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1、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
2、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
3、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。由此可知,对于一定物料,转鼓转速越大,分离因数就越大,分离效果亦好。对于固体颗粒小、分
4、散度大、液相粘度大的难分离的悬浮液,可采用分离因数较高的离心机。 由前述碳酸钡浆的性质看,卧螺式离心机恰好满足了钡浆的分离要求。根据物料的性质,卧螺的机体所有接触物料部分材质一律用不锈钢;为提高螺旋耐磨性,在螺旋叶片表面喷涂一层耐磨合金。由于生产量大,固相出料刮刀磨损严重,可将2把刮刀改为4把,把螺钉连接改为焊接。差速器是卧螺的核心部件,精度高,造价高,加工困难,不易维修,高速级行星轮轴瓦固定在轮上将降低线速度,润滑不良,可改为将轴瓦固定在轴上,增大了旋转半径,提高了线速度,带油量加大,改善了润滑效果,减少磨擦,延长寿命。被分离物料在离心场中所受的离心力和它所受重力的比值
5、，称为分离因数F ，则： 表1和图1分别为应力SINT最大值随转速的变化列表和变化曲线。 从图1和表1可以看出数据之间存在平方的关系。这说明转鼓总应力、转鼓自身质量的离心力产生的应力和物料离心压力引起的应力，这些应力的最大值均与转速的二次方成比例。这个结论完全符合传统的计算圆筒形或者圆锥形的转鼓简体应力的理论公式，所以进一步证明了所用方法的正确性。因为提高转速，转鼓应力的最大值将随之快速增长，所以，对于一定尺寸和材料的转鼓，转速的提高并不是任意无限制的，其极限值取决于转鼓的机械强度和结构参数。在分析中，转鼓的最高许用转速约为3 500 r／mln。当转
6、速超过这个值时，最大应力大于1．5S ，转鼓会发生危险。 除了转鼓强度外，选择转鼓转速 ：还应考虑生产能力、分离要求和功率消耗。如需高分离因数时，应采用较高强度的材料。表2和图2分别为径向位移最大值随转速的变化列表和变化曲线。 由表2和图2可以看出，各种载荷作用下转鼓的最大径向位移均与转速的二次方成比例，即转速的增大，也可能会导致转鼓径向变形过大，因此，为了改善分离效果而提高转速时，应保证变形在许可的范围内，以避免与固定机壳发生碰擦。腐蚀是轻化类工厂使用离心机时须特别重视的问题。腐蚀将使离心机的转鼓等部件壁厚减薄、强度降低,导致发生破裂事故。
7、2.1 事故原因 化工厂的大部分产品、糖厂的砂糖及糖蜜均有腐蚀性,转鼓长期在腐蚀性介质作用下工作,腐蚀严重,以至其鼓壁最薄处低于转鼓的最小许用壁厚。尤其是有些用铸铁制成的机壳,其材料厚薄不均,误差达8～30mm,在转鼓破裂时将外壳击碎。 1996～1997榨季中期在柳州地区某糖厂就发生过一例事故:甲糖上悬式离心分蜜机运转时转鼓突然断裂,碎片飞出机外,将砖墙打成一个深坑,幸亏没有击中现场工人,否则后果不堪设想。 事后对该离心机进行剖析,发现其转鼓壁断裂处由
