搅拌反应器CAD系统的研究与开发

搅拌反应器CAD系统的研究与开发

杨决宽[1]2000年在《搅拌反应器CAD系统的研究与开发》文中提出随着电子计算机软、硬件技术的发展,CAD技术已经广泛应用于国民经济的各个领域,增强了企业的产品开发和设计能力,缩短了设计周期,提高了企业的经济效益。 由于主、客观条件的限制,化工设备CAD的发展远远落后于机械行业,并且不能满足化工设备行业发展的要求。因此,研究和开发一套实用的化工设备CAD有着重要的价值。 本文对搅拌反应器CAD系统的功能需求、系统设计、系统开发等基本问题进行了探讨,解决了装配图自动绘制过程中所遇到的各种问题,并在此基础上,利用面向对象技术和快速原型法实现了中心搅拌反应器及其主要零部件的计算机辅助设计。该系统具有友好的人机交互界面,实现了数据库的自动查询,设计说明书的自动编制和装配简图的自动绘制。 搅拌反应器CAD系统的主体部分采用Visual C++编制,利用Automation技术操纵Word 97及AutoCAD 2000完成*.DOC格式说明书和*.DWG格式装配简图的生成。 设计标准及标准零部件数据放在由Access 97建立的数据库中,通过DAO技术进行库的查询和修改。 参数化绘图模块用Visual LISP语言编程。针对搅拌反应器CAD系统的具体情况,采用“做”边界的方法完成了装配简图的消隐工作。

马爱亮, 刘东学, 郭肆伟, 张晓东[2]2004年在《搅拌反应釜智能CAD系统的研究与应用》文中进行了进一步梳理智能CAD是机械产品计算机辅助设计的一个重要发展方向。介绍了采用面向对象技术,结合专家系统、CAD技术及机器学习的理论和方法,在VC++6.0环境下,开发了搅拌反应釜智能CAD系统。

马爱亮, 刘东学, 郭肆伟[3]2003年在《基于面向对象的搅拌反应釜CAD系统的分析和设计》文中研究指明介绍了基于面向对象的搅拌反应釜CAD系统的开发过程,实现了搅拌反应釜的结构设计、强度计算及设计说明书与设计图的自动生成。

银建中, 程绍杰, 贾凌云, 银建伟[4]2009年在《生物反应器放大因素与方法研究》文中提出搅拌式生物反应器是最重要的一类生物反应器,广泛应用于生物化工、食品、医药等领域。由于同时涉及到生物化学反应和物理过程,因此由实验室规模到工业装置设计的放大问题成为生物工程技术的关键问题之一。对搅拌式生物反应器放大过程的影响因素进行了分析,并着重讨论了反应器内的传质、传热、混合、剪切以及表观气速等因素对放大设计的影响规律。在该基础上,就生物反应器的放大方法进行了初步总结。

李靓[5]2017年在《聚硅酸多金属盐复合型混凝剂的制备及数值模拟的试验研究》文中进行了进一步梳理本课题研究了利用生活废弃物(暖贴)及粉煤灰制备聚硅酸多金属盐复合型混凝剂(Polysilicate Multi-metal-composite Coagulant简称“PSMC”)的工艺,处理生活污水验证制备该混凝剂的实际废水的重现性和实用性及优化实验处理结果,用三维荧光光谱仪监测水质处理效果,利用计算流体力学研究不同转速下的混凝流场特征,建立了名为“聚硅酸多金属盐复合型混凝剂参数工艺预测系统”的应用软件。主要实验研究内容如下所示:(1)制备聚硅酸多金属盐复合型混凝剂原料废弃暖贴的单因素处理影响规律及以响应面优化实验因素,得到响应面模拟拟合度较好,得到该工艺的最佳因素水平组合为:H2SO4体积35ml,水浴加热温度100℃,加热时间2h;(2)通过单因素实验及响应面优化实验,综合考虑聚硅酸多金属盐复合型混凝剂的制备因素:n(M)/n(Si)、n(Fe+Zn)/n(Mg)、n(Fe)/n(Zn)的摩尔比,影响聚合反应的pH值、温度及时间。制备的最优条件为聚合反应的pH值、温度及时间分1.45、40℃及35min时,制备原料的摩尔比n(M)/n(Si)、n(Fe+Zn)/n(Mg)、n(Fe)/n(Zn)分别为:4:1,2:1,1:1。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光学显微镜、紫外可见吸收光谱等表征手段分析PSMC,结果表明PSMC是无定型的高分子聚合物,且外观呈空间网状结构,比表面积较大,卷扫网捕和吸附架桥能力较强,有较好的混凝效果。(3)聚硅酸多金属盐复合型混凝剂对腐殖酸废水,印染废水,生活污水处理效果的应用研究,说明PSMC对处理水样的适用范围广;PSMC处理采用生活污水为研究对象验证PSMC的实际应用效果,对比PSMC和PAC处理生活污水的混凝效果对比及混凝水力条件的选择,实验表明在相同的水质条件下,PSMC在低投加量的情况下水质处理效果上优于PAC,确定PSMC投加量为60mg/L混凝效果最好,余浊为2NTU,CODcr的去除率为81%,色度的去除率为95%,TP去除率为95%;采用正交实验研究PSMC处理生活污水的混凝水力条件,实验结果表明,在实际运行中,应根据不同的实际需求,提供不同的水力条件;采用三维荧光光谱技术对含有荧光类物质的废水处理效果的应用研究,如腐殖酸废水,景观湖水,水杨酸废水,三维荧光光谱能够直观的观测到混凝剂对水中荧光类物质的去除效果。(4)运用计算流体力学对实验过程中设备的流场进行数值模拟,采用FLUENT模拟六联搅拌器流场,对搅拌片转速分别为a:166r/min,b:200r/min,c:300r/min三种状况下的工况下桶内流域搅拌情况。由Z=0和Y=0平面的速度云图可知200r/min条件下边缘流速最大,搅拌叶片背面涡旋现象最小;由速度矢量云图模拟可知搅拌速度为300r/min和200r/min是空穴现象较小,200r/min时筒体内部搅拌较均匀,有利于混凝作用;湍动能云图模拟,可知发现搅拌速度越大,筒体内部的湍动能越稳定,在搅拌速度为200r/min和300r/min时,筒体内部的湍动能更佳。(5)絮体的生长模型中,研究絮凝体的生长过程,都是在理想状态下,通过对实际运行过程中存在的絮体破碎再凝聚过程编写模型模拟,探讨不同因素对模型生长的影响,并用模拟絮体跟真实絮体模拟对比,从而说明破碎再凝聚模型模拟的必要性。通过图像跟分形维数的比较,建立水质指标参数、混凝工艺参数跟分形的数学模型,借助MATLAB GUI软件将所有的数学模型编入程序,程序命名为“聚硅酸多金属盐复合型混凝剂参数工艺预测系统”。

贺小华[6]2005年在《薄膜蒸发器蒸发过程数值模拟及其CAD系统开发》文中进行了进一步梳理机械搅拌式薄膜蒸发器(简称薄膜蒸发器)是利用旋转的刮板将料液分散成均匀的薄膜,以进行物料浓缩的一种新型高效蒸发设备,与其它薄膜蒸发器相比,液膜的形成不是籍二次蒸汽的施曳而是靠机械作用。它传热系数高,蒸发强度大,可实现真空操作, 特别适用于热敏性、高沸点和高粘度物料的蒸发浓缩。目前, 薄膜蒸发器的研究和推广应用获得了一些进展,但由于刮板刮擦成膜及沸腾传热的复杂性,用于薄膜蒸发器设计计算的基础数据仍显不足,很多设计和产品都是在成功经验上进行工程放大估算的结果,在国内尚没有一套完整的理论计算设计方法。施工图的绘制多数是直接在AUTOCAD 底层平台上,调用绘图命令绘制,工作量大,效率低,影响了薄膜蒸发器的设计、开发周期。本文在自行研制的0.4m2薄膜蒸发器实验装置的基础上,运用数值模拟和实验研究的方法,分析探讨了薄膜蒸发器内不同料液的流动与传热性能,针对薄膜蒸发器的设计现状和软件工程思想,开发了薄膜蒸发器CAD应用系统,旨在帮助用户实现薄膜蒸发器设计计算、施工图绘制一体化。本文的主要工作和研究结果如下:1)建立了薄膜蒸发器内不同料液的流动模型,针对高粘度物料提出了一种物料膜厚计算方法。采用CFX4.4 软件模拟了薄膜蒸发器内介质水及粘性料液的流动过程, 得到了各种速度分布。研究结果表明:增加刮板转速, 可以明显促进液膜内流体的径向混合,增加液膜和圈形波内流体的物质交换。各料液在任一转速下,均存在同一最佳进料量。对纯物质水,最佳进料量下对应的流动边界层厚度与膜厚之比值δf/δ值为最小。粘度对薄膜蒸发器内流动状态影响显著。粘性料液的轴向速度分布与水存在差异,且在液膜厚度内没有形成明显的流动边界层。2) 建立了薄膜蒸发器内不同料液的传热计算模型,获得了沿轴向及膜厚方向的液膜平均温度分布,并计算了各参数下加热段液膜内给热系数α。研究结果表明:各料液在不同操作条件下均存在同一最佳进料量,此时其圈形波内截面平均速度u s达到最大值, 相应的膜内给热系数α也达到最大值。对介质水,高转速或最佳进料量下流动边界层厚度与膜厚之比值δf/δ以及温度边界层厚度与膜厚之比值δt/δ均为最小。流动边

朴松昊, 李文哲, 任善之, 王君祥[7]2000年在《模具CAD中的图形处理技术》文中研究说明借助对AutoCAD 2000软件包的分析,对块及应用 Visual LISP的二次开发进行了初步研究,为模具CAD系统中图形处理技术提供了理论依据。结果表明,利用块和二次开发工具,可缩短模具设计周期,提高模具CAD系统中图形处理的效率。

佚名[8]2004年在《化工期刊题录》文中认为安徽化工  2 0 0 4 ,( 2 )绿色农药新剂型的开发纳米材料及其应用糠醛加助剂精制焦化柴油提高柴油氧化安定性测定准确性的探讨车用柴油质量升级问题探讨聚合硫合成制备工艺的研究高体交H型强酸阳树脂在醋酸甲酯水解中的应用研究橡胶用C5/C9共聚石油树脂

崔琳[9]2009年在《石油化工过程HAZOP专家系统与集成研究》文中认为随着石油化工的规模化、集成化、自动化的发展,以及人们对安全发展的要求不断提高,化工安全问题已经成为研究热点。作为公认的完备性最好的安全评价方法之一,危险性与可操作性(Hazard andOperability,HAZOP)分析可以比较全面而系统地识别化工过程中的安全隐患。因此,HAZOP已经成为国际石化行业安全评价的最佳实践。传统的HAZOP分析是一种依赖专家知识的人工分析,以小组会议讨论、“头脑风暴”式进行。HAZOP分析耗时长、人员劳动强度大,分析一致性和完备性难以保证。为解决上述问题,人们已经开发了多种自动化HAZOP分析计算机辅助系统,尤其是基于符号有向图(Signed Directed Graph,SDG)模型的方法取得了相当多研究成果。但是由于SDG模型知识表达能力不足,这些专家系统的HAZOP分析结果存在正确识别率不高的问题,因此尚未被工业用户广泛接受。针对以上问题本文在自动HAZOP分析方面做了大量研究,按照模型表达、模型推理和系统集成的顺序,自底向上地分层次提出新的理论和方法,构建了对应的自动分析原型系统。文中使用两个工业过程的实例,通过对比专家分析结果与自动分析结果,验证了所提出的方法的可行性和正确性。主要取得的研究成果如下:1、针对现有各种定性模型知识表达能力不足的问题,本文提出了新的定性因果模型——分层有向图(Layered Directed Graph,LDG)模型,该模型使用有向图来表达专家知识,在标准有向图基础上引入了称为“层”的维度,大大扩展了模型的表达能力,能够表达HAZOP分析中的所有知识,解决了模型容量的问题。LDG模型的构成、要素,建模方法在文中做了详细论述。为表达化工过程中实际存在的种种复杂的因果关系,LDG模型方法中提出了称为“条件因果关系”的要素。为实现知识的重用,提高LDG模型的建模效率,本文提出了建立可扩充、可继承的LDG模型库的策略,并给出了与LDG模型相关的存储、表示等具体实现。2、对应提出的LDG模型,本课题研究开发了LDG模型推理机。该推理机使用LDG模型,能够进行跨模型的定性逻辑推理,自动得到全化工流程的HAZOP分析报告。文中对LDG模型推理的算法做了详细论述,包括备选基本算法介绍,算法比较,算法的修正,多模型互联推理算法,推理结果的排序筛选算法等。推理机使用了模块化结构,由核心推理算法和外围算法处理模块构成,有效解决了复杂条件的推理,异常物料处理,设备、流程定量信息的应用,以及控制回路、安全措施对分析结果的修正等多种推理问题。文中对推理机各个模块的算法亦做了详细讨论。通过对该推理机的性能测试和分析,本文给出了该推理机的可用性数据。文中给出了对应一个实际化工过程的一组LDG模型,并使用推理机对其执行推理,对比得到的LDG分析、SDG分析的结果及人工分析的结果,说明了LDG模型推理的优势。3、本文提出了将LDG模型系统与外部CAD/CAM系统集成的系统框架,并开发了一个LDG原型专家系统,在该框架下LDG模型推理系统可通过集成从其他系统中自动获取分析所需的数据,可以减少人员劳动,降低错误率。该系统框架应用模块化结构,将不同CAD/CAM系统的差异封装形成统一的跨平台、跨语言的接口供LDG模型系统使用。文中以与一种化工CAD软件Intergraph SmartPlant P&ID的集成为例,展示了该框架各个模块的详细构成,说明了从CAD/CAM系统中获取数据,分类数据,数据匹配等数据处理算法,测试了数据处理的运行效率。并以一个实际流程为例,说明了该LDG原型专家系统进行的从工艺管道及仪表流程图(Piping and Instrument Diagram,P&ID)到HAZOP分析报告的全部过程。

高云鹤[10]2004年在《绿色设计研究:脉冲筛板塔的操作优化》文中研究说明在浙江巨化集团公司己内酰胺的生产中,目前用苯作为萃取剂通过脉冲筛板塔来回收废水中的己内酰胺。由于设备泄漏的产生,苯作为有害物质扩散到大气中,对环境产生不可忽视的影响,而传统设计中经常会忽略该影响。本文根据绿色设计的原则,提出了新的目标函数,对该过程的操作条件进行了优化。该目标函数包括化学物质泄漏对环境的定量影响,并引入物质的环境影响费用这一概念,粗略估算苯的环境影响费用为35000RMB/yr。经绿色设计得到的最优溶剂比(R_(V_(opt))=5.7)与经传统设计得到的最优溶剂比(R_(V_(opt))=8.5)进行比较,有很大的差距。事实证明,是否考虑物质泄漏对环境的影响在很大程度上影响着最优溶剂比的选择,即最优操作条件的选择。巨化集团现采用绿色设计得出的最优溶剂比(R_(V_(opt))=5.7),运行良好,废水中己内酰胺的百分含量从6.4%降低至1.1%,废水COD从87000mg/L降至44000mg/L,完成了环境效益与经济效益的最优结合。 本文根据小试、中试及工业塔表观传质单元高度关联式得出了新的放大规则,如下所示,可为塔设计提供参考。 本文还介绍了化工过程安全设计的概念、策略及其应用,目前国内对该部分的研究甚少。此外,设计开发了一个化工过程绿色设计软件。

参考文献:

[1]. 搅拌反应器CAD系统的研究与开发[D]. 杨决宽. 大连理工大学. 2000

[2]. 搅拌反应釜智能CAD系统的研究与应用[J]. 马爱亮, 刘东学, 郭肆伟, 张晓东. 计算机工程与设计. 2004

[3]. 基于面向对象的搅拌反应釜CAD系统的分析和设计[J]. 马爱亮, 刘东学, 郭肆伟. 机械设计与制造. 2003

[4]. 生物反应器放大因素与方法研究[J]. 银建中, 程绍杰, 贾凌云, 银建伟. 化工装备技术. 2009

[5]. 聚硅酸多金属盐复合型混凝剂的制备及数值模拟的试验研究[D]. 李靓. 济南大学. 2017

[6]. 薄膜蒸发器蒸发过程数值模拟及其CAD系统开发[D]. 贺小华. 南京工业大学. 2005

[7]. 模具CAD中的图形处理技术[J]. 朴松昊, 李文哲, 任善之, 王君祥. 哈尔滨理工大学学报. 2000

[8]. 化工期刊题录[J]. 佚名. 石化技术与应用. 2004

[9]. 石油化工过程HAZOP专家系统与集成研究[D]. 崔琳. 北京化工大学. 2009

[10]. 绿色设计研究:脉冲筛板塔的操作优化[D]. 高云鹤. 浙江大学. 2004

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