大型溶氣氣浮污水處理系統(tǒng)的排渣裝置設(shè)計說明

1、 . . . 畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目大型溶氣氣浮污水處理系統(tǒng)的排渣裝置設(shè)計 院 系 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 機械工程與自動化 年 級 07 學(xué)生指導(dǎo)教師2011年 06 月 06 日34 / 37摘 要氣浮凈水技術(shù)是國外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理新技術(shù)。目前應(yīng)用的多種氣浮凈水工藝基本可歸結(jié)為加壓溶氣和碎氣兩種基本工藝的變種兩種氣浮的基本理論都較成熟和傳統(tǒng)，而各自工藝上的缺點也較突出：氣泡質(zhì)量較低或能耗較高。本文系統(tǒng)介紹了氣浮凈水技術(shù)的各種不同方法與工藝流程，其中著重研究了溶氣氣浮凈水技術(shù)。在溶氣氣浮中的加壓溶氣氣浮工藝中選擇回流加壓溶氣方式氣浮工藝流程來設(shè)計它的氣浮系統(tǒng)裝置，對系統(tǒng)設(shè)備進

2、行建模，并對關(guān)鍵零部件進行校核計算。關(guān)鍵詞：溶氣氣浮，建模，氣浮系統(tǒng)Abstract The air-flotation waste water purification technology is a new water treatment technology：which is being scrutinized and popularized gradually at home and abroad. It can be divided into two categories of the currently used air-flotation technology：dissolved

3、 air flotation(DAF) and broken air flotationThe basis theories of the two technics both mature and traditionalbut each disadvantages are also evident：the quality of air bubble is low-grade or energy consumption is excessiveThe methods and flows of different kinds of air-floatation technique have bee

4、n studied systematically，especially DAF techniqueIn the pressurized dissolved air flotation Dissolved Air Flotation process means choosing to return pressurized dissolved air flotation process to design its system devices，modeling of system equipment，and checking critical parts and components calcul

5、ationKeyword：dissolved air flotation (DAF)；modeling；Air flotation system目錄摘要IAbstractI第1章緒論21.1 概述21.2 氣浮簡介31.2.1氣浮的基本概念31.2.2 氣浮的基本原理31.2.3 氣浮工藝的形式41.3 溶氣氣浮法的研究概況41.3.1 真空釋氣氣浮法41.3.2 加壓溶氣氣浮法概念與優(yōu)點41.3.3 溶氣新工藝研究5第2章方案分析與選擇8第3章 SOLIDWORKS進行設(shè)備建模裝配和典型結(jié)構(gòu)介紹133.1Solidworks介紹133.2 設(shè)備建模153.3 典型結(jié)構(gòu)介紹23第4章設(shè)計計算2

6、64.1電動機的選擇264.2鏈傳動的設(shè)計274.3主動軸的設(shè)計284.4 鍵的選擇和校核30結(jié)論32致33參考文獻34第1章 緒論1.1 概述我國是世界上缺水最為嚴(yán)重的地區(qū)之一，據(jù)統(tǒng)計人均淡水擁有量不足世界平均水平的八分之一。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的逐步提高，工農(nóng)業(yè)和生活用水需求不斷增加，這些大多取自江河湖泊或地下水的生產(chǎn)生活用水一般要經(jīng)過凈化處理才能使用，尤其是生活飲用水更是如此；隨之而來的是生產(chǎn)和生活中產(chǎn)生的廢水也越來越多，這些廢水如果不經(jīng)過處理就直接排入河流或湖泊，將會對我國的生態(tài)環(huán)境帶來極大的破壞，我國的水資源也將面臨更加嚴(yán)峻的考驗。 我國每年有大量的城市污水和工業(yè)廢水

7、幾乎不經(jīng)任何處理就直接排入河流或湖泊，這對我國的生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。最典型的如滇池、太湖等。“三湖”和“三江”水資源的嚴(yán)重污染和生態(tài)環(huán)境的破壞。特別是許多工業(yè)污水中含有有毒或有害物質(zhì)，如酚、氰、汞、鉻等，對水生物以與人體健康會造成嚴(yán)重的危害。又如造紙工業(yè)污水排放量大。污水中含有大量的纖維素、木質(zhì)素以與大量的化學(xué)藥品等，耗氧量大，是世人矚目的污染源，它能引起整個水體污染和生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，一個造紙廠往往污染一條河流，嚴(yán)重危害著人們的健康。隨著城市生活污水和工業(yè)污水對環(huán)境污染日益嚴(yán)重，污水和廢水處理與水資源再生利用是我國必須盡快解決的重大問題之一。凈化污水可采用生化法、沉淀法、過濾法、吸附

8、法、催化氧化法和氣浮法等，氣浮法是污水凈化和從中分離有用物質(zhì)的最有效的方法之一，是當(dāng)今國際上正在積極研究和不斷推廣的一種水處理技術(shù)。 氣浮技術(shù)是在待處理水入或產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，使其與雜質(zhì)、絮粒相互粘附，帶氣的雜質(zhì)、絮粒比重小于水，從而依靠浮力浮上水面形成浮渣，以完成固液和液液分離的一種凈水方法。由于它可用于固體與液體、液體與液體、水中不同的固體與固體甚至溶液中離子的分離，而且這種分離技術(shù)具有設(shè)備簡單、分離速度快等特點，因而近年來這種技術(shù)理論和應(yīng)用的研究引起了越來越多的水處理和分析化學(xué)等科學(xué)工作者的廣泛關(guān)注目前，氣浮凈水技術(shù)已應(yīng)用于給水、城市生活污水和工業(yè)廢水的處理,國外應(yīng)用較多的是壓力溶氣法

9、(Dissolved Air Flotation，簡稱DAF)1.2 氣浮簡介1.2.1氣浮的基本概念氣浮處理法就是向廢水人空氣，并以微小氣泡形式從水中析出成為載體，使廢水中的乳化油、微小懸浮顆粒等污染物質(zhì)粘附在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面，形成泡沫一氣、水、顆粒（油）三相混合體，通過收集泡沫或浮渣達到分離雜質(zhì)、凈化廢水的目的。浮選法主要用來處理廢水中靠自然沉降或上浮難以去除的乳化油或相對密度接近于1的微小懸浮顆粒。1.2.2 氣浮的基本原理（1）帶氣絮粒的上浮和氣浮表面負(fù)荷的關(guān)系 粘附氣泡的絮粒在水中上浮時，在宏觀上將受到重力G浮力F等外力的影響。帶氣絮粒上浮時的速度由牛頓第二定律可導(dǎo)出，上

10、浮速度取決于水和帶氣絮粒的密度差，帶氣絮粒的直徑（或特征直徑）以與水的溫度、流態(tài)。如果帶帶氣絮粒中氣泡所占比例越大則帶氣絮粒的密度就越?。欢涮卣髦睆絼t相應(yīng)增大，兩者的這種變化可使上浮速度大大提高。然而實際水流中；帶氣絮粒大小不一，而引起的阻力也不斷變化，同時在氣浮中外力還發(fā)生變化，從而氣泡形成體和上浮速度也在不斷變化。具體上浮速度可按照實驗測定。 根據(jù)測定的上浮速度值可以確定氣浮的表面負(fù)荷。而上浮速度的確定須根據(jù)出水的要求確定。（2）水中絮粒向氣泡粘附 氣浮處理法對水中污染物的主要分離對象，大體有兩種類型即混凝反應(yīng)的絮凝體和顆粒單體。氣浮過程中氣泡對混凝絮體和顆粒單體的結(jié)合可以有三種方式，即

11、氣泡頂托，氣泡裹攜和氣粒吸附。顯然，它們之間的裹攜和粘附力的強弱，即氣、粒（包括絮廢體）結(jié)合的牢固程度與否，不僅與顆粒、絮凝體的形狀有關(guān)，更重要的受水、氣、粒三相界面性質(zhì)的影響。水中活性劑的含量，水中的硬度，懸浮物的濃度，都和氣泡的粘浮強度有著密切的聯(lián)系。氣浮運行的好壞和此有根本的關(guān)聯(lián)。在實際應(yīng)用中質(zhì)須調(diào)整水質(zhì)。（3）水中氣泡的形成與其特性 形成氣泡的大小和強度取決于空氣釋放時各種用途條件和水的表面力大小。（表面力是大小相等方向相反，分別作用在表面層相互接觸部分的一對力，它的作用方向總是與液面相切。） 氣泡半徑越小，泡所受附加壓強越大，泡空氣分子對氣泡膜的碰撞機率也越多、越劇烈。因此要獲得穩(wěn)定

12、的微細(xì)泡，氣泡膜強度要保證。 氣泡小，浮速快，對水體的擾動小，不會撞碎絮粒。并且可增大氣泡和絮粒碰撞機率。但并非氣泡越細(xì)越好，氣泡過細(xì)影響上浮速度，因而氣浮池的大小和工程造價。此外投加一定量的表面活性劑，可有效降低水的表面力系數(shù)，加強氣泡膜牢度，r也變小。 向水中投加高溶解性無機鹽，可使氣泡膜牢度削弱，而使氣泡容易破裂或并大。1.2.3 氣浮工藝的形式氣浮凈水工藝已開發(fā)出多種形式。按其產(chǎn)生氣泡方式可分為：布?xì)夥飧。òㄞD(zhuǎn)子碎氣法、微孔布?xì)夥?，葉輪散氣浮選法等）；電解氣浮法；生化氣浮法（包括生物產(chǎn)氣浮法，化學(xué)產(chǎn)氣氣?。?；溶解空氣氣?。òㄕ婵諝飧》?，壓力氣浮法的全溶氣式、部分溶氣式與部分回流溶

13、氣式）。在這里我們主要介紹的是溶氣氣浮法。1.3 溶氣氣浮法的研究概況 溶氣氣浮法是用一定的方法先將氣體溶解于水中，然后再在一定條件下使溶于水的氣體釋放形成凈水微氣泡的凈水方法。根據(jù)溶氣方式的不同。溶氣氣浮法又可分為真空釋氣氣浮法和加壓溶氣氣浮法。其中加壓溶氣氣浮法應(yīng)用最廣。1.3.1 真空釋氣氣浮法真空釋氣氣浮法利用一個封閉的池子，將原水經(jīng)調(diào)節(jié)流量后，先進入曝氣室，由機械曝氣器預(yù)溶氣12min，讓空氣達到飽和溶解狀態(tài)，再將未溶空氣在消氣井中脫除，然后，將原水送至氣浮分離區(qū)，用真空泵將氣浮分離區(qū)的真空度抽為22530 mmHg，在真空的作用下，溶解在水中的部分空氣從水中釋出，形成微氣泡上浮實現(xiàn)

14、氣浮凈水。真空釋氣氣浮法的優(yōu)點是能耗較低，氣泡形成和氣泡與絮粒的粘附都較穩(wěn)定。但由于常壓下空氣在水中的溶解度較低，氣泡釋放量受到限制。另外，處理設(shè)備須密閉，運行檢修困難，現(xiàn)已很少采用。1.3.2 加壓溶氣氣浮法概念與優(yōu)點加壓溶氣氣浮法是在加壓的情況下，使空氣在水中的溶解度加大，將空氣強制溶于水中，然后驟然減壓，溶解的空氣以微氣泡的形式釋放出來并粘附絮粒而促使其上浮。加壓溶氣氣浮法是目前應(yīng)用最廣泛的一種溶氣凈水工藝。加壓溶氣氣浮法與其它氣浮方法相比具有以下優(yōu)點：(1)加壓的情況下，空氣的溶解度大，供氣浮用的氣泡數(shù)量能夠得到很大程度的滿足，確保了氣浮效果；(2)溶入的氣體經(jīng)驟然減壓后釋放，產(chǎn)生的氣

15、泡不僅尺寸微細(xì)、粒度均勻、密集度大，而且上浮穩(wěn)定、對液體擾動小，適用于絮粒疏松、微粒細(xì)小的固液分離；(3)工藝流程與設(shè)備比較簡單，管理、維修也較方便。1.3.3 溶氣新工藝研究 近年來，氣浮凈水系統(tǒng)無論在溶氣系統(tǒng)、固液分離系統(tǒng)還是釋氣系統(tǒng)等方面都有很大的發(fā)展，出現(xiàn)了很多相關(guān)技術(shù)和專利產(chǎn)品。（1）渦凹?xì)飧〖夹g(shù)渦凹?xì)飧〖夹g(shù)(Cavitations-Air Flotation，簡稱CAF)是1985年美國發(fā)明的一種新型水處理氣浮技術(shù)，該技術(shù)有能耗低、效率高的優(yōu)點，是一種集吸氣、混合、氣浮固體和澄清水排放等過程于一體的空氣氣浮技術(shù)。其水處理過程是：原水與絮凝劑一起進入曝氣段，特制的渦凹曝氣機將全部空氣

16、以“微氣泡”的形式打入其中，同時曝氣機使室形成空穴產(chǎn)生負(fù)壓，形成一個真空區(qū)。從進氣管吸入的空氣被直接送入水下并吸入真空區(qū)從而產(chǎn)生大量微氣泡。在空穴室的負(fù)壓作用下，約有14的水量又回到空穴室進行自然循環(huán)，在循環(huán)過程中，大量微氣泡夾帶原水中的懸浮物上浮到水面形成浮渣并進入氣浮段，然后被刮渣機刮入排渣溝，而氣浮系統(tǒng)中螺旋推進器把浮渣排走。該溶氣工藝如圖2.1所示。圖2.1渦凹?xì)飧∪軞夤に囀疽鈭D由于該系統(tǒng)中空氣是由特殊曝氣機帶入，帶有微氣泡的水體自然循環(huán)，所以系統(tǒng)無需空壓機和循環(huán)泵，這使得整個氣浮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單緊湊、自動化程度較高，而且有投資省、運行費用低、工作可靠性較高、節(jié)能效益顯著的優(yōu)點。另外該裝置

17、產(chǎn)生的氣泡直徑大大小于溶氣氣浮法產(chǎn)生的氣泡的直徑，氣泡在水里上浮速度很快，對被處理廢水中懸浮物的去除率較高。渦凹?xì)飧〖夹g(shù)在美國1985年發(fā)明以后，首先在造紙廢水處理中投入使用。現(xiàn)在美國和墨西哥已有30多家造紙廠污水處理站使用這項技術(shù)，除此之外，渦凹?xì)飧〖夹g(shù)還被應(yīng)用于制革、印染、食品和肉類加工等工業(yè)廢水處理上。我國在1996年從美國引進了此項技術(shù)，目前已在造紙和制革廢水中投入使用。（2）淺層氣浮技術(shù)20世紀(jì)70年代美國的Krofta博士發(fā)明了淺層氣浮池，隨后他在美國成立了以他名字命名的KROFTA工程公司生產(chǎn)這種產(chǎn)品，產(chǎn)品的完美和暢銷使KROFTA成了淺層氣浮池的代稱。KROFTA凈水工藝的突出

18、點是“零速度”原理和“超淺池”結(jié)構(gòu)。原水從池中心的旋轉(zhuǎn)接頭進入，通過配水器布水，配水器的移動速度和進水流速一樣，這就是所謂的“零速度。原理，這也是KROFTA設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)，這樣進水不會對原水產(chǎn)生擾動，使得顆粒的懸浮和沉降在一種靜態(tài)下進行。應(yīng)用“超淺池”理論設(shè)計的池深只有650mm外進出水的巧妙隔離使懸浮物的分離不受速度上下限的限制，氣浮分離時間只有35min，使設(shè)備的占用空間大幅度減小。浮渣的清除用螺旋泥斗，清除的浮渣在某一時刻總是池浮起時間最長的，也就是固、液分離最徹底的浮渣，而且浮渣瞬時清除，隔離排出，對水體幾乎沒有擾動。KOFTA溶氣工藝中應(yīng)用了新的溶氣機理，其溶氣管如圖2.2所示圖2

19、.2 KROFTA氣浮機的溶氣管示意圖該工藝?yán)靡环N特制機構(gòu)，先把壓縮空氣切割成微細(xì)氣泡，然后在擾動非常劇烈的情況下與加壓水混合、溶解。這時空氣在溶氣管以兩種形式存在：一種是溶解在水中(與溶氣罐類似)。另一種形式是微細(xì)氣泡以游離狀態(tài)夾裹、混合在水中，在氣浮時這種氣泡直接用于氣浮，并且是氣泡的主要來源，從溶氣水中釋放的氣泡也加入到氣浮過程中，這兩種途徑形成的微細(xì)氣泡的數(shù)量要遠(yuǎn)大于溶氣罐加溶氣釋放器的結(jié)構(gòu)形成的氣泡數(shù)量。該工藝中“零速度”混水機理顯著減小了溶氣水對廢水污粒的擾動，與“超淺池”結(jié)構(gòu)相結(jié)合使常規(guī)單池凈水時間由20-30rain縮短為2-3min，顯著提高了單池凈水能力，但并未從根本上解

20、決溶氣過程能耗較高的問題。我國最初引進該設(shè)備時只作為造紙設(shè)備的附屬設(shè)備隨主機一起引進，或作為造紙行業(yè)的專用設(shè)備引進，忽視了它同時也是一種防治污染的水處理設(shè)備，近幾年我國的用戶和環(huán)保設(shè)計部門才開始重視起來。（3）氣液混合泵氣液混合泵是近年出現(xiàn)的新溶氣工藝設(shè)備之一。離心泵的通常用途是輸送純液體，但在許多場合用做污水處理和飲用水處理的氣浮設(shè)備。普通的離心泵不能滿足或不能可靠地滿足上述要求，這是由葉輪的結(jié)構(gòu)限定的。在葉輪的進口彎道里，隨氣體含量的增加，將形成一個不斷擴大的氣穴阻塞區(qū)，干擾泵的平穩(wěn)運行，直至阻塞流道，中斷泵送。圖2.3 EDUR公司生產(chǎn)的LBU型氣液混合泵氣液混合泵則很好地解決了上述問題

21、。這種泵工作時，液體和氣體在泵的入口處同時被吸入，氣、液通過水泵葉輪的切割、分散作用以與泵體的高壓力使氣體混合溶解于水，從而實現(xiàn)溶氣的目的，隨后在溶氣水的常壓釋放過程中以微氣泡形式析出。采用氣液混合泵進行加壓溶氣，可省去普通加壓溶氣氣浮設(shè)備中的空壓機、溶氣罐等設(shè)備，使系統(tǒng)大大簡化。該泵具有體積小、壓力高、占地面積小、工作噪音小、結(jié)構(gòu)簡單以與堅固耐用等一系列優(yōu)點。但該類型氣浮凈水設(shè)備溶氣量一般較小，因?qū)儆诒们吧淞魅軞猓軞庑室蚕鄬^低，一般僅應(yīng)用于小規(guī)模凈水工程，較大型凈水工程仍采用DAF工藝。這種類型氣浮設(shè)備很多，如NIKLNI公司生產(chǎn)的NIKLNI系列氣液混合泵，德國EDUR公司生產(chǎn)的LB

22、U(如圖2.3)、EBU型氣液混合泵等。氣液混合泵是離心泵，其產(chǎn)生的壓力一般在0.71MPa以下，氣液混合泵的運行壓力只有0.36-0.42MPa。第2章 方案分析與選擇在第1章中，我們介紹了加壓溶氣氣浮法，鑒于加壓溶氣氣浮法效果好，穩(wěn)定，而且工藝流程與設(shè)備比較簡單，管理、維修也較方便。這些有點比較適用于中小企業(yè)的投資，所以我們選擇加壓溶氣氣浮法來作為此次排渣裝置設(shè)計的系統(tǒng)。根據(jù)溶氣方式不同，加壓溶氣系統(tǒng)大致可分為三種：水泵吸氣式溶氣系統(tǒng)、射流挾氣式溶氣系統(tǒng)和空壓機供氣式溶氣系統(tǒng)。（1）射流挾氣式溶氣系統(tǒng)射流挾氣式溶氣系統(tǒng)利用加壓水泵提供的壓力水流經(jīng)高效射流器時由于射流器高壓噴射所形成的負(fù)壓從

23、大氣中吸入空氣，在射流器的混合管高速水流與吸入的空氣相互摻混、切割，使氣體分散成無數(shù)微小氣泡。然后氣水兩相混合流體進入溶氣罐，在溶氣罐中再進行接觸溶解，并將剩余空氣與水分離，從而完成溶氣過程。該系統(tǒng)溶氣方法簡單，無需另設(shè)空壓機，但釋氣氣泡尺寸較大，溶氣效率較低，未溶氣體比例較大，極易破壞絮粒，因此不易用于處理絮粒含量較多的廢水。而且射流器吸氣時能量損耗較大，能耗較高。該溶氣系統(tǒng)如圖2.3所示。循環(huán)射流加壓溶氣氣浮法是在射流挾氣溶氣方法基礎(chǔ)上發(fā)展而形成的一種新的溶氣方式，無論在能耗還是在溶氣效率上都比前者有了很大提高。該系統(tǒng)采用了空氣循環(huán)與水流循環(huán)兩個方面的有機聯(lián)系，除了保持射流溶氣方式的特點，

24、不需空壓機外，由于采用了循環(huán)方式，在總的能耗上大大降低，達到了目前廣泛采用的空壓機供氣式溶氣方式的能耗水平，已受到較普遍的重視。該系統(tǒng)工藝流程如圖2.4所示。圖2.3射流挾氣式溶氣系統(tǒng)示意圖圖2.4循環(huán)射流加壓溶氣氣浮工藝流程示意圖（2）空壓機供氣式溶氣系統(tǒng)空壓機供氣式溶氣系統(tǒng)如圖2.5所示，該系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的溶氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)由空壓機供氣，利用加壓水泵與空壓機提供的壓縮空氣，一并進入壓力溶氣罐中，以進行氣一水的接觸溶解，使空氣溶入水中?？諝庠谒械娜芙舛热Q于溶氣罐的部結(jié)構(gòu)和溶氣方式。由于在壓力溶氣罐中溶氣，從而大大增加了氣液兩相接觸面積和接觸時間，溶氣效率也大幅度提高，其溶氣罐又可分為

25、填料式溶氣罐和空罐兩種圖2.5 水泵-空壓機溶氣系統(tǒng)示意圖 加壓溶氣氣浮是應(yīng)用最廣泛的水處理方法，根據(jù)用于溶解空氣的水的性質(zhì)是否為凈化水與其所占原水比例可分為全溶氣、部分溶氣和回流加壓溶氣三種溶氣方式。全溶氣方式是將整個入流液全部進行加壓溶氣，再經(jīng)減壓釋放裝置進入氣浮分離室進行固液分離的一種溶氣氣浮方式。該工藝流程如圖2.6所示。這種溶氣方式因全部原水需要加壓溶氣，故電耗較高，由于未加入溶氣水，所以分離池的容積可以相應(yīng)小一些。圖2.6 全溶氣方式氣浮工藝流程示意圖部分溶氣方式是將部分入流液進行加壓溶氣，而其余的入流液則直接進入到氣浮分離室的混合室。該溶氣方式因只需給部分原水加壓，故電耗較全溶氣

26、方式小，同時因加壓水泵所需加壓的溶氣水量與溶氣罐的容積也均為全溶氣方式的一部分。故設(shè)備的體積也較小。但由于部分溶氣方式提供的空氣量較小，因此必須在較高的溶氣壓力下進行溶氣。該溶氣方式工藝流程如圖2.7所示。圖2.7 部分溶氣方式氣浮工藝流程示意圖回流加壓溶氣方式是將部分氣浮凈化后的澄清液進行回流加壓，而原水則進入絮凝池或直接迸入氣浮分離室。經(jīng)過加壓溶氣后的回流水經(jīng)壓力釋放裝置后和絮凝后的水相混合進入氣浮分離室進行固液分離，如圖2.8所示。該溶氣方式具有處理效果穩(wěn)定的優(yōu)點，但由于回流水而造成氣浮分離池的附加流量增大，故氣浮分離池的容積比全溶氣方式和部分溶氣方式的大一些。圖2.8 回流加壓溶氣方式

27、氣浮工藝流程示意圖（3）水泵吸氣式溶氣系統(tǒng)水泵吸氣式溶氣系統(tǒng)裝置簡單，不需另設(shè)供氣裝置，而直接在加壓水泵的吸水管前加入空氣，由水泵吸入后與原水一起進入壓力溶氣罐進行溶氣。按目前常用的方式還可分為以下兩種型式：圖2.1 水泵自吸式溶氣系統(tǒng)示意圖一種是水泵自吸式溶氣系統(tǒng)，如圖2.1所示。這種型式是利用水泵吸水管處的負(fù)壓作用，在吸水管上接一分支管，裝上進氣調(diào)節(jié)計量設(shè)備，空氣在負(fù)壓作用下由此管進入水泵，并利用水泵的高速攪拌形成而氣、水混合流體進入溶氣罐。另一種是水泵壓吸式溶氣系統(tǒng)，如圖2.2所示。在水泵壓水管上接一分支管，并裝上射流器，利用水泵的壓力射流器吸入空氣后與壓力水一并進入吸水管，并由葉輪攪拌

28、后送入溶氣罐。圖2.2水泵壓吸式射流器供氣溶氣系統(tǒng)示意圖由于該方法不需要空壓機供氣，所以沒有因空壓機運行帶來的噪音污染，當(dāng)吸氣量控制適當(dāng)(一般為飽和溶量的50左右)以與壓力不太高時，運行基本穩(wěn)定可靠。但當(dāng)吸氣量過大時(如超過7-8)，則會造成水泵運行不正常并產(chǎn)生振動，同時水泵壓力下降25-30，長期運行還可能造成水泵葉輪與泵殼產(chǎn)生氣蝕而損壞。對比以上三種溶氣氣浮的方式特點，可以看出，雖然空壓機供氣式溶氣系統(tǒng)是目前最為廣泛的溶氣系統(tǒng)，效率也比較高，但是由于空壓機的存在導(dǎo)致環(huán)境噪音太大，不太符合現(xiàn)在的設(shè)計理念，對于射流挾氣式溶氣系統(tǒng)，系統(tǒng)溶氣方法簡單，無需另設(shè)空壓機，但釋氣氣泡尺寸較大，溶氣效率較

29、低，未溶氣體比例較大，極易破壞絮粒，因此不易用于處理絮粒含量較多的廢水。而且射流器吸氣時能量損耗較大，能耗較高。本此設(shè)計選用選擇水泵吸氣式溶氣系統(tǒng)來作為本次設(shè)計的方案，因為處理量小，吸氣量不需過大，而且對于吸氣所產(chǎn)生的震動我們可以通過加減震裝置來消除。第3章 SOLIDWORKS進行設(shè)備建模裝配和典型結(jié)構(gòu)介紹在本次設(shè)計中，由于已經(jīng)有一定的要求，對于廢水時處理量和排渣裝置的速度區(qū)間以與氣浮池的基本尺寸都已經(jīng)明確給出，再加上本次設(shè)計又是一個比較傳統(tǒng)的項目，所以設(shè)備的每個參數(shù)都有很多的參考資料，因此，在本次設(shè)計都先是按照整體尺寸要求進行建模，獲得總裝置的質(zhì)量，最后在第四章中再對必要的零件進行校核。3

30、.1Solidworks介紹 （1）Solidworks簡單介紹Solidworks軟件功能強大，組件繁多。 Solidworks 功能強大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計方案、減少設(shè)計過程中的錯誤以與提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強大的功能，同時對每個工程師和設(shè)計者來說，操作簡單方便、易學(xué)易用。 對于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用SolidWorks 來搞設(shè)計了。SolidWorks獨有的拖拽功能使用戶在比較短的時間完成大型裝配

31、設(shè)計。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，用戶能在比較短的時間完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場。 在目前市場上所見到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設(shè)計過程比較簡便而方便的軟件之一。美國著名咨詢公司Daratech所評論：“在基于Windows平臺的三維CAD軟件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市場快速增長的領(lǐng)導(dǎo)者?！?在強大的設(shè)計功能和易學(xué)易用的操作（包括Windows風(fēng)格的拖/放、點/擊、剪切/粘貼）協(xié)同下，使用SolidWorks ，整個產(chǎn)品設(shè)計

32、是可百分之百可編輯的，零件設(shè)計、裝配設(shè)計和工程圖之間的是全相關(guān)的。Solidworks擁有多項模塊，其中用到最多的當(dāng)然就是它的建模模塊了。SolidWorks 提供了無與倫比的、基于特征的實體建模功能。通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁 特征、高級抽殼、特征陣列以與打孔等操作來實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計。通過對特征和草圖的動態(tài)修改，用拖拽的方式實現(xiàn)實時的設(shè)計修改。三維草圖功能為掃描、放樣生成三維草圖路徑，或為管道、電纜、線和管線生成路徑。采用CAD技術(shù)對于產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)而言，突出體現(xiàn)以下幾大優(yōu)點：縮短了新產(chǎn)品的研制周期，有利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代和技術(shù)改進、改型；提高產(chǎn)品的質(zhì)量；提高設(shè)計人員的工作效率；降低生產(chǎn)成本；增強了產(chǎn)

33、品的市場競爭力；提高企業(yè)的整體技術(shù)水平。（2）Solidworks裝配介紹Solidworks不僅提供了豐富的用于裝配的工具，還提供了多種統(tǒng)計，計算和檢查工具，如質(zhì)量特性，干涉檢查等，且可以方便的生成裝配體爆炸圖，清晰地表示裝配體中零件之間的位置關(guān)系。在Solidworks2010中，裝配體的零部件可以是獨立的零件，也可以是其它的裝配體子裝配體。在大多數(shù)情況下，零件和子裝配體的操作方法是一樣的。零部件被（而不是復(fù)制）到裝配體文件，裝配體文件的擴展名為“.sldasm”。裝配體文件保存了兩方面容：一是進入裝配體中各零件的路徑，二是各零件之間的配合關(guān)系。一個零件放入裝配體中時，這個零件文件會與裝配

34、體文件產(chǎn)生關(guān)系。在打開裝配體文件時，Solidworks2010要根據(jù)各零件的存放路徑找出零件，并將其調(diào)入裝配體環(huán)境。所以裝配體文件不能單獨存在，要和零件文件一起存在才有意義。在打開裝配體文件時，系統(tǒng)會自動查找組成裝配體的零部件，其檢查順序是：存當(dāng)前文件夾最后一次保存位置。如果在這些位置都沒有找到相應(yīng)的零部件，系統(tǒng)會自動彈出找不到零件對話框，提示用戶自己進行查找。此時，用戶可以兩種選擇：選擇是，瀏覽至該文件的位置打開即可。在對裝配體進行保存后，系統(tǒng)會記住該零件新的路徑；選擇否，則會忽略該零件，在打開的裝配體繪圖區(qū)中缺失該零件，但在設(shè)計樹中仍有該零件的名稱，且呈灰色顯示。裝配體的設(shè)計有兩種方法：

35、“自上而下”設(shè)計方法和“自下而上”設(shè)計方法。“自下而上”的設(shè)計方法是比較傳統(tǒng)的設(shè)計方法。在“自下而上”設(shè)計中，先分別設(shè)計好各零件，然后將其逐個調(diào)入到裝配環(huán)境中，再根據(jù)裝配體的功能與設(shè)計要求對各零件之間添加約束配合。由于零部件是獨立設(shè)計的，與“自上而下”設(shè)計法相比，使用“自下而上”設(shè)計法可以使用戶更能專注于單個零件的設(shè)計工作?！白陨隙隆钡脑O(shè)計方法從裝配體中開始設(shè)計，允許用戶使用一個零件的幾何體來幫助定義另一個零件，或者生成組裝零件后再添加新的加工特征，進一步進行詳細(xì)的零件設(shè)計。目前通常使用的裝配設(shè)計方法是“自下而上”，在本次設(shè)計裝配體建模中，我使用的也是“自下而上”的方法。裝配既然要表達產(chǎn)品零

36、部件之間的配合關(guān)系，必然存在著參照與被參照的關(guān)系。對于靜態(tài)裝配而言，參照的概念并不是很突出，但是如果兩個零件之間存在運動關(guān)系時，就必須明確裝配過程中的參照零件。在裝配設(shè)計中有一個基本概念“地”零件，即相對于基準(zhǔn)坐標(biāo)系靜態(tài)不動的零件。一般將裝配體中起支承作用的零件或子裝配體做為“地”零件，即位置固定的零件，不可以進行移動或轉(zhuǎn)動的操作。裝配環(huán)境下另一個重要概念就是“約束”。當(dāng)零件被調(diào)入到裝配體中時，除了第一個調(diào)入的之外，其它的都沒有添加約束，位置處于任意的“浮動”狀態(tài)。在裝配環(huán)境中，處于“浮動”狀態(tài)的零件可以分別沿三個坐標(biāo)軸移動，也可以分別繞三個坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動，即共有六個自由度。當(dāng)給零件添加裝配關(guān)系后

37、，可消除零件的某些自由度，限制了零件的某些運動，此種情況稱為不完全約束。當(dāng)添加的配合關(guān)系將零件的六個自由度都消除時，稱為完全約束，零件將處于“固定”狀態(tài)，同“地”零件一樣，無法進行拖動操作。SolidWorks默認(rèn)第一個調(diào)入裝配環(huán)境中的零件為“地”零件。在裝配體的編輯過程中，我們可能會遇到裝配體的某些特征并不是我們需要的，我們可以編輯裝配體特征。裝配體特征是指在裝配體編輯狀態(tài)下進行的，以裝配體為操作對象的特征建立。裝配體特征包括拉伸、旋轉(zhuǎn)切除，各種類型孔、焊縫以與常用陣列形式。裝配體特征只會影響裝配體，對零部件不會造成影響，經(jīng)常用于表達裝配后再進行的鉆孔和切除；也可以用于將復(fù)雜的三維裝配體模型

38、剖切開，以清楚地表達其部的結(jié)構(gòu)。裝配體特征操作過程與零部件環(huán)境下的操作類似。在我的裝配體中還存在很多一樣的有一定分布規(guī)律的部件，這就用到了零部件的復(fù)制、陣列與鏡像。當(dāng)遇到這種情況是，不必一個一個地插入并添加裝配關(guān)系，SolidWorks允許用戶在裝配體中對零部件進行復(fù)制，也允許用戶在裝配體中對零部件進行陣列和鏡向操作，快速完成零部件的復(fù)制以與布置具有規(guī)律性零件的裝配。當(dāng)零件過多時，我們在裝配時由于占用大量存，電腦反應(yīng)會變慢，影響效率，這樣我們就可以使用子裝配體，然后再用多個子裝配體生成總的裝配體。SolidWorks提供以下三種方法用以生成子裝配體：子裝配體的存在對總裝配體工程圖的零件序號和明

39、細(xì)表是有影響的，子裝配體以一個序號和名稱進入工程圖與明細(xì)表。子裝配體解散后，組成子裝配體的各個零件以各自的零件名進入到總裝配體，設(shè)計樹中零件的節(jié)點數(shù)量增加，總裝配體工程圖與明細(xì)表中的零件序號和數(shù)量也相應(yīng)的增加。若要對子裝配體進行編輯，可以在總裝配體環(huán)境中將其打開，編輯保存后返回。在SolidWords的裝配體中，可以將一個子裝配體還原為若干個零部件，從而將零部件在裝配體層次關(guān)系中向上移動一個層次。為了方便裝配體的編輯，可以將插入的零部件進行顯示狀態(tài)切換。零部件的顯示狀態(tài)有三種：顯示、隱藏與透明。通過切換裝配體中零部件的顯示狀態(tài)，可以暫時將裝配體中一些不必要的零部件隱藏起來，以便于用戶專心地處理

40、當(dāng)前未被隱藏的零部件。也可將一些零部件設(shè)置呈透明狀，以便用戶觀察和處理被該零部件遮擋的零部件。這三種狀態(tài)的切換對裝配體與零部件本身并沒有影響，只是用以改變顯示效果。大型裝配體的簡化有利于電腦快速運行裝配，零部件的壓縮狀態(tài)有三種：壓縮、輕化和還原。壓縮命令可使零部件暫時從裝配體中消失。被壓縮的零部件自身與相關(guān)特征、裝配關(guān)系等不再裝入存，所以裝入速度、重建模型速度與顯示性能均有提高，在還原之前與被刪除后的零部件外在表現(xiàn)一樣。但它的相關(guān)數(shù)據(jù)依然完整保留于存中，只不過不參與運算而已，可以很方便地重新調(diào)入。當(dāng)零部件為輕化狀態(tài)時，只有部分零部件模型數(shù)據(jù)裝入存，其余的數(shù)據(jù)根據(jù)需要裝入，這樣可以明顯提高大型裝

41、配體的顯示性能。在前述裝配體實例的設(shè)計樹中，一些零件的名稱圖標(biāo)前，附加了一個羽毛狀的標(biāo)記，表示該零件處于“輕化”的狀態(tài)。需要注意的是，將某個零部件設(shè)定為輕化后，在裝配體中由復(fù)制或鏡向生成的所有同名零部件也將自動的被設(shè)定為輕化。這與對某個零部件進行隱藏、透明和壓縮的操作結(jié)果是不一樣的。還原命令是使裝配體中的零部件處于正常狀態(tài)。還原后的零部件數(shù)據(jù)會全部裝入到存中，可以使用所有的功能，并可以完全訪問。SpeedPak是SolidWorks 2010的新增功能，是對大型裝配體進行簡化的有力工具。簡單的說，SpeedPak功能就是指定大型裝配體中的某個子裝配體哪些面或?qū)嶓w參加配合，從而只把這些參加配合的

42、面或?qū)嶓w調(diào)入存，存的使用得以減少。SpeedPak是在配置管理器中創(chuàng)建的。SpeedPak為裝配體帶來的性能提升在大型與復(fù)雜裝配體中最為明顯.3.2 設(shè)備建模（1）氣浮池建模氣浮池建模之后最終得到的三維圖如圖3-1所示圖3-1下面來逐一介紹一下它的建模過程：首先我們先來畫出氣浮池的基礎(chǔ)圖，然后對氣浮池進行抽殼。抽殼之后得出圖形如圖3-2： 圖3-2接著，由于在氣浮池上有走到的要求，因此在抽殼之后，我們將在基體上繪制草圖添加槽鋼焊接件來為后來的過道添加必要的結(jié)構(gòu)。添加焊接件之后如圖3-3所示：圖3-3添加焊接件的時候首先應(yīng)當(dāng)繪制草圖，來說明添加焊接件的位置與長度，所繪制的草圖相當(dāng)于生成焊接件的路

43、徑，草圖的長度即為焊接件的長度。其添加焊接件的方式如圖3-4：在繪制好草圖之后，退出草圖，然后選擇圖示中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件命令，會出現(xiàn)圖示界面，在標(biāo)準(zhǔn)里面就選擇ISO標(biāo)準(zhǔn)，因為我們要做的是過道構(gòu)件，應(yīng)該有很多的槽鋼，還有圓管式的扶手，還有各種支承，所以在選擇類型的時候就根據(jù)所要使用的外形來選擇不同的形式，大小中的選項我們根據(jù)實際需要的大小選擇，在組中就是要選擇需要生成構(gòu)件所畫的草圖。在構(gòu)建選擇過程中，可能會遇到標(biāo)準(zhǔn)件中構(gòu)件的大小并不符合我們所需要的大小，這是我們可以編輯構(gòu)件生成時它們的草圖進行編輯來改成我們需要的大小。在完成了結(jié)構(gòu)件的生成焊接之后就基本完成了氣浮池體的建模。其他的剩余工作只是些基本的拉

44、伸切除，這里就不再贅述。 圖3-4（2）氣浮池和溶氣系統(tǒng)裝配體的建模此裝配體暫且稱其為裝配體2。在創(chuàng)建裝配體2的過程中，我們大量用到了routing，routing是在三維設(shè)計過程中非常有用的一個工具插件，輕松地自動執(zhí)行線路系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)。 加速管筒、管道、電力電纜、纜束和電力導(dǎo)管的設(shè)計過程。使用 SolidWorks Routing，可以盡享更高的設(shè)計效率、更佳的設(shè)計、更高的 BOM 精度、更短的產(chǎn)品上市時間，以與更低的成本。 簡化機械、設(shè)備、小型工具或所有需要管筒、管道、電力電纜、纜束和電力導(dǎo)管的其他產(chǎn)品的設(shè)計。只要有與 SolidWorks 完全集成的、強大的線路系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用程序和備件庫

45、SolidWorks Routing，即可輕松完成線路系統(tǒng)設(shè)計。 更迅速地完成線路系統(tǒng)設(shè)計。SolidWorks Routing 能夠在產(chǎn)品設(shè)計中快速輕松地設(shè)計管道、管筒和電力線路。 它是在線路系統(tǒng)設(shè)計中節(jié)省時間的關(guān)鍵工具：直觀地創(chuàng)建和修改線路系統(tǒng)，包括拖放放置、自動調(diào)整零部件（零件或裝配體）的大小、復(fù)制和鏡向放置線路以與自動插入管道折彎和彎管。在復(fù)雜的產(chǎn)品和設(shè)備設(shè)計中迅速方便地進行管筒、管道、電力電纜和纜束系統(tǒng)的 3D 參數(shù)化建模。直接或通過線夾和吊架自動設(shè)計管筒、軟管、電力電纜和纜束段。現(xiàn)成的管筒、管道、電力電纜和纜束零部件庫，可以節(jié)約時間。自動創(chuàng)建包含完整信息（包括管道和管筒線路的切割長

46、度）的工程圖和材料明細(xì)表。專業(yè)功能包括為 CNC 管筒和管道折彎機械創(chuàng)建折彎數(shù)據(jù)文件，以與高效創(chuàng)建涉與管道和管筒的穿透切割。在新建電纜和纜束線路設(shè)計時，可以很方便地重用通過電子 CAD 軟件和其它工具創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，并以 Microsoft® Excel 格式方便地導(dǎo)入數(shù)據(jù)。輕松生成電纜和纜束制造文檔。 SolidWorks Routing 還為電力和電子系統(tǒng)設(shè)計人員提供了其它可節(jié)約時間的工具，用于生成電纜和纜束制造文檔。其功能包括：展開 3D 電力電纜和纜束線路，以便輕松高效地創(chuàng)建工程圖和相關(guān)文檔。創(chuàng)建自動報表，包括電線清單、電線摘要、纜束材料明細(xì)表以與纜束連接信息。SolidWork

47、s Routing 使用用戶熟悉的 SolidWorks 3D 機械設(shè)計環(huán)境，使用起來快捷方便。工作人員的線路系統(tǒng)設(shè)計可在與設(shè)備設(shè)計一樣的集成軟件包中完成。首先我們先新建一個裝配體零件，命名為裝配體2，此時出現(xiàn)開始裝配體的對話框。單擊瀏覽，打開氣浮池零件所在位置，選擇氣浮池作為前面我所介紹到的“地”零件。然后將氣浮池拉入窗口去單擊左鍵定位。以后所有零件的插入都是依照氣浮池作為參考來進行定位。在確定好“地”零件之后，我們首先來使用solidworks中routing的功能來拉出生成一個溶氣罐。然后對溶氣罐進行定位。如圖3-5所示圖3-5第一步就是點擊routing工具里面的通過拖放來開始按鈕如上

48、圖。點擊之后就會出現(xiàn)如圖3-6的界面，找到需要的溶氣罐，通過拖拽到繪圖區(qū)域生成溶氣罐，大小型號根據(jù)所需大小選擇，然后對溶氣罐定位。圖3-6重復(fù)點擊“通過拖/放來開始”按鈕，完成氣浮池與溶氣罐之間各種管道的連接。在點擊生成管道的過程中，每次加入的零部件都是先按照單個零件進行編輯的，編輯到所需要的尺寸之后退出零部件編輯，最后對零件進行定位。注意每次選擇零部件的大小都要一致，避免在裝配過程中出現(xiàn)不配套的現(xiàn)象。第一步還是先找到所需要的零件拖到繪圖區(qū)其中編輯中的零件現(xiàn)實狀態(tài)為上色，其它的零件都是顯示輪廓的狀態(tài)，顯示狀態(tài)如圖3-7：圖3-7此時對零件進行編輯，修改其特征。在修改特征的過程中，如果遇到了含有

49、管道類的零件，我們可以對零件中所包含的3D草圖進行編輯達到零件在裝配體中所需要的長度。具體操作如圖3-8所示：圖3-8通過拖拽圖示兩橘黃色線的兩個端點，可以改變紫色管道的長度，最終可以拖拽到裝配體所需要的長度，如圖3-9：圖3-9在裝配的過程中，有許多一樣的零件會按照一定的規(guī)律排列。這時，為了減少重復(fù)工作的繁瑣乏味，我們可以運用零部件的陣列來生成其他同樣的零件。圖3-10如圖3-10所示，圖中黃色法蘭和紫色管道需要橫向規(guī)則排列，大概需要十九組，如果按照以上選擇routing拖拽的方式生成零件大概需要重復(fù)六十次這種操作，六十次的操作無疑是耗時費力的，如果電腦性能差的話時間會更長。在這個情況下，就

50、用線性陣列就可以很快完成這個裝配步驟。首先，點擊Command manager上裝配體中“線性零部件陣列”按鈕，出現(xiàn)圖3-11所示的對話框：圖3-11在“方向1”的選擇中點擊與陣列方向平行的直線，間距輸入需要間距200mm，要陣列的實例數(shù)中輸入19，只有一個方向需要陣列，因此方向2就不需要任何輸入，單擊要陣列的零部件，在繪圖區(qū)左擊選擇所需要的零部件。然后點擊對號陣列就完成了，陣列后的效果如下圖3-12：圖3-12顯然，這項操作確實省去了許多麻煩和時間。敘述貌似routing建模非常容易，但是在實際操作過程中總是會出現(xiàn)這樣那樣的問題。設(shè)計的過程就是發(fā)現(xiàn)難問題解決問題的過程，在解決問題的過程中提高

51、自己。（3）排渣小車建模排渣建模看似容易，但是由于零部件非常多，因此還是比較麻煩的。首先。我還是先來建立“地”零件。選擇車架基體作為“地”零件，因為幾乎所有的零件都是附著在車架基體上的，車架基體如圖3-13:然后將各種零件以車架為基體裝配成一個完整的裝配體，最終得到的裝配題圖3-14如下：圖3-13圖3-14最后以以上建模作為子裝配體，新建一裝配體生成總裝配體，如圖3-15：圖3-153.3 典型結(jié)構(gòu)介紹對于在本次設(shè)計中所涉與到的典型結(jié)構(gòu)，在這里介紹一下。（1）對于進水口處結(jié)構(gòu)的介紹。在氣浮池的進水口，水的輸入是由水泵輸送的，由于水泵輸送是靠對水的壓力，當(dāng)水進入氣浮池的時候，還會保有一定的壓力

52、，因此水并不會平穩(wěn)的流入氣浮池，而是會噴灑，這對浮渣的形成產(chǎn)生很大的影響。通過設(shè)計圖的結(jié)構(gòu)可以減輕影響。如圖3-16圖3-16當(dāng)水進入的時候，進水口處的隔板可以減小一部分水壓，并且改變它的流向，但是這時候水流還不夠穩(wěn)定，還會對浮渣的形成產(chǎn)生擾動，這時候再在進入水池的方向上放一隔板，如下圖3-17所示：圖3-17這樣當(dāng)水由進水口進入的時候，進入的水并不能直接進入氣浮池，只有當(dāng)水的液面相當(dāng)于隔板的高度的時候水才能流入氣浮池，所以這個隔板的高度還要略高于進水口處隔板的高度，當(dāng)水達到隔板高度時，水就從隔板整個長度方向穩(wěn)穩(wěn)流出。此時水流對浮渣的形成最小。（2）對于溶氣水進入氣浮池方式結(jié)構(gòu)的介紹。原來設(shè)計

53、的溶氣水入池方式結(jié)構(gòu)圖如圖3-18：圖3-18此時，溶氣水入池處零件的排列方式雖然很有規(guī)律，但是這樣一來溶氣水與污水的接觸效率就減少了，浮渣的形成效率也跟著下降，為了增加污水處理效率，可以采用下圖3-19的結(jié)構(gòu)來改善。從下面的結(jié)構(gòu)可以明顯能看出，同樣多的溶氣水釋放機構(gòu)，在上圖排列的情況下可以增大溶氣水和污水的接觸效率，從而可以提高污水處理效率，提高效益。圖3-19第4章 設(shè)計計算由于傳動機構(gòu)的各個零件的參數(shù)都沒有，所以對零件進行設(shè)計選擇，并進行校核。但是目前任何參數(shù)都沒有，所以首先先選取排渣架的滾輪直徑：。利用solidworks中的質(zhì)量屬性功能計算排渣架的質(zhì)量：選擇滾輪與軌道的靜摩擦系數(shù)：。

54、由此可以求得重力：。4.1電動機的選擇滾輪和輕軌間的靜摩擦力：，由于排渣車架有兩個滾輪驅(qū)動，所以每個滾輪所需要的轉(zhuǎn)矩：滾輪所受轉(zhuǎn)矩是一定的，當(dāng)滾輪轉(zhuǎn)速最大時功率最大。設(shè)計中要求的小車前進速度，從而可以求的排渣小車在工作時的滾輪轉(zhuǎn)速區(qū)間：當(dāng)電機不工作時，為了讓排渣車架獲得足夠大的空運行轉(zhuǎn)速，選擇電機最小轉(zhuǎn)速降速至車架所需要的最小轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)初選帶有二級齒輪減速機的MB系行星摩擦式機械無級變速器作為驅(qū)動電機，且轉(zhuǎn)速圍，初算鏈輪的減速比：選擇鏈輪的傳動比：。此時滾輪的最大轉(zhuǎn)速為：。此時驅(qū)動滾輪轉(zhuǎn)動所需要的功率：,從電機到滾輪經(jīng)過了一對軸承效率為，經(jīng)過鏈輪傳動效率為，經(jīng)過二級齒輪減速傳動效率為，由此可以求

55、的需要電動機輸出的最大功率：考慮到啟動時轉(zhuǎn)矩增加，功率增大，所以選擇的驅(qū)動電機為：MBW04-Y0.37-C10-(2C)，額定功率為0.37。4.2鏈傳動的設(shè)計選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)，輪的齒數(shù)為。確定計算功率鏈所傳遞的功率由表9-6查得,由圖9-13查得，單排鏈，則計算功率為選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù)與，查圖9-11，可選10A-1.查表9-1，鏈條節(jié)距為。計算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距。取。相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)為取鏈長節(jié)數(shù)節(jié)。查表9-8得到中心距計算系數(shù)，則鏈傳動的最大中心距為與初選中心距相差無幾，不再做修改。計算鏈速，確定潤滑方式由，鏈號10A-1，查圖9-14可知應(yīng)采用定期人工潤滑。計算壓軸力有

56、效圓周力為：鏈輪垂直傾斜布置時的壓軸力系數(shù)，則壓軸力為：4.3主動軸的設(shè)計 求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩在鏈傳動的設(shè)計中已經(jīng)求得所需參數(shù)：，。求作用在軸上的力鏈傳動的壓軸力，軸所受輕軌的支撐力初步確定軸的最小直徑先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取，于是得軸的最小直徑顯然是在安裝鏈輪處的軸的直徑，為了使所選擇的軸的直徑鏈輪孔徑相適應(yīng)，故同時選取大鏈輪孔徑，選擇，鏈輪與軸配合的輪轂長度。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計車架已經(jīng)確定，所以兩個軸承之間的距離也已確定，已經(jīng)選擇滾輪直徑，所以選擇與鏈輪配合軸頸直徑為，由于軸和軸承處要設(shè)計軸肩，而且軸不受軸向力，所以軸承選擇標(biāo)準(zhǔn)深溝球軸承6208，軸上零件的周向定位。軸與滾輪的連接選用A型平鍵，按表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為，鏈輪與軸的連接選用C型平鍵。參照表15-2，取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑為1.6。求軸上的載