厢式压滤机是一种应用广泛的间歇性操作的固液分离设备,广泛应用于石油、化工、冶金、矿山、医药等行业。目前压滤机产品面对迅猛发展的工业化存在着过滤效率低、可靠性低、过滤面积小和重量大等不足之处。所以,为了满足现代化的需要,必需对压滤机结构进行不断的改进,主要研究内容有以下几方面:(1)研究XAY160/1250-U型压滤机的结构原理和过滤机理,确立压滤机的设计方案。对分板所需用力进行计算,确定了自动分板装置电机功率。通过对压紧力的计算,确定了液压缸的压强。对滤板、大梁、头部支架和尾部支架进行设计和挠度、强度等校核,理论上验证了压滤机设计的可行性。并用Solidworks对压滤机进行三维零件和装配建模,并进行工程图设计。(2)对压滤机滤板进行结构参数设计,以滤板体积最小为优化目标进行有限元结构优化,选定了较为合理的尺寸。与原尺寸受力分析结果相比,最大应力值降低25.4%,最小应力值降低15.8%,位移减小53.4%。针对厢式压滤机在使用过程中出现的尾部支架与大梁联接部位的转角处产生裂纹甚至断裂、大梁外凸变形过大等问题,建立有限元模型,通过ANSYS软件对压滤机整体机架进行有限元分析,得出了机架的最大应力、最大位移,在深入分析其产生原因的基础上提出了可行的解决方案。在满足使用要求的情况下,以整体机架体积最小为优化目标对压滤机整体机架进行有限元优化。通过优化选定了一组较合适的尺寸,与原尺寸受力分析结果相比,整体机架体积减小13.1%。(3)为研究压滤机滤室内料浆的流动形态和规律并提高过滤效率,建立滤室三维几何模型。应用计算流体力学(CFD)方法对中心进料厢式压滤机过滤过程进行数值模拟。应用流体仿真软件FLUENT计算滤室内流体的固相体积分数增长规律、速度云图、速度矢量图、滤饼形成规律和滤室内压强分布云图。分析各入口速度下不同粒径滤室内固相体积分数增长规律,并结合不同速度下滤室内的压强大小,选定了在较高过滤效率下合适的入口速度为1.8 m/s。通过对速度云图、速度矢量图的分析,得出了流体在滤室内的流动状态和对过滤效率的影响。通过对滤饼的形成及发展规律的分析,为压滤机过滤效率的提高并可更好的指导实际工作提供参考。