內(nèi) 吸 式 濾 塵 器 設(shè) 計(jì)開題報(bào)告

中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題目名稱： 內(nèi) 吸 式 濾 塵 器 設(shè) 計(jì) 院系名稱： 機(jī) 電 學(xué) 院 班 級(jí)： 機(jī) 自 0 7 3 學(xué) 號(hào)： 200700314321 學(xué)生姓名： 劉 芳 楠 指導(dǎo)教師： 樊 瑞 2011 年 03月1 本課題所涉及的內(nèi)容國(guó)內(nèi)(外)研究現(xiàn)狀綜述紡織企業(yè)生產(chǎn)車間的空氣中含有很多由短纖維和其它雜質(zhì)組成的灰塵， 以棉紡生產(chǎn)為例， 車間里的灰塵含有棉作物的莖、 葉、 纖維、 籽殼、 泥沙、 金屬粉末 、 農(nóng)藥殘余物等。它們使車間環(huán)境空氣的質(zhì)量惡化， 對(duì)人體健康產(chǎn)生很大的危害。還會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量更為嚴(yán)重的是， 這些粉塵都是易燃易爆的，一旦遇有明火或靜電火花，極易產(chǎn)生爆炸，造成嚴(yán)重的后果。 因此 ， 紡織車間必須采取一定的技術(shù)措施來清除空氣中的灰塵， 使車間空氣含塵濃度維持在安全范圍之內(nèi)， 以保證工人的安全健康和生產(chǎn)的正常進(jìn)行。要說紡織濾塵器在中國(guó)的發(fā)展，不得不提到1987年的一件事，那是一場(chǎng)災(zāi)難，也成了我國(guó)紡織除塵設(shè)備發(fā)展的標(biāo)志事件。1987年3月15日凌晨2時(shí)39分，哈爾濱亞麻紡織廠發(fā)生特大亞麻粉塵爆炸事故。正在生產(chǎn)的丁班梳麻、前紡、細(xì)紗、準(zhǔn)備4個(gè)生產(chǎn)車間突然發(fā)生連續(xù)爆炸并引起大火。濃煙裹著巨大的火球，在哈爾濱亞麻紡織廠上空形成一個(gè)巨大的蘑菇狀煙團(tuán)。爆炸將受災(zāi)中心區(qū)一尺多厚的水泥磚墻炸得粉碎，鋼筋水泥澆注的防爆墻壁被爆炸產(chǎn)生的強(qiáng)大氣浪擊塌。紡部換氣室、除塵室和中央換氣室全部炸毀。梳麻車間和前紡車間內(nèi)機(jī)器設(shè)備及電氣設(shè)備被燒毀。準(zhǔn)備車間前半部與中央換氣室相鄰的承重墻倒塌，廠房主梁和屋頂塌落，鋸齒形房頂部的玻璃連同窗框一起被強(qiáng)大的氣浪拋到廠外。十幾噸重的機(jī)器被掀翻到十幾米之外，爆炸引起的火焰高達(dá)20多米。51名職工當(dāng)場(chǎng)遇難。凌晨6時(shí)40分，大火被撲滅。事后統(tǒng)計(jì)，當(dāng)時(shí)在崗的生產(chǎn)職工共計(jì)447人，大部分被圍困在火海中，死傷共235人，女性職工占80。其中受傷住院183人，死亡58人(包括在醫(yī)院死亡的7人)。4個(gè)生產(chǎn)車間的13 000平方米的廠房及189臺(tái)(套)生產(chǎn)設(shè)備遭到嚴(yán)重破壞，直接經(jīng)濟(jì)損失8819萬元。 如此嚴(yán)重的生產(chǎn)事故引起了黨中央國(guó)務(wù)院的高度重視，由公安部二局局長(zhǎng)，三、五、七局4名處長(zhǎng)組成的公安部工作組及紡織工業(yè)部辦公廳副主任、生產(chǎn)司兩名處長(zhǎng)、國(guó)家經(jīng)委總工程師組成的工作組3月16日先后到達(dá)哈爾濱，調(diào)查了解事故發(fā)生原因，并在現(xiàn)場(chǎng)開展工作。紡織工業(yè)部副部長(zhǎng)季國(guó)標(biāo)、全國(guó)總工會(huì)副主席羅干等領(lǐng)導(dǎo)于3月17日到哈爾濱，分別代表紡織工業(yè)部和全國(guó)總工會(huì)慰問死難者家屬、受傷人員及參加搶險(xiǎn)救災(zāi)人員。3月18日，紡織工業(yè)部部長(zhǎng)吳文英受國(guó)務(wù)院委托，代表趙紫陽(yáng)總理在哈爾濱坐陣，指揮搶救傷員及組織恢復(fù)生產(chǎn)。國(guó)務(wù)院副總理田紀(jì)云3月18日下午給孫維本、侯捷發(fā)來電報(bào)，指示要查清事故的原因，作出科學(xué)結(jié)論。為徹底查清事故原因，防止類似事故的再次發(fā)生，北京、天津、沈陽(yáng)、哈爾濱等地的工程力學(xué)、地震、粉塵爆炸、爆破、通風(fēng)除塵、消防、紡織、安全管理等方面的專家4次組成事故調(diào)查組，深入事故現(xiàn)場(chǎng)，從工廠原設(shè)計(jì)、安全管理、爆炸后效、爆炸火源等4個(gè)方面反復(fù)調(diào)查論證、試驗(yàn)、分析、研究，最后，多數(shù)人認(rèn)為這是一起由除塵系統(tǒng)靜電火花引起的麻塵爆炸火災(zāi)事故(不排除機(jī)械摩擦、電氣火花及其它可能亞性循環(huán))。其中通風(fēng)除塵系統(tǒng)沒有防爆設(shè)施、工廠原設(shè)計(jì)不符合防火防爆要求是釀成這次事故的主要因素。此次事故之前，也就是80年代初，我國(guó)紡織企業(yè)大量引進(jìn)了瑞士羅瓦公司的除塵設(shè)備，因?yàn)榱_瓦的設(shè)備和我國(guó)當(dāng)時(shí)的除塵設(shè)備相比有明顯的優(yōu)勢(shì)。2 0世紀(jì) 7 O年代以前 ，我國(guó)紡織除塵技術(shù)非常落 后 ， 除塵裝置僅有沉降室、 大布袋等簡(jiǎn)單形式， 雖然后來出現(xiàn) 了塵籠加小布袋的除塵裝置 ，但它們普遍存在設(shè)備簡(jiǎn) 陋 、 性能較差、 處理風(fēng)量少、 系統(tǒng)阻力大、 能耗高以及效 率低等弊端。然而此次事故的發(fā)生為我國(guó)的紡織企業(yè)敲響了警鐘，迫使大家更加重視紡織除塵器在紡織生產(chǎn)中的重要性。國(guó)家也更加重視起來，此次事故之后我國(guó)先后從德國(guó)LTG和瑞士羅瓦又引進(jìn)了先進(jìn)的濾塵系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)的濾塵系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)也開始通過不斷引進(jìn)、 學(xué)習(xí)、 消化 和改進(jìn)國(guó)外紡織除塵技術(shù)， 使我國(guó)的紡織除塵技術(shù)和產(chǎn) 品得到長(zhǎng)足的發(fā)展。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在比較有名的除塵器生產(chǎn)商江陰精亞集團(tuán)有限公司就是在那時(shí)開始從事濾塵系統(tǒng)的研究。所以說從1987年改革開放開始，我國(guó)開始了從仿制逐步走上了研發(fā)和創(chuàng)新的道路， 研制出了適合中國(guó)國(guó)情、 具有中國(guó) 特色的紡織除塵產(chǎn)品， 尤其是二級(jí)除塵設(shè)備， 使我國(guó)的 紡織除塵技術(shù)趕上和達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)紡織二級(jí)除塵技術(shù)的發(fā)展歷程大致可以分為 三個(gè)階段： 2 0世紀(jì) 8 0年代，以外吸式和內(nèi)吸式濾塵為 代表； 2 0 世紀(jì) 9 0 年代， 以平板式和蜂窩式濾塵為代表； 2 0 世紀(jì) 9 0年代末， 以鼓式和圓籠濾塵為代表(1)外吸式和內(nèi)吸式濾塵設(shè)備 2 0世紀(jì) 8 0年代， 我國(guó)先后引進(jìn)了瑞士 L U WA公司 的轉(zhuǎn)籠濾塵器( 外吸式) 和德國(guó) L T G公司的圓筒式組合濾塵器( 內(nèi)吸式)。作為二級(jí)除塵設(shè)備，它們過濾經(jīng)一級(jí) 濾后空氣中的微細(xì)纖維塵和粉塵， 并且配有纖維和粉塵的回收裝置。這兩種濾塵器代表了當(dāng)時(shí)世 界紡織除塵技術(shù)的先進(jìn)水平，對(duì)我國(guó)的紡織除塵技術(shù)進(jìn) 步起到了一定的推動(dòng)作用。通過對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的學(xué)習(xí)、 吸 收和應(yīng)用，我國(guó)對(duì)這兩種設(shè)備的除塵性能進(jìn)行了改進(jìn)，并逐漸國(guó)產(chǎn)化，開發(fā)了一些類似的產(chǎn)品，例如 x L Z復(fù)合式濾塵器，立式內(nèi)吸式圓筒式組合濾塵器等除塵產(chǎn)品。外吸式和內(nèi)吸式除塵器占用空間大， 而單位空問內(nèi)擁有的過濾面積相對(duì)較小， 設(shè)備的總阻力較大， 能耗較高。 (2)平板式與蜂窩式濾塵設(shè)備 平板式除塵器 ， 2 O世紀(jì) 9 0年代初， 我國(guó)引進(jìn)了瑞士 L U WA公司的 平板式除塵器， 它在濾料布置形式和清灰機(jī)構(gòu)方面有所創(chuàng)新， 采用豎直的平面濾料組成濾槽， 自動(dòng)清灰的機(jī)械 吸臂機(jī)構(gòu) ， 與外吸式、 內(nèi)吸式濾塵器相比具有一定的優(yōu)越性 ， 提高了空間利用率 ， 提高了濾塵設(shè)備的自動(dòng)化程度。板式除塵器占地面積小 ， 結(jié)構(gòu)緊湊， 電器設(shè)置簡(jiǎn)單 ， 維修方便。不易出現(xiàn)故障， 一般操作人員均能掌握， 不需專門培訓(xùn)， 每班只需換一下棉雜桶即可。二級(jí)門上有觀察窗， 維修時(shí)可進(jìn)入走道修理， 二級(jí)濾料的更換也十分便利。 但該設(shè)備對(duì)機(jī)械吸臂的加工精度和安裝精度要求高， 制造成本高， 進(jìn)人槽格后易卡塞，傳動(dòng)皮帶易出現(xiàn)伸長(zhǎng)、 打滑、 變形、 漏風(fēng)現(xiàn)象， 從而影響該設(shè)備的除塵能力。 蜂窩式濾塵器 蜂窩式濾塵器吸取了德國(guó) L T G公司內(nèi)吸式濾塵器和瑞士羅瓦公司板式濾塵器的優(yōu)點(diǎn) ， 廣泛應(yīng)用于棉紡織 、化纖 、 苧麻、亞麻以及造紙、煙草等行業(yè)的兩級(jí)濾塵系統(tǒng)中。 蜂窩式濾塵器由冷軋鋼板制作而成， 具有外形美觀、 器體積小、 過濾面積大、 結(jié)構(gòu)緊湊、 維護(hù)方便、 機(jī)械吸臂工作可靠等特點(diǎn)。該濾塵器在總體結(jié)構(gòu)上借鑒了L U WA公司板式濾塵器的結(jié)構(gòu)， 但是機(jī)械吸臂設(shè)計(jì)成由回轉(zhuǎn)子吸嘴、 傳動(dòng)箱和匯流箱組成的密封性好、 工作可靠 、 加工精度要求較低的新型結(jié)構(gòu)。在過濾形式設(shè)計(jì)上， 其用蜂窩式塵籠取代立式槽格機(jī)械吸臂置于塵籠之外， 含塵空氣通過每個(gè)小塵籠時(shí)粉塵被阻留在濾料內(nèi)表面。 從而使濾后空氣得到凈化。蜂窩式濾塵器體積僅為 L T G公司內(nèi)吸式濾塵器的一半，在相同體積下，過濾面積和過濾能力比L T G公司產(chǎn)品大1倍，并可在正、 負(fù)壓下運(yùn)行。 蜂窩式除塵器的濾料由多排內(nèi)吸式小塵籠構(gòu)成， 采用機(jī)械吸臂帶動(dòng)一排小吸嘴依次對(duì)每排小塵籠進(jìn)行自動(dòng)清灰。這種除塵器大大增加了單位空間的濾料布置面積提高了處理能力，機(jī)械吸臂采用先進(jìn)的程序控制，自動(dòng)進(jìn)行橫向、縱向以及多吸嘴的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，具有占地少 、過濾面積大、過濾效率高、阻力小、自動(dòng)化程度高、能耗低的優(yōu)點(diǎn)， 其主要技術(shù)性能指標(biāo)均優(yōu)于內(nèi)吸式、平板式過濾器。 蜂窩式濾塵器的缺點(diǎn)是過濾周期( 過濾面積清潔一遍所需時(shí)間) 較長(zhǎng)， 同時(shí)由于其傳動(dòng)系統(tǒng)的間歇性和吸臂運(yùn)動(dòng)軌跡的復(fù)雜化， 使得機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)比較復(fù)雜， 給維修管理工作造成了一定的困難。 (3)鼓式除塵設(shè)備 2 O世紀(jì)9 0年代后期， 我國(guó)引進(jìn)了瑞士LUWA公司 的 MD V疊鼓式除塵器 ( 非機(jī)組型的單一規(guī)格濾塵器) ， 此種鼓式除塵器規(guī)格少， 處理風(fēng)量有限； 吸塵方式為雙 吸臂、 多吸嘴同時(shí)連續(xù)吸塵， 吸塵能耗較高。 為了增大過濾面積、 降低吸塵能耗， 我國(guó)的一些除塵設(shè)備生產(chǎn)廠家在濾料布置、 設(shè)備結(jié)構(gòu)和吸塵機(jī)構(gòu)上不斷創(chuàng)新 ，形成了具有我國(guó)特色的鼓式濾塵器， 其某些性能指標(biāo)甚至超過 進(jìn)口設(shè)備。 鼓式濾塵器成為繼蜂窩除塵器后又一代新型紡織除塵產(chǎn)品的代表，它使我國(guó)的紡織 除塵產(chǎn)品的技術(shù)又提 高到了一個(gè)新的水平。如S Z G型鼓式濾塵器，它是常熟市鼓查風(fēng)機(jī)廠精心研制開發(fā)的一種新型高效節(jié)能的紡織除塵設(shè)備。目前，S Z G型鼓式過濾器在紡織除塵清土領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但 S Z G型鼓式過濾器仍然需要完善其性能， 降低其能耗， 以適合國(guó)內(nèi)外廣大紡織生產(chǎn)廠商的要求2本課題有待解決的主要關(guān)鍵問題我的課題是設(shè)計(jì)一個(gè)只具有一級(jí)過濾功能的內(nèi)吸式濾塵器，工作環(huán)境比較良好，不考慮有較大的顆粒和要回收的段纖維等。主要過濾的是一些體積較小的各種粉塵。所以技術(shù)上是比較簡(jiǎn)單的?，F(xiàn)在市場(chǎng)上也有相關(guān)的成熟產(chǎn)品。但是要找到成品拿來看是不可能的。只能在網(wǎng)上查些資料，參考一下他們的思路和外觀結(jié)構(gòu)。所以最關(guān)鍵的問題是吸嘴的運(yùn)動(dòng)要如何完成。我要設(shè)計(jì)的內(nèi)吸式濾塵器最重要的運(yùn)動(dòng)部件就是吸嘴，它在做圓周運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還要做徑向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)和徑向移動(dòng)還要滿足一定的速比。要通過什么方法和機(jī)構(gòu)來完成這樣的運(yùn)動(dòng)是我設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。3對(duì)課題要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 (包括解決關(guān)鍵問題技術(shù)和所需條件兩方面) 關(guān)于課題內(nèi)吸式濾塵器，它是自動(dòng)卷繞式空氣過濾器，是一種粗效空氣過濾器，它是由箱體、濾料和固體濾料部分、傳動(dòng)部分、控制部分等組成，濾料采用DV型劃線濾料。濾料積塵到一定程度，有過濾器的自控系統(tǒng)進(jìn)行更新。本次課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括回轉(zhuǎn)式過濾器總體設(shè)計(jì)、濾料和固定濾料部分、傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)和箱體設(shè)計(jì)。它是作為一個(gè)二級(jí)濾塵裝置，裝在一個(gè)一級(jí)除塵設(shè)備后面，一級(jí)除塵主要除去長(zhǎng)的纖維和較大的顆粒，它用來除去細(xì)小的纖維和粉塵。其中最關(guān)鍵的技術(shù)問題就是吸嘴的運(yùn)動(dòng)方式的完成，它需要做圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又要做徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且每轉(zhuǎn)一圈徑向移動(dòng)距離不能大于吸嘴的寬度，當(dāng)吸嘴走到頭時(shí)要會(huì)自動(dòng)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)往復(fù)。關(guān)于這問題的解決有兩個(gè)方案，第一個(gè)方案就是用一個(gè)往復(fù)絲杠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)方案很簡(jiǎn)單有效。但零件的加工要求較高，難度較大。第二個(gè)方案就是不用往復(fù)絲杠利用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)方案較第一個(gè)要復(fù)雜，比較難完成，特特別是電方面的設(shè)計(jì)。但這個(gè)方案中所需零件的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，容易加工。兩個(gè)方案各有利弊，但綜合來說，第一個(gè)方案較有優(yōu)勢(shì)。且用往復(fù)絲杠的方法解決往復(fù)問題很成熟。 4完成本課題的工作計(jì)劃及進(jìn)度安排3.083.23 課題調(diào)研、實(shí)習(xí)、開題報(bào)告、譯文3.244.05 總體方案論證4.066.04 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及具體零部件設(shè)計(jì)