毕业设计（论文）-离心分离机结构设计

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1、离心分离机结构设计初选参数：转鼓直径400mm，转速0-3000r/min1.转鼓设计表1转鼓直径与允许的最大转速和分离因数的关系转鼓直径m0.20.350.40.450.60.81.0最大转鼓转速r/min7200410036003200240018001400最大分离因数5700330028902550190014001150表一表2国内外主要的卧式螺旋卸料离心机的基本参数离心机型号转鼓直径mm转鼓转速r/min分离因数LW4004002200～35501080～2810LW4504502000～34001000～1900LW5005002000～320011

2、20～2860LW6006001400～2500660～2100LW6306301400～2500690～2200LW8008001250～2000700～1790表二1.1转鼓内径的选取转鼓的内径是离心机的主要结构参数，转鼓内径越大，其处理量也越大。但由于受材料强度、加工制造难度等因素的影响，转鼓直径增大时，离心机的转速必然降低，分离因数趋小。目前生产、使用较多的是转鼓直径为200～1000㎜的卧式螺旋卸料沉降离心机。针对某厂的污水处理量，并通过查阅相关资料、调查研究国内外相近型号离心机的技术参数及国内外制造水平的差异，确定了转鼓的内径为400㎜。1.2长径比λ

3、的选取长径比即离心机转鼓的轴向有效长度与其直径的比值。长径比越大，沉降区越长，分离效果越好，但轴功率也越大。应根据不同悬浮液的性质(主要是沉降性能)选择不同长径比，同时要与转速结合考虑。用于固液分离的卧式螺旋卸料沉降离心机，为了提高单机容量，一般λ取值为1～4。对于易分离的物料，长径比为1～2，一般在1.5左右；对于难分离的物料，长径比为2.5～4，一般在3左右；长径比超过4时，在制造上有困难，但它是未来发展的方向。考虑直径较大的特点，如果长径比过长，则整机的长度尺寸较大，易发生振动影响使用寿命，并出于安全方面的要求。在此长径比入选为3，即转鼓的有效工作长度为12

4、00㎜。1.3转鼓转速和分离因数的选取根据离心机工作原理，分离因数与转鼓半径的平方成正比，转速越高，分离因数越大，转鼓转速越高分离效果越好、沉渣越干、澄清液越清、轴功率亦越大，但实际操作中并不是说转速越高越好。一般来说，对于易于沉降的物料，转速提高轴功率增大，容易引起机械故障或推渣困难，造成物料堵塞。因此要根据进料状况和分离效果等因素来选择合适的转速(分离因数)。分离因素：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，即：式中——离心力场中物料的质量（kg）——转鼓角速度：——转鼓内半径：1.4转鼓转速N和分离因数Fr的检验初选转鼓转速N

5、=3000r/min，D=400mm，转鼓材料为1Cr18Ni9Ti为例，转鼓直径与允许的最大转速和分离因数的关系见表1。由于,（其中ω—离心机的角速度；rF为离心机的分离因数；r为转鼓的内半径。）计算得到ω=314.16rad/s，Fr=1068.56N。由表1可知转鼓直径与允许的最大转速和分离因数之间的关系。由于Fr=1282.3＜2890，并且根据表2可知转速N=2500r/min在允许的范围内，所以可以初步证明本设计中转鼓转速N和分离因数Fr在强度方面的选取是正确的。1.5转鼓直径转鼓直径D的确定要考虑离心机系列型号的标准尺寸，单机生产能力的物料性质。转鼓

6、直径是系列型号的主要尺寸数据。系列中转鼓直径的数值是从优先数系中，选取几何级数公比来确定的。在L/D一定情况下，生产能力大致与成正比。本设计中转鼓直径：D=400mm转鼓形状：柱锥形材料：1Crl8Ni9不锈钢1.6转鼓半锥角这种类型离心机在液面下靠近液面处有一锥角变化点，使沉渣输出液池之后在平缓的坡度上稳定移动，而在液池下采用大锥角使得回流力减小，因此沉渣回流现象也变小。由于第一锥段锥角大，使得第一锥段轴向距离变短，在离心机总长不变时，第二锥段相应变长。故可以适当增大双锥角卧螺离心机液池深度，而不会使得转鼓的干燥距离变短。同时液池深度的增大使得转鼓沉降面积增大，

7、根据生产能力与沉降面积成正比的关系，双锥角卧螺离心机生产能力也增加了。一般取取值范围5°~18°；>8°为推送较难输送的沉渣。本设计采用双锥角结构，选取半锥角：取1=15°，2=8°。在设计结构时候可以以=10°的单锥角计算。这样取的好处是，当12与只差不一样时候，锥段长度也不一样。为了使大椎段长度短些，取较大的大椎角。根据1.7求出r1，r2，L2等等参数，根据几何方法列两个二元一次方程可以分别得到a的值和b的值。以提供以后转鼓的加工参数。找几何关系：a+b=L2；atan15°+btan8°=r1-r3根据1.6的计算结果可得到：其中L2=397mm；r1-r

8、3=70m