关于离心泵开题报告
离心式水泵的工作原理是是靠叶轮产生的真空把水从下面吸上来再打到高处,如果泵体内没水的话,真空形不成,那水就吸不上来了,如果液位高于水泵,可以利用自灌的方式把水引入泵体内,不然也需要灌水。知道它的原理就好设计论文的开题了。
摘要:为了提高传统水泵房控制方式的不足,实时监控泵房各设备的运行状态,设计了基于PLC的排水泵房自动排水监控系统,分析了系统的构成和控制软件的编制。该系统采用西门子PLC作为控制器,通过检测部件等系统自动检测液位和其他参数,对水泵的运行进行自动化控制,并将数据传到上位机中,实现远程检测。
关键词: 水泵,PLC,自动控制
1研究背景
课题来源
我国排水泵房控制系统仍由很多依靠传统的人工操作方式,而传统的自动控制大多为常规的继电器带动接触器控制,其控制器通常为电位器之类,是基于电气原理的纯电气自动控制,属于模拟控制方式。如一位式的模拟控制方式,这种控制方式精度低,可靠性差,除了一些精度要求不高的场合外,现阶段一般很少采用。
随着集成技术的迅猛发展,以微处理器为核心的单片机、PLC、工控机迅速渗透到工业控制的各个领域,产生了计算机自动控制。计算机自动控制的控制器是各种类型的计算机(包括单片机、工控机及PLC等),其最大的优点是控制器能够存储并辨识特殊的语言(程序),根据程序的控制思想发出各种指令,控制执行机构的动作,使被控制量满足系统的要求。本次毕业设计就是将落空的排水泵控制系统进行改造,从而实现整个系统采用计算机控制技术对水泵实行自动控制和状态检测。
研究目的、意义和任务
从排水泵房控制系统比较落后,完全是人为手动控制的现状来看,它十分需要增加一套控制系统,从而减轻操作人员工作量,优化运行,延长系统设备运行寿命。本课题就是设计一控制系统来解决以上问题。本系统在设计的'时候是以某工程排水泵排水系统为蓝本进行设计的。但本系统的使用并不局限于某工程排水泵排水系统。
本课题主要的任务是设计检测部分、控制部分和网络(控制器和微机通讯)部分,通过检测部分检测主水仓、补水仓液位和各泵的运行参数,并送至控制器中,通过控制器实现电动控制或自动控制。并且将数据传到地上控制室的上位机中,实现远程检测。
2 文献综述
目前,许多工厂的排水系统还采用人工控制,水泵的开停及选择切换均人工完成,完全依赖于工人的工作态度和责任心,同时人工控制也无法准确预测水位的增长速度,做不到根据水位和其他参数在用电的风谷期自动开停水泵,这将严重影响工厂自动化管理水平和经济效益,同时也容易由于人为因素造成安全隐患。
控制系统总体概述
本套系统设计控制分为三部分:
现场手动控制
地下控制室电动控制
地上主控制室远程检测
通过传感器对主水仓液位的检测,来自动判断启动几台水泵进行排水(自动检测控制),或由人为地选择启动几台水泵进行排水(电动控制或手动控制)。同时也类似地控制水泵的停止。在水泵运行的过程中对水泵的相关参数进行监控,如压力、流量、温度、转速、负压。出现故障时进行报警,若出现严重故障时,则立即停止水泵,并报警。并且把所检测到的所有数据传到地上主控制室内的上位机中。
系统控制要求
整体要求:
1、实现以下控制:
手动控制、电动控制、自动监测控制
手动控制时要能自动切断电动控制和自动控制;自动控制时要能自动切断手动控制和自动控制;自动控制时要能自动切断手动控制和电动控制。
2、电动控制:根据所要起动的泵来自动决定阀的开闭,只需人为的来决定起动或停止哪台泵。
3、自动检测控制:不需人为的介入,根据主水仓的液位自动实现泵的启动、运转参数检测、泵的停止及故障诊断报警。
具体要求:
1、现场手动控制/非手动控制转换(非手动控制包括电动控制和自动检测控制),电动控制/自动检测控制转换
2、现场手动控制直接经过电控部分控制,而电动控制/自动检测控制则经过控制器来控制
3、自动检测控制实现水泵的自动起动:
(1)根据水位信号,确定要起动水泵的台数和哪台水泵起动;
(2)关闭要起动水泵的排水阀,并确定排水管路及各分配阀的开关状态;
(3)开启真空泵;打开真空泵与水泵连接的排气阀(;水泵开始排气,并检测水泵吸入口的负压信号;
(4)当吸入口负压信号到达预定值时,起动水泵(降压启动,由电控实现);打开排水阀,关闭真空泵与水泵连接的排气阀,关掉真空泵,水泵进入正常排水运行。
在地下控制室内要实时地显示所投入运行的水泵。
4、水泵运行时的参数监控:
水泵进入正常排水运行时,检测水泵运行的参数有:
(1)、水位信号
(2)、水泵的排水压力信号
(3)、水泵吸入口的负压信号
(4)、水泵的流量信号
(5)、水泵的转速信号
(6)、水泵轴承的温度信号
在地下控制室内要实时地显示所投入运行的水泵以上参数及主水仓液位。并把这些参数传到地上控制室的上位机中。
5、自动检测控制实现水泵的自动停止:
(1)、根据水位信号,确定停止水泵台数和停哪台水泵;
(2)、切断要停止水泵的电源,关闭排水阀;
(3)、根据水位信号,当水位低于最低水位时,停止最后一台水泵,步骤同上。
(4)、水泵全部停止后,系统处于自动监控状态,随时准备起动。
6、抢险排水:
(1)当水位信号超过警戒水位时(井底水平高度),所有水泵全部开动(起动程序同上,逐台起动,防止起动电流过大);
(2)随着水位信号的逐淅下降,当水位信号低于安全警戒线时,逐步停掉部分水泵(停止程序同上);
(3)当水位信号低于最低水位时,停掉所有水泵(停止程序同上),系统处于自动监控状态,随时准备起动。
7、水泵运行的故障诊断及故障报警
(1)、水泵不吸水(真空信号);
(2)、流量小(真空信号,压力信号);
(3)、水泵不上水(压力信号、流量信号);
(4)、转速变化大(转速信号、压力信号、流量信号);
(5)、轴承过热(温度信号);
(6)、内部声音异常,可能原因是流量大,吸入高度过大,吸入处有空气渗入,所吸入的液体温度过高。(流量信号、负压信号、温度信号)。
出现以上故障,及时报警通知操作人员;严重故障时,报警并停止出现故障的水泵。
3 设计方案
手动控制方案的确定
1.现场手动控制直接经过电控部分来分别控制各个元件,其所需开关有:
·现场手动控制/非手动控制转换开关
·各水泵起动/停止开关
·各水泵排气阀、排水阀、分配阀打开/关闭开关
2.输出开关量有:
·各阀开启信号灯
系统电动控制/自动检测控制方案的确定
根据现场具备的条件及系统的控制要求,得到泵房控制系统的控制I/O点配置及参数显示,主要包括:
1、输入开关量:
·电动控制/自动检测控制模式选择开关
·显示各泵参数按键
·泵控制按钮
2、输入模拟量:
·输入温度
·输入负压
·输入压力
·输入液位
·输入转速
·输入流量
3、输出开关量:
·真空泵、主水泵电机起停
·电磁阀/电动阀开关
·手动模式信号灯
·电动模式信号灯
·自动模式信号灯
·故障报警灯
现场控制由PLC控制网络组成,第一台PLC检测主水仓、补水仓的液位、控制3台水泵、并控制第二台PLC,第二台PLC控制4、5、6泵;地上控制室由一台上位机组成,主要接收井下控制室传上来的主水仓液位及各台泵的运行参数。
4 进度安排
2011年8月1日—2011年9月1日 查阅文献资料并撰写开题报告
2011年9月2日—2011年9月30日 完成工艺及失效分析研究
2011年10月1日—2011年10月31日 撰写论文
2011年11月1日—2011年11月30日 论文定稿,准备答辩
参考文献
[1]潘新民.微型计算机控制技术.北京:航空航天大学出版社,1999
[2]朱晓青主编.过程检测控制技术与应用.北京,冶金工业出版社,2002
[3]黄继昌.传感器工作原理及应用实例.北京:人民邮电出版社,1998
[4]泵装置手册编辑委员会.泵装置手册.北京:机械工业出版社,1992
[6] 聂梅生.水工业过程设计手册水工业工程设备.北京:中国建筑工业出版社,1999
[7] 秦曾煌.电工学上册电工技术.北京:高等教育出版社.1999
[8]SIEMENS SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册,订货号:6ES7 298-8FA21-V1-5D00. 2000
[9]李茂林.低压电器及配电电控设备选用手册.沈阳:辽宁科学技术出版社,1998
[10]王仁祥.常用低压电器原理及其控制技术.北京:机械工业出版社,2001
[11]周军.电气控制及PLC.北京:机械工业出版社,2001
[12] 殷洪义.可编程控制器选择设计与维护.北京:机械工业出版社,2002
离心泵技术论文篇二 离心泵的管理和维修技术探讨 摘要:离心泵是机械装备制造业中比较通用的一种机械,广泛应用于社会生产的各个行业和部门。近年来,伴随着石油化工和国民经济的发展,对离心泵的安全可靠性能提出了更为严格的要求。离心泵作为输送物料的一种转动设备,对连续性较强的化工生产尤为重要。基于此,本文就离心泵的管理和维修技术展开分析与研究。 关键词:离心泵;管理;维修 中图分类号:C93文献标识码: A 引言 随着社会经济的快速发展及企业管理体制的不断改革,离心泵故障管理及维护受到了越来越多人们的关注,在我国现阶段,寻找离心泵馆长的维修技术已经成为一个新的课题,对离心泵进行良好的日常保养,完善设备的保养机制,是延长离心泵使用寿命的关键。 一、离心泵的基本构造 (一)叶轮。常见的离心泵结构中,主要有开式、半开式和闭式三种型式的叶轮。开式叶轮仅有叶片,没有前后盖板;半开式类型的叶轮则是由后盖板和叶片组成;而闭式叶轮不但有叶片,还有前盖板和后盖板。在各泵体结构中,离心泵主要通过叶轮对液体做功,也是唯一的做功部件。 (二)泵体。径向剖分式和轴向剖分式是两种普遍的离心泵壳体类型。离心泵中的单机泵壳体大多数为蜗壳式,多级泵壳体按径向剖分壳体划分成圆形和环形两种壳体类型。泵壳内腔呈现螺旋形是蜗壳式泵壳的主要特征。 (三)泵轴。泵轴主要是用来传递机械能,它是由联轴器和电动机相连,从而可以将电动机的转矩通过泵轴传送到叶轮。 (四)轴承。离心泵的轴承多为滑动轴承,所以润滑剂要求就比较严格,常用透明油作为润滑剂。 (五)密封环。减漏环是密封环的另一种说法,在不同资料下可能显示有所不同。 (六)填料函。填料函的主要作用是封闭泵轴和泵壳之间的狭小空隙,保证泵内水流和泵外空气不能相互泄露。主要构造是由填料、填料筒、填料压盖、水封环和水封管组成。 二、离心泵的基本工作原理 研究离心泵工作原理可为处理故障与制定预防措施提供技术依据。在通常情况下,离心泵就是利用物体离心力作用,来达到对液体物体完成输送的目的。在离心泵工作前,须事先将泵内叶片间和贮液槽内充灌满流体,然后再启动离心泵开始正常运转,此时离心泵内的流体就会随着叶轮高速旋转产生离心力运动,并在叶轮中心向外周作径向运动,最后顺叶片流道进入到排出管内。同时泵内的原有流体被旋转甩出后,叶轮中心即形成了一个低压区,而暂处于高压区贮液槽的流体就会源源不断的被吸收到叶轮中心,再依靠叶轮高速旋转被甩出进入到排出管内,形成流体不间断的被吸入和排出的循环输送作业,从而实现离心泵连续不断地将液态物体抽出进行输送 三、离心泵常见故障处理措施 (一)离心泵排液不畅和排液后中断的解决措施 检查泵内气体是否处于真空状态,泵壳和入口管线内的流体是否全部注满,如果不是真空要立即排净空气,没有灌注满的要及时重新添加达到要求标准。检查泵内叶轮转速有无异常,发现叶轮表现出过低的转速时,要立即进行调整适当提速。检查入口滤网、底阀有无附着的杂物,有就须立即排除异物,避免再次发生堵塞;检查吸入侧管道连接处有无漏气,有就需及时排尽气体,检查吸入口淹埋深度是否太浅,调整合适位置避免异物堵上。 (二)离心泵运行中出现震动或异响的解决措施 检查离心泵的轴承情况及间隙大小,检查泵内油质清洁度和润滑程度,并进行逐一排除故障隐患。损坏轴承要及时进行更换处理,间距大的了要及时调整轴距到适当的位置;对已经污染了的油质要马上进行杂质清除,对润滑不到位的部件,要立即更换新的润滑油脂。至于对那些过高震动频率的,则应及时更换、调整离心泵的轴承、轮齿等部位。 (三)离心泵功率消耗太大的解决措施 检查叶轮与耐磨环、泵壳有无摩擦,而进行适度的修理。检查流液密度是否合适,轴承有无损坏,如果有就及时进行修理或者更换轴承,调整零部件。检查泵轴是否有弯曲,并及时矫正。检查联轴器是否存在对中不良、轴向间隙太小,进而调整对中和轴向间隙到合适位置。 (四)水泵不能正常运转的解决措施 首先,检查离心泵的原动机运行有无异常,电源接入是否正确,如存在有原动机异常和电源接错的问题,须加以整改处理好;也可用手盘联轴器直接检测,如遇故障问题严重的,可通过拆解泵壳,观察泵体内有无被卡的现象。检查泵内系统的水头、净压头等部件磨损情况,对凡是发现有磨损的零部件应及时更换。检查叶轮的完好程度及叶轮之间的间隙,及时更换掉完好程度差的损坏叶轮,调整间隙大的叶轮间隙到合适的位置为止。检查吸液槽的真空状态与吸入的高度位置,对没有排尽空气的要再排气,使吸液槽内达到真空状态,同时,对泵内系统的水头位置设置过高的,要重新调整。 (五)离心泵流量不足,扬程不达标的解决措施 导致离心泵的流量和扬程不够的主要原因为:叶轮的转速太低或叶轮的转动方向不对、泵吸入口串气、吸入口管线、滤网或叶轮堵塞、灌注不够、叶轮损坏、口环的间隙过大,漏损过大、吸入管中压力接近汽化压力、泵体内有气体。如离心泵在出现如下情况时,可采取下面的方法进行处理:①检查调整。②检查入口管线法兰。③清理入口过滤器。④更换叶轮。⑤增加入口压力,提高灌注头。⑥更换口环。⑦适当地增加入口压力,同时降低传输介质的温度。⑧放空排气或向有关系统卸压。 四、离心泵的管理和维护的优化策略 现代工业系统中,离心泵的适用范围从基本的生活需求到石油化工行业都有广泛涉及,不但用来输送水,而且还用来输送石油等其他不同性质的液体。按照不同的输送媒介,离心泵的种类也变得纷繁复杂,常见的有防腐泵和清水泵两种。为了保证一定的使用年限,减少企业成本提高经济效益,就必须不定期对离心泵加强管理和维护。 (一)做好离心泵安装工作,确保正常运行。离心泵是石油化工生产中的核心装置,其重要性不言而喻。而离心泵安装工作是前提和基础部分,要求安装工作人员一定要严格按照规范要求,确保设备的科学安装和正常运行。首先,设备的基础尺寸和位置一定要符合要求,横纵坐标的位置一定要合理,一般偏差不能超过20mm,地脚螺栓孔中心位置的偏差应该控制在10mm以内,地脚螺栓孔壁铅的垂直角度偏差应该在2毅。其次,安装中,一定要慎重选择垫铁的位置,在垫铁安装之前,一定要调整泵的标高、水平度,使其达到设计的标准值。只有精准的安全,才能确保离心泵运行的稳定性和安全性,垫铁的主要作用是使泵的重量以及运转过程中产生的惯性力均匀地传递给基础部分,这样能减少离心泵自身承载的荷重,确保其能长久运行。最后,离心泵安装中,需要安装两个垫铁,其中一平二斜,固定离心泵,如果一般离心泵的荷载比较大,可以选用三个垫铁,但是,数量最好不要超过三个。离心泵的安装是系统性的工作,对安装技术人员提出较高的要求,技术人员一定要注重每一个安装细节,确保每一个环节的工作质量,这样更能提高运行的可靠性,保证离心泵工作运行的效率。 (二)合理使用离心泵,提高运行效率。合理使用离心泵要求技术人员严格按照规范操作开展工作,避免离心泵低流量运行。一般离心泵在正常运行时,高压力下顺利运行,但是如果出现低流量运行,会导致离心泵故障问题。低流量运行时,离心泵内就会出现径向漩涡现象,此时就会产生很大的径向推动力,此时,离心泵就无法正常运转。石油离心泵的实际流量比较小,如果处于不合理连续转动运行中,就会导致轴折断。但是,一般离心泵的流量都比较低,很多时候能将大部分轴功率转化为热能,将能量传递给泵内的液体,进而引起整个外壳温度上升,此时,泵体温度升高,在长期小流量运行状态下,就会发生震动等故障现象。因此,一定要避免离心泵在低流量状态下运行,这样才能保证离心泵的正常工作,提高运行效率。其次,还应该做好离心泵润滑工作,基本都是滚轴承类型,润滑剂的养护和使用能确保离心泵的正常运行,在不受外界干扰的情况下,保证机械不会因为负荷力而变形。润滑工作也是重要的环节,一定要使润滑达到良好的状态。在选用润滑油时,一定要慎重选择比较良好的润滑油,在不同转速的情况下,应该形成油膜,这样更有助于提高离心泵的安全运行。同时,选用的润滑油应该具有高粘度性,离心泵在不同的条件下,都能有效的保护其使用寿命,确保离心泵不会受到负荷力以及温度等因素的影响,进而确保离心泵内部部件的顺利运行,避免离心泵在运行过程中轴和固定轴之间的摩擦,减少离心泵故障问题。 结束语 随着科技的不断发展,,离心泵的管理和维护对技术人员的业务水平提出了更高的要求,因此,企业各部门的操作人员必须加强理论知识的学习,并在实际工作中熟练运用。只有对离心泵的管理和维护工作充分重视,才能够保证其利用率、可靠性和安全性得到大幅度提高。 参考文献: [1]刘福玉,刘福磊,孙广军,张凤霞.探讨多级离心泵常见故障检测与维修[J].才智,2012,20:36. [2]席玉洁.离心泵故障诊断专家系统的应用研究[D].北京化工大学,2011. [3]陈来保,潘金亮,焦红志,李京沛.高速离心泵常见故障原因分析及处理[J].河南化工,2008,08:38-39. [4]朱力勇.离心泵常见故障分析与处理[J].中国石油和化工标准与质量,2013,17:79. [5]白俊华.离心泵常见故障原因及预防措施[J].现代农业科技,2011,03:265-266. 看了“离心泵技术论文”的人还看: 1. 变频泵技术论文 2. 泵与风机节能技术论文 3. 变频技术论文2000字 4. 节电技术论文 5. 变频器技术论文
例如压缩机、离心泵、换热器等,但只能写一种。告诉我用得上的网站或给个范文也行!急!谢谢了各位.
随着全球经济的发展和现代工业的日新月异,人们对工业生产设备的自动化水平、对自动化产品的综合功能及可靠性、对新产品的上市速度、对根据客户和市场要求修改配方的灵活性均提出了更高的要求。在这样的大环境下,批量(Batch)控制管理软件作为一个十分重要的产品,在越来越多的工业控制过程(尤其是精细化工、制药和食品行业)中得到了广泛的应用。本文以Invensys集团旗下的美国Foxboro公司的I/ABatch软件在国内某一精细化工厂的生产装置上的应用为例,介绍了该控制管理软件的全貌及其应用要点。纵观Foxboro的I/ABatch发展历史,可以追溯到1969年首个冗余批量控制器的发布。早在上世纪90年代前,伴随着不同的DCS系统发展阶段,Foxboro的批量控制软件也分别经历了LargeScaleBatch、EasyBatch、BatchPlantManager、R-Batch4个不同时期。一直到1992年,基于Unix平台并和I/A系统集成在一起的Foxbatch才诞生,被称为核心。1996年开始,著名的工业软件公司Wonderware开始为Foxbatch编写具有更友好客户界面的批量软件。该软件基于WindowsNT平台,可以和工厂管理软件集成在一起使用,亦可以同时被Foxboro公司I/A系统外的其他控制系统使用。1998年,Foxbatch正式更名为I/ABatch,之后分别经历了、等,直到现在被广泛运用于WindowsXP平台上的I/。I/ABatch是一套具有很大灵活性的批量生产管理软件,是针对生产过程中的建模和实现批量生产的自动化控制而设计的,完全符合标准,具有模块化的特点。用I/ABatch软件,用户可以很方便地1引言2I/ABatch的发展回顾及主要特点创建配方,用批量离线组态环境模拟新配方的运行过程,查询到有关产品的历史数据,并得到一些产品物料汇总信息。可以说它是一个“成品化”的批量控制引擎,如果和I/ADCS系统联合使用,还有参数自动连接生成、便于组态集成等特点。3精细化工装置的工艺流程及控制要求I/ABatch具有十分广阔的应用范围,小到一个最简单的加料混合过程,大到十几条批量生产线几十个反应釜的生产过程,均可以用这套软件来组态实现。以某精细化工装置为例,共有两条生产线并行生产两种相关联的化工产品A和B。由于该化工产品具有很强的季节性,在连续生产两三个月后要清洗设备,重新更换原料(包括调整原料比),生产另两种相关产品C和D。其中前两者的基本工艺过程是一致的。整套装置有两个进料贮槽、两个反应釜、两个成品槽,有模拟量输入100点、模拟量输出50点、数字量输入200点、数字量输出250点。从同时投入生产的两条生产线来看,在A线进入到该线反应釜初始阶段前,必须检查B线是否已经正常完成KOH的进料,并且反应釜内的压力、温度达到了工艺工程师预定的值。每条生产线的每一生产步骤中都有很严格的反应条件检测,一旦有连锁发生,工艺会要求控制程序根据不同的连锁原因转入到不同的子步骤中去,直到连锁条件完全解除,继续该条生
任何一个课题的研究或开发都是有学科基础或技术基础的。综述部分主要阐述选题在相应学科领域中的发展进程和研究方向,特别是近年来的发展趋势和最新成果。通过与中外研究成果的比较和评论,说明自己的选题是符合当前的研究方向并有所进展,或采用了当前的最新技术并有所改进,目的是使读者进一步了解选题的意义。综述部分能反映出毕业设计学生多方面的能力。首先,反映中外文献的阅读能力。通过查阅文献资料,了解同行的研究水平,在工作中和论文中有效地运用文献,这不仅能避免简单的重复研究,而且也能使研究开发工作有一个高起点。其次,还能反映出综合分析的能力。从大量的文献中找到可以借鉴和参考的,这不仅要有一定的专业知识水平,还要有一定的综合能力。对同行研究成果是否能抓住要点,优缺点的评述是否符合实际,恰到好处,这和一个人的分析理解能力是有关的。值得注意的是,要做好一篇毕业论文,必须阅读一定量(2~3篇)的外文资料,这不仅反映自己的外文阅读能力,而且有助于论文的先进性。6注意事项编辑1、论文摘要中应排除本学科领域已成为常识的内容;切忌把应在引言中出现的内容写入摘要;一般也不要对论文内容作诠释和评论(尤其是自我评价)。2、不得简单重复题名中已有的信息。3、结构严谨,表达简明,语义确切。摘要先写什么,后写什么,要按逻辑顺序来安排。句子之间要上下连贯,互相呼应。摘要慎用长句,句型应力求简单。每句话要表意明白,无空泛、笼统、含混之词,但摘要毕竟是一篇完整的短文,电报式的写法亦不足取。摘要不分段。4、用第三人称。建议采用“对……进行了研究”、“报告了……现状”、“进行了……调查”等记述方法标明一次文献的性质和文献主题,不必使用“本文”、“作者”等作为主语。5、要使用规范化的名词术语,不用非公知公用的符号和术语。新术语或尚无合适汉文术语的,可用原文或译出后加括号注明原文。6、除了实在无法变通以外,一般不用数学公式和化学结构式,不出现插图、表格。7、不用引文,除非该文献证实或否定了他人已出版的著作。8、缩略语、略称、代号,除了相邻专业的读者也能清楚理解的以外,在首次出现时必须加以说明。科技论文写作时应注意的其他事项,如采用法定计量单位、正确使用语言文字和标点符号等,也同样适用于摘要的编写。摘要编写中的主要问题有:要素不全,或缺目的,或缺方法;出现引文,无独立性与自明性;繁简失当。9、论文摘要之撰写通常在整篇论文将近完稿期间开始,以期能包括所有之内容。但亦可提早写作,然后视研究之进度作适当修改。有关论文摘要写作时应注意下列事项:10、整理你的材料使其能在最小的空间下提供最大的信息面。11、用简单而直接的句子。避免使用成语、俗语或不必要的技术性用语。12、请多位同僚阅读并就其简洁度与完整性提供意见。13、删除无意义的或不必要的字眼。但亦不要矫枉过正,将应有之字眼过份删除,如在英文中不应删除必要之冠词如a''an''the等。14、尽量少用缩写字。在英文的情况较多,量度单位则应使用标准化者。特殊缩写字使用时应另外加以定义。15、不要将在文章中未提过的数据放在摘要中。16、不要为扩充版面将不重要的叙述放入摘要中,即使摘要仅能以一两句话概括,就让维持这样吧,切勿画蛇添足。17、不要将文中之所有数据大量地列于摘要中,平均值与标准差或其它统计指标仅列其最重要的一项即可。18、不要置放图或表于摘要之中,尽量采用文字叙述。
关于离心泵开题报告
离心式水泵的工作原理是是靠叶轮产生的真空把水从下面吸上来再打到高处,如果泵体内没水的话,真空形不成,那水就吸不上来了,如果液位高于水泵,可以利用自灌的方式把水引入泵体内,不然也需要灌水。知道它的原理就好设计论文的开题了。
摘要:为了提高传统水泵房控制方式的不足,实时监控泵房各设备的运行状态,设计了基于PLC的排水泵房自动排水监控系统,分析了系统的构成和控制软件的编制。该系统采用西门子PLC作为控制器,通过检测部件等系统自动检测液位和其他参数,对水泵的运行进行自动化控制,并将数据传到上位机中,实现远程检测。
关键词: 水泵,PLC,自动控制
1研究背景
课题来源
我国排水泵房控制系统仍由很多依靠传统的人工操作方式,而传统的自动控制大多为常规的继电器带动接触器控制,其控制器通常为电位器之类,是基于电气原理的纯电气自动控制,属于模拟控制方式。如一位式的模拟控制方式,这种控制方式精度低,可靠性差,除了一些精度要求不高的场合外,现阶段一般很少采用。
随着集成技术的迅猛发展,以微处理器为核心的单片机、PLC、工控机迅速渗透到工业控制的各个领域,产生了计算机自动控制。计算机自动控制的控制器是各种类型的计算机(包括单片机、工控机及PLC等),其最大的优点是控制器能够存储并辨识特殊的语言(程序),根据程序的控制思想发出各种指令,控制执行机构的动作,使被控制量满足系统的要求。本次毕业设计就是将落空的排水泵控制系统进行改造,从而实现整个系统采用计算机控制技术对水泵实行自动控制和状态检测。
研究目的、意义和任务
从排水泵房控制系统比较落后,完全是人为手动控制的现状来看,它十分需要增加一套控制系统,从而减轻操作人员工作量,优化运行,延长系统设备运行寿命。本课题就是设计一控制系统来解决以上问题。本系统在设计的'时候是以某工程排水泵排水系统为蓝本进行设计的。但本系统的使用并不局限于某工程排水泵排水系统。
本课题主要的任务是设计检测部分、控制部分和网络(控制器和微机通讯)部分,通过检测部分检测主水仓、补水仓液位和各泵的运行参数,并送至控制器中,通过控制器实现电动控制或自动控制。并且将数据传到地上控制室的上位机中,实现远程检测。
2 文献综述
目前,许多工厂的排水系统还采用人工控制,水泵的开停及选择切换均人工完成,完全依赖于工人的工作态度和责任心,同时人工控制也无法准确预测水位的增长速度,做不到根据水位和其他参数在用电的风谷期自动开停水泵,这将严重影响工厂自动化管理水平和经济效益,同时也容易由于人为因素造成安全隐患。
控制系统总体概述
本套系统设计控制分为三部分:
现场手动控制
地下控制室电动控制
地上主控制室远程检测
通过传感器对主水仓液位的检测,来自动判断启动几台水泵进行排水(自动检测控制),或由人为地选择启动几台水泵进行排水(电动控制或手动控制)。同时也类似地控制水泵的停止。在水泵运行的过程中对水泵的相关参数进行监控,如压力、流量、温度、转速、负压。出现故障时进行报警,若出现严重故障时,则立即停止水泵,并报警。并且把所检测到的所有数据传到地上主控制室内的上位机中。
系统控制要求
整体要求:
1、实现以下控制:
手动控制、电动控制、自动监测控制
手动控制时要能自动切断电动控制和自动控制;自动控制时要能自动切断手动控制和自动控制;自动控制时要能自动切断手动控制和电动控制。
2、电动控制:根据所要起动的泵来自动决定阀的开闭,只需人为的来决定起动或停止哪台泵。
3、自动检测控制:不需人为的介入,根据主水仓的液位自动实现泵的启动、运转参数检测、泵的停止及故障诊断报警。
具体要求:
1、现场手动控制/非手动控制转换(非手动控制包括电动控制和自动检测控制),电动控制/自动检测控制转换
2、现场手动控制直接经过电控部分控制,而电动控制/自动检测控制则经过控制器来控制
3、自动检测控制实现水泵的自动起动:
(1)根据水位信号,确定要起动水泵的台数和哪台水泵起动;
(2)关闭要起动水泵的排水阀,并确定排水管路及各分配阀的开关状态;
(3)开启真空泵;打开真空泵与水泵连接的排气阀(;水泵开始排气,并检测水泵吸入口的负压信号;
(4)当吸入口负压信号到达预定值时,起动水泵(降压启动,由电控实现);打开排水阀,关闭真空泵与水泵连接的排气阀,关掉真空泵,水泵进入正常排水运行。
在地下控制室内要实时地显示所投入运行的水泵。
4、水泵运行时的参数监控:
水泵进入正常排水运行时,检测水泵运行的参数有:
(1)、水位信号
(2)、水泵的排水压力信号
(3)、水泵吸入口的负压信号
(4)、水泵的流量信号
(5)、水泵的转速信号
(6)、水泵轴承的温度信号
在地下控制室内要实时地显示所投入运行的水泵以上参数及主水仓液位。并把这些参数传到地上控制室的上位机中。
5、自动检测控制实现水泵的自动停止:
(1)、根据水位信号,确定停止水泵台数和停哪台水泵;
(2)、切断要停止水泵的电源,关闭排水阀;
(3)、根据水位信号,当水位低于最低水位时,停止最后一台水泵,步骤同上。
(4)、水泵全部停止后,系统处于自动监控状态,随时准备起动。
6、抢险排水:
(1)当水位信号超过警戒水位时(井底水平高度),所有水泵全部开动(起动程序同上,逐台起动,防止起动电流过大);
(2)随着水位信号的逐淅下降,当水位信号低于安全警戒线时,逐步停掉部分水泵(停止程序同上);
(3)当水位信号低于最低水位时,停掉所有水泵(停止程序同上),系统处于自动监控状态,随时准备起动。
7、水泵运行的故障诊断及故障报警
(1)、水泵不吸水(真空信号);
(2)、流量小(真空信号,压力信号);
(3)、水泵不上水(压力信号、流量信号);
(4)、转速变化大(转速信号、压力信号、流量信号);
(5)、轴承过热(温度信号);
(6)、内部声音异常,可能原因是流量大,吸入高度过大,吸入处有空气渗入,所吸入的液体温度过高。(流量信号、负压信号、温度信号)。
出现以上故障,及时报警通知操作人员;严重故障时,报警并停止出现故障的水泵。
3 设计方案
手动控制方案的确定
1.现场手动控制直接经过电控部分来分别控制各个元件,其所需开关有:
·现场手动控制/非手动控制转换开关
·各水泵起动/停止开关
·各水泵排气阀、排水阀、分配阀打开/关闭开关
2.输出开关量有:
·各阀开启信号灯
系统电动控制/自动检测控制方案的确定
根据现场具备的条件及系统的控制要求,得到泵房控制系统的控制I/O点配置及参数显示,主要包括:
1、输入开关量:
·电动控制/自动检测控制模式选择开关
·显示各泵参数按键
·泵控制按钮
2、输入模拟量:
·输入温度
·输入负压
·输入压力
·输入液位
·输入转速
·输入流量
3、输出开关量:
·真空泵、主水泵电机起停
·电磁阀/电动阀开关
·手动模式信号灯
·电动模式信号灯
·自动模式信号灯
·故障报警灯
现场控制由PLC控制网络组成,第一台PLC检测主水仓、补水仓的液位、控制3台水泵、并控制第二台PLC,第二台PLC控制4、5、6泵;地上控制室由一台上位机组成,主要接收井下控制室传上来的主水仓液位及各台泵的运行参数。
4 进度安排
2011年8月1日—2011年9月1日 查阅文献资料并撰写开题报告
2011年9月2日—2011年9月30日 完成工艺及失效分析研究
2011年10月1日—2011年10月31日 撰写论文
2011年11月1日—2011年11月30日 论文定稿,准备答辩
参考文献
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具有以下危害性。①离心泵的性能下降。泵的流量、压头和效率均降低。若生成大量气泡,则可能出现气缚现象,迫使离心泵停止工作。②产生噪声和振动,影响泵的正常工作环境。③泵壳和叶轮的材料遭受损坏,降低了泵的使用寿命。气蚀发生的原因是叶轮吸入口附近静压强低于某值所致。而造成该处静压强过低的原因诸多,如泵的安装高度超过允许值、泵送液体温度过高、吸入管路局部阻力过大等。为避免发生气蚀,就应该设法是叶轮入口附近的压强低于输送温度下液体的饱和蒸气压。通常,根据泵的抗气蚀性能,合理地确定泵的安装高度,是防止发生气蚀的有效措施。
离心泵的气蚀现象:当离心泵壳内存有空气,因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。从而,贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内,即离心泵无自吸能力,使离心泵不能输送液体,此种现象称为“气蚀现象”。避免发生气蚀,主要应采取的措施:1、安装时,泵的吸入口离液面的距离要尽可能的低,减少吸入压力损失。2、增大泵吸入管的直径,减少吸入管路的阻力损失。3、在满足扬程和流量要求的前提下,转数越低越好,减少泵吸入口的真空度。4、采用双吸式泵或加前置诱导轮的离心泵,以改善吸入条件。5、在工艺条件允许的条件下,避免输送液体的温度升高,防止液体汽化。
1、结构措施:采用双吸叶轮,以减小经过叶轮的流速,从而减小泵的汽蚀余量;在大型高扬程泵前装设增压前置泵,以提高进液压力;当气体到达高压区时,蒸汽凝结,气泡破裂,气泡的消失导致产生局部真空,液体质点快速冲向气泡中心,质点相互碰撞,产生很高的局部压力。
2、提高液体的密度。
输送密度越大的液体时泵的吸上高度就越小,当用已安装好的输送密度较小液体的泵改送密度较大的液体时,泵就可能产生汽蚀,但用输送密度较大液体的泵改送密度较小的液体时,泵的入口压力较高,不会产生汽蚀。
3、升高输送液体的温度。
当离心泵的进口压力小于环境温度下的液体的饱和蒸气压时,液体中有大量蒸汽逸出,并与气体混合形成许多小气泡;在泵的入口压力不变的情况下,输送液体的温度升高时,液体的饱和蒸气压可能升高至等于或高于泵的入口压力,泵就会产生汽蚀。
影响汽蚀现象产生的因素
汽蚀现象产生的本质原因是入口压力小于流体输送温度下的饱和蒸汽压。汽蚀现象主要发生在叶轮外缘叶片及盖板,涡壳或导轮处,不会发生在叶片进口处,例如流量大于设计流量时发生在叶片进口靠近前盖板的叶片正面处。
当叶轮入口处压强下降至被送液体在工作温度下的饱和蒸汽压时,液体将会发生部分汽化,生成的气泡将随液体从低压区进入高压区,在高压区气泡会急剧收缩、凝结,其周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占空间,产生高强度的冲击波,冲击叶轮和泵壳,发生噪音引起震动。
(1)设计、制造方面。1)改变叶轮形状的设计及优化叶轮的结构参数,改善汽蚀产生的外部条件;2)叶片及其他水流经的部件应选用抗汽蚀性能良好的材料;3)减少吸入管的压力损失∑h、吸入管路系统包括底阀、虑水器、管路、弯头、等,使这些部位的安装设计合理,减少损失,也是降低水泵发生汽蚀现象的重要途径;4)减少泵本身必须的汽蚀余量,为此,可适当加大手级叶轮吸入口直径,或采用无底阀排水。(2)使用方面。1)在安装允许的条件下,尽量减小泵的吸水高度。这样使泵运行中的允许汽蚀余量更大些。一般情况下安装高度在2~时,降低泵发生汽蚀现象。2)降低井水的密度,含煤粉和泥沙的矿井水,为了减小矿水密度以减少泵的汽蚀,应在矿井排水之前做沉淀处理。3)减小水流进泵吸入口的平均流速。
机械专业毕业论文开题报告范文(精选6篇)
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论文题目:
MC无机械手换刀刀库毕业设计开题报告
本课题的研究内容
本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心无机械手换刀刀库。主要完成以下工作:
1、调研一个加工中心,了解其无机械手换刀刀装置和结构。
2、参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。画出机床总体布置图和刀库总装配图,要有方案分析,不能照抄现有机床。
3、设计该刀库的一个重要部分,如刀库的转位机构(包括定位装置,刀具的夹紧装置等),画出该部件的装配图和主要零件(如壳体、蜗轮、蜗杆等3张以上工作图。
4、撰写设计说明书。
本课题研究的实施方案、进度安排
本课题采取的研究方法为:
(1)理论分析,参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。
进度安排:
收集相关的毕业课题资料。
完成开题报告。
完成毕业设计方案的制定、设计及计算。
完成刀库的设计
完成毕业设计说明书。
毕业设计答辩。
主要参考文献
[1] 廉元国,张永洪. 加工中心设计与应用 [M]. 北京:机械工业出版社,
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[10] 成大先.机械设计手册第四版第 3 卷[M]. 北京:化学工业出版社,
1 课题提出的背景与研究意义
课题研究背景
在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦,这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗,降低了运动精度和使用寿命,增加了运动噪声和发热,甚至可能使精密部件变形,限制了机床控制精度的提高。由于摩擦与运动速度间存在非线性关系,特别是在低速微进给情况下,这种非线性关系难以把握,可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象,严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。为此,把消除或减少摩擦的不良影响,作为提高机床技术水平的努力方向之一。该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中,即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义,且社会应用前景广阔。
课题研究的意义
机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。但在高速切削和高速磨削加工场合,受摩擦磨损的影响,传统的滚动轴承的寿命一般比较短,而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足,磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点,将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术,它以高加工速度、高加工精度为主要特征,有非常高的生产效率,磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点,而被应用于超高速主轴系统中。要实现高速切削,必须要解决许多关键技术,其中最主要的就是高速切削主轴系统,而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。其中,磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于,系统开环不稳定,需要实施主动控制,而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品,对其精确的分析研究是一项相当困难的工作,如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难,在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法,主要从理论上进行研究,利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。这就是本课题的研究目的和意义。
2 本课题国内外的研究现状
磁悬浮轴承的应用与发展可以说是传统支承技术的革命。由于具有无机械接触和可实现主动控制两个显著的优点,主动磁悬浮轴承技术从一开始就引起了人们的重视。磁悬浮轴承的研究最早可追溯到1937年,Holmes和Beams利用交流谐振电路实现了对钢球的悬浮。自1988年起,国际上每两年举行一届磁悬浮轴承国际会议,交流和研讨该领域的最新研究成果;1990年瑞士联邦理工学院提出了柔性转子的研究问题,同年教授提出了数字控制问题;1998年瑞士联邦理工学院的和等人提出了无传感器磁悬浮轴承。近十年,瑞士、美国、日本等国家研制的电磁悬浮轴承性能指标已经很高,并且已成功应用于透平机械、离心机、真空泵、机床主轴等旋转机械中,电磁悬浮轴承技术在航空航天、计算机制造、医疗卫生及电子束平版印刷等领域中也得到了广泛的应用。纵观2006年在洛桑和托里诺召开的第10界国际磁轴承研讨会,磁轴承主要应用研究为磁轴承在高速发动机、核高温反应堆(HTR-10GT)、人造心脏和回转仪等方面。国内在磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚,对磁悬浮轴承的研究起步于80年代初。
1983年上海微电机研究所采用径向被动、轴向主动的混合型磁悬浮研制了我国第一台全悬浮磁力轴承样机;1988年哈尔滨工业大学的陈易新等提出了磁力轴承结构优化设计的理论和方法,建立了主动磁力轴承机床主轴控制系统数学模型,这是首次对主动磁力轴承全悬浮机床主轴从结构到控制进行的系统研究;1998年,上海大学开发了磁力轴承控制器(600W)用于150m制氧透平膨胀机的控制;2000年清华大学与无锡开源机床集团有限公司合作,实现了内圆磨床磁力轴承电主轴的'工厂应用实验。目前,国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等等都在开展磁悬浮轴承方面的研究。2002年清华大学朱润生等对主动磁悬浮轴承主轴进行磨削试验,当转速60000r/min、法向磨削力100N左右时,精度达到小于8m的水平,精磨磨削效率基本达到工业应用水平。2003年6月,南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所研制的磁悬浮干燥机的性能指标已通过江苏省技术鉴定,向工业应用迈出了可喜的一步。2005年“济南磁悬浮工程技术研究中心”研制的磁悬浮轴承主轴设备,在济南第四机床厂做磨削试验,成功磨制出一个内圆孔工件,这是我国第一个用磁悬浮轴承主轴加工的工件。此项技术填补了国内空白。近几年来,由于微电子技术、信号处理技术和现代控制理论的发展,磁悬浮轴承的研究也取得了巨大进展。
从总体上看,磁悬浮轴承技术正向以下几个方向发展:
(1)理论分析更注重系统的转子动力学分析,更多地运用非线性理论对主动
磁悬浮转子系统的平衡点和稳定性进行分析;更注重建立系统的非线性耦合模型以求得更好的性能。
(2)注重系统的整体优化设计,不断提高其可靠性和经济性,以期获得磁悬浮轴承更加广泛的应用前景。
(3)控制器的实现越来越多的采用数字控制。为达到更高的性能要求,控制器的数字化、智能化、集成化成为必然的发展趋势。由于数字控制器的灵活性,各种现代控制理论的控制算法均在磁悬浮轴承上得到尝试。
(4)发展了多种新型磁悬浮轴承如:无传感器磁悬浮轴承、无轴承电机超导磁悬浮轴承、高温磁悬浮轴承。此外,磁悬浮机床主轴在各方面也有较大的发展空间如:高洁净钢材Z钢和EP钢的引入;陶瓷滚动体,重量比钢球轻40%;润滑技术的开发,对于高速切削液的主轴,油液和油雾润滑能有效防止切削液进入主轴;保持架的开发,聚合物保持架具有重量,自润滑及低摩擦系数的特点从应用的角度看,磁悬浮轴承的潜力尚未得到的发掘,而它本身也未达到替代其它轴承的水平,设计理论,控制方法等都有待研究和解决。
3 课题的研究目标与研究内容
研究目标
控制器是主动控制磁悬浮轴承研究的核心,因此正确选择控制方案和控制器参数,是磁悬浮轴承能够正常工作和发挥其优良性能的前提。该课题主要研究单自由度磁悬浮系统,其结构简单,性能评判相对容易、研究周期短,并且可以扩展到多自由度磁悬浮系统的研究。针对磁悬浮主轴系统的非线性以及在控制方面的特点,该课题探索出提高系统总体性能和动态稳定性的有效控制策略。
主要研究内容
(1)阐述课题的研究背景与意义,对国内外相关领域的研究状况进行综述。
(2)对磁悬浮机床主轴的动力学模型进行分析,并将其数值化、离散、解耦和降阶等,为后续研究
1、 目的及意义(含国内外的研究现状分析)
本人毕业设计的课题是”钢坯喷号机行走部件及总体设计”,并和我的一个同学(他课题是“钢坯喷号机喷号部件设计”)一起努力共同完成钢坯喷号机的设计。我们的目的是设计一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来取代用人工方法在钢坯上写编号。
对钢坯喷号是钢铁制造业必然需要存在的一个环节,这是为了实现质量管理和质量追踪。我们把生产钢坯对应的连铸机号、炉座号、炉号、流序号以及表示钢坯生产时间的时间编号共同组成每块钢坯的唯一编号,适当的写在钢坯的表面。这样就在钢铁厂的后续检验或在客户使用过程中,如果发现钢坯的质量有问题,就可以根据这个编号来追踪到生产这个钢坯的连铸机、炉座、炉号、流序及时间等重要信息,及早的发现并解决生产设备中存在的问题。
目前,在国外像日本、美国等一些发达国家已经实现了对钢坯的自动编号,虽然其辅助设备较多,价格较贵,但大大提高生产的自动化进程和效率。并且钢坯喷号机具有设备利用率高、位置精度高、可控制性能好等优点。而在国内,除了少数的几家大型钢铁企业(宝钢、鞍钢等)引进了自动钢坯喷号机,大部分的钢铁企业仍然处在人工编号的阶段。
实现钢坯喷号的机械化和自动化是提高生产效率和降低生产成本的重要途径之一,钢坯喷号机无论在国内还是国外都会有很大的市场。一方面因为人工的工艺流程不但浪费了大量的能量,而且打断了生产的自动化进程,从而致使生产效率降低,生产成本增加。另一方面由于生产钢坯的车间温度很高,有强烈的热辐射,同时还有大量的水蒸气和粉尘,因此对其中进行人工编号的工人的劳动强度非常大,并且对身体是一种摧残,容易得职业病。所以无论从那个方面看都急需一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来代替人工编号。
作为一个大学生,毕业设计对我来说是展示我大学四年学习成果的一个机会,也是对我的综合能力的一个考验。我本人对“钢坯喷号机行走部件及总体设计”的课题也非常感兴趣,我一定会努力完成这次毕业设计的。总的来说,钢坯喷号机对于钢铁厂和这次毕业设计对于我都是具有现实意义的。
2、基本内容和技术方案
本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mmx200mm的方形钢坯,用切割机割成定长,由300mm宽的输出通道送出。
1.基本内容
先拟定钢坯喷号机的总体方案,然后确定钢坯喷号机行走部件的传动方案及结构参数,最后画出钢坯喷号机行走部件的装配图以及零件图。
2.系统技术方案
(1)工作过程:启动机器PLC控制步进电机带动钢坯喷号机到相应的位置,按下启动键发送控制信号传到控制部件(PLC),控制部件发出控制命令给执行部件(主要是行走部件及喷号部件,行走部件带动喷头靠近钢坯表面,然后喷头进行喷号),喷号完成后喷头上升并清洗号码牌。再次移动喷号到下一个钢坯处。
(2)要求实现的功能:行走部件功能(喷号机整体左右的移动,喷号部件的上下前后移动,喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号,清洗号码牌,号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字,号码可以变化更换。每个号码大小为35mmx15mm,号码间距为5mm。
(3)实现方案:
行走功能的实现:由于在钢坯上喷号并不需要很精确的定位,所以采用人工控制步进电机的方式移动整体喷号机来粗调。采用液压缸提供动力来推动喷号部件,并采用行程开关控制电机来实现喷号部件上下移动,下行程开关可以控制喷号部件与钢坯表面之间的间距和发出信号使喷头开始喷涂料并向右移动。采用液压缸推动,滚轮在导架上滚动的方式实现喷好机构的前后移动,并采用行程开关控制电机来实现喷头的左右移动,右行程开关可以控制喷头停止喷涂料并回到初始位置和喷号部件向上移动。
喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。
3、进度安排
3-4周 认真阅读和学习有关资料和知识,并翻译英文文献
5-7周 钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计
8-9周 确定钢坯喷号机行走部件结果参数
10-13周 完成钢坯喷号机行走部件装配图及零件工作图
14-15周 准备并进行毕业答辩
1. 设计(或研究)的依据与意义
十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。
相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:
1、提高劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大提高。
2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。
3、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。
4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料的利用率,从而使零件成本大大降低。
2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述
利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。
采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,提高产品质量和生产效率:
(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30﹪;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30﹪;
(2)锻件质量显着提高,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均提高2~3倍;
(3)由于一次性挤压成型,生产率提高25%.
数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。
目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。
3. 课题设计(或研究)的内容
1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。
2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4)相关英文资料翻译。
4. 设计(或研究)方法
1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。
2)写毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4)查阅20篇以上与课题相关的文献。
5)完成12000字的论文。
6)翻译10000个以上英文印刷符号。
5. 实施计划
04-06周:文献检索,开题报告。
07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。
11-13周:进行数值模拟。
14-16周:撰写毕业论文。
17周:进行答辩。
一、毕业设计题目的背景
三级圆锥—圆柱齿轮减速器,第一级为锥齿轮减速,第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此,随着我国社会主义建设的飞速发展,国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器,并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中,今后将会得到更加广泛的应用。
二、主要研究内容及意义
本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景,通过对参考文献进行详细的分析,阐述了齿轮、减速器等的相关内容;在技术路线中,论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算,两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍;为毕业设计写作建立了进度表,为以后的设计工作提供了一个指导。最后,给出了一些参考文献,可以用来查阅相关的资料,给自己的设计带来方便。
本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会,也是最专业的一次锻炼,它将使我们更加了解实际工作中的问题困难,也使我对专业知识又一次的全面总结,而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解,我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。
三、实施计划
收集相关资料:20XX年4月10日——4月16日
开题准备: 4月17日——4月20日
确定设计方案:4月21日——4月28日
进行相关设计计算:4月28日——5月8日
绘制图纸:5月9日——5月15日
整理材料:5月15日——5月16日
编写设计说明书:5月17日——5月20日
准备答辩:
四、参考文献
[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995.
[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997.
[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,2000.
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[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959.
[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,2008
1. 设计(或研究)的依据与意义
十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。
相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:
1、增强劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大增强。
2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。
3、增强零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。
4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,增强材料的利用率,从而使零件成本大大降低。
2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述
利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。
采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,增强产品质量和生产效率:
(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30%;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30%;
(2)锻件质量显着增强,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均增强2~3倍;
(3)由于一次性挤压成型,生产率增强25%.
数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、增强生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。
目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。
3. 课题设计(或研究)的内容
1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。
2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4)相关英文资料翻译。
4. 设计(或研究)方法
1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。
2)毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4)查阅20篇以上与课题相关的文献。
5)完成12000字的论文。
6)翻译10000个以上英文印刷符号。
5. 实施计划
04-06周:文献检索,开题报告。
07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。
11-13周:进行数值模拟。
14-16周:撰写毕业论文。
17周:进行答辩。
机械类的毕业论文题目有很多,学术堂整理了十五个题目供大家进行参考:1、某型汽车发动机曲轴的加工工艺及测试研究2、舞台升降装置的设计研究3、按摩机器人控制器的设计与研究4、垂直升降式立体停车设备的结构设计5、CA6140普通车床纵向数控改装6、汽车电磁涡流减震器力学性能研究7、自动下料机的机械结构设计与研究8、智能清洁机器人的设计9、低破碎玉米脱粒机的设计与分析10、马铃薯连续式机械化去皮关键技术研究11、排气隔热罩的设计与研究12、汽车电动玻璃升降器结构设计13、胡萝卜自动削皮机虚拟样机设计14、山药全自动削皮机装置与控制系统研究15、自动化甘蔗削皮装置的研制
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一、选题的背景及研究的目的和意义 选题背景 我国是一个能源生产和消费大国,经济的快速发展导致能源需求的快速增长[1]。据国家统计局2014年2月22日发布的《中华人民共和国2013年国民经济和社会发展统计公报》,我国2013年全年能源消费总量亿吨标准煤,比上年增长。煤炭消费量增长;原油消费量增长;天然气消费量增长;电力消费量增长。这表明,我国己成为世界上煤炭一次性能源等消耗的国家,是世界上能源消耗的第二大国。因此,合理利用能源,节约能源,降低排放己经成为我国可持续发展的战略方针之一[2]。 目前,火电厂综合效率低下的原因之一就是将机组中做完功的乏汽排入凝结器后,其热量被循环水带走,然后通过冷却塔排入大气或随循环水排入江河,低温余热被大量浪费,造成非常大的冷源损失[3],随低温水排放掉的乏热约占总损失的55 %一60 %[4]。我国能源利用率仅为33%,节能空间和潜力很大[5]。能源利用效率的低下,意味着我国经济和社会的快速发展必然以消耗大量的一次性能源作为代价,使得我国本就十分严峻的石化能源形势更加雪上加霜,也不符合可持续发展战略的要求,并且大量的能源消耗以及较低的能源利用效率,必将造成巨大的热排放与热污染,粉尘、硫氧化物和氮氧化物的排放会造成空气污染加剧,二氧化碳的排放会造成温室效应等。根据我国“十二五”发展规划,燃煤火电机组新开工容量估计为3亿kW ,2015年发电总装机容量将达到14. 36亿kW,其中火电装机容量将到达9. 33亿kW。在这些机组中,除了北方部分非常缺水的地区使用空冷,多数机组都是采用循环水冷却排汽。在燃煤火电机组装机容量增添的进程中,碳排放总量也会随之增添,二氧化硫等污染物的排放量也将有较大幅度的增添,如果能对循环水中热量加以利用,提高能源综合利用效率,必定会节省石化能源的使用量,做到环境、经济、能源等多赢的局面[6]。 由于正常情况下循环水的温度比较低(一般冬季20-35℃),达不到直接供热的要求,要用其供热,必须想办法适当提高其温度。中小型凝汽式汽轮机可以通过降低排汽缸真空从而提高循环水温度(60-80℃)的方法进行供热,即低真空运行循环水供热,该技术在理论上可以实现很高的能源利用效率,国内外都有很多研究和成功运行的实例,技术已很成熟,特别在我国一些北方城市得到了广泛的应用与推广。但传统的低真空运行机组类似于热电厂中的背压机组,其通过的蒸汽量决定于用户热负荷的大小,所以发电功率受用户热负荷的制约,不能分别地独立进行调节,即其运行也是‘以热定电’,因而只适用于用户热负荷比较稳定的供热系统。另外,机组低真空运行须对机组结构进行相应的改造,仅适应于小型机组和少数中型机组,对现代大型机组则是完全不允许的。在具有中间再热式汽轮机组的大型热电联产系统中,凝汽压力过高会使机组的末级出口蒸汽温度过高,且蒸汽的容积流量过小,从而引起机组的强烈振动,危及运行安全。大型汽轮机组的循环冷却水进口温度一般要求不超过33℃(相应的出口温度在40℃左右),如果供热温度在此范围之内,则机组结构不需作任何改动,且适应于任何容量和类型的机组。但目前适应于该温度范围的供热装置只有地板低温辐射采暖,因此其应用范围受到比较大的限制[7]。 提高电厂循环水温度用于供热的另一个方法是采用热泵技术,即以电厂循环冷却水 为低位热源、利用热泵技术提取其热量后向用户供热。电厂循环水与目前常用的热泵热源相比,具有热量巨大、温度适中而稳定、水质好、安全环保等优点,是一种优质的热泵热源。以电厂循环水作为热泵低位热源进行供热,可以方便灵活的实现供热量与用户需求之间的质”与量”的匹配,也不会对发电厂原热力系统产生较大影响[8]。利用热泵装置回收循环冷却水余热返回热力系统中用于加热凝结水,可以减少相应低压加热器的抽汽消耗量,从而增加电厂的发电量,降低电厂的发电煤耗值,提高电厂运行的经济性。因此电厂循环水水源热泵是回收利用电厂循环水余热进行供热的一种较理想方式。 研究目的和意义 为了利用电厂中产生的大量温度高于环境温度10度左右的低温循环冷却水,从提高系统热力学完善性出发,选用第一类吸收式热泵,分析其循环机理,在此基础上以300MW机组为例,进行热力计算,分析其经济性。 通过采用热泵技术,部分的利用冷却系统的工艺循环冷却水,提取冷却水的余热,降低冷却水的温度,实现对余热的回收利用,将余热能源转换为可有效利用的能源,节约工艺中蒸汽能源的消耗,在实现节能减排,保护环境的同时,为企业创造直接的经济效益[9]。 二、本选题研究领域国内外的研究动态及发展趋势 国外研究动态及发展趋势 欧美、日木在余热回收方面的研究己经有很长的历史,自1973年的能源危以来各国对能源问题都给予了高度重视。 1976 年,美国.(Battele Columber Labs)就提出概念并进行市场预测,确信利用吸收式热泵回收余热技术技术有实用价值[10]。美国费城郊区,面积为407亩的Crozer-Chester医疗中心有25栋大楼,安装了一套能源转换系统。此系统的一部分利用一台工业热泵将来自该医疗中心的空调机房的废热转移到洗衣房用的热水中,单独此一设施在十年内将节省超过50万美元[11]。美国宾夕法尼亚州Bell电话公司的一座电话转换中心利用热泵吸取来自270冷吨的空调系统的冷却装置所聚集的废热,在10年的分析周期内将每年节省27000万美元[12]。日本三洋公司1981年以来就已经为日本和世界各地建立了20多套2000- 5OOOkW规模的AHT装置,大多用于回收石化企业蒸馏塔顶有机蒸汽的热量[13]。至今为止,先期建立的装置己经成功运转十多年。他们利用溟化铿/水单级热泵回收工业废热,将锅炉给水由93℃升高到117℃,且己经成功应用于工业领域,其应用装置总数占世界一半以上[14]。 近年来,热泵的发展取得长足的进步。Vander Pal[15]等人研发了一种压缩/吸收混合式热泵机组,将低于100℃的工业废热进行提升,对混合式热泵建立模拟计算模型并进行实测验证,结果显示当压缩机位于蒸发器和吸附反应器之间时,其对机组能效的影响显著大于压缩机位于吸附反应器和冷凝器之间时,后者与纯粹热驱动机组相比能效几乎相同,充分证明了研究系统内各部件之间相互影响的重要性。Miyazaki[16]等人提出了一种双蒸发器吸收式制冷机,这一新型制冷机由2个蒸发器、1个冷凝器和3个吸收器组成,蒸发和吸收同时在2个不同的压力下进行,可以扩大浓缩和稀释过程中吸附质的浓度变化范围。实验结果表明在给定条件下双蒸发器吸收式机组的性能系数是普通机组的倍。Christian Keil[17] 等研究了吸收式热泵在低温集中供热系统中的应用。 国内研究动态及发展趋势 我国的余热回收发展较国外要晚一些,回收利用的余热主要是烟气的显热和生产过程中排放的可燃气,低温余热利用还处于起步阶段。而且我国在余热(特别是低品位的余热)回收方面,还主要是采用压缩式热泵的方式。在吸收式热泵应用方面还很落后。近几年来,有不少人对利用吸收式热泵技术回收余热进行了大量的研究。 大连三洋制冷有限公司的肖永勤[18]提出利用溴化锂吸收式热泵回收地热尾水余废热为油田作业区提供采暖水方案,用一台溴化锂吸收式热泵机组取代原3台蒸汽锅炉,投入使用2个采暖季后,节约燃气费用121万元,节能率达原系统能耗的46%。 东北电力大学的周振起[19]对用热泵装置回收循环冷却水余热再加热锅炉进风进行研究,可以减少辅助蒸汽用量,也可减少抽汽消耗量,从而提高电厂的热经济性。 华电电力科学研究院的周崇波[20]等人对已经投产的125MW等级火电厂以及300MW等级火电厂采用大型吸收式热泵回收循环水余热用于城市集中供热的余热回收利用系统进行性能测试,得出热网水回水温度升高,驱动蒸汽压力减少等造成的劣行影响大于相应参数反方向变化带来的良性影响,且驱动蒸汽对制热量及回收余热量的影响要大于热网水与余热水的影响。 河北省电力研究院的郭江龙[21]利用电能的换热系数来讨论压缩式热泵和吸收式热泵两种系统的经济性,对于指导热泵选型具有重要意义。 吕太、刘玲玲[22]根据大唐第三热电厂的实际情况,对将工业抽汽、工业抽汽与采暖抽汽、采暖抽汽作为驱动热源这三种情况进行分析,进行热经济性计算。 吴星[23]等人研究发现循环水供热由于供回水温差较小(10-15℃),同样供热负荷下较城市热网需要更大的管网投资和水泵电耗。因此,循环水供热的适用范围为电厂周边半径3-5km。 西安交通大学的孙志新[24]建立了电厂循环水水源热泵的数学模型,分析了凝汽器温度对热泵蒸发温度和制热系数等主要参数的影响,并计算得到热泵供热优于抽汽供热的临界参数。 华电电力科学研究院的王宝玉[25]根据热泵系统的冷凝器取代低压加热器的循环方式,以3台额定负荷分别为200MW,300MW,600MW机组为例,进行节能分析,该方式能够简化电厂加热系统,是系统优化和节能的重要途径。 清华大学基于吸收式热泵回收循环水余热的供热技术先后在内蒙古赤峰及山西大同等电厂实施,大大提高了其供热能力[26]。北京、山西等地的多家电厂采用吸收式热泵机组吸取循环水余热用于供热的实践工程已经取得了良好的企业效益和社会效益,在节能与环保方面率先垂范,如大同某电厂的余热利用项目年节水效益万元,年节约标煤万吨,年二氧化碳减排17万吨[27]。 中油辽河公司的金树梅[28]结合工程实例,比较了锅炉供暖与吸收式热泵供热系统的经济性,得出热泵系统的经济性更优于前者。 叶学民[29]以超临界660WM机组为例,利用等效焓降法计算分析吸收式热泵的经济性。 西山煤电集团刘振宇[30]根据燃煤电厂热电联厂集中供热中存在利用率低的现状,分别讨论了几种不同的乏汽余热回收供热的技术路线。 三、本选题拟主要研究的内容及采取的研究方案、技术路线 研究的主要内容 (1)根据吸收式热泵的理论循环过程,找出循环过程中各典型状态点,通过查阅资料,分析热泵实际循环中的影响因素; (2)以热泵系统各换热器为关键部件,建立吸收式热泵回收循环水余热的分析与计算模型; (3)以300MW供热机组为例,对机组的系统能效进行计算与分析; 研究方案 吸收式热泵可以分为输出热的温度低于驱动热源的第一类吸收式热泵(增热型)和输出热的温度高于驱动热源的第二类吸收式热泵(升温型),在热电厂循环水余热利用时,适合采用第一类吸收式热泵。本选题以溴化锂吸收式热泵为对象,通过了解工质的性质,分析吸收式热泵系统的循环过程,假设整个系统处于热平衡和稳定流动流动状态,蒸发器和冷凝器出口工质为饱和状态,吸收器发生器出口的溴化锂溶液为饱和溶液,不计换热器换热损失,节流阀内为绝热节流过程,不计热网水物性参数变化,对系统建立数学模型,求出各换热器的换热量以及系统的热力系数,并且在机组供热量情况下,分别从机组供热能力充足和供热能力不足两方面讨论热泵系统的经济性。 技术路线 (1)根据溴化锂溶液的焓-浓度图或溴化锂水溶液的比焓值计算方程,确定热泵系统各典型状态点的焓值; (2)以热泵系统各换热器为关键部件,建立吸收式热泵回收循环水余热的模型,根据热平衡列出各换热器的热负荷方程,由各状态点的焓值,求得各具体换热部件的换热负荷,再由整个系统的热平衡方程式求出系统的热力系数; (3)在供热负荷和蒸汽初终参数不变的情况下,求出供暖抽汽量和热泵驱动热源抽汽量,在供热不足的情况下直接以热泵回收的循环水余热量讨论经济性,在机组供热充足的情况下,计算出安装热泵系统所节省的抽汽量,求出机组增加的功率,算出节省煤量,得出其节能收益; 四、本选题在研究过程中可能遇到的困难和问题,提出解决的初步设想 可能遇到的困难和问题:热泵的实际运行过程中会受到很多因素的影响,使得模型的建立与计算十分困难。分析节能效益时,单纯的从热量角度出发,得到的结果可能与实际收益相差太大,能否找到一种相对准确的评判其经济性的方法。 解决的初步设想:首先要熟悉并了解溴化锂溶液的性质及溴化锂吸收式热泵的工作原理,在对热泵系统进行建模时,忽略一些影响因素,做出一些理想假设。对于其节能效益的分析时,从供热能力或供热需求方面进行探讨。在遇到具体问题要仔细查阅相关资料,向学长和老师请教。 五、本选题研究的进度安排及预期达到的目标 研究的进度安排 (1) 了解课题,查阅资料,撰写开题报告; (2) 完成开题报告,开始着手对热泵系统建立模型; (3) 对模型进行计算并进行经济性分析,完成小论文; (4) 中期答辩; (5) 撰写毕业论文,准备毕业答辩。 预期达到的目标 (1)通过学习了解热泵的原理和在电厂中的应用; (2)研究热泵系统各部件换热,对其进行热负荷计算并完成经济性分析; (3)发表2-3篇较高水平论文; (4)顺利完成硕士研究生论文。 六、参考文献 [1] 王振铭.热电联厂分布式能源与能源节约[J]. 节能,2005,(5):4-9 [2] 顾鑫,鹿娜,邵雁鹏.浅析火力发电厂节能减排的现实意义及措施[J].科技天地,2008,(15):178 [3] 李增平.31-25-1型汽轮机组循环水供热改造[J].四川电力技术,2006,(1):31-32 [4] F Moser,H pumps in industry[M].Amsterdam Qxford:Elsevier,1985 [5] 刘颖超.基于循环经济理念的电厂余热利用空调系统研究[D].保定:华北电力大学,2008 [6] 刘剑涛,马晓程,尤坤坤等.火电厂循环水余热利用方式的研究[J].节能,2012,(9):49-52 [7] 季杰,刘可亮,裴刚等.以电厂循环水为热源利用热泵区域供热的可行性分析[J].暖通空调,2005,35(2):104-107 [8] 赵斌,杨玉华,钟晓晖,邬志红.循环水吸收式热泵供热联产机组性能分析[J].汽轮机技术,2013,55(6):454-457 [9] 张理论,赵金辉,张力隽.电厂冷凝水余热回收系统设计与应用[J].节能,2013,(3):38-41 [10] 李荣生.浅析吸收式热泵技术[J].应用能源技术,2007,117(9):40-42 [11] Goldstick RT.余热回收手册[M].谢帮新等译.长沙:中南工业大学出版社,1986,12-13 [12] Y,Schaefer L,Hartkopf and exerrgy analysis of double effect(parallel andseriesflow)absorptionchillersystems[C]//10th IEA Heat Pump [13] Talbi. 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10、面向恶劣服役环境的工件抗缺陷结构优化设计方法及其应用
11、基于数字液压缸组的多浮力摆波能装置压力平衡研究
12、具有运动控制功能的电液比例阀控制器研究
13、微型轴承内圆磨削加工的质量监控系统研究
14、抗负载波动回转控制阀优化设计研究
15、气浮式无摩擦气缸静动态特性研究
16、模拟风力机载荷的电液加载装置的设计研究
17、用于扩散吸收式热变换器的气泡泵性能实验研究
18、脂肪醇聚氧乙烯醚与三乙醇胺硼酸酯水溶液的摩擦学性能研究
19、表面织构化固体润滑膜设计与制备技术研究
20、双压力角非对称齿轮承载能力的影响因素研究及参数优化
21、全电液式多路阀自动测试系统设计与实现
22、开关液压源系统研究分析及其试验系统的设计与搭建
23、飞轮储能系统电机与轴系设计
24、面向不完全数据的疲劳可靠性分析方法研究
25、树木移植机液压系统的设计研究
26、新型双输出摆线减速器的设计与分析
27、基于ARM9架构的工业喷码机研究与实现
28、超高压水射流破拆机器人液压系统设计与研究
29、考虑轴承影响的摆线针轮传动动力学研究
30、车辆传动装置供油系统设计方法研究
31、润滑油复合纳米粒子添加剂摩擦学性能的研究
32、高速气缸的缓冲结构研究
33、大长径比柔性对象自动送料关键技术研究
34、空间索杆铰接式伸展臂根部锁紧机构运动功能可靠性研究
35、基于能量梯度理论的离心压缩机固定元件性能改进研究
36、并联RCM机构构型综合及典型机构运动学分析
37、多自由度气动人工肌肉机械手指结构设计及控制
38、闸板位置对闸阀内部气固两相流及磨损的影响
39、电液伺服阀试验台测控系统的设计
40、多盘制动器加压装置典型结构设计及试验研究
41、重型多级离心泵穿杠螺母拧紧装置的设计
42、气动增压阀动态特性的仿真研究
43、小间隙下狭缝节流止推轴承特性研究
44、离心通风机的性能预测与叶片设计研究
45、基于有限元法的齿面修形设计
46、离心泵输送大颗粒时固液两相流场的数值计算
47、小流量工况下离心泵内部流动特性分析
48、双粗糙齿面接触时的弹流润滑数值分析
49、工程专用自卸车车架疲劳寿命分析
50、倾斜式带式输送机断带抓捕装置的研究
51、基于骨架模型的自卸车装配设计平台研究
52、双馈式风力发电机齿轮箱的'动态特性分析
53、定常扭矩激励下转子系统动力学与摩擦学研究
54、恒流量轴向柱塞液压泵的研究
55、下运带式输送机能量回馈与安全制动技术的研究
56、压力容器筒体自动组对及检测装置的研究
57、高压容腔卸压曲线及卸压阀研究
58、一种小冲击高性能液压缸双向制动阀的研究
59、盘式制动器摩擦副热结构耦合及模态分析
60、输送带摩擦学行为及动力学特性研究
61、圆环链与驱动链轮磨损试验研究
62、十字轴式万向联轴器的动力学特性仿真分析
63、乳化液过滤器多次通过试验系统开发
64、电液流量匹配装载机转向系统特性研究
65、大位移低电压的静电斥力微驱动器的设计与仿真研究
66、圆柱斜齿轮传动误差的补偿分析
67、基于物理规划法的柔顺机构多目标拓扑优化研究
68、桥式起重机桥架结构静动态分析及多目标优化
69、柱塞泵及管路流固耦合振动特性研究
70、非对称柱塞泵直驱挖掘机液压缸系统特性研究
71、波箔动压气体轴承承载特性的理论与实验研究
72、低温氦透平膨胀机中液体动静压轴承的承载特性研究
73、滚珠轴承支承高速电主轴热特性分析
74、基于许用压力角要求的共轭凸轮计算机辅助设计系统开发
75、圆筒涨圆机液压与电气控制系统的研究
76、再制造液压缸性能检测技术的研究
77、气动高压高速开关阀的设计与研究
78、四轮四向叉车非对称转向机构双目标优化研究
79、基于桁架结构的3D打印轻量化模型生成研究
80、无转速计阶比分析方法研究
81、非圆齿轮行星轮系传动性能分析
82、永磁同步电主轴机电耦联动力特性研究
83、气动柔性驱动器的位置控制研究
84、高速旋转接头试验台的研制
85、永磁同步电主轴电磁噪声影响因素研究
86、水泵转子静挠度检测系统的构建与实现
87、磁悬浮飞轮储能支承系统的控制策略研究
88、聚磁式永磁涡流耦合器的性能分析和测试
89、起重机用永磁同步电机的设计与研究
90、大型往复式迷宫压缩机气缸体关键部件受力分析
91、准双曲面锥齿轮实体建模与齿面接触分析
92、风机风量调节伺服缸试验系统设计及控制特性研究
93、大型往复式压缩机迷宫密封效果的影响因素分析
94、水泵轴向力测量装置现场静态标定系统设计
95、空压机用超超高效永磁同步电动机设计及铁耗研究
96、主动磁悬浮轴承及其控制方法研究
97、水泵转子径向跳动检测系统设计
98、板状超声物料输送装置的研究
99、钢制组合式路基箱力学性能研究
100、三种典型微细结构缺陷的试验研究
101、向心关节轴承摩擦磨损性能仿真及试验分析
102、离心压缩系统反转动力学特性研究与分析
103、计入弹性变形的复合材料水润滑轴承润滑特性的研究
104、气缸壁面温度预测研究
105、高速曳引界面的摩擦滑移实验方法研究
106、特征优化方法研究及其在轴承故障诊断中的应用
107、小型机械零件拣货系统改良设计研究
108、活塞式压缩机排气量测试系统的设计与开发
109、小型安全阀便携离线校验设备研制
110、轴流风机数值模拟的若干问题探讨
111、催化装置富气压缩机控制系统的设计与实现
112、变频电机拖动的变量柱塞泵液压动力系统特性研究
113、模具形线参数对厚壁封头成形的影响
114、条形砧旋转锻造封头的工艺研究
115、磁悬浮轴承-转子系统的运动稳定性与控制研究
116、两级行星齿轮减速器稳健设计方法的研究
117、机械产品原理方案优化建模与实现
118、错位码垛规划及其与码垛机器人控制融合的研究
119、3D打印技术中分层与路径规划算法的研究及实现
120、液压同步顶升系统设计及控制策略研究
121、机构可动性设计缺陷辨识模型与修复方法研究
122、码垛机器人控制系统的设计及实现
123、浮环轴承润滑特性研究
124、机械产品可持续改进研究设计
125、轮腿式轮椅传动机构的设计与仿真
126、低速叉车横置式转向电动轮设计与优化研究
127、面向机电系统运行状态监测的声源定位技术研究
128、摆线活齿传动齿形研究及仿真
129、旋转阀口试验台的研发及旋转阀口的仿真研究
130、水压阀口特性仿真研究
131、旋转式水压伺服阀的设计及研究
132、串联式混联机构的力学分析及动力学仿真
133、利用阳极键合封装MEMS器件所用离子导电聚合物开发
134、工业生产型立体仓库的设计与优化
135、九轴全地面起重机模糊PID电液控制转向系统分析
136、带式输送机多滚筒驱动功率平衡影响因素的分析与研究
137、折臂式随车起重机回转系统同步控制研究
138、九轴全地面起重机传动系统研究
139、桥式起重机安全监控与性能评估系统的研究与设计
140、大型磨机故障诊断方法的研究
141、水液压多功能试验台数据测控系统的研发
142、迷宫密封泄漏特性及新结构研究
143、组合型振荡浮子波能发电装置液压系统研究
144、机电一体化实训装置在中职教学中的应用研究
145、穿孔扭转微机械谐振器件的挤压膜阻尼机理与模型
146、双螺杆式空压机转子型线分析与加工优化
147、铸造起重机安全制动温度场热耦合及机构振动分析
148、渐变箍紧力作用的起重机卷筒结构分析与优化设计
149、汽车起重机动力、起升系统参数优化及节能分析
150、贝叶斯网络系统可靠性分析及故障诊断方法研究
151、圆锥破碎机止推盘磨损寿命预测及结构优化
152、喷油器火花塞护套成形工艺优化及模具分析
153、碟形砂轮磨削面齿轮加工技术及齿面误差生成规律研究
154、铝合金喷射沉积坯形状及组织控制
155、基于FACT理论的柔顺机构设计及其在振动切削方面的应用
156、高精度FA针摆传动尺寸链分析研究
157、水平带法兰阀体多向模锻工艺研究
158、并联机构的人机交互式装配实现及运动性能自动分析
159、铝合金薄壁件加工变形控制技术研究
160、三柱塞式连续型液压增压器的特性研究
161、液压泵新型补油装置研究
162、压力阀的新型阻尼调压装置研究
163、多轴电液转向系统优化设计
164、大型框架式液压机智能监控与维护系统设计
165、液压缸综合性能测试试验台机械结构及液控部分的设计与开发
166、考虑实际气体效应低速运转螺旋槽干气密封性能研究
167、液压型落地式风力发电机组主传动系统特性与稳速控制研究
168、装载机动臂液压缸可靠性研究
169、舰船稳定平台液压驱动单元控制及实验研究
170、单作用双泵双速马达专用换向阀设计与研究
171、二通插装式比例节流阀自抗扰控制方法研究
172、旋转机械状态趋势预测及故障诊断专家系统关键技术研究
173、阶梯滑动轴承油膜流态可视化试验装置设计与应用
174、大型平行轴斜齿轮减速器可靠性分析
175、曲沟球轴承的设计与试制
176、汇率波动对重庆市机电产品进出口贸易影响传导机制及对策研究
177、流体动压型机械密封开启过程的声发射特征监测研究
178、桥门式起重机蒙皮式主梁结构性能分析
179、螺纹插装比例流量控制阀的振动特性研究
180、农耕文化符号的转换和再利用
181、石墨烯作为润滑油添加剂在青铜织构表面的摩擦学行为研究
182、微粒子喷丸对螺纹紧固件抗松动性能影响研究
183、螺纹插装平衡阀结构和特性研究
184、机械密封端面接触状态监测技术研究
【拓展阅读】
工程机械基本介绍
工程机械是中国装备工业的重要组成部分。概括地说,凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备,称为工程机械。它主要用于交通运输建设,能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。
在世界各国,对这个行业的称谓基本雷同,其中美国和英国称为建筑机械与设备,德国称为建筑机械与装置,俄罗斯称为建筑与筑路机械,日本称为建设机械。在中国部分产品也称为建设机械,而在机械系统根据国务院组建该行业批文时统称为工程机械,一直延续到现在。各国对该行业划定产品范围大致相同,中国工程机械与其他各国比较还增加了铁路线路工程机械、叉车与工业搬运车辆、装修机械、电梯、风动工具等行业。
工程机械论文框架
1 绪论
1-1 全球工程机械市场概况
1-2 中国工程机械市场概况
2 中国工程机械的格局
2-1 中国工程机械的发展历程
2-2 国内外并购整合概况
2-3 中国工程机械的发展成就
3 中国工程机械现状分析
3-1 中国工程机械的发展优势
3-2 中国工程机械发展的劣势
3-3 中国工程机械发展的机遇
3-4 中国工程机械发展面临的问题
4 中国工程机械未来发展的思考
4-1 发展思路
4-2 对策措施
4-3 发展预测
结束语
致谢
参考文献
离心泵技术论文篇二 离心泵的管理和维修技术探讨 摘要:离心泵是机械装备制造业中比较通用的一种机械,广泛应用于社会生产的各个行业和部门。近年来,伴随着石油化工和国民经济的发展,对离心泵的安全可靠性能提出了更为严格的要求。离心泵作为输送物料的一种转动设备,对连续性较强的化工生产尤为重要。基于此,本文就离心泵的管理和维修技术展开分析与研究。 关键词:离心泵;管理;维修 中图分类号:C93文献标识码: A 引言 随着社会经济的快速发展及企业管理体制的不断改革,离心泵故障管理及维护受到了越来越多人们的关注,在我国现阶段,寻找离心泵馆长的维修技术已经成为一个新的课题,对离心泵进行良好的日常保养,完善设备的保养机制,是延长离心泵使用寿命的关键。 一、离心泵的基本构造 (一)叶轮。常见的离心泵结构中,主要有开式、半开式和闭式三种型式的叶轮。开式叶轮仅有叶片,没有前后盖板;半开式类型的叶轮则是由后盖板和叶片组成;而闭式叶轮不但有叶片,还有前盖板和后盖板。在各泵体结构中,离心泵主要通过叶轮对液体做功,也是唯一的做功部件。 (二)泵体。径向剖分式和轴向剖分式是两种普遍的离心泵壳体类型。离心泵中的单机泵壳体大多数为蜗壳式,多级泵壳体按径向剖分壳体划分成圆形和环形两种壳体类型。泵壳内腔呈现螺旋形是蜗壳式泵壳的主要特征。 (三)泵轴。泵轴主要是用来传递机械能,它是由联轴器和电动机相连,从而可以将电动机的转矩通过泵轴传送到叶轮。 (四)轴承。离心泵的轴承多为滑动轴承,所以润滑剂要求就比较严格,常用透明油作为润滑剂。 (五)密封环。减漏环是密封环的另一种说法,在不同资料下可能显示有所不同。 (六)填料函。填料函的主要作用是封闭泵轴和泵壳之间的狭小空隙,保证泵内水流和泵外空气不能相互泄露。主要构造是由填料、填料筒、填料压盖、水封环和水封管组成。 二、离心泵的基本工作原理 研究离心泵工作原理可为处理故障与制定预防措施提供技术依据。在通常情况下,离心泵就是利用物体离心力作用,来达到对液体物体完成输送的目的。在离心泵工作前,须事先将泵内叶片间和贮液槽内充灌满流体,然后再启动离心泵开始正常运转,此时离心泵内的流体就会随着叶轮高速旋转产生离心力运动,并在叶轮中心向外周作径向运动,最后顺叶片流道进入到排出管内。同时泵内的原有流体被旋转甩出后,叶轮中心即形成了一个低压区,而暂处于高压区贮液槽的流体就会源源不断的被吸收到叶轮中心,再依靠叶轮高速旋转被甩出进入到排出管内,形成流体不间断的被吸入和排出的循环输送作业,从而实现离心泵连续不断地将液态物体抽出进行输送 三、离心泵常见故障处理措施 (一)离心泵排液不畅和排液后中断的解决措施 检查泵内气体是否处于真空状态,泵壳和入口管线内的流体是否全部注满,如果不是真空要立即排净空气,没有灌注满的要及时重新添加达到要求标准。检查泵内叶轮转速有无异常,发现叶轮表现出过低的转速时,要立即进行调整适当提速。检查入口滤网、底阀有无附着的杂物,有就须立即排除异物,避免再次发生堵塞;检查吸入侧管道连接处有无漏气,有就需及时排尽气体,检查吸入口淹埋深度是否太浅,调整合适位置避免异物堵上。 (二)离心泵运行中出现震动或异响的解决措施 检查离心泵的轴承情况及间隙大小,检查泵内油质清洁度和润滑程度,并进行逐一排除故障隐患。损坏轴承要及时进行更换处理,间距大的了要及时调整轴距到适当的位置;对已经污染了的油质要马上进行杂质清除,对润滑不到位的部件,要立即更换新的润滑油脂。至于对那些过高震动频率的,则应及时更换、调整离心泵的轴承、轮齿等部位。 (三)离心泵功率消耗太大的解决措施 检查叶轮与耐磨环、泵壳有无摩擦,而进行适度的修理。检查流液密度是否合适,轴承有无损坏,如果有就及时进行修理或者更换轴承,调整零部件。检查泵轴是否有弯曲,并及时矫正。检查联轴器是否存在对中不良、轴向间隙太小,进而调整对中和轴向间隙到合适位置。 (四)水泵不能正常运转的解决措施 首先,检查离心泵的原动机运行有无异常,电源接入是否正确,如存在有原动机异常和电源接错的问题,须加以整改处理好;也可用手盘联轴器直接检测,如遇故障问题严重的,可通过拆解泵壳,观察泵体内有无被卡的现象。检查泵内系统的水头、净压头等部件磨损情况,对凡是发现有磨损的零部件应及时更换。检查叶轮的完好程度及叶轮之间的间隙,及时更换掉完好程度差的损坏叶轮,调整间隙大的叶轮间隙到合适的位置为止。检查吸液槽的真空状态与吸入的高度位置,对没有排尽空气的要再排气,使吸液槽内达到真空状态,同时,对泵内系统的水头位置设置过高的,要重新调整。 (五)离心泵流量不足,扬程不达标的解决措施 导致离心泵的流量和扬程不够的主要原因为:叶轮的转速太低或叶轮的转动方向不对、泵吸入口串气、吸入口管线、滤网或叶轮堵塞、灌注不够、叶轮损坏、口环的间隙过大,漏损过大、吸入管中压力接近汽化压力、泵体内有气体。如离心泵在出现如下情况时,可采取下面的方法进行处理:①检查调整。②检查入口管线法兰。③清理入口过滤器。④更换叶轮。⑤增加入口压力,提高灌注头。⑥更换口环。⑦适当地增加入口压力,同时降低传输介质的温度。⑧放空排气或向有关系统卸压。 四、离心泵的管理和维护的优化策略 现代工业系统中,离心泵的适用范围从基本的生活需求到石油化工行业都有广泛涉及,不但用来输送水,而且还用来输送石油等其他不同性质的液体。按照不同的输送媒介,离心泵的种类也变得纷繁复杂,常见的有防腐泵和清水泵两种。为了保证一定的使用年限,减少企业成本提高经济效益,就必须不定期对离心泵加强管理和维护。 (一)做好离心泵安装工作,确保正常运行。离心泵是石油化工生产中的核心装置,其重要性不言而喻。而离心泵安装工作是前提和基础部分,要求安装工作人员一定要严格按照规范要求,确保设备的科学安装和正常运行。首先,设备的基础尺寸和位置一定要符合要求,横纵坐标的位置一定要合理,一般偏差不能超过20mm,地脚螺栓孔中心位置的偏差应该控制在10mm以内,地脚螺栓孔壁铅的垂直角度偏差应该在2毅。其次,安装中,一定要慎重选择垫铁的位置,在垫铁安装之前,一定要调整泵的标高、水平度,使其达到设计的标准值。只有精准的安全,才能确保离心泵运行的稳定性和安全性,垫铁的主要作用是使泵的重量以及运转过程中产生的惯性力均匀地传递给基础部分,这样能减少离心泵自身承载的荷重,确保其能长久运行。最后,离心泵安装中,需要安装两个垫铁,其中一平二斜,固定离心泵,如果一般离心泵的荷载比较大,可以选用三个垫铁,但是,数量最好不要超过三个。离心泵的安装是系统性的工作,对安装技术人员提出较高的要求,技术人员一定要注重每一个安装细节,确保每一个环节的工作质量,这样更能提高运行的可靠性,保证离心泵工作运行的效率。 (二)合理使用离心泵,提高运行效率。合理使用离心泵要求技术人员严格按照规范操作开展工作,避免离心泵低流量运行。一般离心泵在正常运行时,高压力下顺利运行,但是如果出现低流量运行,会导致离心泵故障问题。低流量运行时,离心泵内就会出现径向漩涡现象,此时就会产生很大的径向推动力,此时,离心泵就无法正常运转。石油离心泵的实际流量比较小,如果处于不合理连续转动运行中,就会导致轴折断。但是,一般离心泵的流量都比较低,很多时候能将大部分轴功率转化为热能,将能量传递给泵内的液体,进而引起整个外壳温度上升,此时,泵体温度升高,在长期小流量运行状态下,就会发生震动等故障现象。因此,一定要避免离心泵在低流量状态下运行,这样才能保证离心泵的正常工作,提高运行效率。其次,还应该做好离心泵润滑工作,基本都是滚轴承类型,润滑剂的养护和使用能确保离心泵的正常运行,在不受外界干扰的情况下,保证机械不会因为负荷力而变形。润滑工作也是重要的环节,一定要使润滑达到良好的状态。在选用润滑油时,一定要慎重选择比较良好的润滑油,在不同转速的情况下,应该形成油膜,这样更有助于提高离心泵的安全运行。同时,选用的润滑油应该具有高粘度性,离心泵在不同的条件下,都能有效的保护其使用寿命,确保离心泵不会受到负荷力以及温度等因素的影响,进而确保离心泵内部部件的顺利运行,避免离心泵在运行过程中轴和固定轴之间的摩擦,减少离心泵故障问题。 结束语 随着科技的不断发展,,离心泵的管理和维护对技术人员的业务水平提出了更高的要求,因此,企业各部门的操作人员必须加强理论知识的学习,并在实际工作中熟练运用。只有对离心泵的管理和维护工作充分重视,才能够保证其利用率、可靠性和安全性得到大幅度提高。 参考文献: [1]刘福玉,刘福磊,孙广军,张凤霞.探讨多级离心泵常见故障检测与维修[J].才智,2012,20:36. [2]席玉洁.离心泵故障诊断专家系统的应用研究[D].北京化工大学,2011. [3]陈来保,潘金亮,焦红志,李京沛.高速离心泵常见故障原因分析及处理[J].河南化工,2008,08:38-39. [4]朱力勇.离心泵常见故障分析与处理[J].中国石油和化工标准与质量,2013,17:79. [5]白俊华.离心泵常见故障原因及预防措施[J].现代农业科技,2011,03:265-266. 看了“离心泵技术论文”的人还看: 1. 变频泵技术论文 2. 泵与风机节能技术论文 3. 变频技术论文2000字 4. 节电技术论文 5. 变频器技术论文