本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS的大型旋轉(zhuǎn)填料床研發(fā)

  更多相關(guān)文章： 旋轉(zhuǎn)填料床 工業(yè)化放大 ANSYS 模擬 兩端支撐 支座支撐

【摘要】：旋轉(zhuǎn)填料床作為高效的傳質(zhì)設(shè)備,具有體積小、效率高的特點(diǎn),但在設(shè)備工業(yè)化放大時(shí)轉(zhuǎn)軸上存在較大應(yīng)力,導(dǎo)致設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定性較差,無(wú)法滿足工業(yè)化應(yīng)用的要求。本文通過(guò)ANSYS對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行瞬態(tài)分析,分析了轉(zhuǎn)子應(yīng)力和形變的分布,總結(jié)出轉(zhuǎn)子在不同結(jié)構(gòu)不同操作參數(shù)下的應(yīng)力形變分布規(guī)律,提出了旋轉(zhuǎn)填料床適合工業(yè)化放大的結(jié)構(gòu)方案,并設(shè)計(jì)了兩種適合放大的旋轉(zhuǎn)填料床。本文首先通過(guò)ANSYS對(duì)轉(zhuǎn)子的瞬態(tài)模擬,研究了支撐類型、轉(zhuǎn)子直徑、轉(zhuǎn)速、持液量對(duì)轉(zhuǎn)子應(yīng)力和變形分布的影響,根據(jù)模擬結(jié)果提出了結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。然后設(shè)計(jì)了一臺(tái)轉(zhuǎn)子直徑1000mm的旋轉(zhuǎn)填料床,采用兩端支撐的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),氣體處理量為1130m3/h;一臺(tái)轉(zhuǎn)子直徑1500mm的旋轉(zhuǎn)填料床,采用支座支撐的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),氣體處理量為3260m3/h。對(duì)每一種旋轉(zhuǎn)填料床分別設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)軸、氣液進(jìn)出口管、轉(zhuǎn)子、筒體、液體分布器,對(duì)轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子進(jìn)行了強(qiáng)度校核,并計(jì)算了旋轉(zhuǎn)填料床運(yùn)行需要的功率。本文研發(fā)的兩種旋轉(zhuǎn)填料床具有處理量大,運(yùn)行平穩(wěn)的特點(diǎn)。轉(zhuǎn)子采用鼠籠型結(jié)構(gòu),下端由支撐筋板支撐,增大了孔隙率,降低了氣體通過(guò)的阻力。而且支座支撐旋轉(zhuǎn)填料床不需要?jiǎng)用芊庋b置,能實(shí)現(xiàn)氣體的強(qiáng)制錯(cuò)流。本文的研究對(duì)旋轉(zhuǎn)填料床的工業(yè)化推廣具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：旋轉(zhuǎn)填料床 工業(yè)化放大 ANSYS 模擬 兩端支撐 支座支撐
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ051.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀10-13
• 1.1.1 折流板式10-11
• 1.1.2 填料式11-13
• 1.2 傳動(dòng)支撐裝置研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 單端支撐14-15
• 1.2.2 兩端支撐15-16
• 1.3 液體分布器結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 靜止液體分布器17-18
• 1.3.2 轉(zhuǎn)動(dòng)液體分布器18-19
• 1.4 導(dǎo)流葉片研究進(jìn)展19-20
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容20-22
• 2 基于Ansys的有限元模擬22-48
• 2.1 模擬方案設(shè)計(jì)22-24
• 2.2 有限元模型建立24-30
• 2.4 有限元分析30-36
• 2.4.1 材料定義30-31
• 2.4.2 網(wǎng)格劃分31-34
• 2.4.3 邊界約束和載荷設(shè)置34-35
• 2.4.5 求解計(jì)算35-36
• 2.5 結(jié)果分析36-46
• 2.5.1 應(yīng)力分析36-42
• 2.5.2 形變分析42-46
• 2.6 優(yōu)化方案46-47
• 本章小結(jié)47-48
• 3 兩端支撐旋轉(zhuǎn)填料床設(shè)計(jì)48-70
• 3.1 填料設(shè)計(jì)49-53
• 3.1.1 填料選型49-50
• 3.1.2 填料尺寸50-53
• 3.2 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)53-58
• 3.2.1 轉(zhuǎn)子尺寸53-55
• 3.2.2 強(qiáng)度校核55-58
• 3.3 液體分布器及氣液接管設(shè)計(jì)58-62
• 3.3.1 液體分布器及液體接管58-59
• 3.3.2 氣體接管59-62
• 3.4 功率計(jì)算和電機(jī)選擇62-63
• 3.5 轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)63-64
• 3.6 筒體設(shè)計(jì)64-66
• 3.7 附件選擇66-68
• 3.7.1 軸承66-67
• 3.7.2 機(jī)械密封67-68
• 3.7.3 接管法蘭68
• 本章小結(jié)68-70
• 4 支座支撐旋轉(zhuǎn)填料床設(shè)計(jì)70-89
• 4.1 填料設(shè)計(jì)72-75
• 4.1.1 填料選型72
• 4.1.2 填料尺寸72-75
• 4.2 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)75-79
• 4.2.1 轉(zhuǎn)子尺寸的確定75-77
• 4.2.2 強(qiáng)度校核77-79
• 4.3 液體分布器及氣液接管設(shè)計(jì)79-82
• 4.3.1 液體分布器及液體接管79-80
• 4.3.2 氣體接管80-82
• 4.4 功率的計(jì)算和電機(jī)的選擇82-84
• 4.5 轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)84-85
• 4.6 筒體設(shè)計(jì)85-86
• 4.7 附件選擇86-88
• 4.7.1 軸承86-87
• 4.7.2 法蘭87-88
• 本章小結(jié)88-89
• 總結(jié)與展望89-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 致謝95-96
• 攻讀學(xué)位期間獲得的學(xué)術(shù)成果目錄96-97

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本文編號(hào)：836953