毕业设计(论文)-LW450F-N卧螺离心机结构设计
LW450螺旋沉降离心机推料机构设计说明书

LW450螺旋沉降离心机推料机构设计摘要卧式螺旋卸料沉降离心机是一种广泛应用于过程工业的分离悬浮液的离心分离机械。
其具有连续操作、处理量大、耗电量低、适应性强等特点,是工业上主要的分离设备之一,现已被广泛应用于化工、石油提炼、轻工、医药、食品、纺织、冶金、煤炭、选矿、船舶、环保、军工等各个领域的固液分离。
本课题的任务为设计转鼓直径为450mm的卧式螺旋卸料沉降离心机。
本文首先对卧式螺旋卸料离心机工作原理和主要部件结构作了一定的介绍;对整体进行了的结构性设计,对一些转鼓、螺旋等主要部件进行了重点设计,对转鼓和螺旋推料机构建立了有限元模型,并进行了相关的分析仿真,对该离心机的主要部件,包括转鼓,螺旋支承轴的强度进行了校核,并绘制了转鼓和螺旋推料机构的配图和相关零件图纸。
最后,对当今国内外卧式螺旋离心机的研究发展状况进行了总结和展望。
关键词:卧式螺旋离心机设计校核Design of the LW450 Horizontal type helix centrifugeAbstractHorizontal scroll decanter centrifuge is a centrifuge machine which is widely usedin processing industrial separation of slurry. As important separating equipment, it has a continuous operation, large capacity, low power consumption, adaptability and other characteristics. Now it also has been widely used in chemical, oil refining, light industry, medicine, food, textile, metallurgy, coal, mineral, marine, environmental protection, military and other fields of solid-liquid separation.The topic for the task is to design a horizontal scroll decanter centrifuge which drum diameter is 450mm.First there is a introduce to the operating principle and the critical piece of the horizontal types helix centrifugal machine in this paper; And then conducted on the overall structural design. Especially focus on the major structural design as drum and screw. Also established a finite element model for the drum and screw; with some related analysis and simulation. The strength check of the centrifuge, including drum, screw support has also been processed;And complete the drawings of drum, screw and so on.Finally, the situation of current domestic and foreign centrifuge research and development is summed up and expected.Key Words:LW450 horizontal scroll decanter, design-calculation, separation, drum, rotor目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅰ)第一章绪论 (1)1.1离心技术及在工业生产中的应用 (1)1.2离心机的分类和发展状况 (2)1.3 工作原理 (4)1.4主要部件结构 (4)1.4.1转鼓 (5)1.4.2 螺旋输送器 (5)1.4.3 液位调节装置 (6)1.4.4 排渣 (7)1.4.5 变速器 (7)第二章LW450卧式螺旋离心机结构设计 (8)2.1 市面常见LW450卧式螺旋离心机通用参数 (8)2.2转鼓设计 (10)2.2.1转鼓内径的选取 (14)2.2.2长径比λ的选取 (14)2.2.3转鼓转速N和分离因数Fr的检验 (14)2.2.4转鼓半锥角 (16)2.2.5转鼓转速 (17)2.2.6池深与转鼓半径比 (17)2.2.7 设计参数汇总 (18)2.3螺旋输送器设计 (19)第三章螺旋推料结构和转鼓的强度校核 (20)3.1螺旋推料结构有限元模型的建立 (20)3.2利用有限元方法对螺旋推料结构进行应力场和位移场的模拟 (24)第四章推料器和转鼓零件的工程图的绘制 (31)4.1 绘制推料器装配图和主要零件的工程图 (31)4.2 绘制转鼓装配图和主要零件的工程图 (32)4.3对离心分离机的研究和发展趋势的展望 (34)第五章结语 (36)参考文献………………………………………………………………………………………第一章绪论1.1 离心技术及在工业生产中应用离心技术所属现代词,指的是利用不同物质之间的密度等差异,用离心力场进行分离和提取的物理分离分析技术,广泛用于生物学、医学、农学、化学、化工等领域。
卧式螺旋离心机技术方案

污水处理厂提标改造工程卧式螺旋离心机技术方案设备名称:卧式离心分离机 ALDEC 95一、概述1.现场条件●污水性质:市政污水;●絮凝剂类型: PAM固体粉剂;●电源: 380V/3ph/50Hz;2.工艺要求●单机处理量: 40m³/h;●工作能力:可每天24小时连续运行。
1)脱水系统包括上述系统主设备及离心机专用工具、随机备件;2)随机提供如下备品备件,费用包含在总价中:螺旋中修用备件(含密封垫、密封圈、O-环) 1套转鼓中修用备件(含密封垫、密封圈、O-环) 1套运行及维修专用机油和润滑脂套装1套3)随机提供专用工具如下:转鼓螺旋吊装专用工具1套差速器吊装专用工具1套轴承装拆专用工具1套皮带轮装拆专用工具1套定位销装拆专用工具1套皮带轮张紧测定装置1套轴承注油脂专用工具1套差速器注油专用工具1套三、方案描述1.一般描述污泥浓缩脱水间内设有离心式卧螺沉降污泥脱水机、污泥进泥泵、絮凝剂制备装置、絮凝剂投加泵、电磁流量计、泥饼刀闸阀等以及该单元厂家配套供货的电控箱等。
离心脱水系统的运行流程如下(以下设备若有):污泥自污泥切割机,然后通过进料泵(1)输送至离心机(3)进料口。
絮凝剂在制备装置(4)内配好后,通过加药泵输送至离心机的进料口。
污泥和絮凝剂在离心机的进料管内混合后,进入旋转的转鼓内分离。
上清液自流排入厂区污水管网,泥饼由泥饼泵或无轴螺旋输送机(5)输送。
整套装置的加药、进料及主机的运行状况电气控制箱检测、控制,使该装置成为全自动、智能型的成套操作单元。
2.设备性能参数2.1离心脱水机2.1.1主要技术参数★品牌:阿法拉伐型号:ALDEC 95数量: 1台★转鼓参数:直径510mm,长径比4.4★转鼓半锥角: 20°差速调节范围:1-45rpm(无级可调,步进值0.01rpm)★进料方向:小端进料转鼓转速:3250rpm★分离因数:3011G单机处理能力:≥40m³/h絮凝剂投加量: 3-5kg/tDS,实际药耗也受污泥性质及药剂品质影响主电机功率:55kW背驱电机功率:11kW★齿轮箱扭矩: 4.5kNm电机保护等级:IP55绝缘等级: F设备重量:4500kg/台外形尺寸: 5472mm×1150mm×1601mm2.1.2主机性能该脱水设备是用于污泥浓缩以及脱水的逆流式卧螺离心机,其进料、分离、排出滤液和泥饼的工作过程是连续不间断的,设计使用寿命大于20年。
毕业设计(论文)-螺旋离心泵的设计(含图纸)

毕业设计(论文)-螺旋离心泵的设计(含图纸)毕业设计(论文)-螺旋离心泵的设计(含图纸)第一章绪论1.1螺旋离心泵概述泵是把原动机的机械能转换为抽送液体能量的机器。
一般,原动机通过泵轴带动叶轮旋转,对液体做功使其能量增加,从而使要求数量的液体从吸入口通过泵的过流部分,输送到要求的高度或要求有压力的地方。
泵是世界上最早发明的机器之一。
现今世界上泵产品产量仅次于电机,所消耗的电量大约为总发电量的四分之一。
泵的种类甚多,应用极为广泛。
除农田灌溉、城市和工业给排水、热电厂、石油炼厂、石油矿厂、输油管线、化工厂、钢铁厂、采矿、造船等部门外,目前泵在原子能发电、舰艇的喷水推进、火箭的燃料供给等方面亦得到重要应用。
另外,还可以用泵来对固体如煤、鱼等进行长距离水力输送。
泵抽送的介质除水外,有油、酸、碱浆料……一直到超低温的液态气体和高温熔融金属。
可以说,凡是要让液体流动的地方,就有泵在工作。
泵在国民经济中起着十分重要的作用。
根据科学技术的发展,泵输送固态物质的应用领域日益扩大,如污水污物、泥浆、纸浆、灰渣矿石、粮食淀粉、甜菜水果、鱼虾贝壳等不胜枚举。
据文献介绍,如今已成功地从5000米深的海底用泵向陆地输送猛矿石。
对输送这类物质的泵,有两个主要要求:一是无堵塞,二是耐磨损。
耐磨损主要与材料有关,无堵塞主要取决于叶轮的结构形式。
目前作为无堵塞泵叶轮的结构形式有:1.开式或半开式叶轮;2.旋流式叶轮;3.单(双)流道式叶轮;4.螺旋离心叶轮。
螺旋离心泵是典型的无堵塞离心泵。
世界上第一台螺旋离心泵是用来输送鱼类,随后用来输送固液两相流体,可以用来排雨水和输送高黏度液体。
为防止故态物质堵塞,使之顺利的流出,开式叶轮中有一片或两片扭曲的螺旋形叶片,在锥形的轮毂体上由吸入口沿轴延长,叶片的半径逐渐增大,形成螺旋形流道。
壳体由吸入盖和涡壳两部分组成。
吸入盖部分的叶轮,产生螺旋推进作用,涡壳部分的叶轮像一般的离心泵产生离心作用,叶片进口的锐角部分将杂物导向轴心附近,再利用螺旋作用使之沿轴线推进。
卧螺离心机液压驱动及控制系统的设计

卧螺离心机液压驱动及控制系统的设计1 前言卧螺离心机工作时,转鼓转速以及与螺旋推料器之间的速差,决定着物料的分离效果和产量等,是离心棚良重要的可变参数。
目前国内离心机驱动方式通常较为单一,采用最多的驱动方式是双电机结构,即一台电机通过皮带直接驱动转鼓产生转动,另一台电机通过减速器驱动螺旋。
这种驱动方式普遍存在可靠性和稳定性差、使用寿命短、分离能力低、分离精度差以及物性变化的适应性差等缺点。
而采用液压驱动,具有其他驱动方式所不可比拟的优点,如更大的驱动转矩、更为简便的速差控制方式以及更低的速差[z]。
本文结合液压传动的优点,采用全闭环控制2个马达的转速,实现转鼓转速和速差的任意可调;并可通过合适的控制方法提高可靠性和稳定性;同时提高了分离精度以及物性变化的适应性。
2 卧螺离心机液压系统的设计1) 卧螺离心机液压系统工作原理根据卧螺离心机的功能要求,设计的液压系统原理图如图h所示。
本系统由主传动回路、控制回路和补油回路3部分组成。
2) 卧螺离心机液压系统的主传动回路主传动回路采用变量泵一定量马达容积调速回路共有2条:一条主要由变量泵1和马达13组成。
马达与螺旋推料器相连,通过变量泵n推动马达13旋转,驱动螺旋推料器工作;另一条由变量泵21和马达19组成,马达19与转鼓相连,通过变量泵21推动马达19旋转,驱动转鼓高速旋转。
其中安全阀12、20起到过载保护的作用。
改变变量泵11、21的排量就可分别控制转鼓和螺旋推料器的输出速度。
3) 卧螺离心机液压系统控制回路控制回路主要由泵2提供的控制油经过高压过滤器3、电液比例方向阀7、26分别到达变量泵双杆缸9、23 的两腔;通过改变电液比例方向阀大26 的输人电流来控制双杆缸9、23 的位置,从而达到调节变量泵11、21的排量的目的,最终调节转鼓和螺旋推料器的输出速度。
4) 臣卜螺离心机液压系统补油回路补油油路主要由补油泵32、单向阀27、30、溢流阀16、24和冷却器35组成。
卧螺卸料沉降离心机

卧螺卸料沉降离心机一、产品概述卧式螺旋卸料沉降离心机(简称卧螺离心机)是利用离心沉降原理分离悬浮液的设备。
对固相颗粒当量直径=3um、重量浓度比:10%或体积浓度比=70%、液固比重差:0.05g/cm3的各种悬浮液均适合采用该类离心机进行液固分离或颗粒分级。
卧螺离心机利用混合液中具有不同密度且互不相溶的轻、重液和固相,在离心力场中获得不同的沉降速度的原理,达到分离分层或使液体中固体颗粒沉降的目的。
该机型能自动连续操作,广泛应用于化工、轻工、食品、选矿等工业部门,在环保工程中也是理想的设备,适用于体积浓度≤40%、固相密度大于液相密度、具有一定流动性的悬浮液的分离。
该类机器分离因数高、生产能力大,适应性好,能对物性不同的多种物料进行澄清、脱水、分级操作。
机器采用下沉式总体结构,占地面积小,结构紧凑,运行平稳,安装方便,辅助设备少,维护和操作简便。
本生产的卧螺离心机有LW-250、LW-350、LW-430、LW-450、LW-500、LW-550等六大系列十一种规格,在转子结构上分为并流、逆流、复合螺旋、双向挤压等形式,在用途上则有浓缩、脱水、分级、浓缩脱水一体等机型,因此可广泛适用于化工、轻工、制药、食品、环保等行业。
二、结构特点:LW520×2080-NA型卧螺机由转鼓、螺旋输送器、进料管、左右轴承座、差速器、传动部件及机座、机壳等组成。
(1)转鼓由圆锥转鼓、圆柱转鼓、大小端盖等组成。
在转鼓的大端轴向分布有6个出液孔,液位由调节板控制(参看附图三)。
为适应各种不同物料及固相不同干度的需要,本机通过调换调节板的不同溢流半径来调节液位尺寸,R值越大,沉降区越短,干燥区就越长,分离出来的固相也就越干;反之,沉降区越长,分离出来的液相含固量就越少,固相也相应变湿。
转鼓的小端径向分布有8个镶有耐磨衬套的固相出口。
(2)螺旋输送器主要由柱锥体的内筒、叶片及法兰盘等组成。
叶片焊接在筒体上成螺旋线形,柱段叶片的外圆及推料前面喷涂一层耐磨硬质合金层,而在靠近螺旋出料口端的柱段叶片以及整个锥段叶片另外镶焊特殊设计的耐磨硬质合金片,抗磨性能更好,喷涂层及耐磨片磨损后都可以修复。
精华资料卧式螺旋离心机的性能及工作原理

精华资料卧式螺旋离心机的性能及工作原理卧式螺旋离心机的性能及工作原理1 主要技术参数卧式螺旋离心机主要技术参数:型号WL-450,转鼓内径450mm,鼓有效长度1030mm,转鼓转速2500r/min,螺旋差转速50r/min,螺旋推料器单头右旋滞后,主电机Y200L2-2(N=11kW),分离因数1573,辅电机Y160M-4(N=11kW),油泵型号Y1B-12,油泵电机Y90L-6(N=1.1kW),主机材质1Cr18Ni9Ti。
2 工作原理卧式螺旋离心机由高速的转鼓、与转鼓转向相同且转速比转鼓略低的螺旋和差速器等部件组成,属于锥柱型结构(见图1)。
转鼓是圆柱—圆锥形复合筒体,两端用轴承支承在机座上,电机通过皮带轮带动使之高速回转。
螺旋是带螺旋型叶片的转筒,两端由轴承支承在转鼓内,转鼓旋转通过差速器传递给螺旋,由于差速器的差动作用,使得螺旋转速比转鼓转速慢1%,3%,这样,由于转鼓与螺旋存在相对运动而构成螺旋输送机构。
待分离的悬浮液通过给料管加到螺旋转筒内,经布料盘的加速作用通过加料孔被抛入转鼓中,到此,悬浮液被置于强大的离心力场中,由于固相的体积质量大,所受的离心力也大,使之沉降在转鼓的内壁上,由螺旋输送到小端出料口,在这里,离心力将其抛到机壳的沉渣室内。
被澄清的液相则通过螺旋通道向大端流出。
经溢流孔溢出到机壳内,通过管路排出。
这样,悬浮液的固液两相得到分离。
固相在螺旋的推进过程中,由沉降区(液体淹没区)进入干燥区(非液体淹没区)。
此时固相物料内的一部分液体便被挤压出来,流回沉降区,这就是所谓干燥过程。
由上述可见,本机的分离操作是连续而自动进行的。
同时,本机的沉降区是可以调节的,这种调节是通过更换溢流盘而改变溢出半径达到的,增大沉降区长度可以得到较清的液相和含湿量较高的物料,反之,会得到含湿量较低的物料和带固量较高的液相。
在离心机中,为了衡量离心力的大小,通常用分离因数Fr表示,分离因数是离心加速度与重力加速度之比,Fr=Rω2/g。
全自动离心机的设计毕业论文

固液混合物悬浮液的分散及凝聚与悬浮液的PH值、温度和搅拌情况。泵送料的条件等有关,所有这些复杂的情况均和悬浮液性质有关,因此不能仅用流体
——设计温度下材料的强度限;
——屈服的安全系数,一般为 =2~2.5;
——强度的安全系数,一般为 =3.5~4;
如果转鼓为焊接结构,许用应力还需要乘以焊缝系数 。这时转鼓壁的强度条件为:
将 代入,得转鼓壁厚计算公式
(2.7)
式中 K——转鼓的填充系数,;
——材料密度, ;
——液体介质密度, ;
——焊缝强度系数。
卧螺式离心机可获得非常大的离心力以加速混合物内颗粒的沉降,甚至可克服颗粒布朗运动的影响,所以离心机可实现重力场中不能有效地进行的分离操作,如微细颗粒( )的悬浮液或在重力场下十分稳定的乳浊液的分离。
设质量为m的颗粒在半径为r处以角速度 转动,则该颗粒在径向受离心力 作用,而在垂直方向受重力 作用。离心力与重力之比以 表示,即:
Centrifuge can also be used in chemical, petroleum, food, pharmaceutical, mineral processing, coal,water treatment,ships and other departments, therefore the research tothatit is of great significance.
2.4卧螺离心机的沉降速度计算
卧螺离心机基本结构

卧螺离心机基本构造卧螺工业离心机由机架、机罩、主轴承、转鼓、螺旋、差速器、驱动系统、控制系统和安全保护系统等组成。
1、机架:机架是钢框架,底部装有减震垫,可以直接安放在基础上,主、辅电机分别安装在机架的主、辅驱动端,进料管固定在机架的一端。
2、机罩:机罩是可以开合的圆柱面,转鼓和螺旋在机罩内转动。
机罩下半部固定在机架上,设有排渣口和排液口,机罩内部装有隔板和挡环。
3、主轴承:装有主轴承的轴承座分别固定在机架的两端,支撑着整个转子的重量,其中一个轴承同时起转子的轴向定位作用。
主轴承的润滑方式有油脂润滑和稀油润滑。
4、转鼓:转鼓由大端盖轴、直转鼓、锥转鼓和小端盖轴组成,零部件间有止口定位并用螺钉紧固联接。
转鼓锥段底部沿圆周方向有排出固相物料的排渣口,在大端盖轴的端面有排出液相物料的排液口,主轴承装在大小端盖轴上。
转鼓筒体是一个整体,同心度高,振动小,具有更高的强度和刚度。
减少对空气的扰动,降低了工作时的噪音。
5、螺旋:螺旋装在转鼓内部与转鼓同轴,两端有轴承组,使其能相对于转鼓灵活地转动。
螺旋中部设布料腔,沿圆周方向均匀地开有进料口。
主电机的输出动力传递给转鼓,辅电机的输出动力通过差速器传递给螺旋,通过两个变频器分别调整主、辅电机的转速而改变差转速。
当螺旋和转鼓有一定的转速差时,沉降在转鼓壁上的固相物料在螺旋的推进作用下向转鼓锥端底部方向移动,最后经转鼓锥段脱水后,由排渣口排出转鼓。
6、差速器:采用二级行星齿轮差速器,为螺旋提供动力。
7、驱动系统:采用双电机双变频驱动系统。
8、控制系统:采用PLC控制。
9、安全保护系统:由主电机过载保护、螺旋输送载荷适度和紧急停机等组成。
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本科生毕业论文(设计)题目 LW450F-N卧螺离心机结构设计学院化学工程学院专业过程装备与控制工程学生姓名学号年级指导教师教务处制表二Ο一二年月日LW450F-N卧螺离心机结构设计专业:过程装备与控制工程学生: 指导教师:摘要:卧式螺旋卸料沉降离心机是一种广泛应用于过程工业的分离悬浮液的离心分离机械。
具有自动、连续操作、应用范围广、结构紧凑、单机生产能力大等优点。
现在已广泛应用于化工、石油化工、石油炼制、轻工、医药、食品、纺织、冶金、煤炭、选矿、船舶、军工等各个领域。
本课题的任务为设计一台卧式螺旋推料离心机,用于甲醇净化。
首先概述课题选择的意义及国内外卧螺离心机的研究现状。
然后对其主要部件转鼓和螺旋输送器进行设计与计算,并对离心机的生产能力和各功率作了研究;对辅助部件,如差速器、电机、轴承等,进行选型,并完成传动设计和密封装置的设计。
再者,对转鼓大端盖进行强度校核。
最后对当今国内外卧式螺旋离心机的研究发展状况进行了总结和展望。
关键词:卧式螺旋卸料沉降离心机;结构设计;传动设计;强度校核Structural design of LW450F-N horizontal scroll decanter centrifuge Major: process equipment and control engineeringStudent: Teacher:Abstract:Horizontal scroll decanter centrifuge is a centrifuge machine which is widely used in processing industrial separation of slurry. It has automation, a continuous operation, wide application range, compact structure, large single capacity of production and other characteristics. Now it also has been widely used in chemical, petrochemical industry ,oil refining, light industry, medicine, food, textile, metallurgy, coal, mineral, marine, environmental protection, military and other fields of solid-liquid separation. The topic for the task is to design a horizontal scroll decanter centrifuge which drum diameter is 450mm for methanol purification. Firstly, sketch out the meaning of the task and the research status of horizontal scroll decanter centrifuge in China and other countries in the World. Then design and calculate the main parts of the centrifuge, like the bowl and the helical conveyor, also study the production capacity and the power. For other assist parts, such as differential, electrical machine, Bearings and so on, select the model; accomplish transmission design and sealing equipment. Moreover check the strength of the big end. Finally, the situation of current domestic and foreign centrifuge research and development is summed up and expected.Key Words: horizontal scroll decanter; structural design; transmission design; strength check目录0 概述 (1)0.1选题意义 (1)0.2研究路线及方法 (1)1 甲醇简介 (3)1.1 甲醇的性质 (3)1.2 甲醇的一些物性参数 (3)1.2.1纯甲醇的一些物性参数 (3)1.2.2工业用甲醇的物性参数 (3)1.3甲醇的用途 (4)1.4甲醇生产工艺 (4)1.4.1国外甲醇生产技术 (5)1.4.2国内甲醇生产技术 (5)1.5甲醇的需求 (5)1.6甲醇净化的意义 (6)2 离心机概述 (7)2.1离心机发展历程 (7)2.2离心机的分类 (7)2.3卧螺离心机 (8)2.3.1卧螺离心机简介 (8)2.3.2卧螺离心机主要性能和技术参数 (8)2.3.3卧螺离心机工作原理 (8)2.3.4卧螺离心机优缺点 (9)2.4卧螺离心机国内外研究情况 (10)2.4.1国内研究 (10)2.4.2国外研究 (10)2.4.3国内外技术的比较 (11)2.5密闭防爆卧螺离心机 (11)3 卧螺离心机参数选择 (13)3.1给定的设计条件 (13)3.2主要参数 (13)3.3有关沉降区参数的选择 (13)3.3.1液池深度的选择 (14)3.3.2转鼓半锥角的选择 (14)3.3.3转速差的选择 (14)3.3.4沉降区长度 (15)3.4有关脱水区参数的选择 (15)3.4.1螺旋角的选择 (15)3.4.2螺距的选择 (15)3.4.3脱水区长度 (15)3.5转鼓材料的选择 (15)4 工艺计算 (17)4.1转鼓壁的厚度计算 (17)4.2生产能力的计算 (17)4.3进料管设计 (19)4.4离心机主要部件的质量及转动惯量的计算 (19)4.4.1转鼓 (19)4.4.2螺旋输送器 (20)4.4.3物料的质量 (20)4.5卧螺离心机物料输送的功率计算 (20)4.5.1启动转鼓等转动件所需功率 (21)4.5.2启动物料达到操作转速所需功率 (21)4.5.3克服轴与轴承摩擦所需功率 (22)4.5.4克服空气摩擦所需功率 (23)4.5.5卸出物料所需功率 (24)4.5.6卧螺离心机功率确定 (25)5 主要辅助部件 (26)5.1电机的选型 (26)5.1.1主电机的选型 (26)5.1.2辅电机的选型 (26)5.2差速器的选型 (26)5.3皮带轮设计 (27)5.3.1小端皮带轮设计 (27)5.3.2转鼓大端皮带轮设计 (28)5.4密封装置 (30)6 强度计算 (31)6.1转鼓应力分析 (31)6.1.1圆柱段应力分析 (31)6.1.2圆锥段应力分析 (31)6.2转鼓大端盖的强度计算 (32)6.3螺旋所受轴向力的计算 (35)6.4轴承选取及校核 (36)6.4.1转鼓小端轴承的选取及校核 (36)6.4.2转鼓小端轴承的选取及校核 (37)7 结论与展望 (38)参考文献 (39)致谢 (40)0 概述0.1选题意义甲醇是重要的化工原料,也是洁净燃料,其用途广泛,不仅如此,还可以作为原料生产甲醛、对二甲苯、二甲醚等多种下游产品。
近年来新兴的甲醇汽油,因其环保高效,得到了大力推广。
因此,我国每年需要生产大量的甲醇,才能满足各个领域的需求。
甲醇生产原料采用天然气和煤的较多,我国又是煤丰富的国家,目前产量几乎各占一半。
此课题针对煤制甲醇工艺中,由于煤灰等颗粒物的存在,夹杂在甲醇中,致使甲醇纯度不高,影响质量,所以提出用离心机分离固液混合物的方法,来对最终产物甲醇进行净化,分离出甲醇。
又因卧式螺旋离心机具有自动,连续操作,无滤网和滤布,能长期运转,维修方便,应用范围广,对物料的适应性较强,结构紧凑,易于密封,单机生产能力大等优点,更使其成为净化甲醇的首选。
甲醇是易挥发、易燃、有很强毒性的物质,在用卧螺离心机进行甲醇净化的时候,还要考虑到防爆设计,以确保生产过程的安全性。
0.2研究路线及方法1)查相关资料,得到分离液的物料参数,固相和液相成分,及其在室温下的相关物性参数,为后续计算做准备。
并由已知条件推得离心机的角速度和分离因数;2)根据标准,进行转鼓参数设计,合理选取转鼓的半锥角、溢流口内径、液池深度,从而得到转鼓筒体的结构。
并按照相关要求设计出转鼓大小端盖、液位调节装置;3)螺旋推进器的设计,合理选取螺旋头数、螺旋角和螺距,并根据相关参数完成螺旋叶片、内筒、加料隔仓、左右轴颈的设计计算;4)选取转鼓材料,查取相关参数,按照国家标准进行转鼓圆柱段和圆锥段的强度设计,得到转鼓的厚度;5)按照悬浮液生产能力公式计算卧螺离心机的生产能力,并计算启动转鼓等传动件所需功率、启动物料达到操作转速所需功率、克服轴与轴承摩擦所需功率、克服转鼓、物料、与空气摩擦所需功率及卸出物料所需功率;6)根据计算出来的离心机总功率值,确定主电机的型号,根据卸出物料功率,确定辅电机的型号;7)差速器的选择,比较各种差速器的优缺点,合理选取差速器的类型,确定传动比,然后根据传动特点完成设计;8)传动设计,按照《机械设计》书中相关设计标准,完成主皮带轮和辅皮带轮的设计;9)根据转鼓大小端处轴的直径和转速,选择轴承的样式和型号,然后进行校核;10)确定密封装置;11)转鼓锥段和柱段的应力分析;12)转鼓大端盖的强度校核;13)完成离心机的总结构设计。
1 甲醇简介1.1 甲醇的性质甲醇是最简单的饱和醇,化学式是CH 3OH ,相对分子质量32.04,常压沸点64.7℃,常温常压下是无色透明、略带乙醇香味的挥发性液体。
甲醇与水能够互溶,在汽油中也有较大溶解度。
甲醇剧毒,易燃烧,其蒸汽与空气的混合物在一定范围内会发生爆炸,爆炸极限为6.0%~36.5%(体积分数)。
1.2 甲醇的一些物性参数1.2.1纯甲醇的一些物性参数25C ︒条件下,纯甲醇的密度30.7866/g cm ρ=,粘度0.541mPa s μ=⋅。
1.2.2工业用甲醇的物性参数工业用甲醇的技术要求见下图:图1 工业用甲醇的技术要求由于工业生产的甲醇大都是一等品,所以此处取甲醇悬浮液的密度为30.792/g cm ρ=,也即是要净化的固液混合液的密度。