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关于纱锭无水印染的小型工业装置开发

作　者: 田俊科
导　师: 潘家祯
学　校: 华东理工大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 超临界印染 快开容器 组合密封 高压螺纹法兰
分类号: TS190.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


超临界印染不再以水作为携带染料的介质,而是以超临界CO2作为印染介质,它不仅摆脱了传统污染的耗水量大、对环境污染严重的缺点,同时也提高了印染的效率。但是目前仍处于实验室阶段,尚无应用于工业生产,仍然需要新的工艺研究以及新的设备研制。本文的主要工作就是对超临界印染核心设备—染色釜的开发,内容如下：采用GB 150、JB4732、ASMEⅧ-2三个标准,对染色釜的筒体进行设计计算,比较不同标准在相同材料属性下的异同。采用ASME VIII-2及JIS 8284-1993设计出一套具有快开功能的染色釜装置,并进行了疲劳设计。然后使用ABAQUS模拟染色釜的工作状态并对所设计的染色釜进行有限元校核,对有限元模拟结果与计算结果进行比较。根据标准手册选择、设计密封的O形圈及沟槽结构,并采用三角铜环与O形圈的组合密封,并对铜环的三角形截面进行结构的优化模拟。染色釜的法兰与筒体选用螺纹法兰联接,对螺纹的强度进行校核,并对螺纹联接进行疲劳校核。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 综述  10-17
  1.1 超临界印染的背景及意义  10-12
    1.1.1 传统水印染现状  10-11
    1.1.2 超临界印染的意义  11-12
  1.2 超临界染色技术进展  12-15
    1.2.1 超临界染色技术进展  12-13
    1.2.2 超临界染色工艺介绍  13-15
  1.3 超临界印染设备研究进展  15-16
    1.3.1 超临界设备技术现状  15-16
    1.3.2 超临界染色釜现状  16
  1.4 本文主要研究内容  16-17
第2章 染色釜设计  17-41
  2.1 设计参数确定  17-20
    2.1.1 工作条件  17-18
    2.1.2 设计参数  18-19
    2.1.3 相关设计标准  19-20
  2.2 染色釜材料选择  20-21
    2.2.1 材料介绍  20-21
    2.2.2 许用应力选择  21
  2.3 染色釜筒体设计  21-23
    2.3.1 筒体壁厚  21-23
    2.3.2 壁厚结果分析  23
  2.4 染色釜快开设计  23-32
    2.4.1 符号说明  23-31
    2.4.2 设计计算  31-32
    2.4.3 染色釜强度校核  32
  2.5 染色釜疲劳分析  32-40
    2.5.1 平均应力修正方法  33-35
    2.5.2 染色釜疲劳校核  35-40
  2.6 本章小结  40-41
第3章 染色釜有限元分析  41-51
  3.1 ABAQUS有限元软件及其在工程设计中的应用  41-42
    3.1.1 ABAQUS软件介绍  41-42
    3.1.2 ABAQUS压力容器中的应用  42
  3.2 染色釜有限元模拟  42-45
    3.2.1 几何模型  42-43
    3.2.2 单元选择和网格划分  43-44
    3.2.3 材料与接触属性  44
    3.2.4 约束条件与加载  44-45
    3.2.5 模拟计算  45
  3.3 模拟结果分析  45-46
    3.3.1 筒体应力  45-46
    3.3.2 卡爪应力  46
  3.4 染色釜有限元校核  46-49
    3.4.1 筒体应力  47-48
    3.4.2 法兰与封头应力  48
    3.4.3 校核应力的计算与模拟结果对比  48-49
  3.5 本章小结  49-51
第4章 染色釜的密封结构设计及模拟优化  51-60
  4.1 密封设计  51-55
    4.1.1 染色釜组合密封介绍  51-52
    4.1.2 O形圈的选材及设计  52-54
    4.1.3 三角铜环及密封结构确定  54-55
  4.2 三角铜环的结构优化  55-59
    4.2.1 几何模型及网格划分  55-56
    4.2.2 材料属性  56
    4.2.3 边界条件及载荷  56
    4.2.4 结果分析  56-59
  4.3 本章小结  59-60
第5章 封头与筒体的螺纹联接  60-64
  5.1 螺纹选型  60-61
  5.2 螺纹校核  61-63
    5.2.1 应力计算  61-62
    5.2.2 应力校核  62-63
  5.3 螺纹链接疲劳校核  63
  5.4 本章小节  63-64
第6章 结论与展望  64-65
  6.1 本文的主要结论  64
  6.2 展望  64-65
参考文献  65-69
致谢  69

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 染整工业 > 一般性问题 > 机械与设备
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