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文檔簡介
1、在井下建立凈水站,對礦井水進行凈化軟化,在一定程度上可以減輕水環(huán)境保護壓力,改善煤礦經(jīng)濟和環(huán)境效益。目前,潞安王莊礦、常村礦采用清水箱+噴霧泵+軟水箱組合方式來實現(xiàn)礦井水的局部循環(huán)利用,但出現(xiàn)了諸如設備大而笨重、濾芯過濾精度差、容易堵塞、箱底堆積污物不易清除、自動化程度低等問題?;谏鲜銮闆r,本論文提出了一種用于綜采工作面的自動在線凈水站,并對凈水站的機械結構設計、彈塑性力學分析、靜力學分析以及液壓系統(tǒng)設計四個主要方面進行研究。
2、 論文在分析表層過濾與深層過濾機理的基礎上,運用SolidWorks建立凈水站的三維結構模型,按照過濾精度逐級提高的原則,設計四級過濾裝置:一級網(wǎng)板式過濾,選取8mm規(guī)格圓孔過濾板,圓孔排列方式呈60°梅花排列;二級縫隙式過濾,選取楔形絲規(guī)格為2mm,開口率0.99%;三級纖維式過濾,選取旋翼式纖維濾料作為過濾介質;四級折疊式過濾,選取過濾精度為5μm,截留率達90%以上的折疊式濾芯,能夠最大程度的提高過濾精度,保障出水水質。
3、 為了確保設備的安全運行,論文通過 ANSYS有限元法對球罐環(huán)焊縫的殘余應力進行分析和預測,利用單元生死技術,在體積熱源的作用下,得到球罐的溫度場與應力場。結果表明:在球罐外表面焊料與母材結合處經(jīng)向殘余應力較大可達510 MPa,緯向峰值則出現(xiàn)在焊縫中心;而在球罐內表面赤道位置處兩向殘余應力最大且均小于420 MPa;沿焊縫熔深方向焊接殘余應力逐漸減小。
為了滿足煤礦設備對輕量化的要求,論文利用 Workbench的 Sta
4、tics Structural靜力分析模塊對纖維過濾器內壓作用下的應力進行分析。在此基礎上,調用Direct Optimization直接優(yōu)化模塊,選取Screening篩選優(yōu)化法進行優(yōu)化分析,分析結果表明:過濾器總質量從553.15Kg降至392.79Kg,質量減少了約29%,優(yōu)化效果明顯。
為了提高凈水站的自動化程度和系統(tǒng)的可靠性,論文根據(jù)四級過濾的先后順序以及縫隙濾網(wǎng)和纖維濾料的反洗原理,設計凈水站反向沖洗回路與液壓油路
5、。其中,反沖洗液壓回路包含五種工作模式:正常過濾模式、L罐反向沖洗模式、L罐正向沖洗模式、R罐反向沖洗模式、R罐正向沖洗模式。并建立液壓系統(tǒng)的邏輯結構,使隔爆電動球閥的開閉與電磁換向閥動作位的切換更加安全可靠。
自動在線凈水站結構緊湊,閥件可靠,自動化程度高,正常凈水與自動反沖洗功能的實現(xiàn),使系統(tǒng)的智能化得到了進一步的提高,五種工作模式的自由切換,保證了供水的連續(xù)性。這對構建數(shù)字化礦井、智能化礦井、集約化礦井具有非常重要的意義
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