TFS-TNi系列污水处理系统的设计计算及布局优化研究

发布时间：2017-03-29 15:07

  本文关键词：TFS-TNi系列污水处理系统的设计计算及布局优化研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：污水处理系统是指为使污水达到排水体指标或再次使用的要求而对其进行净化的设备¨。我国虽然有很多具有污水处理设备制造技术的企业,但是生产出的污水处理系统仍然存在可靠性差、技术水平低、无标准规范等问题。本文主要以扬州佳境环境设备有限公司的TFS-TNi-N-03-95-A型镍浓缩系统为研究对象,对其设计流程、整体布局、管道排布和支架设计等方面进行了研究,总结出了TFS-TNi系列产品通用设计流程,完善了整体布局,优化了管道排布,验证了支架的可靠性等,不仅指导了该系列产品当前的设计生产过程,更为其以后的标准化提供了技术支持。本文主要研究内容如下：(1)基于对TFS-TNi-N-03-95-A型镍浓缩系统设计流程的研究,整理出每个零部件的主要设计参数及其设计计算方法,总结出TFS-TNi系列产品的通用设计流程,并依此在VB6.0中创建设计计算平台,实现输入少量参数快速得到系统计算结果的目标,并能以Excel形式输出计算结果。最后将现有的计算结果在该平台下进行测试对比,验证该平台的有效性和可靠性。(2)基于系统的工艺流程,综合考虑其几何、物理和功能关系,利用最大最小划分方法对TFS-TNi-N-03-95-A型镍浓缩系统进行模块化设计。然后分别对各个模块进行布局优化,最后将各个模块的布局结果进行综合调整,得到整体布局,并完成零部件三维建模和装配。(3) TFS-TNi-N-03-95-A型镍浓缩系统管道布局的研究：系统的管道布局有一定难度,本文对整个布局空间创建了一个无网格布局模型,利用改进遗传算法寻优,在VB6.0中编程求解,得到各管道布局指导路线。最后根据实际情况对管道路线进行调整得到最终管道布局结果,并完成三维建模和装配。(4) TFS-TNi-N-03-95-A型镍浓缩系统支架的设计：支架是整个系统的支撑,在完成以上所有布局后,根据各个零部件的支撑需求设计出支架,然后利用HyperWorks有限元软件对支架进行强度和刚度分析。根据分析结果对支架的薄弱环节进行改进,计算验证了支架柱的长细比,得到支架的最终方案,并完成三维建模和装配。
【关键词】：污水处理系统 设计计算 布局优化 遗传算法 有限元分析
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 主要符号及下标说明9-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 污水处理系统简介及相关技术研究现状12-14
• 1.3 课题研究对象及主要内容14-17
• 第二章 设计计算平台的创建17-35
• 2.1 引言17-18
• 2.2 系统设计计算流程研究18-24
• 2.2.1 系统设计参数输入18-19
• 2.2.2 膜系统和各处流量计算19-21
• 2.2.3 泵、过滤器、水槽的计算21-23
• 2.2.4 管径计算23-24
• 2.2.5 其它零部件的计算24
• 2.3 计算平台的创建24-30
• 2.3.1 VB简介24-25
• 2.3.2 Excel对象模型及其使用25-26
• 2.3.3 计算平台的体系架构与系统功能26-27
• 2.3.4 平台界面的创建27-29
• 2.3.5 平台的程序编写29-30
• 2.4 计算平台的验证30-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第三章 系统整体布局的研究35-49
• 3.1 引言35
• 3.2 系统的模块化35-43
• 3.2.1 产品简化35-36
• 3.2.2 产品零部件的关联矩阵和关联图36-39
• 3.2.3 模块粗划分及最大最小划分39-40
• 3.2.4 精细划分40-43
• 3.3 系统的布局研究43-46
• 3.3.1 各模块布局优化43-45
• 3.3.2 系统平面布局研究45-46
• 3.4 系统三维模型的建立46-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 系统管道布局的研究49-57
• 4.1 引言49
• 4.2 管道布局问题描述49-50
• 4.3 模型的建立50-51
• 4.4 改进遗传算法求解51-54
• 4.5 布局结果及三维建模54-56
• 4.5.1 布局结果54-55
• 4.5.2 三维建模55-56
• 4.6 本章小结56-57
• 第五章 支架的设计57-67
• 5.1 引言57
• 5.2 支架的设计57-59
• 5.3 支架的线性静力分析59-61
• 5.3.1 静力分析基本理论59-60
• 5.3.2 支架的网格划分60-61
• 5.3.3 定义材料、约束、载荷与求解61
• 5.4 支架强度与刚度分析61-62
• 5.4.1 支架强度分析61
• 5.4.2 支架刚度分析61-62
• 5.5 支架的改进62-63
• 5.6 支架柱的长细比分析63-65
• 5.7 本章小结65-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 6.1 文章总结67
• 6.2 研究展望67-69
• 致谢69-71
• 参考文献71-75
• 附录A TFS-TNi-N-03-95-A系统结构图75-76

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