真空系统节能关键技术研究

发布时间：2017-05-18 21:12

  本文关键词：真空系统节能关键技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：真空搬运作为实现自动化的一种手段,在生产中得到了广泛的应用。真空产生装置有真空泵和真空发生器两种,两种真空产生装置只有在特定的工况下才能体现出自身的优势。目前,真空泵和真空发生器的选用方法比较盲目,没有一个明确的选用指标。真空系统的选型设计不合理,会导致生产效率降低、能源浪费。为了提高真空系统的效率,降低真空系统的运行成本和节约能源,本文通过理论分析与试验的方法对真空泵和真空发生器在不同工况下的实际能耗情况进行了研究,提出了真空泵和真空发生器选用的能耗判据公式。本论文完成的主要研究工作如下：(1)为了确定影响两种真空系统能耗的主要参数,建立了真空泵和真空发生器系统的数学模型,通过对两种真空系统数学模型的仿真计算,从理论上分析了各参数的变化对真空系统能耗的影响,为后续更好地分析两种真空系统提供了理论基础。(2)设计了两种真空系统的定常流试验系统。首先,对影响真空泵和真空发生器功率的主要参数进行了试验研究,得到了两种真空系统的功率在不同参数下的变化规律；其次,对影响两种真空系统抽气能力的流量特性曲线进行了测定,为后续研究提供了基础数据。(3)研究了两种真空系统在无流阻情况下真空度随时间的变化规律,得到两种真空系统在无流阻情况下建立真空度Pv所需要时间t的公式,通过分析可知最大吸入流量和最大真空度是决定真空系统抽气能力的关键参数,其中最大吸入流量是决定性参数。提出无量纲数Sr*以判断真空元件流阻对抽气能力的影响程度,研究了两种真空系统在有流阻情况下真空度随时间的变化规律,并给出了两种真空系统建立真空度Pv所需要时间t的修正公式,为设计实际的真空系统提供了理论依据。(4)构建了两种真空系统的定容积试验系统,对两种真空系统系统在不同工况下进行了大量的能耗试验。通过对理论和试验结果的分析、归纳和总结,提出真空泵和真空发生器选用的能耗判据公式。根据真空泵和真空发生器选用的能耗判据公式可求出两种真空系统能耗相交点所对应k*值的集合,当真空系统TOFF和TON的比值k满足kk*时,选用真空发生器真空系统节能；当真空系统TOFF和TON的比值k满足kk*时,选用真空泵真空系统节能。
【关键词】：真空泵 真空发生器 生产节拍 节能
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB753;TK018
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 注释表9-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 课题的研究背景与意义10-11
• 1.2 真空系统节能技术国内外发展现状分析11-15
• 1.2.1 真空发生器节能技术国内外发展现状分析11-14
• 1.2.2 真空泵节能技术国内外发展现状分析14-15
• 1.3 课题的来源与主要研究内容15-17
• 2 两种真空系统的建模及仿真研究17-36
• 2.1 典型的真空搬运系统17
• 2.2 真空产生装置的数学模型17-27
• 2.2.1 涡旋干式真空泵的数学模型17-20
• 2.2.2 真空发生器的数学模型20-27
• 2.3 搬运单元的数学模型27-29
• 2.3.1 考虑流阻情况下搬运单元的数学模型27-28
• 2.3.2 忽略流阻情况下搬运单元的数学模型28-29
• 2.4 两种真空系统的能耗评价方法29
• 2.4.1 真空泵真空系统的能耗评价方法29
• 2.4.2 真空发生器真空系统的能耗评价方法29
• 2.5 两种真空系统的仿真模型分析29-35
• 2.5.1 涡旋干式真空泵真空系统的仿真模型分析30-32
• 2.5.2 二级真空发生器真空系统的仿真模型分析32-35
• 2.6 本章小结35-36
• 3 两种真空系统的功率特性研究36-42
• 3.1 定常流试验系统设计36-38
• 3.2 真空泵的功率特性研究38-39
• 3.3 真空发生器的功率特性研究39-41
• 3.3.1 喉部有效面积对真空发生器性能的影响39
• 3.3.2 供气压力大小对真空发生器性能的影响39-40
• 3.3.3 吸入流量大小对真空发生器性能的影响40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 4 两种真空系统的抽气性能研究42-58
• 4.1 两种真空系统基于流量特性曲线的分类42-44
• 4.2 不考虑流阻情况下真空系统的抽气性能研究44-48
• 4.2.1 一级真空系统的抽气性能研究44-45
• 4.2.2 多级真空系统的抽气性能研究45-47
• 4.2.3 一级真空系统和多级真空系统抽气性能的对比研究47-48
• 4.3 考虑流阻情况下真空系统的抽气性能研究48-57
• 4.3.1 仿真模型的试验验证48-49
• 4.3.2 一级真空系统的抽气性能研究49-51
• 4.3.3 一级真空系统和多级真空系统抽气性能的对比研究51
• 4.3.4 多级真空发生器喷管的工作状态研究51-57
• 4.4 本章小结57-58
• 5 两种真空系统选用的能耗判据研究58-72
• 5.1 试验系统设计58-60
• 5.2 两种真空系统的单次抽吸试验60-63
• 5.2.1 两种真空系统的功率在抽吸过程中的变化规律60-61
• 5.2.2 两种真空系统真空度到达-70kPa的时间和能耗61-63
• 5.3 小泵与真空发生器ON-OFF能耗试验63-66
• 5.3.1 小泵与真空发生器ON-OFF能耗比较63-64
• 5.3.2 小泵与真空发生器选用的能耗判据分析64-66
• 5.4 大泵与真空发生器ON-OFF能耗试验66-68
• 5.4.1 大泵与真空发生器ON-OFF能耗比较66-67
• 5.4.2 大泵与真空发生器选用的能耗判据分析67-68
• 5.5 整车装配生产线真空系统的节能方案68-71
• 5.5.1 真空系统的抽气容积69
• 5.5.2 真空系统的方案69-71
• 5.5.3 整车装配生产线真空系统的节能方案71
• 5.6 本章小结71-72
• 6 结论与展望72-74
• 6.1 结论72-73
• 6.2 展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-78
• 附录78

【参考文献】

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1 张群生;黄诚;李华川;;真空技术在设备自动化中的应用[J];装备制造技术;2008年01期

  本文关键词：真空系统节能关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：377155