本文關(guān)鍵詞： 稀土產(chǎn)品 正壓過濾 工藝設(shè)備 自動化 過濾流場分析　出處：《集美大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：稀土元素由于特殊的原子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致它們具有優(yōu)異的發(fā)光特性,因此稀土產(chǎn)品被廣泛使用在各行各業(yè)中,然而稀土資源的珍貴性就對其加工處理技術(shù)和設(shè)備提出了更高的要求。過濾脫水作為后續(xù)處理稀土產(chǎn)品的一個重要步驟,其生產(chǎn)工藝技術(shù)和設(shè)備也在面臨不斷的挑戰(zhàn)與發(fā)展。在生產(chǎn)過程自動化需求的大環(huán)境下,本文針對某企業(yè)實際要求對其用于稀土產(chǎn)品濾水處理的一套過濾工藝及其設(shè)備進(jìn)行了分析與改進(jìn)。稀土產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,過濾脫水工藝過程是濾水處理設(shè)備設(shè)計的關(guān)鍵。文中首先簡要分析了稀土熒光粉的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)過程對過濾脫水的工藝要求。在原有過濾生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上,提出了增加熱風(fēng)干燥過程,并利用Pro/E軟件對過濾系統(tǒng)管路和設(shè)備進(jìn)行了合理的空間布置。根據(jù)已有濾芯的工作情況,修改濾芯的結(jié)構(gòu),在不影響過濾效率的條件下,有效提高了濾餅的附著能力,保證了正壓脫水和熱風(fēng)對濾餅的作用時間,提高了濾餅的干燥度。計算了濾芯的過濾能力、濾布和濾餅產(chǎn)生的壓降,并得到總壓降計算公式;根據(jù)生產(chǎn)要求,設(shè)計選擇了管徑規(guī)格、閥門以及打料泵,對過濾壓力容器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,并利用ANSYS軟件對其進(jìn)行有限元強度校核。為提高生產(chǎn)效率,保證工藝過程先進(jìn)性和可靠性,根據(jù)生產(chǎn)工藝過程所需的分段處理時間、工作壓力等參數(shù),設(shè)計通過可編程控制器(PLC)控制電磁閥開啟或報警,完全實現(xiàn)工藝生產(chǎn)過程電氣自動化。討論了過濾控制系統(tǒng)電路、元器件和接口等軟硬件設(shè)計。通過對濾芯結(jié)構(gòu)的簡化,建立了4個不同濾餅厚度下的過濾流場模型,分別從邊界條件和濾芯結(jié)構(gòu)兩個方面對濾孔產(chǎn)生的平均壓差變化和過濾時出口平均速度變化進(jìn)行分析,并通過對比選出了濾芯過濾的最佳邊界條件和濾芯結(jié)構(gòu)。本文根據(jù)企業(yè)實際需求,研究了稀土熒光粉過濾工藝設(shè)備的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù),研究的設(shè)備可以提高過濾生產(chǎn)工藝中的過濾精度和熒光粉的脫水率,既保證了企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,還減少了環(huán)境污染。因此,具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
[Abstract]:Due to their special atomic structure, rare earth elements have excellent luminescent properties, so rare earth products are widely used in various industries. However, the scarcity of rare earth resources puts forward higher requirements for its processing technology and equipment. Filtration dehydration is an important step in the subsequent processing of rare earth products. Its production process technology and equipment are also facing constant challenges and development. In the production process automation environment, This paper analyzes and improves a set of filtration process and its equipment for rare earth products in accordance with the actual requirements of a certain enterprise. The process of filtration dehydration is the key to the design of filter water treatment equipment. Firstly, the production process of rare earth phosphors and the process requirements for filtration dehydration are briefly analyzed in this paper. It is proposed that the hot air drying process be increased, and the reasonable space arrangement of the pipe and equipment of the filter system is carried out by using Pro/E software. According to the working conditions of the existing filter elements, the structure of the filter element is modified without affecting the filtration efficiency. The adhesion ability of filter cake is improved effectively, the action time of positive pressure dehydration and hot air on filter cake is guaranteed, and the drying degree of filter cake is improved. The filter ability of filter core, the pressure drop produced by filter cloth and filter cake are calculated, and the calculation formula of total pressure drop is obtained. According to the production requirements, the pipe diameter specification, valve and charging pump are selected to design the structure of the filter pressure vessel, and the finite element strength check is carried out by using ANSYS software. In order to improve the production efficiency, To ensure the advanced and reliability of the process, according to the processing time, working pressure and other parameters required by the production process, the programmable controller (PLC) is designed to control the solenoid valve to open or alarm. The design of hardware and software of filter control system circuit, components and interfaces are discussed. By simplifying the structure of filter element, four filter flow field models with different filter cake thickness are established. The variation of the average pressure difference produced by the filter hole and the average velocity of the outlet during filtration are analyzed from the two aspects of the boundary conditions and the structure of the filter core, respectively. The optimum boundary conditions and filter element structure of filter element filtration were selected by comparison. According to the actual demand of enterprises, the key technologies of rare earth phosphor filter technology were studied in this paper. The equipment studied can improve the filtration precision and the dewatering rate of phosphor in the filtration production process, which not only guarantees the product quality and production efficiency of the enterprise, but also reduces the environmental pollution. Therefore, it has good economic and social benefits.
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.85

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本文編號：1534645