污泥脱水卧螺离心机最优差转速.pdf

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1、第28卷第2期机械设计与研究Vo1．28No．22012年4月MachineDesignandResearchApr．，2012文章编号：1006-2343(2012)02-109434污泥脱水卧螺离心机最优差转速朱桂华，任继良，张玉柱，孙欣。(1．中南大学机电工程学院，湖南长沙410083，E—mail：zhuguihuaok@163．com；2．三一重工泵送事业部研究本院)摘要：利用Solidworks软件对卧螺离心机内污泥流体进行三维建模，结合CFD软件fluent选用RNGk一8湍流模型与多重参考

2、系(MRF)模型，对离心机内固液两相流进行模拟仿真，得到不同差转速下离心机流道内流体的压力、速度云图，得出出渣13'污泥含水率与差转速的关系曲线。通过实验验证，仿真与实验结果有较好的一致性，所分析的离心机最优差转速约为50r／min时，出渣口污泥含水率最低，且该离心机可以工作的最低差转速约为5．1r／min。关键词：离心机；差转速；MRF模型；含水率中图分类号：TU992．3；TIM33文献标识码：AOptimizationoftheDiferentialRotationalSpeedinSeparato

3、rfortheSludgeDewateringZHUGui—hua，RENJi—liang，ZHANGYu—zhu，SUNXin(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineer，CentralSouthUniversity，Changsha410083China；2．SanyResearchInstituteofPumpingDivision)Abstract：ThroughSolidworks，thethreedimensionalmodeloffluidinthe

4、separatorissetup，andthenwiththeFluentofCFD，theturbulencemobelRNGk-8andthemultiplereferenceframe(MRF)method，theflowfieldofsol—id—liquidtwo-phaseintheseparatorissimulated．Thepressureandvelocityoffluidisacquiredbydifferentialrotationalspeed，andthediagramofsl

5、udgewaterypercentageattheoutletisalsoobtainedunderthediferentialrotationalspeed．Theexperimentiscarriedouttoexaminethesimulationresults．Boththesimulationandtheexperimentalresultsshowthatthesludgewaterypercentageoftheoutletisthelowestat50r／min，andparameters

6、ofthispapertheminimumpossi—blediferentialrotationalspeedoftheseparatorisabout5．1r／min．Keywords：separator；differentialrotationalspeed；MRFmodel；waterypercentage城市污水处理厂的污水通过物理化学法及生物法经多表1污泥不同含水率下液、固相质量道池沉降处理后，得到含水率约为97％的污泥(后面称其为污泥含水率／％固相／t液相／t污泥总质量／t原污泥)，再经机械

7、法脱水后，污泥含水率大多仍高达7O～97132．333．380％，使得污泥运输、填埋、固化成本高，土地占用面积大，且901910因污泥返溶、渗出等造成填埋地的二次污染，影响周边生态80145环境⋯。国家环保部于2010年l1月26日发布了《关于加50ll2强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》，要求“污水处原污泥常采用卧螺离心机来进行固液分离处理。离心理厂以贮存(即不处理处置)为目的将污泥运出厂界的，必须机是利用两不互溶介质问的密度差、在高速旋转的转鼓内产将污泥脱水至含水率50％以下”。将污泥含水率降低

8、至50％以下，有非常巨大的意义。以不变固相质量为1，对应不生强大的离心力进行固液分离的设备，在混合介质的分离同含水率的液相质量及污泥总质量如表1，由表1可知，将含方面具有很明显的优点：其结构简单、占地面积小、安装方固量为1t的污泥含水率从97％降低至50％，即将污泥总质便、处理工艺简单、连续作业、分离效果好等。量从33．3t降低至2t，为污泥的后续处置大大降低成本，也影响卧螺离心机固液分离效果的因素主要有：分离因为资源化利用创