化学工业中固液分离机的设计及工作过程控制研究

发布时间：2017-06-13 01:05

  本文关键词：化学工业中固液分离机的设计及工作过程控制研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：科学技术大力发展的今天,工业生产过程朝着大型化、智能化、自动化方向快速前进。社会经济水平快速提升的同时,固液分离技术在生产过程中的应用也日益增多,如何在控制较低成本的前提下,在高整合平台中利用合适的设备及手段,实现分离流程的自动化控制,达到更高效的成果,这在工业生产进程中需要重点解决。鉴于单片机芯片的简单操作性,所以本文提出使用微型控制芯片作为核心,与上位机相连,结合外接电路的使用,完成流程运行中参数的检测、信号的处理以及设备的控制,展开对试验型分离系统的研究。本课题的研究设计方案考虑了系统整体的硬件及其电路部分和软件两大方面。在硬件电路方面,本篇文章在第三章先是将系统结构划分为四个部分,包括工作部分(分离单元)、动力系统(空气压缩)、传输系统(循环泵)以及过程控制(工艺流程控制),这是这次方案设计的主体结构。而在结构的硬件电路方面分几个重要模块,包括核心单片机控制及其外围电路、流量检测模块、差压检测模块、阀门和循环泵的硬件驱动,在这些方面分别对各自的硬件电路设计、检测机理,还有相应的PID算法等作了详细的说明。方案中考虑到操作人员与系统的交互,添加了上位机的设计。利用组态软件对人机界面进行编辑制作,通过以太网或USB接口方式向其中下载编写程序,完成操作人员、工作系统和控制介质的统一结合,真正实现过程的自动化控制。操作人员可以利用交互平台,很直观地对过程工作状态和其中的观测参数进行监控,实时的掌握动态,进而方便的根据实际情况作出调整。本次提出的方案中,第一个优势是双筒形结构。在单桶工作、清洗循环中会出现停机,这在连续生产过程中是难以接受的,而且多次的拆卸可能会影响分离介质的有效利用。双筒形结构可以很好的避免这一点,在一台罐体已经到达需要清洗的临界点时,系统可以自动切换,开启另一台设备进行分离处理,此时原先的设备开始清洗操作,这样保证了生产过程的连续性。第二个是采用金属编织烧结网作为过滤材料,这样克服了传统柔性材料不易清渣、使用寿命短等缺点。试验中利用浊度检测设备,在分离试验过程的关键工艺点进行在线监测,通过不同阶段料浆的检测数据获得当前料浆处理前(后)悬浮物的含量值,以此为依据自动调节系统参数,达到工艺设计的最佳工作效果。根据这次所选取的试样检测结果,本文认为已经达到了预设的要求,完成了对固液体系的有效分离。
【关键词】：固液分离 自动控制 单片机 指令通信 PID算法
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ051.8
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-25
• 1.1 引言15-20
• 1.1.1 固液分离15
• 1.1.2 分离技术15-17
• 1.1.3 分离设备的结构17-20
• 1.2 分离技术的发展趋势20-23
• 1.2.1 国外研究进展21-22
• 1.2.2 国内研究状况22-23
• 1.2.3 发展的趋势23
• 1.3 本文研究的内容和意义23-25
• 1.3.1 本文研究的内容23-24
• 1.3.2 本文研究的意义24-25
• 第二章 影响固液分离的主要因素25-37
• 2.1 被分离对象的性质25-28
• 2.1.1 粒度25-27
• 2.1.2 颗粒的密度27
• 2.1.3 表面电性及润湿性27-28
• 2.2 液相的性质28-30
• 2.2.1 表面张力28-29
• 2.2.2 液体的粘度29-30
• 2.3 过滤材料30-36
• 2.3.1 过滤介质的分类30-32
• 2.3.2 过滤介质的特性32-35
• 2.3.3 过滤介质的选择35-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第三章 分离机的硬件设计37-61
• 3.1 系统的结构37-42
• 3.1.1 分离单元38-39
• 3.1.2 送/卸料39-40
• 3.1.3 清渣动力40-41
• 3.1.4 阀门系统41-42
• 3.2 系统控制部分42-59
• 3.2.1 单片机控制单元46-49
• 3.2.2 流量的检测49-52
• 3.2.3 过程压差的检测52-54
• 3.2.4 电阀门的驱动54-56
• 3.2.5 送料泵的硬件驱动56-59
• 3.3 本章小结59-61
• 第四章 上位机软件的设计61-69
• 4.1 上位机组态软件61-63
• 4.1.1 软件的设定61-62
• 4.1.2 应用界面的绘制62-63
• 4.2 上位机界面结构63-65
• 4.3 与下位机的通信65-69
• 4.3.1 CAN总线65-67
• 4.3.2 通信协议的制定67-69
• 第五章 分离效果的检测分析69-75
• 5.1 悬浮物含量检测的原理和方法69-72
• 5.2 分离实验72-73
• 5.3 测试结果分析与总结73-75
• 第六章 总结与展望75-77
• 6.1 总结75-76
• 6.2 展望76-77
• 附录A77-79
• 附录B79-81
• 参考文献81-85
• 致谢85-87
• 作者简介87-88

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 宗秉荫;;一种新的固液分离设备试验[J];云南冶金;1976年03期

2 ;固液分离过程的界面效应[J];化工装备技术;1992年02期

3 ;固液分离的场助技术的作用[J];化工装备技术;1993年01期

4 程育;;一种高效固液分离设备[J];中国锰业;1993年02期

5 姚公弼;固液分离的应用和发展概况[J];过滤与分离;1994年02期

6 王钰龙;;福建研制出有效治理污水的固液分离机[J];农业知识;2004年27期

7 丁忠浩,卢寿慈;复合固液分离设备的设计及工业应用[J];环境科学与技术;2000年04期

8 张慧,孙世钢;螺旋式固液分离设备的分类及应用[J];大连大学学报;2004年04期

9 孔祥华;曹尔玲;杨晶;;药物生产固液分离的工艺放大与风险分析[J];黑龙江科技信息;2007年08期

10 胡泊;;浅析药物固液分离的生产工艺及试验[J];黑龙江科技信息;2009年10期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 方志坚;颜明娟;叶美锋;;畜牧场污水固液分离后干物质处理利用[A];福建省科协第六届学术年会节能与可再生能源分会专刊[C];2006年

2 李子明;王化祥;崔瑞芝;;油脂工业中的固液分离及设备现状与发展[A];当代包装和食品机械——2000年全国包装和食品机械及相关技术发展研讨会论文集[C];1992年

3 杭岳忠;罗克健;;QFQ浅池气浮装置的研究与应用[A];中国水污染防治技术装备论文集（第六期）[C];2000年

4 常志州;黄红英;吴军伟;马艳;叶小梅;杜静;;猪、奶牛便粪粒径及养分分布与固液分离效率的关系[A];第三届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2009年

5 周相宙;王玮;陶红蕾;;化学反应+微滤膜固液分离法在电镀工业园废水中的应用[A];2012中国环境科学学会学术年会论文集（第三卷）[C];2012年

6 周相宙;王玮;陶红蕾;;化学反应+微滤膜固液分离法在电镀工业园废水中的应用[A];创新驱动与转型发展——青岛市第十一届学术年会论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 巫奕龙;有效治理畜牧业污水的固液分离机[N];中国乡镇企业报;2004年

2 特约记者王苏军;142团引进牲畜粪便固液分离机[N];石河子日报(汉);2010年

3 鲁毅;走好“四步棋” 降低固液分离工艺放大风险[N];中国医药报;2006年

4 金亚飚;新型高效固液分离器 在热轧浊循环水处理中的应用[N];世界金属导报;2012年

5 陈孟熙 刘明瑶 刘启能;长富乳业两项目通过专家技术鉴定[N];中国工业报;2005年

6 记者 彭溢;我省一国际科技合作项目获成功[N];黑龙江日报;2010年

7 陈君;世界最大快速压滤机研制成功[N];科技日报;2006年

8 本报记者 江河 顾磊;让养殖场畜禽粪便“变废为宝”[N];江苏农业科技报;2008年

9 刘飞;细粒物料热压过滤干燥脱水技术效果好[N];中国冶金报;2007年

10 浙江省畜牧兽医局邋全国畜牧总站体系建设与推广处;蓝天模式：区域配套 循环共生[N];农民日报;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李斌;化学工业中固液分离机的设计及工作过程控制研究[D];西安电子科技大学;2016年

2 吴军伟;畜禽粪便固液分离技术研究[D];南京农业大学;2009年

3 梁曦;错流涡旋式高效固液分离器的试验研究与流场的数值模拟[D];合肥工业大学;2010年

4 陈方明;餐厨废弃物油脂分离技术[D];南京理工大学;2015年

5 李建勋;立式土壤淋洗试验机固液分离系统设计[D];沈阳大学;2015年

6 余华堂;石马河流域规模化养猪场废水固液分离技术及工艺研究[D];武汉大学;2005年

7 甄斌;ε-聚赖氨酸高效提取工艺构建：固液分离与脱色工艺研究[D];江南大学;2015年

8 申江涛;KP-250螺旋挤压式固液分离机开发研究[D];中国农业机械化科学研究院;2014年

9 郎建;MIOD脱氮除磷及侧沟式固液分离器机理研究[D];重庆大学;2002年

10 刘斌;固液两相流沉降模型与数值模拟研究[D];太原科技大学;2009年

  本文关键词：化学工业中固液分离机的设计及工作过程控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：445340