摘要 压滤机是利用多孔性过滤介质,拦截混合固体颗粒的液体和固体颗粒,实现固体和液体分离的设备。压滤机大范围的应用于化工、石油、制药、轻工、食品、选矿、煤炭和水处理等。目前,现有数百个大型压滤机制造商。为满足产业高质量发展的需求,市场上已然浮现了各种不同的类型压滤机。根据获得过滤的推动力不同,分为重力过滤,真空过滤机和三种类型的压滤机。板框压滤机压紧方式有手动压缩、机械压缩和液压三种形式。正在开发一种新型的过滤设备有:机械力压过滤设备;实现无动态过滤滤饼层;洗煤废水净化处理、化工和石油等行业大型过滤设备。设计的手工板框过滤机。它的优点是结构相对比较简单,容易制造,过滤面积大,占地面积小,操作压力高、能力强的很多材料的应用,大多数都用在小企业,小批量生产。 关键词：过滤机过滤面积 Abstract Filter is the use of porous filter medium, retain the mixture of liquid and solid particles, solid particles, and to achieve solid, liquid separation equipment. Filter is widely used in chemical, petroleum, pharmaceutical, light industry, food, mineral processing, coal and water treatment sectors. Currently, hundreds of our existing large filter manufacturers. To meet the requirements of the industry and the market has been the emergence of various different models and methods of filter .Be driven by different methods of filtration, divided into gravity filters, vacuum filters and pressure filter categories. Pressed mode frame filter press with manual compression, mechanical compression and hydraulic clamping three forms. Is developing a new type of filtration equipment: mechanical press filtration equipment; to achieve residue-free layer of filtering a dynamic filter; Coal washing waste water treatment, chemical and oil industry equipment used in large filtration. The design of the filter frame for the hand over machine. It has the advantage of simple structure, easy to filter area and small size, operating pressure is high, the application of the ability of various materials, mainly small-batch production and small business applications Key Words：Filter Filter area Plates Filter box 目录 摘要 I Abstract II 绪论 1 1 板框压滤机 2 1.1 板框压滤机的起源 2 1.2 板框压滤机的简介及分类 2 1.3 板框压滤机的结构 2 1.4 板框压滤机的工作原理 2 2. 板框压滤机的设计 3 2.1 板框压滤机的过滤原理及特点 3 2.1.1 板框压滤机的结构 3 2.1.2 板框压滤机的流程 4 2.1.3 滤布的选型 5 2.2 过滤机的参数 5 2.3 滤板和滤框的设计以及强度计算 6 2.3.1 板框和滤板材料选择 6 2.3.2 滤板的强度计算 7 2.3.3 滤框的强度计算 8 2.4 螺杆的设计及计算 9 2.4.1 螺杆螺纹类型的选择 10 2.4.2 选取螺杆材料 10 2.4.3 确定螺杆直径 10 2.4.4 自锁验算 10 2.4.5 稳定性计算 10 2.4.6 校核螺纹牙强度 11 2.5 横梁设计 12 2.6 压紧板设计 12 2.6.1 轴承的选择 13 2.7 支座组件 14 2.7.1 螺栓的校核 15 2.8 操纵阀组件设计 15 2.8.1 螺杆套筒剪切力校核 16 2.8.2 手轮与螺杆联接 16 2.9 安装及调试 16 板框压滤机的操作规程 18 4. 板框压滤机的保养维护 19 结 束 语 20 参 考 文 献 21 致 谢 22  绪论 20世纪初，转鼓真空过滤机实现了操作上的连续过滤。自那时以来,很多类型的压滤机出现。间歇运行的压滤机因能实现自动化操作而得到发展,随着生产能力的逐步发展，过滤面积慢慢的变大。压滤机应该基于泥浆的浓度,固体颗粒大小,液体粘度和选择压滤机的质量发展要求。使用过滤漏斗实验,测定不同过滤介质和过滤速度不同压差下,滤液固体颗粒含量,滤饼层的厚度和含水量,找出适当的过滤条件,初步选定的压滤机类型。然后根据定处理量选定过滤面积的容量,和实测。正在开发一种新型的过滤设备有:机械力压滤过滤设备;实现无动态过滤滤饼层;洗煤废水净化处理、化工和石油等行业大型使用过滤设备。在过滤理论研究,残留在滤室内的滤饼其过滤阻力的计算和孔隙度、过滤速度、过滤设备模拟和放大,液体澄清过滤和动态过滤机制,以及过滤介质,是重要的课题。 1 板框压滤机 1.1 板框压滤机的起源 19世纪初,德国人酷爱葡萄酒,酒供不应求,当地白酒制造商为了加快葡萄酒生产和过滤,发明了世界上第一个台板压滤机--框式压滤机,大大加快工作效率,并逐步的提升过滤机的质量。一直持续到今天,压滤机已成为一个很重要的设备在工业生产和应用程序。1.2 板框压滤机的简介及分类 板框压滤机是利用过滤原理对悬浮液进行固--液分离的机械。过滤操作的流程一般来说包括过滤、洗涤、干燥、卸料四个阶段。 压滤机按操作方式可分为：间歇式压滤机和连续式压滤机。其中，间歇式压滤机有板框压滤机、重力压滤机、叶滤机、厢式压滤机 1.3 板框压滤机的结构 板框压滤机有压紧部分，压滤部分和支承部分所组成 1. 压紧部分包括手轮、推杆和压紧板。 压滤部分主要由止推板、滤板、滤框、滤布构成 支承部分有横梁、螺杆支架和座架组成 1.4 板框压滤机的工作原理 压滤机的工作原理是利用压力泵，将浆液压入相临两滤板形成的密闭滤室中，让滤布两边形成压力差，因而实现固--液分离。压滤机一般止推板、压紧板、滤板、压力泵、主梁、丝杆及手轮等部分所组成。液压缸活塞推压紧板，使滤板压紧相临的滤板形成滤室；压力泵将浆液送人滤室，水透过滤布经排水管排除，固体材料在过滤室滤饼的形成,后滤饼填满过滤室,使用液压泵继续压滤浆、滤液在滤室实现固液分离。 2. 板框压滤机的设计 2.1 板框压滤机的过滤原理及特点 板框压滤机由多块滤板、滤框按次序排列在止推板和压紧板之间，其间夹着滤布。当压紧板被向前推时，被压紧的滤板和滤框形成一个个滤室，在进料泵压力的推动下，悬浮液从止推板上的进料孔进入各个滤室，固体颗粒因粒径大于滤布的孔隙而被截留在滤室内，形成滤饼，滤液则透过滤饼和过滤介质由出液孔排出。 2.1.1 板框压滤机的结构 板框过滤机由多块滤板和滤框交替排列组成，滤板和滤框的多少视滤浆和生产能力的情况可以增减，其结构如图所示。 图一 图二 1.止推板 2.过滤框3.过滤板 4.推板 5.弹性挡圈 6.内六角圆柱头螺钉 7.深沟球轴承 8.轴承端盖 9. 手轮支架 螺杆套螺杆套筒。 压滤机根据要不要洗涤滤饼又可分可洗与不可洗两种形式。需要洗涤滤饼的称为可洗型。 图三 图四 图五 2.1.3 滤布的选型 板框压滤机滤板和滤框中间夹着过滤介质，当然,选择滤布的过滤效果是很重要的,在压滤机的过程中使用,滤布起着关键的作用,它的性能好坏直接影响板框压滤机过滤质量。目前市场上所使用的滤布,最常见的是合成纤维纺织品和滤布,根据材料不同,可分为聚酯,惠伦,聚丙烯、聚酰胺纤维,等等。 其性能特点可见下表： 由于涤纶耐强酸，所以此设计选用的滤布材质为涤纶。 2.2 过滤机的参数 2.3 滤板和滤框的设计以及强度计算 2.3.1 板框和滤板材料选择 滤板和滤框的材料选择聚丙烯塑料制成的板框,并添加填充剂,抗氧化剂和其他辅助材料,使其拥有非常良好的优势。聚丙烯塑料板框占市场80%以上的份额。这是因为它有良好的耐碱性的玻璃纤维增强塑料盘,能够适用于强酸、强碱性环境中使用;能够正常的使用高温,最高温度100 ~ 120℃;重力很小,使用时间长,一般可用一年多。 板框压滤机的滤板在表面设计有凹槽，方便安装滤布,引导滤液的流动,然后滤框和滤板组成液体流动通道。每个滤板的下方设有一个流体通过孔,滤板过滤出来的液体通过通道流出,止推板底部的孔将产生的液体排放出管外。 滤板 滤框 2.3.2 滤板的强度计算 滤板两个侧面的沟槽部分是承受着过滤压强。理论上两侧压强应当是相等的，但实际上在过滤过程中一开始滤板首先受到滤浆入口侧的压强，而且在压滤过程中由于液体流动受到障碍和压强损失等原因，滤板两侧的压力则失衡，多数滤板处于单侧受压状态，因而滤板需要具有一定大小的厚度才能确保足够的机械强度。 设滤板两侧过滤压强为和 Pa 则滤板所受的弯曲载荷 Pa 当取达到最大值为过滤压强最为安全，但滤板太厚，将导致过滤效率降低，成本增加。根据经验可得 P=5 Mpa 这时滤板中产生的最大应力的最大挠度应满足以下条件 Pa m 式中——压强差，Pa; b——短边的一半，m; t——板厚,m； E——弹性模量,Pa； ——许用应力,Pa； ——板的许用挠度,m,对于树脂类材质的滤板，可取b/130或b/200； ——取决于a/b的比值的系数可查下表得 a——长边的一半，m。 由上式可得出最小滤板厚度 = 取t=20mm契合设计条件 2.3.3 滤框的强度计算 过滤时，在过滤压强p的作用下，滤框承受了内部压强如右图。现将滤框的框边简化为两端固定作用有均匀载荷p的梁，故框边最大弯曲力矩为 （3—1） 而 N/m （3—2） 式中M——最大弯矩； ——单位长度上的载荷； l——滤框内边长； p——过滤压强； t——滤框厚度 从而可求的滤框各边的最大弯曲应力和最大挠度 即 （3—3） （3—4） 取d=40mm 契合设计条件 2.4 螺杆的设计及计算 2.4.1 螺杆螺纹类型的选择 选择梯形螺纹牙型角= 30°,内部和外部的梯形螺纹和锥螺纹紧密,不容易松散;其基本牙型根据GB / T5796.1 - 2005的规定。 2.4.2 选取螺杆材料 使用45钢 2.4.3 确定螺杆直径 耐磨性条件决定中径； 取， 则 由 可得 查国标对标准化 选择d=36mm 同时可查得p=6mm 2.4.4 自锁验算 自锁条件是 符合自锁条件 2.4.5 稳定性计算 细长螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳，为此应按稳定性条件验算螺杆的稳定性。 螺杆的临界载荷与柔度有关 由， =H+5t+1.5d=220+1.536+56=304mm 应进行校核 合理 2.4.6 校核螺纹牙强度 一般螺母的材料强度低于螺杆，故只校核螺母螺纹强度 由于D=36mm 剪切强度条件为： 查表得： 符合剪切强度条件； 弯曲强度条件为： 查表得 符合弯曲强度条件 2.5 横梁设计 横梁采用45号钢材料制，弯曲许用应力； 直径为d=30mm 作用在横梁上的力为滤板，滤框，紧推板及滤液重量G=105kg 横梁受压长度为l=0.78m 所以横梁受均匀载荷q=1.35kN/m 受力情况如下图所示： 通过一系列分析可知最大应力出现在最远处，于是有 ； 引用记号； 则有；又有 由以上可得最大弯曲应力为： 可见此圆形截面横梁满足强度满足规定的要求，选择是合理的。 2.6 压紧板设计 压紧板用以压紧滤板滤框，两侧的滚轮用以支撑压紧板在梁的轨道上滚动 即 （6—1） 由武汉理工大学出版社出版《机械设计》表8.9可得 （6—2） （6—3） 根据中个农业出版社出版《实用机械设计手册》（上）可查的 （6—4） 合理 轴承的寿命校核 假设当量载荷是 由公式= 契合设计要求 轴承的润滑 查资料书武汉理工大学出版社出版《机械设计》表8.11可得使用脂润滑 密封圈选用推销锁紧挡圈 GB/T883-1986 支座组件 机架是压滤机的基础部件，两端是止推板和压紧，两侧的梁将二者起来，梁用以支撑滤板、滤框和压紧板。 GB5780·86—M10 2.7.1 螺栓的校核 螺栓组不受任何工作负载的螺栓连接。即使连接不受任何工作负载,但螺母装配时已经被拧紧，因此，螺栓必然受到预紧力F＇和螺纹副摩擦力矩的作用。按照第四强度理论，螺栓危险截面上的当量应力为 故螺栓螺纹部分的强度条件为 或，式中——紧螺栓的需用拉应力，Mpa. 查表可得，M10的=8.367mm，许用应力取值范围为3~4，取=3.5Mpa。 操纵阀组件设计 操纵阀组件螺杆套、手轮支架、手轮部件、螺帽手轮支架螺杆套筒螺杆套筒 = 25.3kN 符合剪切应力条件 2.8.2 手轮与螺杆联接 采用螺栓使得手轮在螺杆轴向固定。在使用键传递转矩，键选用平键联接，再根据高等教育出版社出版《机械制图》附录表15可选的 键宽b=8mm 键高h=7 键长l=28 键挤压强度条件即 手轮是由手动转动，故满足挤压强度条件 2.9 安装及调试 安装调试应注意以下几点 地基结构应当由建筑工程人员按负荷情况做设计计算，地角螺栓位置可参见安装装配图，以两次灌浆法为宜 压滤机安装的地方应该有足够的空间,周围没有障碍物的表面，压滤机的最小距离不少于滤板的3倍边长,压滤机在最高点不低于滤板的2倍长度 机器应放置在混凝土基础或框架上,土地角螺栓固定进料侧架,和其他平台,在此基础上。 滤布材料,规格根据过滤材料,压力,温度和决定,应选择正真适合的滤布 板框整齐排放架根据相关要求,将处理滤板上的滤布整齐。 检查电源连接是不是正常。物理运动,检查电动机和扭转是不是满足要求,螺杆,齿轮润滑油第一先考虑。 3. 板框压滤机的操作规程 YF系列压滤机简单易操作可靠,大多采用按钮控制,也能够正常的使用触摸屏控制的非接触式,特殊情况可以配备各种安全保护装置,确保操作人员安全。操作方法 ： （一）滤前检查 1．操作前应检查进出管道，连接处是否有渗漏或堵塞，管道与压滤机板框、滤布是否保持清洁,压力泵及各阀门能否正常使用。 2．检查连接部件螺栓和螺母是否松动,紧固应随时调整,相对运动的零部件必须从始至终保持良好的润滑。 （二）准备过滤 1. 转动手轮，将压紧板退到适当位置，将滤板与滤框分开。 2. 清洁滤布挂在滤板和滤框之间,将孔对准,滤布必须大于板框的密封面,布孔必须小于管孔,板框必须整洁、并且注意不可以把过滤板框序列排错。 （三）过滤 1．打开滤液出口阀门，启动压力泵,逐步打开进气阀调节给水阀,调整过滤压力逐渐增加,一般小于0.6 MPa,起初,滤液经常浑浊,见见变得清澈。若板框之间有较大的泄漏,可适当增加压紧力,推动压紧板加压，因为滤布的毛细现象,仍有少量滤液渗漏,可用托盘托住。 （四）过滤结束 1．压力泵结束工作，并关闭进料口阀门 2．卸渣并将滤板、滤框、滤布冲洗干净,堆放整齐,以防板框变形,擦洗清洗场地及机架、保持场地和机架整洁。 3.切断外部电源，整个压滤工作结束。 4.板框压滤机的保养维护 为越来越好的利用和管理板框压滤机，提升产品质量，延长设备寿命，日常维护和保养板框压滤机是一个必不可少的环节，因此需做好以下几点： 1、常常检验核查板框压滤机的各连接部件有无松动，应及时紧固调整。 2、要经常清洗、更换板框压滤机的滤布，工作完毕时应及时清洗整理滤饼，不能在板框上干结成块，以防止再次使用时漏料。经常清理水条和排水孔，保持畅通。 3、定期更换板框压滤机的机器油，对于转动部件要保持拥有非常良好的润滑。 4、压滤机长时间不使用时应当上油封存，板框应平整地堆放在通风干燥的库房，堆放时的高度不宜超过2m，以防止板框的弯曲变形。 结束语 在学校、院系领导的安排下，咱们进行了为期近两个月的毕业设计，这也是我们大学的最后一次设计。 首先来说，这次设计是我学了两年本科全部课程之后的又一次重要检验。它考验了我是不是真的牢固掌握了全部所学的专业相关知识，以及运用知识的能力并且有没有广泛的视角来看待机械方面的问题。最后，这次设计使我得到一次大规模检索有关的资料的机会，提高了运用网络和专业软件辅助设计的能力。 不由感慨颇多，宝贵的大学学习生活转瞬即逝，无论如何，我们的毕业设计已结束了，我们要好好利用已经学到的知识并且要继续学习掌握新的知识，以便更新我们的知识系统。重要的是，我们要将所获取的各种知识运用于实践，并用实践来休整我们的不足和缺陷，使我们真正成为一名理论扎实而又具有很强的实践能力的机械工作。 参 考 文 献 [1] 何铭新 钱可强主编 机械制图，第五版，高等教育出版社 [2] 杨明忠 朱家诚主编,机械设计.武汉理工大学出版社 [3] 机械设计手册（下）.第二版，石油化工出版社 [4] 刘鸿文主编,材料力学第四版. 高等教育出版社 [5] 用机械设计手册（上，下），中国农业机械出版社 [6] 机械工程师手册(上).机械工业出版社 [7] 吴尚斌编著,公差配合使用技术手册.辽宁科学技术出版社 [8] 农业机械设计手册(上).机械工业出版社 [9] 无锡轻院、天津轻院合编,食品工艺学(上).轻工出版社 致谢 这次毕业设计得到了很多老师、同学和同事的帮助，其中我的导老师对我的关心和支持特别的重要，每次遇到难题，我最先做的就是向老师寻求帮助，而老师每次不管忙或闲，总会抽空来找我面谈，然后一起商量解决的办法。 另外，感谢校方给予我这样一次机会，能够独立地完成一个课题，并在这样的一个过程当中，给予我们各种方便，使我们在即将离校的最后一段时间里，能够更多学习一些实践应用知识，增强了我们实践操作和动手应用能力，提高了独立思考的能力。再一次对我的母校表示感谢。 感谢在整个毕业设计期间同学，和曾经在每个方面给予过我帮助的伙伴们，在大学生活即将结束的最后的日子里，我们再一次演绎了团结合作的童话，把一个庞大的，从来就没上手的课题，圆满地完成了。正是因为有了你们的帮助，才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识，更让我感觉到了知识以外的东西，那就是团结的力量。 最后，感谢所有在这次毕业设计中给予过我帮助的人 购买设计文档后加Q--1459919609免费领取图纸 购买设计文档后加Q--1459919609免费领取图纸 V

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