3020一碳纖維增強復合材料
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- 碳纖維增強復合材料研究現(xiàn)狀1、緒論
1.1本課題研究意義
生石灰硝化裝置是將生石灰硝化成石灰乳的專用設備。石灰乳制備系統(tǒng)是利用生石灰 (CaO)、熟石灰(Ca(OH):)通過硝化、溶解而制成一定濃度的石灰乳液。制成的石灰乳液可用來調(diào)節(jié)水的 PH值、降低水質(zhì)硬度、工業(yè)含酸廢水處理、含鋅廢水處理,去除水中CO:含量以減少腐蝕、去除水中膠體硅、提高脫鹽水質(zhì)、煙氣脫硫等。而石灰硝化裝置是石灰乳制備系統(tǒng)的核心設備之一。由于石灰的溶解度很小,對于不同應用場合的石灰原料,其粒度、比重、純度不同,需要合理選擇不同的硝化工藝,以及與硝化工藝相對應的硝化裝置,才能保證高效率地制備高質(zhì)量的石灰乳。
由于生石灰遇水消化放熱, 可以提高料溫,降低燃耗, 降低過濕層厚度, 提高制粒小球的強度, 改善料層透氣性, 所以添加生石灰能提高燒結(jié)機利用系數(shù)和 產(chǎn)量。但是, 由 于配加生石灰對環(huán)境的污染較大, 一直到上世紀 80 年代中期我國開發(fā)出生石灰消化器后, 使用生石灰的污染問題才得到基本解決。隨著生石灰使用的普遍推廣, 人們發(fā)現(xiàn)當時開發(fā)的生石灰消化器普遍存在壽命短、 污染重、檢修時間長等問 題, 為此, 人們對生石灰消化器進行了不斷的改進。
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
配加生石灰燒結(jié) , 是一個很成熟的燒結(jié)工藝。 由于生石灰消化后產(chǎn)生了 較大的蒸氣和粉
塵 , 其除塵問題一直沒有得到有效解決 , 國內(nèi)很多廠使用效果都不是很好。張思平等人針對燒結(jié)廠生石灰消化系統(tǒng)存在的問題及其配套除塵系統(tǒng)的問題進行了分析,研究了一種新型燒結(jié)用生石灰消化系統(tǒng)及除塵裝置,并在新余鋼鐵廠360 m26#燒結(jié)機應用。生產(chǎn)應用表明:使用新型生石灰消化及除塵裝置后,燒結(jié)利用系數(shù)提高了0.018 t·m-2·h-1,焦粉消耗降低了0.19 kg·t-1,粉塵排放量下降到25 mg·m-3,達到了節(jié)能減排的目的,改善了配料室區(qū)域的工作環(huán)境。針對石灰粉塵密度小、粘性大等特點,金中環(huán)保機械廠開發(fā)出了一種新型復合型水幕除塵器。該除塵器設置了五道凈化流程,除塵效率高,而且除塵水完全能夠回收利用,不會產(chǎn)生二次污染。該裝置在湘鋼三燒試用了半年,效果良好,已具備了投入工業(yè)應用的各項條件。
隨著計算機系統(tǒng)不斷更新,消化裝置研發(fā)也逐漸數(shù)字化。王秋芳以一種新型的濕式生石灰消化除塵裝置為研究對象,在多相流力學理論的基礎上,通過FLUENT流體力學計算軟件,對除塵裝置內(nèi)部流場進行數(shù)值模擬計算,為生石灰消化除塵裝置設計方案的進一步優(yōu)化提供了理論依據(jù)和技術支持。在氣體單相流方面,采用SIMPLE算法和RNG k-ε湍流模型進行模擬。通過對比不同出口結(jié)構(gòu)和不同含塵氣流速度下除塵裝置內(nèi)部流場分布,得出當含塵氣流速度為15 m/s時,出口為切向出口時的除塵效果較好,并從切向、軸向和徑向三方面分析了此工況下除塵裝置內(nèi)部速度場的分布特點;在中心附近湍動能比較高,隨著高度的增加湍動能降低,但在高度為500 mm處湍動能最高。在兩相流方面,以單相流模擬結(jié)果為基礎,采用離散相模型(DPM)創(chuàng)建噴射源進行跟蹤模擬。結(jié)果表明:不同的顆粒射流形式會影響除塵效率,當固體顆粒粒徑大于30μm,可以全部被脫除;加入噴淋與氣體耦合后,內(nèi)部流場發(fā)生了明顯的變化,中部氣流分布更加均勻。在相同噴水量和噴射角度下,采用三個噴頭噴淋,液滴覆蓋面積較大,能夠使含塵氣流與之充分接觸,延長了含塵氣流在裝置內(nèi)的停留時間,有利于除塵。噴頭高度的設置對流場也有影響,過低會破壞底部旋流運動,過高會導致氣流挾水逸出現(xiàn)象加重。
1.3本文研究內(nèi)容
本課題是研究在冶金、選礦行業(yè)公輔設備濃縮機,設計定為以下幾個個內(nèi)容:(1)查閱國內(nèi)外生石灰消化裝置的石灰粉料貯存裝置和除塵裝置的發(fā)展和應用狀況及相關文獻;(2)石灰粉料貯存裝置容積的選擇確定;(3)除塵裝置類型的選擇;(4)振動電機的功率計算;(5)石灰粉料貯存裝置罐體強度計算;
2、消化裝置整體整體結(jié)構(gòu)設計
2.1 消化裝置組成及工作原理
生石灰消化裝置,包括驅(qū)動裝置、消化器本體;驅(qū)動裝置,包括電機和減速機;消化器本體,包括螺旋軸,螺旋軸上設有密封段螺旋和消化段螺旋,所述密封段螺旋的葉片為繞螺旋軸的連續(xù)螺旋葉片,與該連續(xù)螺旋葉片外沿緊密配合設有密封段箱體,該密封段箱體上設有進料口;所述消化段螺旋由繞螺旋軸的若干個小葉片組成,消化段螺旋的外圍設有消化段箱體,消化段箱體的尾部下方設有出料口,消化段箱體的上蓋設有排氣煙囪,在消化段箱體的前端設有霧化水系統(tǒng),霧化水噴頭設于上蓋上;減速機與螺旋軸之間通過連軸器、軸承座相連接。有效防止了生石灰消化產(chǎn)生的蒸汽從進料口冒出。
2.2 消化除塵器的結(jié)構(gòu)設計
消 化除塵系統(tǒng)由 以下幾部分組成 : 生石灰消化器、引風機、除塵器殼體、水膜除塵管、霧化噴頭、阻風板、污水泵、攪拌泵、污水池及污水流量自 動控制系統(tǒng)。 原有的消化除塵系統(tǒng)不能正常工作的主要原因是堵粘除塵器、風管及風機 , 污水處理困難等問題。 新設計的消化除塵系統(tǒng)采用一體化結(jié)構(gòu) , 取消了風管 , 以解決風管粘堵問題。 除塵器有三道除塵功能 : 消化污水經(jīng)噴頭霧化后直接進入到消化器內(nèi) , 一方面起到加水消化的作用 , 另一方面起到除塵的作用 , 這是第一道除塵。 除塵器內(nèi)用鋼絲吊掛有若干排鋼管
( 進口與出口 斷面未安設除塵吊管) ,鋼管交錯排列 , 長度一直延伸到除塵器的底部。 在除塵器頂部還交錯布置著若干個污水噴頭 , 污水由噴頭進入除塵器內(nèi) , 霧化后噴至鋼管上 , 使鋼管表面粘附上一層污水膜。
3 驅(qū)動裝置設計
3.1 電動機功率計算
工作所需的功率:
所需電動機的輸出功率
傳遞裝置總效率
式中:
:蝸桿的傳動效率0.75
:每對軸承的傳動效率0.98
:齒輪的傳動效率0.97
:聯(lián)軸器的效率0.99
:卷筒的傳動效率0.96
所以
查機械手冊知,選用電動機牌號Y225M-8-型,額定功率為18.5KW。滿載轉(zhuǎn)速為730r/min。額定轉(zhuǎn)速為750r/min。
3.2傳動裝置的運動和參數(shù)
(1)傳動裝置的總傳動比
(2)傳動比的分配
渦輪減速器的傳動比為:40
齒輪傳動比:4.225
(3)各軸轉(zhuǎn)速
高速軸為0軸,中間軸為1軸,低速軸為2軸,則...
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