卧式螺旋离心机设计计算说明书

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卧螺离心机技术规格书手册

卧螺离心机技术规格书手册

卧螺离心机设备技术规格书版次:Z0编制:校核:审核:帕7二。

二二年二月一、当地气象条件1、厂址海拔标高2.1~2.5m,历年平均气压1016.0mbar02、气温:极端最高气温39.5C。

,极端最低气温:-9.4C o,历年平均气温:16.3C o o3、历年平均相对湿度:77%o4、历年平均年降雨量:1217mm。

5、安装位置:室内,地震烈度:7度。

二、工艺要求1、物料状态物料为经蒸发浓缩后的NaBr晶体的甲醇、微量有机胺溶液,含固量30∙40%,比重约1.25左右(如果充分混匀,快速取样测试可能接近l∙9Kg∕L左右),pH≈10,连续进料,进料量约5m3∕h,料液温度约60C。

进入本成套设备后在密闭容器内进行过滤、卸料一系列操作后,出料得到固体NaBr经卸料至吨袋接收或装桶后运至仓储,母液通过真空抽滤后进滤液槽。

2、分离干燥要求干燥后的固体NaBr中含水量<0.5%(wt)o≡s设备技术要求及主要参数1、卖方保证供货范围的设备为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的、特殊部件和材料可考虑进口。

2、卖方保证成套设备运行安全、可靠,并具有良好的操作灵活性,设备年操作时间8000h,可在负荷范围内稳定运行。

3、成套设备所产生的噪声控制在小于85dB(A)的水平。

4、卖方提供成套设备的工艺操作、基本原理等说明,并对设备在环境、安全方面进行必要描述。

5、操作过程中应保持设备的密封性,轴套处采用机械密封,密封件能耐受甲苯、氢漠酸等化工介质腐蚀。

6、主要技术参数见下表。

四、电气、仪表控制要求1、工作范围买方负责将电源送至离心机程控柜进线开关上桩头,其余部分均由卖方提供,包含但不仅限于以下部分:1)负责提供能够实现买方要求以及离心机正常运行所必须的电气仪表设备及元器件, 包含程控柜及其内部电仪元器件、电动机、压力计、压力变送器、开关阀、电磁阀等。

2)负责根据要求对离心机的程控系统进行设计,材料采购,固件的制造,零部件的组装,图纸、程序等资料的提供,与各个分包商之间的联络、协同,检验和在不同场所进行的实验,设备现场安装及调试等负有完全责任。

卧螺离心机使用说明书

卧螺离心机使用说明书

卧螺离心机使用说明书来源:翔宇离心机点击数:1119次更新时间:2010-5-22 18:05:36卧式螺旋卸料沉降离心机(以下简称卧螺离心机)是一种高速旋转设备,为了能更有效、更安全地操作离心机,在使用卧螺机之前必须仔细阅读本说明书。

1、LW520×2080-NA卧螺机有较大的转动惯量,其启动电流较大,且持续时间长,故线路及电气设备应能承载较大的负荷;2、在本机未牢固安装之前,不允许启动离心机;3、机盖等处压紧螺栓未紧固前不允许启动卧螺机;4、严禁将离心机反向旋转;5、离心机运行时,如果有明显的异常噪音与振动,应立即停机检查;6、机器未停稳之前,严禁拆装离心机;7、使用清洁液清洁转鼓与螺旋输送器时,应选择那些不腐蚀转鼓和螺旋的液体;8、离心机不使用时,应断开接通主、辅电机的电源;9、旋转部件如转鼓、螺旋输送器在维修时,需要用到焊接、打磨等方法时请与本公司联系;10、严禁拆卸转鼓及拆散差速器,更不允许与其它离心机上的转鼓互换;11、本机转动惯量较大,停机时间较长,严禁擅自采用制动的方法使机器停止转动;12、机器长时间不使用时,应用50℃的清水或清洗液清洗干净,并排空转鼓内的清水或清洗液;13、机器长期不使用时,应至少每周用手盘动转鼓一次;14、拆装部分未描述部分,严禁用户自行拆装,如需要,应由本厂指定的服务人员来完成,若用户自行处理,由此给贵厂或贵公司带来的损失本公司概不负责。

一、概述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。

760X2000离心机计算说明书(中文)

760X2000离心机计算说明书(中文)

LW760×2000型卧式螺旋离心机计算说明书廊坊市管道人机械设备有限公司目录一、基本参数 (3)二、生产能力计算 (4)1、分离因素 (4)2、生产能力 (4)三、传动部件选型与设计 (5)1、电机选型与校核 (5)1.1、启动转鼓等转动件所需功率 (6)1.2、启动物料达到工作转速所需功率 (6)1.3、克服轴与轴承摩擦所需功率 (7)1.4、克服空气摩擦所需功率 (8)1.5、卸出物料所需功率 (8)1.6、卧螺离心机功率确定 (10)1.7、主电机选型与校核 (10)1.8、副电机选型与校核 (11)2、差速器选型与校核 (11)3、轴的强度校核 (11)四、有限元分析 (13)1、排渣能力计算 (13)2、参数计算 (14)3、材料力学分析 (14)4、有限元加载分析 (14)五、轴承寿命计算 (19)一、 2C r F rF G gω== 基本参数序号 名称代号 单位 数值1 转鼓有效长度 L m2 2 转鼓内直径 D m 0.763 转鼓转速nrpm 1800 4 转鼓与螺旋的转速差 n ∆ rpm 30 5 重力加速度 g m/s 2 9.8 6 半锥角α ° 8 7 柱筒段沉降区长度 L 1 m 1.045 8 锥段长度 L 2 m 0.955 9 物料环内径 r 1 m 0.375 10 转鼓内径r 2 m 0.38 11 锥段小端出渣口半径 r 3 m 0.271 12 液层深度 h m 0.005 13 固相密度 ρs kg/m 3 2000 14 液相密度 ρL kg/m 3 1050 15 液相粘度 μkg/m*s 0.0008116 临界粒径 d eμm 7 17转鼓质量mKg3150二、 生产能力计算 1、 分离因数被分离的物料在离心力场中所受的离心力和它所受的重力的比值,称为分离因数r F ,即:2222c r F m r r F G mg gωω===式中 m ——离心力场中物料的质量(kg )ω——转鼓角速度:2/60188.5/r d n a s ωπ==2r ——转鼓内半径: 2r =380mm 将上述各数据代入可得分离因数:222188.50.3813789.8r r F g ω⨯=== 2、 生产能力本设计以Σ理论计算卧螺沉降离心机的生产能力。

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。

7602000离心机计算说明书(中文)

7602000离心机计算说明书(中文)

LW760×2000型卧式螺旋离心机计算说明书廊坊市管道人机械设备有限公司目录一、基本参数 (3)二、生产能力计算 (4)1、分离因素 (4)2、生产能力 (4)三、传动部件选型与设计 (5)1、电机选型与校核 (5)、启动转鼓等转动件所需功率 (6)、启动物料达到工作转速所需功率 (6)、克服轴与轴承摩擦所需功率 (7)、克服空气摩擦所需功率 (8)、卸出物料所需功率 (8)、卧螺离心机功率确定 (10)、主电机选型与校核 (10)、副电机选型与校核 (11)2、差速器选型与校核 (11)3、轴的强度校核 (11)四、有限元分析 (13)1、排渣能力计算 (13)2、参数计算 (14)3、材料力学分析 (14)4、有限元加载分析 (14)五、轴承寿命计算 (19)一、 2C r F rF G gω== 基本参数序号名称代号单位数值1转鼓有效长度L m2 2转鼓内直径D m3转鼓转速n rpm1800 4转鼓与螺旋的转速差nrpm30 5重力加速度g m/s26半锥角α°8m7柱筒段沉降区长度L1m8锥段长度L2m9物料环内径r1m10转鼓内径r211锥段小端出渣口半径rm312液层深度h mkg/m32000 13固相密度ρskg/m31050 14液相密度ρL15液相粘度μkg/m*s16临界粒径dμm7e17转鼓质量m Kg3150二、 生产能力计算 1、 分离因数被分离的物料在离心力场中所受的离心力和它所受的重力的比值,称为分离因数r F ,即:2222c r F m r r F G mg gωω===式中 m ——离心力场中物料的质量(kg )ω——转鼓角速度:2/60188.5/r d n a s ωπ==2r ——转鼓内半径: 2r =380mm 将上述各数据代入可得分离因数:222188.50.3813789.8r r F g ω⨯=== 2、 生产能力本设计以Σ理论计算卧螺沉降离心机的生产能力。

卧式螺旋卸料沉降离心机使用说明书

卧式螺旋卸料沉降离心机使用说明书

卧式螺旋卸料沉降离心机使用说明书浙江丽水凯达环保设备有限公司中国浙江目录1.概述……………………………………………………………………………2.技术参数………………………………………………………………………………3.工作原理……………………………………………………………………………4.系统与基础……………………………………………………………………………5.技术条件………………………………………………………………………………6.使用须知………………………………………………………………………………7.安装与使用……………………………………………………………………………8.润滑示意图……………………………………………………………………………9. 维护和保养……………………………………………………………………………10. 部件拆装示意图………………………………………………………………………11. 故障分析与排除………………………………………………………………………12. 节能特性………………………………………………………………………………13. 应用领域………………………………………………………………………………14. 操作规程………………………………………………………………………………一、概述浙江丽水凯达环保设备有限公司是国内较早从事离心机技术研究、制造和污水处理机械制造的高新技术企业,公司以大专院校和科研院所为依托,聘请专家学者为指导,紧扣世界先进技术脉搏,并单独设立技术创新部,负责产品的研究设计,技术创新;公司不仅生产国内一流的污水处理设备,且具有能力承接整套污水处理系统工程的设计、建设施工的企业,在业内享有盛誉。

我们秉承“科技先导,面向全国,走向国际,永创一流”的企业精神和“开拓创新,品质卓越,诚实守信,造福人类”的企业宗旨,为广大客户提供品质优秀的产品和服务。

本公司生产基地坐落在浙江省丽水市经济技术开发区内,拥有现代化的标准厂房和各种先进的加工设备及动平衡试验机、振动、噪声等检测设备。

卧式螺旋卸料沉降离心机说明书

卧式螺旋卸料沉降离心机说明书

1用途与特点该机具有如下特性:1.1适用范围广:对固相重量含量≤10%,液固的体积浓度≤50%,液固重度差≥0.05g/cm3,固相粒子的当量直径≥5μm 的悬浮液一般均可分离、脱水、澄清与分级。

当固相与液相重度差较大时,固相粒子的当量直径≥2μm也同样可分离。

因此它广泛适用于化工、轻工、环保以及制药、食品、油脂采矿等行业的悬浮液固液分离、脱水、澄清及分级。

1.2自动化程度高:该机是连续进料,连续出料,料液在离心力的作用下,固相粒子被螺旋不断推向转鼓的小端排出,澄清的液相沿螺旋槽不断从大端溢流口排出,从而实现了连续自动操作。

1.3该机结构紧凑,占地面积小,安装维护方便。

1.4调整方便:该机由于采用先进的变频调速器,与同类产品相比具有能耗小,工作转速无级可调等优点,溢流板直径与差转速可根据物料性能作适当调整。

1.5该机与物料接触部件均采用1Cr18Ni9Ti材料。

2主要技术参数2.1转鼓大端内直径:300mm。

2.2转鼓的有效工作长度:1300mm。

2.3转鼓型式:圆柱─圆锥型。

2.4螺旋型式:单头、左旋、超前。

2.5锥角:2×8°。

2.6转鼓转速:0~4200r/min无级可调。

2.7最大分离因素:3000g。

2.8转鼓与螺旋差转速:根据工艺要求,物料性能,通过更换带轮,调速范围5~15r/min。

2.9溢流板直径根据物料选择调换。

2.10处理能力:以悬浮液计,2~5m3/h。

由于物料性能不同,在相同条件下,处理能力可有较大的差异。

2.11电机功率:11kW。

2.12电机型号:Y160M1-2。

2.13整机重量:约1400kg。

2.14外形尺寸:2470×1230×850mm (长×宽×高)。

3结构与工作原理卧螺离心机结构,它由转鼓、螺旋输送器、差速器、主轴承、底架、液固相收集腔、上盖、电机传动装置、变频器(用户自订)等部件组成。

该机的工作原理是:卧螺通过变频器逐步升速,在主、副带轮的带动下,转鼓与差速器的输入轴达到额定转速n1,n2,由于差速器的作用,使螺旋产生一个超前转鼓的稳定差转速△n,以实现螺旋卸料功能,机器转速稳定后悬浮液由高位槽或进料泵、流量调节阀、进料管进入离心机,经螺旋加速斗加速再进转鼓内,在强大的离心力场作用下,比重大的固相粒子被甩在沉降壁面上,并很快沉积到转鼓的内壁上,经螺旋的推动,沉渣不断地被推向转鼓小端,从出渣口经固相收集罩壳排出。

卧螺说明

卧螺说明

卧式螺旋离心分离机一、产品简介卧式螺旋离心分离机利用离心沉降原理对粒度0.005mm-2mm、进料质量浓度大于3%小于7%、固液浓度差大于0.05g/cm3的悬浮物进行固液分离。

二、适用范围用于城市污水和工业废水处理过程中污泥浓缩和污泥脱水;也可用于石油、化工、造纸、制药、矿山、酿造、食品等各领域中的固液分离,液相澄清。

三、结构与工作原理卧式螺旋离心分离机由主机及电控柜两部分组成,电控柜放在电控室内,可对主机实现远程监控。

主机主要由机座、高速旋转的转鼓、与转鼓转向相同但转速比转鼓略高的螺旋、使转鼓和螺旋之间形成一定转速差的差速器四部分组成。

卧式螺旋离心分离机是利用离心沉降原理对悬浮液进行固液分离的设备。

其工作过程是:需要分离的悬浮液从进料口进入螺旋空心轴的锥形分配腔,螺旋高速旋转将能量传递给悬浮液,悬浮液达到一定的转速后在离心力作用下由分配腔壳体上的多个开孔进入转鼓。

悬浮液进入转鼓后,继续被加速。

转鼓带动悬浮液高速旋转产生强大的离心力,把比液相密度大的固相颗粒沉降到转鼓内壁。

由于转鼓和螺旋转速不同,两者存在转速差,即存在相对运动,两者的相对运动使螺旋把沉积在转鼓内壁的固相推向转鼓小端出口,依靠离心力从出渣口排出转鼓;分离后的清液,通过转鼓大端溢流口排出转鼓,最终实现固液分离。

卧式螺旋离心分离机还包括主电机,辅电机,电控系统等部分。

主电机给整机提供动力,使转鼓和螺旋高速旋转,并为进入设备的悬浮液提供加速能量;辅电机为差速器小轴提供制动力矩,以调节螺旋转速,使螺旋转鼓保持合适的差速度;电控系统包括扭矩仪、扭矩传感器、变频器、能量反馈单元、PLC等,它对整机各部分运行状况进行测量、监视、控制,并对整机提供过载安全保护。

电控系统设置在电控柜中,独立于主机。

四、性能特点1.技术先进,分离效果好:输料螺旋采用挤压板(BD板)技术,可使离心机处于超深液池状态,从而使池中液面在高于固体排放面状态下运行,增加对泥饼的压力,并且只输送底部沉渣,而将上部含水率高的污泥截留在挤压板内侧,使出泥更干;采用摆线针轮差速器,传动比大,运行平稳,寿命长。

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φ800卧式螺旋卸料离心机设计摘要: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800mm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,对一些主要部件进行了重点设计,如转鼓、螺旋等,对关键设备差速器进行了设计选型;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;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;设计计算;分离;转鼓;转子Design of a φ800 horizontal scroll decanter centrifugeAbstract:Horizontal scroll decanter centrifuge is a centrifuge machine which is widely used in 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 d rum diameter is 800mm. Firstly, there is a introduce to the operating principle and th e critical piece of horizontal scroll decanter centrifuge in this paper; And then conduct ed on the overall structural design, especially focus on some major design components, s uch as drum, screw and so on, the key equipment differential mechanism has been des igned and chosen; the strength check of the centrifuge, including drum, screw support s haft has also been processed; Finally, the situation of current domestic and foreign ce ntrifuge research and development is summed up and expected.Key Words:horizontal scroll decanter, design-calculation, separation, drum, rotor目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1离心机的应用及其发展 (1)1.2离心机的分类 (1)1.3离心沉降 (2)1.3.1离心沉降分离技术的基本原理 (2)1.3.2离心沉降分离机的种类 (3)1.4螺旋卸料沉降式离心机 (4)1.4.1螺旋卸料沉降式离心机的概况 (4)1.4.2卧螺离心机的工作原理 (5)1.4.3卧螺离心机的主要优缺点 (6)1.4.4螺旋卸料沉降式离心机国内外研究现状 (7)2卧螺离心机的主要参数及基本构件 (8)2.1分离因数 (8)2.2主要部件 (9)2.2.1转鼓 (9)2.2.2螺旋输送器 (10)2.2.3差速器 (11)2.3螺旋卸料沉降离心机的技术参数选择 (12)2.3.1转鼓直径 (12)2.3.2转鼓长度 (13)2.3.3转鼓转速 (14)2.3.4转鼓半锥角 (14)2.3.5池深与转鼓半径比 (14)2.3.6螺旋输送器 (15)2.3.7生产能力 (15)3.生产能力计算 (15)4传动设计 (18)4.1螺旋卸料离心机差速器 (18)4.2渐开线行星齿轮差速器形式的选择 (18)4.3NC系列齿轮行星差速器的结构原理 (19)4.4NC系列行星齿轮差速器的基本参数 (20)5卧螺离心机物料输送的功率计算 (20)5.1启动转鼓等转动件所需功率N (20)1N (21)5.2启动物料达到工作转速所需功率2N (22)5.3克服轴与轴承摩擦所需功率3N (23)5.4克服空气摩擦所需功率45.5卸出物料所需功率N (23)55.5.1圆锥形转鼓段推料功率计算 (24)5.5.2圆柱段转鼓推料消耗功率计算 (24)5.6卧螺离心机功率确定 (25)6.强度计算 (26)6.1转鼓强度计算 (26)6.1.1圆柱形转鼓强度计算 (26)6.1.2圆锥形转鼓强度计算 (28)6.2轴的强度校核 (30)参考文献 (34)1 绪论1.1离心机的应用及其发展离心分离是利用离心力对液-固、液-液-圈、液-液等非均相混合物进行分离的过程。

实现离心分离操作的机械称为离心机[ 1 ]。

离心机和其它分离机械相比,不仅能得到含湿量低的固相和高纯度的液相,而且具有节省劳力、减轻劳动强度、改善劳动条件,具有连续运转、自动遥控、操作安全可靠和占地面积小等优点。

因此,自1836年第一台工业用三足式离心机在德国闯世,迄今一百多年以来己获得很大的发展。

各种类型的离心机品种繁多,各有特色,并正在向提高技术参数、系列化、自动化方向发展,且组合转鼓结构增多,专用机种越来越多。

现在,离心机己广泛用于化工、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[ 2 ]。

例如:湿法采煤中粉煤的回收,石油钻井泥浆的回收,放射性元素的浓缩,三废治理中的污泥脱水,各种石油化工产品的制造,各种抗菌素、淀粉及农药的制造,牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用动物油、米糠油等食品的制造,织品、纤维脱水及合成纤维的制造,各种润滑油,燃料油的提纯等都使用离心机。

离心机己成为国民经济各个部门广泛应用的一种通用机械。

离心机基本上属于后处理设备,主要用于脱水、浓缩、分离、澄清、净化及固体颗粒分级等工艺过程,它是随着各工业部门的发展而相应发展起来的。

例如:18世纪产业革命后,随着纺织工业的迅速发展,1836年出现了棉布脱水机。

1877年为适应乳酪加工工业的需要,发明了用于分离牛奶的分离机。

进入20世纪之后,随着石油综合利用的发展,要求把水、固体杂质、焦油状物料等除去,以便使重油当作燃料油使用,50年代研制成功了自动排渣的碟式活塞排渣分离机,到60年代发展成完善的系列产品。

随着近代环境保护、三废治理发展的需要,对于工业废水和污泥脱水处理的要求都很高,因此促使卧式螺旋卸料沉降离心机、碟式分离机和三足式下部卸料沉降离心机有了进一步的发展,特别是卧式螺旋卸料沉降离心机的发展尤为迅速。

离心机的结构、品种机器应用等方面发展迅速,但理论研究落后于实践是个长期存在的问题。

目前在理论研究方面所获得的知识,主要还是用来说明试验的结果,而在预测机器的性能、选型以及设计计算,往往仍要凭借经验或试验。

但随着现代科学技术的发展,固-液分离技术越来越受到重视,离心分离理论研究迟缓落后的局面也在积极扭转。

1.2离心机的分类离心分离根据操作原理可区分为两类不同的过程——离心过滤和离心沉降[ 3 ]。

而与其相应的机种可区分为过滤式离心机和沉降式离心机,具体分类如图1.1所示。

图1.1 离心机的分类1.3离心沉降离心沉降由三个物理过程组成[ 4 ],即:固体的沉降,按照介质对其中物体运动阻力的流体离心进行;沉渣压实,按照分散系得离心规律进行;从沉渣中排出部分由分子力所保持的液体。

离心沉降理论,是由安布勒(Ambler)于1952年首次提出,其后又进行了更深的探讨。

1.3.1离心沉降分离技术的基本原理离心沉降在离心力作用下使分散在悬浮液中的固相粒子或乳浊液中的液相粒子沉降的过程。

沉降速度与粒子的密度、颗粒直径以及液体的密度和黏度有关,并随离心力亦即离心加速度的增大而加快。

离心加速度值2n a r ω=可随回转角速度ω和回转半径r 的增大而迅速增加。

因此,离心沉降操作适用于两相密度差小和粒子速度小的悬浮液或乳浊液的分离。

图1.2 离心沉降分离原理图离心沉降离心沉降它是利用混合物各组分的质量不同,采用离心旋转产生离心力大小的差别,使颗粒下沉而液体上升,达到清洁、分离目的的方法。

组成悬浮系的流体与悬浮物因密度不同,在离心力场中发生相对运动,因而使悬浮系得到分离的沉降操作。

当悬浮系作回转运动时,密度大的悬浮物(固体颗粒或液滴)在惯性离心力的作用下,沿回转半径方向向外运动。

此时,颗粒或液滴受三个径向作用力:①惯性离心力2c F m r ω=,式中m 为颗粒质量;ω为回转角速度;r 为旋转半径。

②浮力(方向与惯性离心力相反)。

③流体对颗粒作绕流运动所产生的曳力。

颗粒在此三力的共同作用下,沿径向向外加速运动。

对于符合斯托克斯定律的微小颗粒,径向运动的加速度很小,上述三力基本平衡。

离心沉降同一颗粒在相同介质中分别作离心沉降和重力沉降时,推动颗粒运动的惯性离心力c F 与重力之比称为离心分离因数,它是反映离心沉降设备性能的重要参数。

1.3.2离心沉降分离机的种类(1)旋风分离器含尘气体由矩形进口管沿切向进入器内,在器壁的作用下作圆周运动。

颗粒被惯性离心力抛至器壁,并汇集于锥形底部的集尘斗(灰斗)中。

净化了的气体从中央排气管离去。

旋风分离器的分离因数约为5~2500,一般可分离5~75μm 的细小尘粒。

旋风分离器构造简单,没有运动部件,操作不受温度、压力的限制,广泛应用于很多工业部门,用于除去气体中的粉尘,或从气体中回收有用粉料。

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