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简析控制砂浆泵阀系统设计和制约

收藏本文 2024-02-03 点赞:6366 浏览:21958 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着现代工业化程度的日益提升,化工、冶炼等行业对离心泵的需求量越来越大,而砂浆泵因其优良的性能在单级单吸离心泵中占很大比例。设计性能优良的砂浆泵已成为流体机械行业探讨的热点之一。本课题旨在通过先进设计策略设计出水力性能较好的砂浆泵叶轮以及重要零件,同时在确保利用要求的情况下节约原材料;设计流道性能良好的进、出口电磁阀门;编制plc防空转制约程序避开砂浆泵发生汽蚀;进行节能调速制约探讨实现砂浆泵的节能制约,以而达到节约能源、提升效率的目的。该课题为今后砂浆泵新产品的开发提供论述依据。本论文以叶片型线、包角和厚度对砂浆泵性能的影响入手,根据设计要求经过浅析、计算得到了最合理的叶轮设计案例,并将通过该案例设计的叶轮与利用传统策略设计的叶轮及全流域进行了ANSYS CFX数值计算,通过对计算结果的浅析,验证了该案例的可行性。对砂浆泵各零部件进行布置,以而确定它们的结构及尺寸,通过计算得到泵托架和轴的受力分布,采取ANSYS中静力学浅析的策略对它们进行浅析,验证它们的可靠性;对砂浆泵整机进行了基于ADAMS的运动学和动力学仿真;设计了进、出口电磁阀门,并对其流道进行FLUENT数值计算,根据计算结果对流道结构进行改善,改善了阀门流道的性能;浅析了五种砂浆泵在正常运转时的进口速度,编制PLC程序对系统进行防空转制约,将程序导入实验台进行模拟实验,其结果完全符合砂浆泵的防空转制约要求,以而达到利用制约手段防止泵运行历程中出现空转现象、避开过流部件因汽蚀损坏的目的;提出了利用现约论述设计制约器实现对泵的节能调速制约的设想,浅析了泵配套电机的可调速范围,并通过浅析计算得到了泵在可调速范围内几种转速下的性能参数值,建立砂浆泵系统的近似数学模型和参考模型,设计模糊制约器后运用模型参考自适应制约策略建立了SIMULINK仿真模型,通过仿真浅析以及与传统PID制约的仿真结果比较,验证了节能调速制约案例的可行性。通过本次课题的探讨,确定了一种水力性能较好的叶轮设计案例,并且在一定程度上减小了砂浆泵零件的尺寸,获得了性能较优良的电磁阀门,实现了砂浆泵的防空转制约及节能调速制约。关键词:砂浆泵论文电磁阀论文防空转制约论文模型参考自适应模糊制约论文节能调速制约论文

    摘要5-7

    ABSTRACT7-16

    第1章 绪论16-26

    1.1 课题来源及探讨的目的和作用16-19

    1.1.1 课题来源16

    1.1.2 选题的目的和作用16-19

    1.1.2.1 砂浆泵结构及工作原理16-17

    1.1.2.2 砂浆泵能耗及磨损情况浅析17-19

    1.2 国内外砂浆泵阀系统的探讨近况和进展走势19-25

    1.2.1 国内外砂浆泵进展概况19-22

    1.2.1.1 国内外砂浆泵进展总体概况19

    1.2.1.2 砂浆泵水力性能探讨近况19-22

    1.2.2 国内外砂浆泵阀制约系统探讨近况22-25

    1.3 本论文的探讨内容和结构25

    1.4 本章小结25-26

    第2章 砂浆泵叶轮设计及改善浅析26-41

    2.1 砂浆泵型线、包角以及叶片厚度与性能的联系26-28

    2.1.1 砂浆泵型线、包角与性能的联系26-27

    2.1.2 叶片厚度与泵性能的联系27-28

    2.1.2.1 叶片厚度变化规律与扬程的联系27

    2.1.2.2 叶片厚度变化规律与泵效率的联系27-28

    2.1.2.3 叶片厚度变化规律与泵汽蚀的联系28

    2.2 泵主要参数的确定28-30

    2.3 传统叶轮设计30-31

    2.4 叶轮包角取值范围的确定31-32

    2.5 砂浆泵叶轮型线曲线的选择与绘制32-34

    2.5.1 叶轮型线的作用及绘制要求32-33

    2.5.2 Bezier曲线性质及绘制、整合33-34

    2.6 叶片厚度的确定34-35

    2.7 叶轮数值计算结果比较、浅析35-37

    2.7.1 确写作约方程及边界条件35-36

    2.7.2 两种叶轮数值模拟结果36-37

    2.7.3 叶轮计算结果浅析37

    2.8 砂浆泵全流域静压浅析37-38

    2.9 砂浆泵性能预测38-39

    2.10 本章小结39-41

    第3章 砂浆泵系统结构设计及重要部件浅析41-52

    3.1泵结构案例的确定41

    3.2 砂浆泵重要零部件设计、浅析与结构改善41-46

    3.2.1 轴的设计与浅析41-43

    3.2.2 托架设计与浅析43-46

    3.2.2.1 托架结构设计43

    3.2.2.2 托架受载浅析43-46

    3.3 砂浆泵三维建模与ADAMS动力学仿真46-51

    3.3.1 砂浆泵三维建模46-47

    3.3.2 砂浆泵运转时叶轮受力浅析47-49

    3.3.3 基于ADAMS的运动学、动力学仿真49-51

    3.4 本章小节51-52

    第4章 电磁截止阀设计与内流道结构改善52-63

    4.1 电磁截止阀作用及结构52

    4.2 电磁截止阀设计与三维建模52-55

    4.2.1 阀门类型选择与浅析52-53

    4.2.2 阀门设计53-54

    4.2.3 阀门基本参数选取与三维建模54-55

    4.3 阀体内流道数值模拟与改善浅析55-61

    4.3.1 阀体内流道数值模拟55-56

    4.3.2 数学模型浅析及参数设置56-57

    4.3.2.1 数学模型56-57

    4.3.2.2 阀门内流道网格划分57

    4.3.2.3 边界条件及参数设置57

    4.3.3 数值模拟及浅析57-59

    4.3.3.1 电磁截止阀压力浅析57-58

    4.3.3.2 内流道速度及湍动能强度浅析58-59

    4.3.4 改善设计及数值模拟浅析59-61

    4.3.4.1 改善设计59-60

    4.3.4.2 改善后阀门数值模拟及浅析60-61

    4.4 本章小节61-63

    第5章 砂浆泵防空转制约探讨63-72

    5.1 泵防空转探讨的作用及探讨近况63-65

    5.1.1 泵防空转制约探讨的作用63-65

    5.1.2 泵防空转制约的探讨近况65

    5.2 砂浆泵防空转制约环境探讨65-67

    5.3 传感器的选用及时序浅析67-68

    5.3.1 传感器的选用67

    5.3.2 制约时序浅析67-68

    5.4 plc编程及实验68-70

    5.5 本章小节70-72

    第6章 砂浆泵节能调速制约探讨72-86

    6.1 砂浆泵节能调速的作用72-73

    6.2 砂浆泵最佳工作点(工况)浅析73-75

    6.3 砂浆泵调速制约系统建模75-77

    6.3.1 砂浆泵制约系统建模75

    6.3.2 砂浆泵制约系统参考模型75-76

    6.3.3 砂浆泵系统稳定性浅析76-77

    6.4 砂浆泵PID制约及仿真探讨77-78

    6.5 自适应模糊制约器设计78-83

    6.5.1 模型参考自适应模糊制约介绍78-79

    6.5.2 模糊制约器的设计79-83

    6.6 制约系统仿真及结果浅析83-84

    6.7 节能调速制约系统的硬件选择84-85

    6.8 本章小节85-86

    第7章 结论与展望86-88

    7.1 结论86-87

    7.2 探讨工作展望87-88

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