自清洗过滤器的设计及过滤网承载能力分析

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1、北京化工大学硕士学位论文自清洗过滤器的设计及过滤网承载能力分析姓名：潘子衡申请学位级别：硕士专业：化工过程机械指导教师：钱才富20090603摘要自清洗过滤器的设计及过滤网承载能力分析自清洗过滤器是一种70年代末发展起来的新型过滤设备，具有很多优点，其中最主要的优点是利用水压自我操作、自我清洗、清洗时不停止过滤，因而广泛应用于工业、农业、市政等行业或部门的过滤分离。本论文采用有限元数值分析方法，对吸污式自清洗过滤器的结构进行了分析设计，并对过滤网的承载能力进行了数值分析。吸污式自清洗过滤器主要由过滤部件与传动部件组成，过滤部件包括受压简体、滤网及吸污器。本分析的过滤器为自制

2、小型过滤器，其法兰采用非标法兰，因此对法兰及其与封头的连接利用ANSYS进行了应力分析，并按照分析设计法对其应力强度进行校核。应用ANSYS对楔形过滤筛网进行了应力分析和强度校核，并在结构和载荷参数化的基础上，采用VB开发了ANSYS前后处理程序，以方便过滤网的分析设计。此外，本论文还研究了自清洗过滤器的过滤机理，并使用计算流体动力学(CFD)分析软件CFX对过滤器内部整体流场以及各部件内部流场都进行了模拟，得到了压力分布、速度分布等流场分布特性。在此基础上，通过改变吸污器的排污管直径、吸管直径、吸嘴直径，研究了其内部流场的变化，并根据吸污效果对吸污器进行了合理设计。关键词

3、：自清洗过滤器，过滤机理，流场分析，吸污器，有限元分析AbstractDESIGNOFSELF．CLEANINGF11月ERSANDLoAD．CARRYINGCAPACITYANALYSYSOFFILTERINGSCREENABSTRACTSelf-cleaningfilterisanewtypeoffiltrationequipmentdevelopedattheendofthe70s20thcentury．Ashavinglotsofadvantages，suchashydraulicself-operation，non—stopcleaning，itiswidelyu

4、sedinindustries，agricultureandmanyotherfields．Thestructureoftheself-cleaningfilterandtheanalysisoftheload-carryingcapacityofthefilteringscreenarestudiedbymeansoffiniteelementnumericalsimulation．Suctiontypeoffilterhas2pars：filtrationpartandtransmissionpart．Thefiltrationpartconsistsofpressur

5、evessel，filtercylinderandsuctionscanner．Inthispaper,strengthcheckfortheconnectionoftheheadandthenon—standardedflangeisstudiedbyusingthesoftwareANSYS．Designandtheanalysisofthefilteringscreenarealsostudiedbasedonaparametricmodelingforthestructureandloadings，andVBsottwareisusedtoprogramthepre

6、processandpostprocessoperationofANSYStofacilitatethedesignofthefilter．Filteringmechanismofsuctionfilterisalsostudiedinthispaper．TheIII北京化工大学硕士毕业论文flowfieldofthemediuminsidethesuctionfilterisinvestigatedbyusingCFDsimulationofCFXsoftware．Distributionsofthepressureandvelocityareobtained．Byana

7、lyzingtheflowfieldwhenchangingthesuctionscannergeometries，thesuctionscannerstructureisreasonablydesigned．KEYWORDS：self-cleaningfilter,filteringmechanism，analysisofflowfield，suctionscanner,finiteelementanalysisIV符号说明一次应力，MPa一次总体薄膜应力，MPa一次弯曲应力，MPa一次局部薄膜应力，MPa二次应