立式高效精滤机是国内自主开发的一种新型大型固液分离设备,该设备用于氧化铝生产行业。其核心过滤元件为滤筒,它由多层不锈钢金属网烧结而成。本设备在结构上可分为:外壳、粗液进液管、返液管、分料器、滤筒、精滤液集中管路、下部搅拌装置和高位槽等八部分。本文针对精滤机的结构设计,主要完成以下研究工作:1.根据滤筒辐射状排布特点,首次提出了一种基于最小滤筒有效占有面积尽可能大的排布算法。该算法在保证滤筒间距和总数要求的前提下,尽可能地增大滤筒间的空间,有利于滤筒脱泥。2.利用Fluent软件对精滤液集中管路流场进行非稳态数值模拟,结果显示返液时与管路相连接的各滤筒分流极为不均。经结构改进,各滤筒分流最大流速与最小流速的比值由38.3降至1.85,达到了各滤筒分流均衡的目标。3.利用Fluent软件对下部搅拌机构流场进行稳态数值模拟,结果表明:在搅拌流场底部设有出口时,原有的搅拌计算公式不再适用。此时,流场整体流向和流速是影响搅拌功率的主要参数;同时,在低速搅拌时,正反桨相结合可以降低搅拌功率损耗。本文提出的排布算法,填补了滤筒辐射状排布无算法的空白。研究结果为精滤机结构的合理设计、降低停机更换滤筒频率、提高产能、以及解决精滤机搅拌功率匹配问题等,提供了技术保障。