【正文】 ........................................................................................................... 46 機(jī)架設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... 47 確定軸承 ..................................................................................................................... 48 材料清單和整機(jī)重量計(jì)算 ......................................................................................... 49 鋼材明細(xì)表 ....................................................................................................... 49 整機(jī)主要部件 重量計(jì)算 .................................................................................. 50 本章小結(jié) .................................................................................................................. 52 輔助設(shè)備 ................................................................................................................... 52 總結(jié) .......................................................................................................................................... 53 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 54 帶式壓濾機(jī)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，人民的生活有了很大的提高，但片面追求經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而忽略其對(duì)環(huán)境造成的污染。 伴隨著環(huán)保意識(shí)的提高， 據(jù)中國(guó)水網(wǎng)年度系列報(bào)告之四 的 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截止到2021 年，我國(guó)正在運(yùn)營(yíng)的污水處理廠總數(shù)已達(dá) 1408 座，其中城市污水處理廠 的 數(shù)量為1043 座，縣級(jí)及以下污水 處理廠座數(shù)為 346 座。 污泥是水處理過程中的固體廢棄物，集中了水體中的大量細(xì)菌、病原體、有毒有害物質(zhì)。污泥處理和處置一直是水處理過程中的難點(diǎn)。隨著污水廠的建設(shè)，原有污泥處理方式中存在的種種問題愈趨突出，技術(shù)與設(shè) 備的改進(jìn)己經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。常用的脫水方法有自然干燥和機(jī)械脫水兩種。傳統(tǒng)上常用的是污泥干化床。隨著機(jī)械脫水設(shè)備的出現(xiàn)和推廣應(yīng)用，干化床的 應(yīng)用范圍逐漸減少，逐漸被機(jī)械脫水設(shè)備所代替。常用的脫水機(jī)械有真空過濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)和離心機(jī)。 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 機(jī)械脫水使用的設(shè)備中品種較多，常用的有板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)和圓盤真空過濾機(jī)等。 80 年代以來，隨著離心技術(shù)和有機(jī)高分子絮凝劑的發(fā)展，離心脫水機(jī)的使用日益增多， 但由于設(shè)備高速旋轉(zhuǎn)，所以污泥中含有砂礫時(shí)磨損快，而且當(dāng)固液相對(duì)密度差別不大時(shí)不易分離；另外離心脫水機(jī)還有功耗高、噪音大的缺點(diǎn)。帶式壓濾機(jī)的工藝流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行連續(xù)、控制操作簡(jiǎn)便和工作過程可調(diào)節(jié)等一系列優(yōu)點(diǎn)，以及省卻了污泥濃縮池，在一定程度上節(jié)省了建設(shè)資金，加之大量污泥處理的需要，使其近年來在國(guó)內(nèi)外得到很大的發(fā)展。 帶式壓濾機(jī)國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r 1963 年西德人首先研制成功帶式壓榨過濾技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)固液分離技術(shù)的一種革命。 奧地利的安德里茨公司，在引迸西德原型機(jī)的基礎(chǔ)上，于 1978 年首先推出了CPF21001 型帶式壓濾機(jī)，并在亥姆希斯礦的浮選尾煤脫水中成功應(yīng)用。 日本是當(dāng)今世界設(shè)計(jì)和生產(chǎn)帶式壓濾機(jī)最具特色的國(guó)家，它所設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的帶式壓濾機(jī)主要是以高壓壓榨型為主，即最后的脫水輥為高壓壓榨輥，可使濾餅的含水率達(dá)到最低點(diǎn) [30]。目前，我國(guó)約有帶式壓濾機(jī)生產(chǎn) 公司 3 萬余家 ， 從業(yè)人員約 100 萬人。 設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品質(zhì)量、應(yīng)用范圍和售后服務(wù)等方面也取得了比較好的成績(jī)，可與國(guó)外同類型的進(jìn)口產(chǎn)品相比，尤其是在售后服務(wù)方面，更有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。目前我國(guó)形成普通 (DY)型、壓濾段隔膜擠壓 (DYG)型、壓濾段高壓帶壓榨 (DYD)型、相對(duì)壓榨 (DYX)型及真空預(yù)脫水 (DYZ)等 5 個(gè)系列產(chǎn)品，主要區(qū)別在于壓榨脫水階段。 但是帶式壓濾機(jī)也存在不足。重力脫水區(qū)長(zhǎng)度與濾帶行走速度有關(guān)。對(duì)于 難脫水的料漿來說，重力脫水時(shí)間要求 :1。帶式壓濾機(jī)重力脫水區(qū)完成預(yù)脫水一般僅依靠污泥自身重力，因?yàn)檫^濾時(shí)間和重力脫水區(qū)長(zhǎng)度的限制，導(dǎo)致污泥在這一部分脫水效果并不理想，一個(gè)直接后果就是進(jìn)入壓榨區(qū)域的污泥仍然有著相當(dāng)高的含水率。 帶式壓濾機(jī)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 為貫徹《中華人民共和國(guó)水污染防治法》，保障水污染治理設(shè)施質(zhì)量，國(guó)家環(huán)保總局于 2021 年頒布了《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求 污泥用帶式壓榨過濾機(jī)》(HJ/T24222021)，規(guī)定了污泥脫水用帶式壓濾機(jī)的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等。國(guó)家發(fā)改委與中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì) 2021 年制定了《濃縮帶式壓榨過濾機(jī)》 (JB/T105022021)的機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了濃縮帶式壓榨過濾機(jī)的型式、基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存、質(zhì)量保證等要求。 這些標(biāo)準(zhǔn)之間有很多重復(fù)之處，但是它 們之間并沒有原則上的沖突，生產(chǎn)廠家可以根據(jù)自己提供的帶式壓濾機(jī)的性質(zhì)選用最適合的標(biāo)準(zhǔn)，有時(shí)又要滿足多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)還沒有出臺(tái)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將上面的各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)整合在一起，帶式壓濾機(jī) 仍然作為非標(biāo)機(jī)器來設(shè)計(jì)、制造，這給使用者的維護(hù)、修理帶來了諸多的不便。 帶式壓濾機(jī)的總體結(jié)構(gòu)分析和總體方按的確定 通過查找?guī)綁簯]機(jī)相關(guān)設(shè)計(jì)及相關(guān)機(jī)械的資料對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，壓 榨棍系、張緊裝置、糾偏裝置等進(jìn)行分析闡述。 帶式壓濾機(jī)設(shè)計(jì) 5 到廣州金美晟環(huán)保設(shè)備技術(shù)有限公司實(shí)習(xí)，深入了解 帶式壓濾機(jī)的運(yùn)行原理及結(jié)構(gòu)部件。 選題的意義和目的 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)需要。另一方面是為了鞏固和運(yùn)用學(xué)生大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)的能力。說明國(guó)內(nèi)帶式壓濾機(jī)具有巨大的發(fā)展空間。 過濾操作采用的多孔物質(zhì)稱為過濾介質(zhì)，所處 理的懸浮液稱為濾漿或料漿， 通過多孔通道的液體稱為濾液，被截留的固體物質(zhì)稱為濾餅或?yàn)V渣。 自從魯思建立過濾方程以來，至今人們對(duì)過濾方程已進(jìn)行了比較詳盡地研究。這兩派所用的過濾方程雖然都來自魯思原始的過濾方程，但由于采用的參數(shù)不同，因此過濾方程的形式也不一樣。這些方程對(duì)一些專門問題的研究，如一維壓榨、二維壓榨、二維過濾都有深遠(yuǎn)的影響。一種是由著名的達(dá)西 (Dacy)定律直接推出；另一種是將當(dāng)量直徑引進(jìn)泊肅葉 (Poiseulle)方程得到柯茲尼一卡爾曼(Kozeny Carman)方程，然后再由該方程得到過濾方程 [11]。采用這種方程形式使得實(shí)際應(yīng)用時(shí)參數(shù)測(cè)定更加容易，處理問題也更簡(jiǎn)單方便。 濾餅阻力是濾餅空隙率的函數(shù)； ，則濾出同體積的濾液就有相同質(zhì)量的 固體顆粒截留在介質(zhì)上。通常己知濾漿中固分濃度，在過濾過程中可隨時(shí)測(cè)定濾液量。因此引入下面的參數(shù)。一般過濾過程都假定 滿足這一條件。 22 1 ( / ) pd t dv K dt dv? () 若知 t 時(shí)的流量 q 和初始流量 0q 就可得出方程式 ()的一般解； ( 1 ) ( 1 )0( 1 ) / ppP K V q q??? ? ? () 在使用新過濾機(jī)前或估算用現(xiàn)有設(shè)備過濾新產(chǎn)品的生產(chǎn)能力時(shí)，最好采用葉 濾器或瓷漏斗來測(cè)定新懸浮液的過濾特性。對(duì)適于這種“濾 餅規(guī)律“ (cakelaw)的情況，參數(shù) P 可視為零，由方程式 ()可得出： 12()P K V K q? ? ? () 式中 P? 為濾餅和介質(zhì)兩端的壓差，參數(shù) 1K ，和 2K 由下式求得： 21 ()K c A??? () 1 /K R A?? () 式中： ? —— 在實(shí)驗(yàn)壓力范圍內(nèi)濾餅的平均阻力； c —— 固體物濃度 (考慮了濾餅含有濾液 )； ? —— 濾液粘度； A —— 過濾面積； R —— 介質(zhì)阻力。 流速與固體物的產(chǎn)量 (W )和濃度有關(guān)： W cV? () 其中： / (1 )c s ms??? () 式中： ? —— 流體密度； 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 m —— 濕濾餅與干濾餅質(zhì)量比。 過濾技術(shù)概述 實(shí)現(xiàn)過濾操作的外力有重力、離心力、機(jī)械力以及真空推動(dòng)力等。 在工業(yè)生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)固、液混合物分離的操作方法分沉降與過濾兩大類，但由于分離的推動(dòng)力不同又可分為重力沉降、重力過濾，真空或加壓過濾，離心沉降、離心過濾，后者是利用離心力來實(shí)現(xiàn)的操作。真空或加壓過濾操作的分離機(jī)械統(tǒng)稱為過濾機(jī)，離心沉降或離心過濾操作的分離機(jī)械統(tǒng)稱為離心機(jī)，這兩類分離機(jī)械是現(xiàn)代工業(yè)中普遍用來分離固、液混合物的機(jī)械。人們對(duì)它投入大量的精力 進(jìn)行 研 究，原因是 固液分離裝 置己成為一種量大面廣的通 用設(shè)備，廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面； 固液分 離的適用領(lǐng)域到目前為止仍在不斷擴(kuò)大并顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。帶式過濾與其它濾餅過濾一樣，是用多孔過濾介質(zhì)截留懸浮液中的固體粒子，在介質(zhì)表面形成一層濾餅，濾餅一經(jīng)形成就成為后進(jìn)入懸浮液的過濾介質(zhì)。壓榨從理論上可分為一維、二維和多維壓榨幾種。 壓榨操作是高度脫液的一種重要手段。改變?yōu)V液流動(dòng)方向的 過濾壓密過程，以及改變?yōu)V餅內(nèi)高空隙率處有效應(yīng)力的反向流動(dòng)過程，均屬水力 學(xué)壓榨操作。 帶式壓濾機(jī)脫水理論 在帶式壓濾機(jī)脫水機(jī)理理論研究中，國(guó)外近似地采用平膠帶理論。 現(xiàn)假設(shè)上、下膠帶分別在 1A 點(diǎn)與 1B 點(diǎn)以相同的速度，則上膠帶到達(dá) 2A 點(diǎn)時(shí)，下膠帶到達(dá) 2B 點(diǎn)，上下膠帶之間的位移差可由圖 1 可由下式求得： 39。 圖 1 膠帶位移差圖 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 當(dāng)擠壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力作用于濾餅上時(shí)濾餅發(fā)生彎曲，使濾餅孔隙率減少和流動(dòng)阻力增加。擠壓后濾餅特性由帶式壓濾機(jī)特性確定。作用在濾餅上的剪力 , 改善了濾餅的透水性 , 但剪切力并不能減少濾餅的含水量。但是 , 用所確定的一維壓實(shí)模型來表示帶式壓濾機(jī)的脫水機(jī)理是不夠充分的，其原因是忽略了剪切力對(duì)濾餅結(jié)構(gòu)的影響，濾餅的實(shí)際變形類似于二維變形。在重力脫水時(shí)，一部分水的過濾按沉降過濾方程計(jì)算，另一部分在過濾時(shí)幾乎沒有濾餅的阻力，這部分只需克服過濾介質(zhì)阻力 [24]。 一維過濾速率方程： 用過濾方式脫去毛細(xì)水必須依靠濾帶產(chǎn)生的、施加在過濾介質(zhì)上的機(jī)械力，即濾帶兩側(cè)產(chǎn)生的壓力差大于毛細(xì)水壓力，由可壓縮濾餅的過濾速率方程可知，過濾速率與濾餅的壓強(qiáng)降成正比。( 1 )v()a p s ed A Pu A d t a C V V? ??? ?S壓 () 式中 : A —— 過濾面積， 2m ； t —— 過濾時(shí)間， s ； P? —— 濾層壓降， Pa ； ? —— 液體 粘度， Pas ； apa —— 單位壓強(qiáng)下的單位濾餅的比阻， /mPa ； sC —— 懸浮液的質(zhì)量密度， 3/kgm ； V —— 濾液量， 3m ； eV —— 虛擬濾液量， 3m ； 39。 假設(shè)濾帶與擠壓輥之間的壓力差為 P? 均勻分布在輥筒表面， A 為過濾面積， T 為壓力（忽略軸承處的摩擦阻力），則有 TAP?? () 將式子代入上式， 可求出帶式壓濾機(jī)的以為過濾方程： 39。( 1 ) 1v( ) ( )Sa p s e a p s ed A P Tu A d t a C V V a C V V??