离心分离机设计04

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1、中国地质大学（北京）2012届本科毕业设计3卧式螺旋离心机结构设计性能指标：本设计针对的是工业热轧污水处理，处理量为，转鼓直径400mm，长径比为3，转速0-3000r/min，差速5-50r/min。3.1转鼓设计转鼓部件是卧螺离心机的主要部件。转鼓的结构、形状和参数在很大程度上决定了离心机的特点和工艺效果，卧螺离心机可以按转鼓的形状分为圆柱形、圆锥形、圆柱-圆锥形和双锥形等类型[4]-[20]。转鼓的参数一般包括最大内直径、总长度、锥形部分的锥角和溢流环的直径等。3.1.1转鼓内径的选取转鼓的内径

2、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200～1000mm的卧式螺旋卸料沉降离心机。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。通过查阅相关资料、调查研究国内外离心机的技术参数及国内外制造水平的差

3、异，确定了转鼓的内径为400mm[21]。转鼓形状：柱锥形材料：1Crl8Ni9Ti不锈钢3.1.2长径比λ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，

4、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。由于本设计针对的是工业热轧污水处理，其中有较难分离的物料，在此长径比初选为3，即转鼓的有效工作长度为1200㎜。3.1.3转鼓转速N和分离因数Fr的检验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

5、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)。25中国地质大学（北京）2012届本科毕业设计分离因素：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：初选转鼓转速n=3000r/min，D=400mm，转鼓材料为1Cr18Ni9Ti，转鼓直径与允许的最大转速和分离因数的关系见表3-1。由于,（其中ω—离心机的角速度；Fr为离心机的

6、分离因数；r为转鼓的内半径。）计算得到ω=314.16rad/s，Fr=1282.3。由表3-1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3-2可知转速N=3000r/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[22]。表3-1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

7、最大分离因数5700330028902550190014001150表3-2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LW4004002200～35501080～2810LW4504502000～34001000～1900LW5005002000～32001120～2860LW6006001400～2500660～2100LW6306301400～2500690～2200LW8008001250～2000700～17903.1.4转鼓半锥角这里设计的转鼓是

8、双锥角结构，有锥角变化点，如图3-1所示，两个锥角分别为、与，双锥角的好处是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，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。一般半锥角的取值