啤酒桶清洗机设计

摘要在当前激烈竞争的市场环境下，企业生产及销售工作的好坏直接关系到企业的生存和发展，拥有高质量的合格产品也成为众多成功企业的共性。在新经济条件下，企业在产品市场的竞争已经逐渐演变成为产品的研发。在这种情况下我们对原有的扎啤桶的清洗方法提出改进很有意义。扎啤桶的清洗设备是随着扎啤酒逐渐被消费者接受所研制开发的。早年由于扎啤酒未被遍及，所以相应的设备也比较简单落后。以致使扎啤桶的清洗成为一件难事，大大限制了扎啤的推广，相应的限制了扎啤清洗设备的研制开发。随着改革开放的深入，人们以逐步适应并在扎啤酒的消费也逐年提高。相应的扎啤桶的清洗设备成为急需解决的问题。近几年扎啤桶的清洗设备比之以前有所改进，但仍有些问题须进一步完善。扎啤桶的清洗设备要尽可能充分利用厂区空间，减少设备的占用面积，一台设备可以满足不同型号桶的清洗。根据我国的人力资源丰富的情况，将设备研制为半自动化设备，这样可以将人为工作困难的部分研制成自动化设备，剩下人力所能的部分。这样就可以充分合理的利用资源。这种设备采用可编程序控制器，可以保障运行的可靠性。关键词：半自动可编程控制器清洗AbstractAsweknow,thequalityofmarketingandmakinghasadecisiveinfluenceontheexistenceanddevelopmentofenterprise,ahighqualitygoodsisthecommonnessofallsuccessfulenterprises.Ontheconditionofneweconomic,theproductcompetitionisenvolvingasR&Dcompetition.Andwithadventofit,weimprovethewaytowashingbarrel.Washingbarrelisasetofelectricalcontrolledinstallations.Itwasmadeasthebarreledbeerwaschoicedbyconsumers.barrelledbeerwasnotwidespreadedinalongtimeago.Sotheproportionalequipmentwasnotadvancedanditwasadifficuletowash.Thereforethebarreledbeerwaslimitedforthereason.Atthesametimethewashingandpouringbarrellequipmentwasnotmadeinalongtime.Withthedepthreformofeconomise,peopleadapttothebarreledbeer,theproportionofthebarreledbeerconsumerisgradualimpoved,sotheequipmentofwashingbarrelmustberesolved,itisacortainimportantthingtobedone.Theequipmentofbarrelismadedentinthelastyears,butthereisstillsomeproblemstodealwith.Theequmentismadeupofwashingequipment.Itcanreasonalmakeuseoftheworkshoproomandreducetheacreoftheequipment.Forthereasonoftheresowneofworkmantheequipmentmustbemadeasemi-automaticequipment.TheeauipmentbemadeusePLCtocontrol.ThePLCcanguaranteetherelianceofmotion.Inadditiontheequipmentcanwashthemorebarrel,Itcanmorereasonaltobeused.Keywords:Semi-automatic,washing,PLC前言近二十年来，我国啤酒工业正从高速发展阶段逐步走向稳步增长阶段，各级行业主管部门组织了多项重大技术装备的联合科研攻关和在引进、消化、吸收基础上的技术创新，使我国酿酒机械装备行业的技术水平和制造能力提高到了一个新阶段。一个个各具特色的以自我开发为主体的科研基地和装备制造中心正在形成。我国啤酒行业一些资金雄厚、市场销售好的大企业、大集团都在以品牌为龙头，通过各种方式借鉴国内外先进经验，提高企业的酿造装备水平和建立完善的技术创新体系。企业酿酒技术和设备技术水平的提高有力地促进了产品质量的提高，有些企业的产品已接近和达到国际先进水平标准，并进入国际市场。

我国的啤酒工业已向产业化方向健康发展，未来几年，啤酒工业发展趋势是：

1、随着人民生活水平和消费能力的提高，啤酒消费量仍将保持适度稳定的增长。

2、国内啤酒产品供大于求的形势仍将持续，啤酒价格低的状况将逐步调整，企业经济效益呈现两极分化趋势，规模大、综合竞争能力强的大型啤酒集团将产生。

3、经济交流扩大，进出口量增加。世界啤酒进出口量有扩大趋势，预计我国加入世贸组织后，随着市场的进一步开放和融合，啤酒进出口量将稳步增长。

4、技术装备水平继续提高。在国内，装备水平对啤酒质量的影响越来越明显，啤酒生产企业在技术改造上的投资会不断加大。

5、新技术将得到应用和推广，啤酒品种和包装多样化。啤酒品种朝多样化发展，啤酒口味向淡爽、饮料化发展，包装形式更加丰富。

6、未来几年啤酒技术发展方向是：酿造过程的无菌化管理；降低啤酒溶解氧；提高啤酒风味稳定性；高浓稀释生产多品种啤酒以及膜过滤技术、微生物检测和控制技术、糖浆辅料的使用、PET包装瓶的应用。产品发展方向是：纯生啤酒、淡爽啤酒等。随着改革开放和十一届三中全会以来，人民的物质生活有了很大改善，对平时的生活也提出了更高的要求，啤酒就不知不觉的进入了千家万户的饭桌上。至于扎啤实际上就是鲜啤酒或生啤酒，为什么称为“扎”，有两种说法：一是外文音译而来；二是粤港习惯称呼，从酿造工艺来讲，其本质就是酿制成熟的，未经热处理的，在市上以特定方式出售的鲜啤酒。

扎啤的价格比同等量的熟啤酒高3—5倍，究其原因以有下几个方面：

其一，因为它是鲜啤酒，保持了啤酒良好的口味和营养；

其二，生产过程中，无菌条件要求严格，设备投资大，在灌装前要经过膜过滤或孔过滤，除去所有的微生物，啤酒桶和生产环境也要严格无菌；

其三，销售方式独特，要通过鲜啤酒销售机进行降温和补充二氧化碳，并利用二氧化碳压送啤酒，避免了啤酒接触空气而产生氧化味；

其四，是因为桶装鲜啤酒的保质期不长，经销商承担了一定的风险，如果不能及时售出，会造成很大的经济损失；

其五，是商业性方面的因素，由于扎啤是一种新型的商品，为了维持其自身的价值，同时也为了其长期的生存，一问世就抬高了身价。

最后是因为消费心理方面的原因，宾馆饭店纷纷推出这一产品来迎合部分赶时髦消费者的心理。不论什么原因，其独特的风味，总令消费者对其情有独钟，一饮为快。所以我们在研制扎啤桶的清洗设备时将降低成本作为一个非常重要的指标。随着喝扎啤的人越来越多，扎啤的产量要求也越来越大了，扎啤桶的清洗也显得越来越重要了。以前老化落后的设备要进行改良与完善。国外的扎啤生产、清洗很早就实现了自动化。伴随着我国进入国际世贸组织，外国的啤酒行业也会对我过的啤酒产业产生冲击，因此我国的啤酒业必须进行相应的改革，提高市场竞争意识，加大改革的步伐，基于此点，我们要对原有的设备进行改革，提高它的自动化程度和产量，保证市场的进一步要求。中国是一个人口众多的大国，中国的啤酒市场正在逐步扩大，认识啤酒的人正在迅速壮大，啤酒行业有一个很大的潜在市场，我国的啤酒业也有了广阔的发展空间，在我们立足本国的同时也可以进一步发展国际市场，依靠本国的优势，廉价的劳动力，优质的水源，丰富的农作物资源，既开发了国际市场，又解决了劳动力就业的问题，所以我们开始对工厂的设备进行了改造。我们决定用可编程控制器控制，因它不受外界的干扰，体积小，内部功能强，系统扩展方便，具有很强的软件调试功能和辅助设计的手段，适应温度范围宽，在各种恶劣的环境下，容易采取对系统进行电磁屏蔽等措施，可靠性比一般的微机系统高的多，这样应用极为方便，大大的缩短了系统研制的周期，使整个系统的效率和可靠性大为提高。我们分两组工作，互相轮流，不仅提高了效率，也提高了劳动力的利用率，同时实现了半自动化程度，成本也就得到了相应的降低。原来的生产是人工手动控制，比较浪费时间和劳动力，生产效率很低，为了提高劳动的生产效率和产量，充分利用劳动力，我们决定采用半自动化的生产模式，因为中国的劳动力价格便宜，而技术水平较低，如果采用全自动模式，那样生产成本太高，不适合，而人工手动控制，由于有很多人为因素，会使生产效率不会太高，因此我们采用了PLC控制，用一到二人就可以了，充分利用了劳动力，我们把事先编好的程序输入PLC，工人只需按说明操作就可以了，对工人的技术水平要求不高，只需对机器进行按时维修就可以了，机器的使用寿命很长，大约有15至20年，维修也相当方便快捷，不会耽误生产和使用，采用220V民用电源就可以，通过电控制阀，以阀控制气，以气控制阀，从而实现了半自动化生产。今后的设计发展将会向更高的科技水平迈进，科技含量越来越高，自动化程度也越来越高，对工人的要求也会相应的提高，工厂也会向大型化、集约化迈进。因为只有在大批量、全自动化的生产线上，生产成本才会大幅度的降低，市场竞争中才会立于不败之地。将来国内市场发展格局就是朝着这个方向发展。总体上来说，中国的啤酒市场潜力很大，对以后的企业和研究单位更是一个严峻的挑战，只有放眼未来的目标，才能使我们更能适应这个社会的进步和发展。1总体结构设计说明1.1工作原理说明整个管路系统的工作原理图如图1.1所示，动作顺序如表1.1所示。图1.1系统工作原理图表1.1动作顺序表本系统的工作流程及原理如下：压紧桶→开桶→排残酒→进清水→排清水→进热碱水→回热碱水→进消毒水→回消毒水→CO2备压工作原理：压紧桶：通过气缸控制。开桶：通过气缸控制。排残酒：YA1至YA6阀门打开，同时YA13打开，从而实现了F1至F6及F13打开。进清水：打开YA7使F7打开。排清水：YA1至YA6阀门打开，同时YA3打开，从而实现了F1至F6及F13打开。进热碱水：打开YA8使F8打开。回热碱水：YA1至YA6阀门打开，同时YA9打开，从而实现了F1至F6及F9打开。进消毒水：打开YA10使F10打开。回消毒水：YA1至YA6阀门打开，同时YA11打开，从而实现了F1至F6及F11打开。CO2备压：打开YA12使F12打开，使每个扎啤桶内充满CO2气体，避免在灌酒过程中出现因起泡沫而灌不满的情况。1.2有关配件的选择及计算1.2.1泵的选择及计算：由于已知参数：4s内注入6个桶，每桶注入量为所以有：流量由于管内压力为：P=0.3MP，那么功率：即为：综合考虑，为选择效率高、价格低廉和可靠性高的泵，我们决定选用叶片式泵，型号为IS单级单吸清水离心泵。具体型号为：IS65-40-200A，相关技术参数为：转速n：2900r/min，流量Q：28m3/h，扬程H：4m，效率η：61%，轴功率P：5.13kw，质量：41kg。与泵相配套使用的电机型号为：Y132S1-2。相关技术参数为：功率：5.5kw吐出锥管口径：65mm泵IS65-40-200A及电机Y132S1-2如图1.2所示。1.2.2空气压缩机的选择及计算图1.2泵IS65-40-200A及电机Y132S1-21.2.2空气压缩机的选择及计算：空气压缩机是产生压缩空气的气压发生装置，是气源系统中的主要设备，其作用是将电能转换成压缩空气的压力能，供气动机械使用，考虑空压机的特性要求及价格，我们决定采用活塞式空压机。下面根据气动系统所需的工作压力及流量两个参数，确定空压机的输出压力pc和吸入流量qc，选取空压机的型号。空气压缩机的输出压力（MPa）一般情况下，令=（0.15-0.2）MPaP——气动执行元件的最高使用压力（MPa）——气动系统的总压力损失（MPa）已知管内的压力为P=0.3MPa，所以（MPa）空气压缩机的吸入流量（设气罐的情况下），（标准状态）——向气动系统提供的流量（标准状态）——气动系统的平均耗气量（标准状态）k——修正系数。一般令k=1.3-1.5。所以选择空气压缩机型号为：WZ-1.5/5根据以上计算选择电机（如图1.3）为：YA160M2-211KW380V图1.3电机YA160M2-21.2.3管道的选择及计算液体输送管道的选择及计算由已知参数：V=5m/sQ=7.5L/s=450L/min管道内径取整后管道内径为：d=50mm又因为管道的材料是不锈铸钢，因此有δb=550MPa管壁厚为：——工作压力，MPa——许用应力，MPa——抗拉强度，MPa——安全系数，当﹤7MPa时，=8；当≤17MPa时，=6；当﹥17MPa时，=4。取安全系=8，=6MPa计算得，

但考虑到现实的一些不经意的碰撞，意外等为了管道的可靠性和强度，因而我们取=5mm。具体型号为：GB/T14976，材料为10号钢，公称通径DN=50mm，钢管外径为63mm，管接头联接螺纹M60×2，管子壁厚5mm。气体输送管道的选择及计算又由于气体管道同液体管道不同，那么我们通过已知参数求如下:已知参数为：气体流量为Qq=6.75m3/min=0.1125m3/s速度为Vq=10m/s那么气体管道直径为：dq≥即有：dq=19.95mm取整后管道内径为：dq=25mm又因为管道的材料是由不锈铸钢，因此有δb=550MPa管壁厚为：——工作压力，MPa——许用应力，MPa——抗拉强度，MPa——安全系数，当﹤7MPa时，=8；当≤17MPa时，=6；当﹥17MPa时，=4。取安全系=8，=6MPa计算得，

但考虑到现实的一些不经意的碰撞，意外等为了管道的可靠性和强度，因而我们取=3mm。具体型号为：GB/T14976，材料为10号钢，公称通径DN=25mm，钢管外径为34mm，管接头联接螺纹M33×2，管子壁厚3mm。1.2.4管道附件的选择管接头的选择我们采用扩口式管接头，其特点为：结构简单、性能良好、加工和使用方便。利用管子端部扩口进行密封，不需要其它密封件。适用于薄壁管件联接。允许使用压力碳钢管在5～16MPa，紫铜管在3.5～16MPa。适用于油、气为介质的压力较低的管路系统。具体型式为：端直通、直通、端直角、直角、端三通、三通和四通管接头。凡带端字的都用于管端与机件间的联接，其余则用于管件间的联接。这种接头有A型和B型两种结构型式。A型由具有74°外锥面的管接头体、起压紧作用的螺母和带有66°内锥孔的管套组成；B型由具有90°外锥面的管接头体和带有90°内锥孔的螺母组成。将已冲了喇叭口的管子置于接头体的外锥面和管套（或B型的螺母）内锥孔所产生的缝隙中，从而起到了密封作用。我们决定选用B型的结构。接头体和机体的联接有两种形式：一种采用公制锥螺纹，此时依靠锥螺纹自身的结构和塑料填料进行密封；另一种采用普通细牙螺纹，此时接头体和机件端的联接处需加密封垫圈。我们决定采用公制锥螺纹联接。我们所选的管接头有：90℃弯头、等径三通、异径接头、异径三通和法兰等。我们选材料为20号优质碳素结构钢其性能如下：它属于低碳钢，强度、淬硬性和淬透性较低，但具有较好的朔性、韧性、焊接性及冷加工性。无回火脆性，此钢的切削性能较低，为了改善其切削性需要进行水韧性处理或正火。材料的应用方面，在热扎或正火状态下，用于制作载荷不大，但韧性较高的零件，如用于制作夹具，杠杆等。用于制作中小型零件要进行渗碳、氰化处理。如活塞、气缸盖等。在压力低于60个大气压，温度低于450℃的无腐蚀性管子，导管等锅炉的零件材料。如图1.4所示，管接头如下。图1.4管接头管接头部分用的防松垫圈选择材料为65Mn高锰弹簧钢这种材料的性能如下：具有高的强度及硬度，弹性好，淬透性好，适于油淬，水淬容易产生裂纹，直径大于80mm的零件常采用水淬，油冷，但热处理时有热敏感性及回火脆性，退火后的切削性好，冷作变形朔性较差，焊接性能不好，一般不适于作焊接构件，通常在淬火中温回火状态下使用。应用：经淬火后低温回火或调质，表面淬火处理，用于制造摩擦，高弹性，高强度的机械零件如切碎机刀片，翻土板，钢轨，套筒，弹簧垫圈等。如1.5图所示：图1.5弹簧垫圈两法兰连接处的密封选择的材料为石棉橡胶材料牌号为：B200应用条件：温度为200℃，压力为150MP以下的水，水蒸汽等介质的设备。用途：管道法兰的连接处，所用的密封衬垫材料。尺寸规格：厚度为3.0以上，任意两点的偏差小于0.22mm，长宽允许偏差±5mm。螺栓和螺母的选择材料为20CrV型号为：六角螺钉M16×45，螺母为M16。如图1.6所示。图1.6螺栓1.2.5其他附件的选择防滑工作台材料为橡胶，型号为ZPT-GZT-2。支架的材料选择为铸铁，型号为ZPT-ZJ-1压力表接头体型号为Y-100。手动截止阀的材料为铸铁。型号为J41H-16。如图1.7所示。主要性能参数为：PN＞1.0MP公称通径为：50mm和25mm工作温度为＜200℃适用介质为：水蒸气，油品等。质量为：34kg连接方式：法兰式图1.7图1.8手动调节阀的材料为铸铁。如图1.8所示。主要性能参数为：工作温度为；20-200℃适用介质为：蒸汽，无腐蚀性气体，液体等公称通经为：50mm和25mm连接方式为：法兰式电路原理设计说明工作原理说明由于电机功率为5.5kw，所以采用直接启动。启动方式如图2.1所示。图2.1电机启动原理图如图2.1所示，接通380V动力电源，SB1、SB2、SB3、SB4分别为四个电动机的启动按钮，接触器KM1、KM2、KM3、KM4分别为四个电动机实现自锁。而FR1、FR2、FR3、FR4分别为三个电动机的热继电器的动断触点，驱动直接与电动机相连的热继电器驱动元件，起到过热保护的目的，PE将四个电动机与地相连，起到了保护的目的。2.2相关器件的选择2.2.1PLC的选择由于整个电路共24点输入，14点输出，所以我们选用40点I/O形式的PLC，电源为AC电源，输出形式为继电器输出，型号为：CPM1A-40CDR-A-V1。具体的工作原理如图2.2所示。图2.2PLC工作原理图2.2.2按钮的选择根据工作环境，工作电压，查《电工手册》表6-75根据工作电压选用：LA10-2S防水按钮25个按钮，其中电动机8个；每个气动阀1个，共13个。剩下的是启动、停止和选择按钮，选用绿的、黄的和红的。2.2.3接触器的选择Ic≥Pd×1000/KVd式中：Ic接触器触点电流K经验常数Pd电动机的功率Ud电动机的额定电压380V所以有：Ic1≥14.47A所以控制清水泵、碱水泵和消毒水泵的接触器为CJ10-20。Ic2≥28.95A所以控制控制空气压缩机的接触器型号为CJ10-40。2.2.4熔断器的计算Ir≥Im/2.5式中：Ir为熔断器的额定电流Im为可能出现的最大电流因为一般电动机的启动电流为额定电流的7倍，所以有：Ir1≥22.10AIr2≥73.68A那么FU1=80A,FU2=FU3=FU4=30A，而总线路上的FU1由于不能全部同时启动，所以，我们取FU1=100A。而其它的熔断器FU5~FU14和FU01~FU012我们选责2A。型号为RL1系列。2.2.5热继电器的选择计算由上可知道电动机的额定电流为30A，那么热继电器的额定电流Irt应接近或大于电动机的额定电流即:Irt=30A或80A经查表：JR16-60/3DJR16-150/3D应用领域：主要为长期工作制或间断长期工作的一般交流电动机的过载保护。2.2.6电容器的选择对于不同的电路，应该选择不同种类的电容器，隔直流应选用纸介涤纶云母电解陶瓷等，滤波可选用电解电容器如铝电解电容器等，旁路或谐振可用云母电容器。根据以上选择，我们选择：C1：10000μF；C2：2200μF；C3：3300μF；C4：0.1μF。2.2.7二极管的选择二极管的主要参数为：最大整流电流为Icm,最大反向电压为Urm，最大反向电流为Irm,击穿电压为Ub。2.2.8电阻的选择Rb1选择，加在发光二级管和Rb1两端的电压为+5V。又因为发光二极管正常工作时的电压为1.3V，而电流为2.0mA，所以我们选择电阻的阻值为2200欧姆。2.2.9稳压块的选择型号为：V78242.3气动原理说明如图2.3所示：此为气缸和阀组成的气动回路，气源由外界提供，供应13个气缸，当气缸不工作时，气缸处于左位，气体压缩活塞杆，使气动阀门关闭，当电磁铁得电时，拉动电磁阀向右移动，转换气道，活塞拉动活塞杆向上运动，气动阀门开启，我们通过是先写好的程序，通过PLC对气动阀门的电磁铁进行控制，从而控制了气动阀门。图2.3气动原理图电磁换向阀选取两位四通的，通径为10mm；气的选择在前面已经选过了，这里不在论述了。3气动阀门的选择3.1阀门的结构及原理说明阀门的类型多种多样，需求量也是十分的巨大的。阀门的种类多种多样，有球阀、闸板阀和很多特殊类型的阀门。它们虽然很小但作用不能忽视，可以起到节流、限流和改变流向等多种多样的作用。阀门应用广泛，其原因是它的结构简单、作用完备、性能稳定、安装方便、价格便宜等等许多好处，使得阀门行业有了长足的进步，从手动阀门到电动气动、液动阀门，由人工控制到智能化控制，人们用事先编好的程序对其进行远程控制等等。气动控制的阀门原理很简单，是用电控制电磁换向阀，从而控制气缸的，进而控制活塞杆，推动活塞杆头部的压力块把管路截死，起到了节流阀的作用，结构如图3.1所示。图3.1节流阀结构图结构如上图所示，当电磁换向阀接通电源后，气缸活塞下方进气，活塞上移，压力块随着上移，管道接通，当断电时，上方进气，压力块下移，管道被截断。从而起到了节流的目的。3.2阀门材料的选择及计算3.2.1气缸的选择及计算通过的最大流量是在4s内6个桶每桶5升那么最大流量为： Q=7.5L/s=7.5×10-3m3/s可根据经验确定流速为：5m/s所以管道的面积可确定：S==1.5×10-3m2可以进一步求出管道的直径为：因此取整后为：50mm3.2.2气缸的推力的计算已知参数管内的压力为0.3MP截面积为：1.5×10-3m2所以截断水流所需力为：F=0.3×106×1.5×10-3=4.5×102N又由于活塞与气缸的摩擦和活塞杆与缸盖的摩擦，所以我们取力略大一点为F1=70N。由已知结构图可知，气缸的行程要略大于管径，所以我们取行程L定为60mm。3.2.3气缸径的计算由已知可知：F=700N所以有：D=P——系统工作压力0.3MPη——载荷率，由于气缸工作效率不高，动态参数要求也不高，基本上为匀速运动，所以η取为0.8。那么气缸的直径为：3.2.4活塞杆的计算又由于拉力为——活塞杆的直径由公式可知：[δ]——许用应力，即[δ]=δb——弯曲极限强度——安全系数一般为1.5左右。活塞杆我们选用不锈钢材料δb≧1000MP因此可求出活塞杆直径：那么我们可以选择活塞杆直径为15mm由以上4步我们可以选出标准气缸了。型号为：QGN100×S-MF1结构如图3.2所示。图3.2气缸3.2.5阀体的设计计算阀体的材料选择：由于阀体的本身结构复杂，很难通过直接加工实现，所以我们采用铸造加工，因而经查阅选择选用QT400-15球墨铸铁材料δb=400MP。3.2.5.1阀体的壁厚的计算δ=P￠A/2[δ]又因为：[δ]=δb/n由已知有，δb=400我们取安全系数n=8那么有：[δ]=400/8=50MP但考虑到现实的一些不经意的碰撞，意外等为了加强阀体的可靠性和强度，因而我们取δ=10mm。而阀口与管径相等即：￠A=80mm所以：δ=0.3×80／2／50=0.24mm经计算壁厚为1.5mm就可以保证强度要求了但考虑到现实的一些不经意的碰撞，意外等为了加强阀体的可靠性和强度，因而我们取δ=10mm。3.2.5.2阀体的密封状况活塞杆与缸盖的接触处密封采用YX型密封圈，外套与缸盖接触处采用O型密封圈，缸盖与阀体之间用垫片材料为聚胺脂，压力块与活塞杆之间用O型密封圈，能起到良好的效果，又因为压力块中心部分为橡胶而外围为不锈钢材料的护套，当橡胶接触到阀口时起到缓冲作用，而护套在压力块压实时，接触阀口边缘，起到了良好的保护作用，不致使橡胶被压坏。如图3.3所示。图3.3联接方式3.3气动阀门的维修说明3.3.1气动阀的安装大约90％的截止阀安装时要求进口压力处阀座下方，但是在操作条件非常恶劣的情况下（例如：高温蒸汽）有时最好使进口压力处于阀座上方，一般情况下阀门处于全开状态，液体从阀门下方进入时，便于操作，而且冲蚀最小。而相反在恶劣的环境下时，反向流动，当阀杆坏时，阀门自动关闭，起到了保护作用。3.3.2气动阀门的维护和修理少量的泄露时，可采用拧紧阀盖螺母的方法或更换填料YX。当阀的压力块坏时可以拧开阀盖，提起塞杆，很容易和方便。装好后，要对整个管道进行密封测试，向管道中打入高压水，看是否有泄露，合格后才可以继续进行工作。4整个系统的检验及维修管道的安装一定要尽可能稳定可靠，管道内要保持洁净，不要混入其他杂物，管道使用前，要对管道内进行打压，用净水打压，在10个大气压下，保持30分钟没发现泄露现象的为合格，准许应用，啤酒桶与接头体之间一定要拧紧，不要有松动现象，要随时注意啤酒罐的压力表，压力不够时要及时进行打压，保持压力，走液体的管末端要与废水池相连，不要污染环境。走气体的管路末端有个手动调节，控制管内保持一定压力，因为啤酒容易起泡，在一定压力情况下可以得到良好的控制，工人通过空气压缩机的压力表，手动调节节流阀，使压力保持在0.3MP左右。而清水泵与药泵都有个自己的回路，那是因为他们都是离心式水泵，离心式水泵的工作情况是，当他们向外的输送量最小时，耗电量最小，而要向外输送，那么他们消耗的电能100％转化为热能，用来对水进行加温，使水迅速升高，当水温升高到100℃时，会使一些橡胶材料，怕热材料变形，甚至造成事故，因此我们要用他的自身回路克服这一缺点，就是通过手动控制调节节流阀，让离心泵不断的有水流入流出，可以降低水温，又可以节省能源。整个系统的维护工作，系统在短时间内不会有什么毛病，时间长了，会出现一些泄露，阀的失灵，对于少量泄露，我们可以通过拧紧螺母，或换片等，发体的失灵要先考虑电路情况，然后再考虑机械情况。系统如果长时间不用，在用时要经过消毒，清洗等。如果时间太长，毛病很多时，要对其进行大型检修，从电路开始，逐步进行。结束语通过本次设计，我积累了许多在书本上学不到经验。在材料的选择、原理的分析、一些复杂的计算中我都有了新的领悟。材料要从它的性能及应用领域上分析，结合自己的设计，选择取舍。原理上对可编程控制器的基本工作方式有了进一步的了解。而那些计算是同过事先设计好的结构进行一下精确的规范，因此计算是建立在设计基础上的，而设计又是建立在原理基础上的，把握原理精髓，大胆假设构想，是建立设计的基本条件。当然精确的计算是必不可少的，没有它，就象人没了思想。设计就是你的骨头，而原理才是你最重要的灵魂。当然设计不能光把自己集中在一个小范围内，要走出去，到市场上，发现你需要的东西；与此同时还要吸取别人的经验教训，多参考同学老师的意见。因为集体的智慧是无穷的。我们要学会吸取别人精华的东西，最大限度地利用市场，发挥自己的才能。信息爆炸的时代，就是要站在别人的肩上去看世界，那样我们的设计才能有可能是最优秀的设计。C语言编程电动机功率的计算：main(){floatm,t,N,Q,Pm,g,Pprintf(“请输入时间：t=”)；scanf(“％d\n”,&t);printf(“请输入筒的个数为：m=”);scanf(“％d\n”,&m);scanf(“％d\n”,&N);Q=m*N/t;printf(“液体的流量为: Q=％d\n”,Q);printf(“请输入每个桶的用水量：N=”);printf(“请输入管内的压力：Pm=”);scanf(“％d\n”,&Pm);printf(“请输入液压泵驱动电机效率：g=”);scanf(“％d\n”,&g);P=Pm*Q/g;printf(“电动机的功率为：P=％d\n”,P);Main(){floatm,t,N,Qz,Qo,Qg,E,Pm,Pk,Ps,P,Ad,Arprintf(“请输入桶的个数：m=”);scanf(“％d\n”,&m);printf(“请输入工作时间：t=”);scanf(“％d\n”,&t);printf(“请输入每桶的用量为：N=”);scanf(“％d\n”,&N);Qz=m*N/t;printf(“一组的用气量为：Qz=％d”,Qz);Qo=0.2*Qz;printf(“总的漏气量为：Qo=％d”,Qo);Qg=1.5*(Qo+Qz);printf(“空气压缩机总的放气量为：Qg=％d”,Qg);printf(“请输入管内的额定压力：Pm=”);scanf(“％d\n”,&Pm);Ps=0.5*Pm;printf(“损失的压力为：Ps=％d”,Ps);Pk=Ps+Pm;printf(“空气压缩机的压力为：Pk=％d”,Pk);printf(“经查表选择：Ad=”);scanf(“％d\n”,&Ad);printf(“经查表选择：Ar=”);scanf(“％d\n”,&Ar);printf(“空气压缩机的效率为：E=”);scanf(“％d\n”,&E);P=Qg*(Ad+Ar)/2/E;printf(“空气压缩机的功率为：P=％d”,P);}气缸输出力的计算：Main(){floatt,m,N,Q,v,S,F,P,Fqprintf(“请输入时间：t=”)；scanf(“％d\n”,&t);printf(“请输入筒的个数为：m=”);scanf(“％d\n”,&m);scanf(“％d\n”,&N);Q=m*N/t;printf(“液体的流量为: Q=％d\n”,Q);printf(“请输入液体的流速：v=”);scanf(“％d\n”,&v);S=Q/vprintf(“管道的面积为：S=％d”,Q);printf(“请输入管道内的液体压力：P=”);F=P*S;Printf(“管道内的液体压力为：F=％d”,F);Fq=1.5F;Printf(“气缸的推力为：Fq=％d”,Fq);阀体壁厚的计算：main(){floatD,P,g,n,[g],Hprintf(“请输入管道的直径：D=”);scanf(“％d\n”,&D);printf(“请输入管道的压力：P=”);scanf(“％d\n”,&P);printf(“请输入管道的材料的抗弯极限强度：g=”);scanf(“％d\n”,&g);printf(“请输入他的安全系数：n=”);scanf(“％d\n”,&n);[g]=g/n;printf(“他的许用应力为：[g]=％d”,[g]);H=P*D/2/[g];printf(“阀体的厚度为：H=％d”,H);气管壁的厚度：main(){floatD,P,g,n,[g],Hprintf(“请输入管道的直径：D=”);scanf(“％d\n”,&D);printf(“请输入管道的压力：P=”);scanf(“％d\n”,&P);printf(“请输入管道的材料的抗弯极限强度：g=”);scanf(“％d\n”,&g);printf(“请输入他的安全系数：n=”);scanf(“％d\n”,&n);[g]=g/n;printf(“他的许用应力为：[g]=％d”,[g]);H=P*D/2/[g];printf(“气管壁的厚度为：H=％d”,H);液管壁的厚度：main(){floatD,P,g,n,[g],Hprintf(“请输入管道的直径：D=”);scanf(“％d\n”,&D);printf(“请输入管道的压力：P=”);scanf(“％d\n”,&P);printf(“请输入管道的材料的抗弯极限强度：g=”);scanf(“％d\n”,&g);printf(“请输入他的安全系数：n=”);scanf(“％d\n”,&n);[g]=g/n;printf(“他的许用应力为：[g]=％d”,[g]);H=P*D/2/[g];printf(“气管壁的厚度为：H=％d”,H);[g]=g/n;printf(“他的许用应力为：[g]=％d”,[g]);H=P*D/2/[g];printf(“气管壁的厚度为：H=％d”,H);电阻R01的计算：main(){floatU,Up,I,R01printf(“请输入电路两边的电压：U=”)；scanf(“％d\n”,&n);printf(“请输入发光二极管的电流：I=”);scanf(“％d\n”,&I);printf(“请输入发光二极管的电压：Up=”);scanf(“％d\n”,&Up);R01=(U-Up)/I;printf(“电路中的电阻:R01=％d”);}电阻R001的计算：main(){floatU,Up,I,R001printf(“请输入电路两边的电压：U=”)；scanf(“％d\n”,&n);printf(“请输入发光二极管的电流：I=”);scanf(“％d\n”,&I);printf(“请输入发光二极管的电压：Up=”);scanf(“％d\n”,&Up);R001=(U-Up)/I;printf(“电路中的电阻:R001=％d”);}电阻Rb1的计算：main(){floatU,Up,I,Rb1printf(“请输入电路两边的电压：U=”)；scanf(“％d\n”,&n);printf(“请输入发光二极管的电流：I=”);scanf(“％d\n”,&I);printf(“请输入发光二极管的电压：Up=”);scanf(“％d\n”,&Up);Rb1=(U-Up)/I;printf(“电路中的电阻:R001=％d”);}电阻Rb2的计算：main(){floatU,Up,I,Rb2printf(“请输入电路两边的电压：U=”)；scanf(“％d\n”,&n);printf(“请输入发光二极管的电流：I=”);scanf(“％d\n”,&I);printf(“请输入发光二极管的电压：Up=”);scanf(“％d\n”,&Up);R2=(U-Up)/I;printf(“电路中的电阻:Rb2=％d”);}致谢记得刚刚踏入校门，仿佛昨日。四年的大学生活转瞬即逝，经过四年的求索与磨练，我已经成为一个成熟、稳重、智慧的本科毕业生。尤其是在最后的毕业设计，给我留下了深刻的印象。是老师的引导启发及孜孜不倦的教诲，是同学门的鼓励和帮助，使我克服了设计中的一个个难题。在此，我对所有帮助过我的老师和同学道一声：谢谢你们了！在毕业设计中，我的指导老师陈锦生从始至终都认认真真、勤勤恳恳、兢兢业业地指导我们进行设计。无论刮风下雨，只要我们有问题，他就启发我们寻找解决的方法，引导我们去开拓自己的思路，用我们自己的方式解决问题。更让我珍惜的是他以慈母般的关怀来教我们做人的道理，教我们怎样去面队生活，面队挑战。他说：“每个人都有自己的坐标系，我们总是习惯的拿别人的行为处事向自己的坐标系上投影，这样形成了我们的世界观。”我对这句话感触很深，我想它会影响我今后的学习、工作和生活。在这里我向陈老师表示由衷的谢意。祝他及他的家人永远幸福、健康！毕业设计的结束，也意味着我的大学生生涯的结束，同时还是我人生学业告一段落，我很珍惜这段美好的时光，我也是十分感谢多年来培育我的母校，感谢教育我的老师，感谢你们给我的教育和帮助，祝你们工作顺利，身体健康，万事如意！参考文献张利平.液压气动系统设计手册.北京：机械工业出版社，1997年.化工部化工设备设计技术中心站机泵技术委员会.工业泵手册.北京：化学工业出版社，1998年.全国化工设备设计技术中心站.工业泵推荐产品样本.北京：化学工业出版社，2004年.刘仁家.机械设计常用元件手册.北京：机械工业出版社，1994年.吴宗泽.机械设计师手册.北京：机械工业出版社，2002年.成大先.机械设计手册—气压传动.北京：化学工业出版社，2004年.成大先.机械设计手册—减（变）速器电机与电器.北京：化学工业出版社，2004年.成大先.机械设计手册—液压传动.北京：化学工业出版社，2004年.成大先.机械设计手册—常用工程材料.北京：化学工业出版社，2004年.机电技术常用标准实用手册编写组.机电技术常用标准实用手册.北京理工大学出版社，1997年.陈玉华、王德芳.土建制图.上海：同济大学出版社，1991年，151-160页.何衍庆.可编程序控制器应用技巧.北京：化学工业出版社，2003年.潭浩强.微型计算机应用原理.高等教育出版社，1992年，34-77页.杨源泉.阀门设计手册.机械工业出版社，1998年.赵世臣.常用金属材料手册.冶金工业出版社，2002年.罗东初.现代实用电子技术手册.广东科技出版社，1999年.

附录资料：不需要的可以自行删除冷却塔施工方案1．工程概况：2．主要项目施工顺序土方开挖毛石砌筑底板环基池壁人字柱吊装塔芯等其它项目淋水装置筒壁环梁池壁砼3．主要施工方法3．1土方工程土方开挖示意图－10.000－2.500A1111A-A土方开挖示意图－10.000－2.500A1111A-AA3．2底板施工底板施工应按设计区格进行钢筋绑扎、浇筑混凝土，为保证上、下层钢筋间距正确和上层钢筋保护层正确，设置φ16mm钢筋制作的铁马凳支撑，设置间距为@1.5m，上铺φ18mm的架力筋。伸缩缝处的橡胶止水带应安装正确，接头严密，严格按规范要求施工。底板砼浇筑完毕后，适时清除伸缩缝内的杂物，严格按设计要求施工。底板砼采用泵送，同一区格的砼连续浇筑完成，不留施工缝。浇筑完毕后砼及时养生。3．3环基及池壁施工环基混凝土施工，为防止产生温度裂缝，采用跳仓法施工，泵送砼。施工时采用分层振捣的施工方法。每段混凝土要求连续浇筑、一气呵成。环基与池壁间只允许留设水平施工缝，水平施工缝的接缝形式，本次施工时采用凸槽形式。同时采用BW膨胀橡胶止水条代替传统的金属止水片进行密封防水处理，此方法施工简单，效果良好。施工时，先将包装BW橡胶止水条的隔离纸撕掉，然后直接粘贴在平整和清理干净的施工缝处，压紧粘牢，每隔一米左右22#铁线固定，即可浇筑池壁混凝土。在施工缝上浇筑混凝土前，应将施工缝处的混凝土表面凿毛，清除浮粒和杂物，用水冲洗干净，保持湿润，再铺一层20～25mm厚与原混凝土配合比相同的水泥砂浆。水池池壁钢筋绑扎需绑剪刀撑，保证钢筋骨架整体刚度，防止倾倒，模板采用大模板，内设横挡、外设门字架支撑控制壁厚，保证池壁混凝土外表工艺良好。混凝土采用泵送。3．4人字柱预制人字柱施工采用预制吊装方法。预制采用定形钢胎模铺贴薄硬塑板。测量人员首先对地面抄平，并保证密实不下沉，将枕木按800mm间距铺于地面上，然后将底模置于枕木上，找平后固定，钢筋现场绑扎，主筋焊接采用坡口焊。为保证人字柱主筋间距、防止扭曲，每根柱筋内放2—3个Φ12钢筋固定支架环。注意：人字柱内的避雷线不可遗漏，避雷线针应做好标记。模板必须清理干净，无锈无水泥浆后涂均脱模剂，放置垫块，再放进绑扎好的钢筋，最后安装上模，端口堵紧堵严，以防漏浆。端口堵板要按立筋间距留设长槽。砼运输采用砼搅拌运输车，人工浇筑、机械振捣。为防止人字柱表面出现过多气泡，砼浇筑采用分层浇注，最上层分两次振捣，在砼初凝前进行，以便彻底排气。初凝后拆除上模将砼表面压光，保证收口处细腻。及时覆盖塑料布养护一周。底模应在砼强度达75%以上时方可拆除，用吊车将柱从底模中轻轻吊出，放在事先准备好的垫木上。预制好的人字柱堆放最多堆放三层，层间用100mm*100mm木方垫起。3．5人字柱吊装人字柱采用双根吊装的施工方法，吊装机械采用16t汽车吊。每对柱子上下各设一根工具式支撑，支撑两端分别与人字柱端部用钢卡卡牢，注意两根柱子的夹角必须准确，并且每对人字柱均设置一榀独立的钢架支撑。吊装前测量人员定出环基和人字柱中心交点、人字柱的中心投影线、支撑钢架两个底角的位置，同时测出人字柱底根埋件标高的误差。吊装时，利用吊车将一对人字柱吊装就位，并将人字柱底部的槽钢与环基上的埋件焊接。利用激光经纬仪，调整支撑钢架和人字柱的角度，使激光点对准柱子上部十字线后，焊工及时将支撑焊接在底板预埋件上。依此类推完成整个塔的人字柱吊装。3．6环梁施工1）施工顺序：测量给出钢排架底脚环向中心线钢排架搭设铺环梁及底模铺跳板、安栏杆组装环向钢梁及上横梁测量放线钢筋绑扎安装内外翻模模板系统养护混凝土浇筑2）施工方法环梁施工在人字柱吊装完，池壁砼浇筑完后进行。首先搭设钢排架，搭设时注意排架中心半径和顶部标高，杆件间连接要牢靠，设置足够数量的剪刀撑，保证排架整体稳定性，在钢排架上按设计铺设操作平台，安装内外栏杆，铺环梁底木模板，为了保证环梁底平整光滑，在木模板上铺设10㎜厚的覆膜胶合板，间隙用透明胶带纸粘接。然后绑扎环梁钢筋及予埋环形牛腿钢筋，每柱间设钢筋骨架支撑，要求边绑扎边校正倾斜尺寸，以防钢筋交圈后不能改正。绑扎时采用外拉里顶，先绑扎柱头之间的环梁钢筋。环梁底部钢筋用垫块垫起，满足保护层要求。垂直运输用平臂吊车。安装悬挂式三角架模板系统，先安装外模板，安装顶块及对拉螺栓，再安装内模板、内外三角架，紧固对拉螺栓，安装环向连杆、垂直支撑及内加减丝，铺三角架走台板及栏杆。模板半径控制由塔中心处拉尺（拉力15㎏）进行半径找正，把弹簧秤挂在拉尺端头，减少测量误差。（依经验半径外放+5～10mm）环梁以下混凝土浇筑采用罐车运输，泵车连续浇筑，由于砼侧压力较大，分三层推进，浇筑时不得留施工缝。施工时里外全挂安全网。详见上图：环梁以上筒壁施工采用翻模施工。其垂直运输采用平臂吊车。施工人员上下通道为钢脚手马道。施工示意图如下。钢筋垂直运输用平臂吊车。筒壁施工采用翻模系统，设置三层模板，模板采用专业定型模板及配套模具，本塔喉部直径较小，为保证筒圆滑，特制作一套300宽的窄模板。组装前将里外模板清理干净、刷好脱模剂，安装采用Φ16mm对穿螺栓紧固。螺栓穿在砼套管内，安装前，要仔细查对套管和螺栓长度，分清上下层，以免错放。前组人员安装模板，后组人员安装模板楞、紧固对拉螺栓，随后进行加固、调整，使安装后的顶面保持水平。再铺设走台板，安装栏杆、安全网。为防止模板在对拉螺栓处漏浆，应在对拉螺栓的两端（既顶块两端）用10—15mm厚海绵做垫。筒壁中心控制采用激光铅直仪，利用筒壁中心悬挂的吊盘作为接收靶，自吊盘中心引出钢尺（拉力:15Kg）进行筒壁半径的测量控制。其施工见下页图。3）混凝土工程混凝土由混凝土集中搅拌站生产，混凝土罐车水平运输至平臂吊车附近，平臂吊车做垂直运输工具。在吊车回转半径内用吊车直接浇筑，在吊车回转半径外用手推车运输，运至浇筑地点。浇筑时在冷却塔上某一点开始浇筑，向相反的两个方向同时连续浇筑，最后汇合，不允许留垂直施工缝。混凝土要徐徐入仓，避免砼洒落外面，为减小模板承受侧压力和冲击力，避免漏振，砼要分层（3层）浇筑，每层向前延伸约3米左右，上层覆盖下层的时间间隔以下层砼未初凝为准。要严格振捣，不得漏振。筒壁混凝土养护采用浇水养护，每层模板拆模后必须及时浇水养护。4）螺栓孔、水平施工缝处理及筒壁内侧防腐A．螺栓孔处理：首先将Φ16对拉螺栓从筒壁中取出，然后用水：石棉绒：水泥按1：3：7的配比搅拌均匀，从筒壁内外两侧分层（3—5cm）同时填补捣实，进行螺栓孔封堵。B．水平施工缝处理：水平施工缝埋设-1mm厚镀锌铁皮做止水板，止水板宽400mm，埋入混凝土200mm，沿筒壁一周封闭布设。在涂刷之前一定要做好基底的清理工作。在最后一节筒壁模板施工完后，用外侧三角架作为刚性环底模支撑，上铺木方和底模，用三角架水平杆找好坡度，绑扎悬挑平台钢筋，在内侧三角架上铺走台板做为施工作业面，通过塔吊进行最后一节混凝土及刚性环浇筑。其刚性环施工示意图如下。3．9筒壁爬梯及平台安装爬梯平台用平臂吊车进行安装。爬梯埋件需专人埋设，用经纬仪找正保证位置的准确。安装应自下而上分节组装。可在地面根据现场情况进行若干件组装成一节进行吊装。施工中应注意安全，尤其是爬梯安装人员。为保证爬梯安装质量，安装时测量人员应用经纬仪进行检查校正，使爬梯即牢固又美观。3．10淋水装置中央竖井采用分节现浇方法，进行混凝土浇筑，钢筋模板垂直运输采用人工。搭设钢管脚手架，模板用定型钢模板，内外模板用对拉螺栓紧固，中间焊止水环，模板支撑在钢管脚手架上，用加减丝调整。施工缝处理严格按设计及规范要求进行。构架柱、主、次梁预制，采用定型钢模板，钢脚手管加固。施工顺序：施工准备测量抄平柱子吊装梁吊装水槽吊装除水器安装水管安装装填料安装填料托架安装二次灌浆考虑到淋水构件重量和长度，宜采用16T汽车吊和20T拖车。吊装前所有构间要有专人编号，复核尺寸，弹出柱、梁、水槽中心线。3．11冬季施工措施当室外平均温度连续5天低于5℃时，混凝土工程施工必须采取冬季施工措施：一、冬期必须使用普通硅酸盐水泥，并应调整混凝土配合比，在混凝土中掺加防冻剂；二、对混凝土搅拌用水进行加热，但温度不得高于80℃；三、在温度不低于-15℃时，采用蓄热法养护，即用塑料膜、草袋子加锯末覆盖的方法对混凝土进行养护，使混凝土的强度在温度降到0℃之前达到30%以上；四、不进行-15℃以下的冬期施工。4．主要技术质量措施4．1环基：大体积砼温度及裂缝控制采用分段跳仓法施工，在砼中掺膨胀剂、减水剂。分层浇筑，每层不超过300mm，设测温孔，设两排，每隔4-6h测温一次，测温至少7天并填好测温记录。砼浇筑后表面抹平（24h监守，但有防水砂浆时，内表面不能压光），然后覆盖塑料布并盖两层草袋子，控制内外温差＜25℃。4.2池壁：半径准确、表面平整光洁，不渗漏水在砼中掺膨胀剂、减水剂，降低水灰比与水泥用量。分层浇筑，每层不超过300mm，采用大型钢模板，用特制卡具与支撑系统，控制半径、弧度。模板表面用角向钢刷打光擦净，然后用洁净棉布涂抹薄层高质量机油。支完模立即可浇筑，否则应遮盖，防止模板面污染，模板底及竖向接缝处压海棉条。拆模时间一般2天左右，防掉角、粘模。水平施工缝处理设凸槽。砼浇筑前及浇筑时按规范要求对施工缝进行其它内容处理，竖向施工缝用橡胶止水带处理，注意止水带用钢筋卡定位，防止砼浇筑时移位，失去作用。进塔入口处砼止水带用木方保护，防车碰撞。4．3钢筋层间距离控制：设钢筋马凳，并