同时或相继出现过滤机的处理能力取决于 过滤速度悬浮液中的固体颗粒大、粒度均匀时，过滤的滤渣层孔隙较为畅通，滤液通 过滤渣层的速度较大应用凝聚剂将微细的颗粒集合成较大的团块，有利于提高过滤速 度对于固体颗粒沉降速度快的悬浮液，应用在过滤介质上部加料的过滤机，使过滤方 向与重力方向一致，粗颗粒首先沉降，可减少过滤介质和滤渣层的堵塞；在难过滤的悬 浮液（如胶体）中混入如硅藻土、膨胀珍珠岩等较粗的固体颗粒，可使滤渣层变得疏松； 滤液粘度较大时，可加热悬浮液以降低粘度这些措施都能加快过滤速度过滤机按获得过滤推动力的方法不同，分为重力过滤器、真空过滤机和加压过滤机 三类重力过滤器是借助悬浮液的重力和位差，在过滤介质上形成的压力作为过滤的推 动力，一般为间歇操作。

真空过滤器是在滤液出口处形成负压作为过滤的推动力这种过滤机又分为间歇操 作和连续操作两种间歇操作的真空过滤机可过滤各种浓度的悬浮液，连续操作的真空 过滤机适于过滤含固体颗粒较多的稠厚悬浮液加压过滤器以在悬浮液进口处施加的压力，或对湿物料施加的机械压榨力作为过滤 推动力，适用于要求过滤压差较大的悬浮液，也分为间歇操作和连续操作两种过滤机应根据悬浮液的浓度、固体粒度、液体粘度和对过滤质量的要求选用先选 择几种过滤介质，利用过滤漏斗实验，测定不同过滤介质和不同压差下的过滤速度、滤 液的固体含量、滤渣层的厚度和含湿量，找出适宜的过滤条件，初步选定过滤机类型， 再根据处理量选定过滤面积，并经实际试验验证正在发展的新型过滤设备有：机械力压榨过滤设备；能实现无滤渣层过滤的动态过 滤机；洗选煤炭污水处理、化工和石油工业用的大型过滤设备在过滤理论研究方面，滤渣层过滤阻力和孔隙率的测算、过滤速度、过滤设备的模 拟和放大、稀薄液体澄清过滤和动态过滤机理，以及过滤介质的研究，都是重要的课题 利用电子计算机控制过滤操作是过滤设备的发展方向三、方案选择㈠循环方案：管道系统如下图：K O F79 鸿富F iVAT—F1——清洗水入口阀F2——待滤液入口阀F3——循环液入口阀F4——循环液出口阀F5——流向控制阀F6——冲洗阀F7——排气阀F8——排渣阀F9——成品出口阀F10——余液出口阀F11——取样阀S1——循环视筒S2——正常工作视筒图 3-1此过滤过程有四个过滤阶段，预过滤过程，过滤过程，滤余液过程，反冲洗过程。

预过滤过程：待滤液由F2进入泵内，经F3 （此时Fl、F5关闭）进入循环视筒， 然后从F4进入过滤桶进行过滤，此时F9关闭，过滤液经F5再次进入循环桶过滤过程：待滤液由F2进入泵内，经F3 （此时Fl、F5关闭）进入循环视筒，然 后从F4进入过滤桶进行过滤（期间可以通过S1观察过滤循环过程）滤液由F7再次进 入循环桶，直至完全过滤通过S2经F9流出（可以从F11中取样检验，从而调整滤网密 度）滤余液过程：收到“管高压差”信号后，开始反冲洗过程前的约 1Min 内，打开 F10 将管道内的余液滤出以方便反冲洗，防止堵塞反冲洗管道反冲洗过程：当“管高压差”达到预定压力值或者达到预定时间后， F2、 F3 关闭，将 F1打开，清洗水从Fl、F7进入过滤桶中进行清洗，洗出的滤渣从F8中排出㈡双管道一次过滤方案：管道系统如下：图 3-2过滤：阀1、阀4 开启，阀2、阀3 关闭；反冲洗：：阀2、阀3 开启，阀1、阀4 关闭过滤过程：过滤液由泵泵入，经过阀1 后进入过滤桶。