南水北调中线干渠藻类拦除设备设计及应用

发布时间：2023-03-11 06:24

　　随着南水北调中线工程的试运营,干渠局部藻类滋生,尤其是高温的夏季,藻类的生长和繁殖加快,严重影响水质,降低了整个工程的输水质量和经济效益。因此,需要在干渠各个渠段及其主要分水口门设置机械式除藻拦污设备,以解决干渠藻类滋生问题,保证总干渠水质达到二级水质标准。本文通过综合研究南水北调中线工程的实际工程情况,并以郑州段刘湾分水口的十八里河段作为典型渠段,完成了集藻类和污物拦截清除为一体的设备设计,主要内容如下:(1)根据工程背景和实际工况确定了整部设备的布置形式,对设备的主要分体结构和零部件进行了选型和布置,通过Soildworks软件对整体框架结构以及主要零部件进行三维建模,确定各零部件所选用尺寸及材料。(2)利用Fluent软件,对除藻机械所处流场进行流场分析,通过对相同流场内不同孔型滤网的分析得出结论:菱形孔滤网对流速衰减的影响最小。并最终将网格网眼的各项数据确定为:菱形网眼,丝径为1mm,螺距为6mm,节距为6mm,网眼密实度为0.21。(3)利用GX Works2软件完成了除藻清污设备的PLC控制系统设计,提升了设备的自动化程度。(4)利用有限元分析软件Workbench软件对除...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 除藻技术研究现状
        1.2.1 生物除藻技术
        1.2.2 化学除藻技术
        1.2.3 物理除藻技术
    1.3 课题的主要研究内容与方法
    1.4 本章小结
2 藻类爆发期应急处理专用设备总体方案设计与工作原理
    2.1 整机设计要求
    2.2 整机的布置与安装方案
    2.3 整机各结构布局
    2.4 除藻设备工作原理
    2.5 本章小结
3 除藻设备重要分体结构设计
    3.1 除藻机械的整体机架结构设计
    3.2 除藻设备的传动系统设计
        3.2.1 电动机的选择与计算
        3.2.2 减速器的工作原理与选择
        3.2.3 传动方案选择
        3.2.4 链传动受力分析
        3.2.5 传动链选型
        3.2.6 传动轴的强度校核
    3.3 冲洗机构
        3.3.1 喷嘴的设计与选择
        3.3.2 喷嘴结构形式的选择
        3.3.3 喷嘴出口至旋网距离确定
        3.3.4 水泵的选型
        3.3.5 水泵流量Q的确定
        3.3.6 水泵型号的选择
    3.4 排污机构
    3.5 拦藻滤网的选择与分析
        3.5.1 数值模型
        3.5.2 拦藻滤网的数值模拟分析
    3.6 本章小结
4 除藻设备的控制系统开发
    4.1 除藻设备控制系统要求
    4.2 控制系统的组成
        4.2.1 控制系统的硬件选型
        4.2.2 控制系统梯形图编写
    4.3 本章小结
5 线性静力学分析
    5.1 线性静力学结构静力分析基础
    5.2 除藻机结构静力学分析
    5.3 仿真结果
    5.4 本章小结
6 除藻专用设备的应用及藻水分离系统的提出
    6.1 设备的出厂前调试及试运行
    6.2 河南郑州十八里河段应用及存在的问题
    6.3 藻水分离系统
        6.3.1 藻水分离原理
        6.3.2 藻水振动分离装置方案设计
    6.4 本章小结
7 总结与展望
    7.1 论文的主要研究内容与成果
    7.2 论文创新点
    7.3 研究工作展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献



本文编号：3759366