水下焊接固体废弃物回收系统设计与分析

发布时间：2017-09-25 23:24

  本文关键词：水下焊接固体废弃物回收系统设计与分析

  更多相关文章： 水下焊接 废弃物 回收净化系统 系统设计 实验分析

【摘要】：核能源是世界各国大力发展的清洁能源,在应对能源危机中扮演重要角色。但随着核电站数目的增加,人类也面临着核事故带来的巨大风险。核电站水池的池壁出现裂缝是较严重的事故之一,如果发生必须及时对裂缝进行焊合。传统的处理方法是将池水抽尽再进行人工焊合,效率低,成本高,且对焊接工人有辐射伤害。采用机器人进行水下在线焊合是一项正在发展的新技术,但焊接过程中的废弃物会对乏燃料池水质造成不允许的污染。因此,设计可以与机器人配套的废弃物回收净化装置,有效降低水下在线焊接对水池的污染具有重要的工程意义和经济价值。本课题在对水下焊接产生的废弃物进行分析的基础上,研制了一套水下焊接废弃物回收系统及配套的实验台,并进行了验证实验。调研了水下焊接产生的废弃物,对其进行分类,分别测定各组成成份的物理性质,为废弃物回收方式的确定提供依据。分析了废弃物的回收机理,建立了固相废弃物颗粒起动瞬间的起动模型和在水中输送时的输送模型,求解了输送颗粒所需流速,为回收系统的设计提供依据。进行了水阻力系数测定实验,应用起动模型,结合FLUENT仿真分析,求解水阻力系数值,验证了固体废弃物回收模型的可行性。根据对废弃物回收和水体净化处理任务的分析,提出了水下焊接废弃物回收系统的系统组成和构型方案,研制了水下焊接废弃物回收系统的原理样机以及配套的实验台。设计了回收系统原理样机对于废弃物的回收和对水体的净化处理的效能实验,测定了水质在回收净化前后的样本指标,验证了所设计的回收系统功能的有效性。基于主成份分析法原理,给各样本水质进行评分,利用多元线性回归法建立了水质与其影响因素之间的数学模型,进而得到各影响因素对水质影响程度的定量结论。进行了收集罩开口数目的FLUENT仿真,利用理论模型的临界流速判断了最佳开口数,进行了实验,实验结果与仿真分析一致性良好。
【关键词】：水下焊接 废弃物 回收净化系统 系统设计 实验分析
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X771
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 研究的目的和意义10
• 1.3 国内外研究现状10-19
• 1.3.1 水下废弃物回收方法研究现状10-14
• 1.3.2 水质净化处理方法研究现状14-16
• 1.3.3 废气净化处理方法研究现状16-19
• 1.4 本课题主要研究内容19-20
• 第2章 水下焊接废弃物及其回收特性分析20-40
• 2.1 废弃物组成成份分析20-23
• 2.1.1 气体相废弃物成份分析21-22
• 2.1.2 溶解相废弃物成份分析22-23
• 2.1.3 固体相废弃物成份分析23
• 2.2 固体废弃物分类与物理特性测量23-27
• 2.2.1 固体废弃物分类23-24
• 2.2.2 物理特性测量24-27
• 2.3 固体废弃物回收机理27
• 2.4 起动模型27-34
• 2.4.1 模型的建立27-30
• 2.4.2 模型的应用与参数求解30-34
• 2.5 输送模型34-38
• 2.5.1 模型建立34-36
• 2.5.2 模型应用36-38
• 2.6 本章小结38-40
• 第3章 水下焊接固体废弃物回收系统的设计40-48
• 3.1 废弃物回收系统的功能及要求40-41
• 3.2 废弃物回收系统的方案设计41-42
• 3.3 废弃物回收系统的工作原理42-43
• 3.4 废弃物回收系统的设计43-46
• 3.4.1 泵的选择43-44
• 3.4.2 过滤容纳机构的设计44-45
• 3.4.3 拨渣机构的设计45-46
• 3.5 辅助实验台的设计46-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第4章 固体废弃物回收系统实验与分析48-62
• 4.1 辅助实验台的总成48-49
• 4.2 废弃物回收系统的作业性能实验49-56
• 4.2.1 实验设计49
• 4.2.2 实验结果49-52
• 4.2.3 数据处理与回收净化后水质评价模型52-56
• 4.3 收集罩对固体废弃物回收性能影响实验56-61
• 4.3.1 实验设计及目的56-57
• 4.3.2 收集罩流场FLUENT仿真分析57-59
• 4.3.3 实验结果与分析59-61
• 4.4 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-67
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果67-69
• 致谢69-70
• 个人简历70

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 俞建荣,张奕林,蒋力培;水下焊接技术及其进展[J];焊接技术;2001年04期

2 朱加雷,俞建荣,焦向东,周灿丰,蒋力培,罗建,蒲雨龙;水下焊接技术研究和应用的进展[J];焊接技术;2005年04期

3 王中辉;齐铂金;蒋力培;焦向东;周灿丰;吕涛;;高压干法水下焊接技术发展现状[J];焊接;2005年10期

4 高辉;;焊接发展史(三)——水下焊接技术发展史[J];焊接技术;2007年01期

5 梁亚军;薛龙;吕涛;王中辉;邹勇;;水下焊接技术及其在我国海洋工程中的应用[J];金属加工(热加工);2009年04期

6 唐德渝;龙斌;郑树森;;海洋石油工程水下焊接技术的现状及发展[J];金属加工(热加工);2009年04期

7 朱加雷;焦向东;蒋力培;周灿丰;;水下焊接技术的研究与应用现状[J];焊接技术;2009年08期

8 ;我国核电检修水下焊接技术研发取得重大突破[J];国防制造技术;2009年04期

9 张金利;黄华;李庆会;梁建辉;;水下焊接技术应用现状及发展趋势探讨[J];企业技术开发;2010年21期

10 刘安峥;文宇;黄峰;柳斌;赵百龙;;水下焊接技术研究与应用的新进展[J];科技信息;2012年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 朱加雷;俞建荣;焦向东;周灿丰;蒋力培;;水下焊接技术研究和应用的进展[A];第十一次全国焊接会议论文集（第2册）[C];2005年

2 续明;陈勇;刘丰;王鑫;;水下焊接技术在海洋工程中的应用和发展[A];中国海洋石油总公司第三届海洋工程技术年会论文集[C];2012年

3 杜则裕;;石油管道及海洋结构的水下焊接技术[A];第四届石油工程焊接技术交流研讨会论文集[C];2006年

4 张彤;钟继光;王国荣;;药芯焊丝微型排水罩局部干法水下焊接的研究[A];第九次全国焊接会议论文集（第2册）[C];1999年

5 宋宝天;宋炀;;我国水下焊接与切割技术发展概况[A];救捞专业委员会2002年学术交流会论文集[C];2002年

6 马陈勇;赵继文;宋文强;;水下焊接技术在海洋工程中的应用及发展趋势[A];第十三届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集[C];2007年

7 韩焱飞;郭宁;张琳琳;王芳;薛良昌;程双球;;水下湿法焊接材料研究进展[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

8 刘桑;钟继光;王国荣;;水下焊接研究与应用的新进展[A];第九次全国焊接会议论文集（第2册）[C];1999年

9 石永华;王国荣;李根全;金时麟;;管线钢中沉淀物对水下焊接粗晶区韧性的影响[A];第九次全国焊接会议论文集（第2册）[C];1999年

10 陈晓强;丁少勤;李有富;;钻井平台防腐检测装置的水下焊接与安装[A];救捞专业委员会2005年学术交流会论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前6条

1 记者 宋时飞;国家核电实现核电检修水下焊接技术研发重大突破[N];中国经济导报;2009年

2 陈庆华 袁新华;大型构件水下焊接机器人入选“863”计划[N];中国船舶报;2008年

3 李玉　冯学泽;上海津沪：打造水下海洋工程一流品牌[N];人民日报海外版;2011年

4 记者 魏东　通讯员 陈强;我国掌握200米水下焊接及深海潜器焊接技术[N];科技日报;2011年

5 王江霞;我国掌握200米水下焊接及深海潜器焊接技术[N];中国石化报;2011年

6 黄倩文;我国掌握海洋焊接关键技术[N];中国海洋报;2013年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 朱加雷;核电厂检修局部干法自动水下焊接技术研究[D];北京化工大学;2010年

2 石永华;基于视觉传感的药芯焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统[D];华南理工大学;2001年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 胡翱;微型罩局部干法焊接风场结构与电弧特性研究[D];南昌航空大学;2015年

2 吴跃;水下焊接固体废弃物回收系统设计与分析[D];哈尔滨工业大学;2016年

3 徐坤刚;旋转电弧水下焊接工艺的研究[D];南昌大学;2009年

4 王兆强;水下焊接超声传感高精度测距及应用研究[D];南昌航空大学;2012年

5 陈建平;局部干法水下焊接工艺及焊缝质量研究[D];南昌大学;2013年

6 高洪宇;水下焊接送丝机的研制及水下焊接工艺实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

7 何银水;水下焊接焊缝的识别与跟踪[D];南昌大学;2006年

8 熊勇;旋转电弧水下焊缝识别与跟踪控制方法的研究[D];南昌大学;2009年

9 李志彪;基于超声波的水下焊缝识别的研究[D];南昌大学;2013年

10 董义令;压力自平衡式水下焊接设备防水系统研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

，

本文编号：920195