喷雾造粒关键设备结构可靠性分析与研究(2)

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5、优化与改进意见 36

5.1 关于安全生产方面 36

5.2 针对机械故障的优化意见 37

6、总结与展望 38

致谢 39

参考文献 40

1、绪论
1.1 喷雾造粒技术简介喷雾造粒技术是将液态原料通过雾化器分散成雾滴，并使其与热空气(或其他气体)直接接触，从而而获得颗粒状产品的一种造粒过程[27]。喷雾造粒技术，集雾化、干燥、混合和制粒等于一身，相比其他传统的造粒方法，其工艺流程更加简单，设备装置紧凑，具有品质高、流动性好、污染小等优点，现已广泛应用于化工、制药和硅酸盐等工业生产中[14]。目前，喷雾造粒技术应用前景广阔，它的独特优势正在为很多行业提供技术便利。但是，喷雾造粒的性能与可靠性还不够完善，特别是涉及化工、制药行业，安全事故或可靠性的缺失会造成巨大的人员伤亡和不可挽回的经济损失。事故的原因一般是喷雾造粒设备本身的结构及操作、某些故障及安全保护装置等存在的问题，导致了安全性能的下降，从而为喷雾造粒相关设备乃至整条生产线的正常工作带来重大的安全隐患。
1.2 可靠性概述可靠性可以分为狭义和广义。狭义可靠性指某个产品在规定的条件、规定的时间内无故障地执行其设计所规定的功能的能力[17]。狭义可靠性的特点是适用于不维修的产品，其主要评价指标采用平均寿命和失效率 (或称故障率)；广义可靠性，还包含了可用性和可维修性等含意。广义的可靠性综合反映了产品的耐久性、无故障性、维修性、有效性和使用经济性等要求，可通过现场大量的历史统计数据进行可靠性的概率统计分析后获得[21]。目前产品的可靠性已经成为衡量产品质量的一项重要指标，一条生产线的经济效益、生产成本、维护费用、人身安全等问题均受其直接影响。通过提高产品的可靠性，能够有效防止故障和事故的发生，尤其是避免灾难性的事故发生，减少维修费及停机检查损失费，提高产品可用率，从而增加产品的竞争力[22]。
1.3 研究现状王执范、刘学业、刘国威、孙威、刘胜龙、康乐等人均在其所做的研究中对解小区域;然后对单元(小区域)进行力学分析, 最后再整体分析[18]。有限元的方法可以应用于包括结构力学、医学在内的很多领域内。在机械工程的研究方面，有限元法主要用于对零部件、机构、机械系统的模拟仿真分析，可以寻找目标的力学薄弱环节和失效形式。根据本次研究的前期调研情况，可以得到四个有限元研究方向：静力学分析、动力学分析、热应力分析和疲劳寿命分析。胡太彬在其研究中，通过开展设备机械结构系统的动力特性分析、动力可靠性约束下的结构优化设计、机械系统的可靠性研究，从动力学的角度对机械系统的动力结构进行可靠性分析。值得注意的是，其研究方法具有极高的普适性[15]。王一、李刚和罗述洁分别在其研究中将概率方法与有限元的方法相结合，得出概率有限元法，运用基于设备状态的故障率计算模型，将载荷、零件尺寸的偏差以及磨损、腐蚀等作为随机量, 运用概率有限元法进行分析计算, 从而评价机械零件的寿命[7-9]。本次所研究的生产设备中部分结构使用了焊接技术，佘昌莲在其研究中通过对焊接过程中的温度场和应力场的基本理论和数值模拟分析的方法，探究了焊缝的残余应力和失效临界值[13]。由于本次研究的生产设备的连接处由绝缘密封橡胶存在，故需要校核其使用寿命。宿月文在其《滑动磨损过程有限元分析及销磨损预测》的研究中运用有限元法，构建了滑动磨损的模型，并给出了相应的计算公式[16]。