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 r

F G g

ω== 基本参数

序号 名称

代号 单位 数值

1 转鼓有效长度 L m

2 2 转鼓内直径 D m 0.76

3 转鼓转速

n

rpm 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 μ

kg/m*s 0.00081

16 临界粒径 d e

μm 7 17

转鼓质量

m

Kg

3150

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：

2222

c r F m r r F G mg g

ωω===

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：

222

188.50.38

13789.8

r 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。

对于具有圆锥形转鼓的螺旋型离心机，实际生产能力的计算公式可表达为：

3(/)g Q v m h η=∑（见《离心机原理结构与设计计算》）

式中 η——修正系数： 0.3674

0.3359

L 16.44de L ρηρ⎛⎫

⎛⎫

∆= ⎪ ⎪

⎪⎝⎭

⎝⎭

沉降 ；

∑——当量沉降面积，对于卧螺离心机，表达为：

22121121(1)()3234r F D L L πζζζζ⎡

⎤=-++-+⎢⎥⎣⎦

∑其中2h r ζ= g v ——给定液体中作沉降式的极限沉降速度：2

/18(/)g e v d g m s ρμ=∆

s ρ——固相密度：s ρ=20003/kg m

L ρ——液相密度：L ρ=10503/kg m

ρ∆——两相密度差

L 沉降——沉降区的有效长度：h

1.081m tan L α

=

=沉降，α为半锥角； e d ——临界粒径：e d =7m μ；

μ ——液相粘度：μ=0.81×310-/s kg m ⋅

1L ——圆柱段转鼓长：1L =1.045m

2L ——圆锥段转鼓长：2L =0.955m

ω——转鼓角速度：ω=188.5rad/s

则，将上述各数据代入各式可得：

修正系数： 0.3674

0.3359

62000105071016.440.21050 1.081η-⎛⎫-⨯⎛⎫

== ⎪ ⎪

⎝⎭

⎝⎭

重力沉降速度：62

25

3

(20001050)9.8110/18 3.1310/180.8110

g e

v d g m s ρμ----⨯⨯⨯=∆==⨯⨯⨯(7） 当量沉降面积：22121121(1)()4935.73234r F D L L πζζζζ⎡

⎤=-++-+=⎢⎥⎣⎦

∑

可得离心机的生产能力：350.2 3.131036004935719/.0g Q m h v η-==⨯⨯⨯⨯=∑

本项目的离心机生产能力为：Q =1003/m h

三、 传动部件选型与校核 1、 电机选型与校核

卧螺离心机的功率计算及电机选择是卧螺离心机设计中的重要组成部分。根据卧螺离心机的工作要求进行功率计算，可以合理地确定主、辅电动机的功率，选择电机及差速器。卧螺离心机的功率消耗与卧螺离心机的类型，操作方式和卧螺离心机的结构有关，一般情况下，卧螺离心机所需功率包括下几个方面：

(1)启动转鼓等转动件所需功率1N ； (2)启动物料达到操作转速所需功率2N ； (3)克服轴与轴承摩擦所需功率3N ；

(4)克服转鼓，物料与空气摩擦所需功率4N ；