南京工业大学过控毕业设计方案开题报告7.pdf

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1、毕业设计(论文)开题报告 学生姓名：学生姓名：闫庆钊学学 号：号：1201100528 所在学院：所在学院：机械与动力工程学院 专专业：业：过程装备与控制工程 设计设计( (论文论文) )题目：题目：石化企业用离心机的安全生产及管理 指导教师：指导教师：邵春雷 2014 年 3 月 20 日 毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述： 文献综述文献综述 1.离心机工作原理离心机工作原理 离心机就是利用离心力使得需要分离的不同物料得到加速分离的机器。 离心机大量 应用于化工、石油、食品、制药、选矿

2、、煤炭、水处理和船舶等部门。其主要分为过滤 式离心机和沉降式离心机两大类。 过滤式离心机的主要原理是通过高速运转的离心转鼓 产生的离心力（配合适当的滤材） ，将固液混合液中的液相加速甩出转鼓，而将固相留 在转鼓内，达到分离固体和液体的效果，或者俗称脱水的效果。沉降式离心机的主要原 理是通过转子高速旋转产生的强大的离心力， 加快混合液中不同比重成分 （固相或液相） 的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。 当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时，由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下 沉。粒子越重，下沉越快，反之密度比液体小的粒子就会上浮。微粒在重力场下移动的 速度与微粒的大小、形态和密

3、度有关，并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。象红 血球大小的颗粒，直径为数微米，就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。 此外，物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的绝对的。扩散与物 质的质量成反比，颗粒越小扩散越严重。而沉降是相对的，有条件的，要受到外力才能 运动。沉降与物体重量成正比，颗粒越大沉降越快。对小于几微米的微粒如病毒或蛋白 质等，它们在溶液中成胶体或半胶体状态，仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。 因为颗粒越小沉降越慢， 而扩散现象则越严重。 所以需要利用离心机产生强大的离心力， 才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。 离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大

4、的离心力， 加快液体中颗粒的沉降速 度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。 1 2.2.离心机离心机的的使用与维护使用与维护 2.12.1 离心机的日常保养离心机的日常保养( (转鼓转鼓) ) (1)离心机运转前应先切断电源并先松开离心机刹车，可以手试转动转鼓，看有无 咬煞情况。检查其他部位有无松动及不正常情况。 (2)接通电源依顺时针方向开车启动（通常从静止状态到正常运转约需40-60秒左 右） 。通常每台设备到厂后均须空车运转3小时左右，无异常情况即可工作。 (3)物料尽可能要放置均匀。 (4)必须专人操作，容量不得超过额定量。 (5)严禁机器超速运转，以免影响机器使用寿命。 (

5、6)机器开动后，若有异常情况必须停车检查，必要时需予以拆洗修理。 (7)离心机工作时是高速运转，因此切不可用身体触及其转鼓，以防意外。 (8)滤布的目数应根据所分离物料的固相颗粒的大小而定，否则影响分离效果。另 外滤布安装时应将滤布密封圈嵌入转鼓密封槽内，以防物料跑入。 (9)为确保离心机正常运转，转动部件请每隔6个月后加油保养一次。同时查看轴承 处运转润滑情况， 有无磨损现象； 制动装置中的部件是否有磨损情况， 严重的予以更换； 轴承盖有无漏油情况。 (10)机器使用完毕，应作好清洁工作，保持机器整洁。 (11)不要将非防腐型离心机与于高腐蚀性物料的分离；另外严格按照设备要求、规 定操作，非

6、防爆型离心机切不可用于易燃、易爆场合 2。 2.22.2 离离心机心机的安全使用的安全使用 2.2.2.2.1 1 正确安装正确安装 (1)电源电压:电压波动要符合+10%以内的国家标准,否则一些厂家的离心机是不能 正常运转。如果电压波动在此以上,建议用稳压器,以供符合此电网。 (2)地线要牢:房间的电源的布线要符合要求。我国是三相四线制。三相是工业电中 的三相,使用三相电时零线与地线分开,更重要的是不管是三相工业电也好,一般的单相 电也好,地线应可靠,以免漏电,地线不能接在暖气管、自来水管上。 (3)地面要平整、 牢固:对大型离心机而言,在安装地点搬动地板要牢固,保证离心机 的转子正常工作,

7、不陷凹进去,安装固定处地面应平整且牢固。 (4)找好水平:找较准确的小型水平尺,离心机盖子打开,在主轴上找水平,通过调整 四个脚轮旁边的调整螺栓的拧动来找好水平,注意其中一脚不能落空。 2.2.22.2.2 样样找平衡找平衡 离心机在设计与制造时,对转子的加工误差带来的不平衡,已作了动平衡试验的补 救,但凡是离心机,都有其允许的装样不平衡量。 离心机厂商为了在离心机允许的最大不 平衡限量这一指标上与其他厂家竞争,尽量给出较大值。 3在这较大值上,离心机可以运 转,但这时产生的不平衡力以每分钟 n 次频率猛然冲击轴承及支架,离心机是受损伤的。 因此,用户对那些昂贵的离心机,尽量找好平衡后离心,对

8、离心机的寿命有好处。 2.2.32.2.3清理离心腔内的积水清理离心腔内的积水 离心机运转时使用制冷,由于空气的水分,在离心腔内结霜,停机后霜化为水大部分 国外的低速大容量离心机,没有排水孔,离心腔中水愈积愈多。此时,用户应自行拆下转 子,清理积水。在重新安装转子时,一定要装好,避免出事故。 2.3 卧螺卧螺离离心机的维护管理心机的维护管理 2.3.12.3.1 采取采取多种措施，减少离心机的振动多种措施，减少离心机的振动 在每次离心机运行结束后应加强对离心机转鼓的水冲洗，根据我们的经验，如果转 鼓冲洗不彻底，在离心机停运期间会造成污泥在装鼓上的粘附，那么，在下次开机时， 转鼓会因受力不均匀，

9、造成动平衡的破坏，导致离心机强烈振动；另外，在每次清洗上 清液返流管完毕重新安装液位挡板时， 应注意必须确保所有的液位挡板都在相同的高度 上，并应保证液位挡板高度的公差为0.25mm，否则将会导致离心机受力不均匀，产生 剧烈振动。 4 2.3.22.3.2 减少减少上上清液含固率，降低离心机磨损程度清液含固率，降低离心机磨损程度 我们在生产运行中发现，如果污泥中含有较大量的泥沙，并且在离心机的运行中上 清液的含固率较高， 如果在这种状态下长期运行的话， 由上述离心机原理图中可以看出， 由于上清液从返流管中被甩出的时候，具有很高的流速，这样将造成离心机螺栓及及配 重块的磨损，导致离心机动平衡的破

10、坏，因此，在生产运行中严格管理、精心操作，减 少上清液含固率，对降低离心机磨损具有十分重要的意义。 2.3.32.3.3 定期定期清洗清洗上清液返流管上清液返流管 在生产运行中，如果污泥脱水的上清液含固量比较大，很容易造成上清液返流管的 堵塞，这将导致脱水污泥含固率下降，离心机也会因受力不均匀产生振动，因此必须根 据实际运行情况，对上清液返流管进行周期性的清洗，设备在供货时已带有一根与上清 液返流管同样长度的冲洗水管，可以插入上清液返流管中进行冲洗，但随这种反冲洗水 管不能彻底冲洗干净，会导致上清液返流管壁上冲洗不彻底沾有污泥，使离心机在运行 中产生振动，我们将改造为带毛刷的冲洗管，这样可以对

11、上清液返流管冲洗得更彻底。 上清液返流管清洗周期一般在 50100 小时之间，视离心机运行期间上清液含固率的情 况而定。 2.3.42.3.4 定期定期清理进泥螺杆泵清理进泥螺杆泵 城市污水处理厂初次沉淀池的污泥中含有大量毛发， 是普通机械格栅难以去除的物 质， 在生产运行中很容易堵塞污泥螺杆泵， 必须定期进行清理， 避免离心机正在运行时， 因污泥螺杆泵的堵塞，造成被迫停机的事件，清洗周期一般在 50100 小时之间。 5 2.3.52.3.5 絮絮凝凝剂自动投配装置的维保剂自动投配装置的维保 由于聚丙烯酰胺的水溶液成胶粘状态，并且其溶解性又比较差，很容易造成 PAM， 在絮凝剂自动投配装置的

12、管道中、搅拌器上的结块和淤积，如我们发现长期运行后 PAM 会淤积在静态混合器上，也会在静压式液位计的传感器（探头）上结块，造成指示结果 不准确，导致设备误动作，因此在设备闲置期间，定期清理絮凝剂自动投配装置中 PAM 所造成的结块和淤积是十分必要的，这样可以保持设备的良好运行状态。 6 2.3.62.3.6 日常日常定期检查和维护定期检查和维护 在离心机的维护管理中，日常定期检查是一项重要的工作，应按具体要求内容做好 离心机的日常维护工作。 2.3.72.3.7 结语结语 通过以上对卧螺离心机实际使用情况的分析可以得出下面的结论： （1）在离心机的运行控制中，液位挡板的调整十分重要，直接影响

13、脱水效果和离 心机的振动程度，必须通过反复的试验，将液环层厚度设定在合适的水平，则可以保证 污泥的含水率会降低，并且有较高的污泥产量； （2）速差的调整对离心机污泥脱水效果的影响非常大，应根据污泥种类、性质的 不同，通过实验寻找离心机的最佳工作点，设定成不同的“速差曲线” ，使离心机稳定 运行在最佳的工作状态； 7 （3）做好日常的定期检查和维护，如操作中应尽量减少上清液含固率、开停机期 间加强对离心机的冲洗减少运行时的振动、定期清洗上清液返流管、定期清理进泥螺杆 泵、定期清理絮凝剂自动投配装置，这样可以保持设备处于良好的待机状态，避免设备 运行时出现意外的故障造成被迫停机事件，保证设备的良好

14、稳定运行。 8 2.42.4 离离心机心机的检修的检修 离心机主要由机座部件、转鼓部件、轴和轴承部件、油缸部件、液压部件和机壳部 件等组成。 检修前要认真检查将要使用的备件质量,不符合要求的不准使用。 9转鼓是实 现分离的主要工作部件,由一级转鼓、二级转鼓、筛网块、推料盘、推料片等零件组成, 本部件经过精确的动平衡实验,使用中不得随意改变零件的形状及重量,检修过程中应 严格控制它们的径向、端面跳动量。主轴承及推杆经过磁力或超声波探伤检查,不得有 裂纹、疏松及其它影响强度的缺陷。主轴与推杆之间同轴度公差小于0.020mm。活塞在 油缸内滑动自如,无阻滞现象,活塞在油缸内周围任意四点的间隙应均匀,

15、保持在0.120 0.170mm之间。轴承及运动表面需仔细检查磨损情况,许用运动公差见表1。 10 由于离心机的工作环境比较恶劣, 氯化铵和原盐对机器的腐蚀都比较大, 通常6个 月应安排大修1次,每次大修大约需要45 个工作小时。下面介绍一下整台离心机大修的 拆卸顺序: 1.拆卸电机防护罩、排干净机座邮箱内的液压油。 2.拆卸前盖板及两把刮刀。 3.拆卸机壳时,用提升装置吊住机壳,拆下螺栓,向前移动取下机壳。 在此过程中,不 得让机壳的重量落到转鼓上。 4.拆除压力胶管、回油软管、回油管。在此过程中应顺时针转动进出油壳体, 将压 力油进油口转至下面,流出滞留的液压油。 5.拆卸下端盖、压力油缸

16、盖、导杆和带齿键。注意在拆除压力油缸盖时,不得敲打, 以免损伤输油密封。 6.拆除推料活塞组合体, 注意不要遗失活塞与推杆之间的连接键,在拆除过程中绝 不允许敲打扳手,应使用加长套管。 7.拆除一级转鼓内的布料盘、推料盘、防护罩,然后拆除第一级转鼓。 8.拆除推杆和压力油缸, 拆除后的推杆应悬挂放置。 9.拆除二级转鼓,以二级转鼓最后一排大孔作为起吊点,借助提升装置,拆除螺栓 后, 向前推出二 级转鼓,全过程中注意保持该转鼓处于水平位置。 10.拆除间隔套、挡油环、轴承和主轴。拆除滚子轴承内圈时,可用小火直接加热轴 承内圈,直到滑出。 在大修过程中所有零件应彻底清洗,检查合格的零件应放置在清洁

17、处,非不锈钢零 件应在表面抹上少量润滑油,以防止腐蚀和便于装配。 11 3.3.离离心机在应用中出现的问题及改进措施心机在应用中出现的问题及改进措施 3.13.1 离离心机心机应用中的腐蚀问题应用中的腐蚀问题 金属腐蚀形态主要分为均匀腐蚀和局部腐蚀两大类,前者因为表观现象容易发现, 而且在大多数手册资料数据中都表述比较清楚, 在此不作详述, 仅对后者进行一些探 讨。局部腐蚀只发生在局部,是一个极其严重、危害较大的一种破坏, 如孔蚀、缝隙腐 蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀,磨损腐蚀等等,在离心机中, 局部腐蚀普遍存在,应着重从其 形成机理方面加以分析,采取措施加以克服。 12 3.1.13.1.1 腐蚀

18、腐蚀类型类型 （1 1. .）孔孔蚀蚀 孔蚀是一种高度腐蚀的现象, 主要存在于易钝化的金属中,如不锈钢等,由于表面 局部存在的可能缺陷, 溶液中又存在能破坏钝化膜的活性离子(如卤族离子),钝化膜被 局部破坏,从而形成电偶对, 造成孔蚀。孔蚀形成后.由于离心力的作用,将加速孔内电 偶的动态过程,从而保证孔腐蚀的续性, 直至穿孔, 这与静态下的孔蚀现象完全不同。 离心机在很多工况下处于连续运行状态,一旦成孔蚀缺陷, 将会导致严重后果。严重孔 蚀缺陷形成到一定程度, 很大程度上影响受力件的强度,于塑性材料, 在高速离心力场 影响下,会产生瞬间拉裂,对离心机造成严重破坏。 （2 2. .）晶晶间间腐蚀

19、腐蚀 晶间腐蚀会造成零件失去强度和延伸性,引起零件脆断,它是一种从表面沿晶粒边 界向内发展,外表面没有腐蚀迹象的危害性损害。这种腐蚀,在日常维护保养中,很难发 现异常但当腐蚀到一定程度,改变了零件的内部组织, 导致零件理化特性的严重衰减, 产生突然爆裂或断裂, 后果十分严重。 （3 3. .）磨损磨损腐蚀腐蚀 磨损腐蚀即零件表面同时遭受磨损和腐蚀破坏。在离心机正常运转中,由于物料中 含有固体微粒或机械杂质,在接触零件表面处形成相对运动,产生磨损。 由于磨损面处改 变了成形金属纤维的分布,可能产生连续纤维的断裂,造成极性的变化和电负性的改变, 形成局部的腐蚀环境,产生腐蚀。这种形态,主要是以磨损

20、为主,能很容易观察出来。 （4 4. .）应力应力腐蚀腐蚀 应力腐蚀是在腐蚀性环境中,由于受一定的拉应力作用而引起的损害。它具备以下 特征:残余拉应力、外加拉应力、腐蚀性渗透环境、局部缺陷。这种腐蚀形象,主要是由 于应力分布不同产生的电位差异,在电解质液的作用下,形成电流,产生离子运动,从而 导致腐蚀。这种腐蚀,有时也不易用眼观察到。 上述四种腐蚀是对离心机影响极其严重的,可能导致严重后果。 13 3.1.23.1.2 措施措施 （1 1. .）应对应对措施措施 不同的物料及分离要求,需要选用不同的机型。 机型及主参数确定后,根据不同材料 在不同环境中的耐腐蚀性能,综合其理化特性,性价比等诸多

21、因素,从基本面上确定强度 零件材料。从材料本身来看,它针对的目标物料是安全的。因此, 离心机选材应遵循下 列原则: (1)没有绝对的万能防腐材料,必须充分了解应用环境,区分应用环境的属性,是中 性、酸性还是碱性;是氧化性还是还原性等,要针对性地选。如不锈钢不适合浓硫酸,碳 钢却适合。 不锈钢是在空气和其它适应性环境下被钝化后在其表面形成稳定保护层才不 锈。碳钢在氧化性环境中被氧化,其表面形成一层氧化膜,也处于不锈状态。不锈钢在还 原性环境,如卤族液中,由于卤族离子如Cl - ,渗透能力很强,它会破坏在不锈钢表面形成 的氧化膜,从而导致不锈钢零件的腐蚀。 14 (2)在同一应用环境中,尽可能选同

22、一种材料或平衡电位相近的材料,避免造成电偶 对环境。 不同的材料具有不同的平衡电位,而电位差的存在,当处于贯通流场中必然形成 电池,形成了腐蚀环境。 (3)综合性价比,特别要重视加工工艺性的影响。离心机是一种高速旋转的设备,在 正常工作状态下,转鼓零件会产生较大的离心力,因此要求这些零件具有较好的塑性和 强度。选材时, 除价格因素外,必须重视其综合性能,如冷加工特性和热加工特性。 15 2.2.结构结构设计设计 一个优秀的设计能延长设备使用寿命,确保设备的安全性。 关于离心机结构设计,最 容易加速腐蚀的设计缺陷是应力集中倾向和缝隙环境,有时尽管金属浸泡溶液中,但由 于设计环境合理,造成的腐蚀率

23、较小;若形成缝隙,促使内部溶液的化学和电化学状态发 生了变化(pH和电位下降),将引起严重的缝隙腐蚀,因此设计上应注意: (1)尽量避免缝隙的产生;如结构设计需要,尽可能避免缝隙成为死角,促进氧浓度 的平衡,防止氧浓差的存在,减少腐蚀的损害。 (2)同一环境中, 尽量采用同一种材料和同一种成型工艺; 主要目的是防止电偶对 的产生, 避免形成腐蚀性环境。 (3)保证零件的组织均匀性或增加压应力;选用经济合理的加工方法, 增强零件的 防腐蚀能力。 (4)避免形成死角,确保流体畅通流动。防止形成氧浓差的腐蚀性环境。 (5)设计合理结构和合理加工方法。 结构设计中,尽可能保证布料和流体流动的均匀 性和

24、稳定性。加工中要保证表面的光滑和避免应力集中和残余应力存在。 16 3.3.表面表面防护防护措施措施 控制腐蚀的一个基本思路就是隔绝腐蚀环境。在离心机设计中,经常采用表面处理 的办法,如法兰、镀锌、镀铬、化学镀层、复合衬里等办法,这些措施在许多环境中是有 效的;但对于旋转零件,还必须注意一个重要的现象:基体材料与镀层是两种材料,其线 膨胀系数是不同的,这些结构将在旋转件弹性变形时产生不一样的变形量,从而造成大 量微裂纹的产生和复合面的剥离;若前述现象存在,将加速腐蚀形成。因此,对于旋转零 件的表面防护方法,应谨慎采用。 17 4.4.缓蚀缓蚀剂剂 离心机本身涉及多学科,要使用好离心机,除上述一

25、些措施外,还应该注意研究其应 用环境。缓蚀剂的应用,在实际应用中,也大量采用。对某些恶劣环境,采用适当的缓蚀 剂就能使零件达到适用的程度,只要工艺许可,缓蚀剂的采用,应该是离心机应用的一条 有效之路。 5.5.正确的正确的工艺工艺方法方法 设计正确, 选材合理,只是解决离心机腐蚀的前提条件;加工工艺的正确应用也在 一定程度上影响离心机的防腐能力。18加工方法通常会在零件或设备上留下许多缺 陷.如错位、局部应力等; 错位可能造成缝隙;装夹定位方法不合理可能导致零件偏心; 不合理走刀可能产生表面粗糙;还有装配不适当、焊接、热处理方法或措施不合理、紧 固螺栓用力不均等均会造成局部应力集中。因此,寻找

26、正确的工艺方法也是防止腐蚀的 一条有效途径。 离心机的腐蚀问题是一个综合的复杂问题,由于离心机的工作环境与一般资料及手 册在静态中获取的数据有较大差异。因此,在参照有关资料时,除上述分析外,还应考虑 溶液中的溶氧、温度、高速流体以及分离区的流态变化等诸多因素的影响, 采用适当措 施,确保离心机安全可靠运行。 19 3.23.2 PIAPIA 离离心机堵料问题心机堵料问题 3.2.13.2.1 造成造成离离心机堵料的原因分析心机堵料的原因分析 离心机的介质中含有大量强氧化性的浓醋酸,并且含有对奥氏体不锈钢具有腐蚀作 用的溴离子,滤液和滤饼中的溴离子浓度都比较高。在生产过程中,不管在TM302离心

27、 机的进料还是在出料中, Br的质量分数都已超过了30010 - 6 ,达到了可以使不锈钢产 生点蚀的浓度。滤饼从离心机底部排出时,滤饼受离心力作用,被甩至筒体内壁,沿内壁 下落。 在此过程中,由于筒体内处于105高温,被滞留的滤饼将蒸发出部分水和醋酸,使 滤饼中Br -的浓度不断提高,在局部区域可达到正常数值的2倍以上。20 由于内壁粗糙,容易吸附固体物料,在分离过程中,滤饼在下筒体出口处受离心力的 作用下,被甩向筒壁,固体颗粒被吸附在筒壁上,越积越多,形成了物料的堆积,筒体内壁 由于腐蚀而形成的粗糙表面,容易吸附滤饼,是形成堵料的重要原因。 21在TM-302出口的 滤饼中,含有质量分数为

28、20%的醋酸和2%的水、78%的固体对苯二甲酸,它们形成糊状物 质,这种糊状物质具有较大的粘度和较强的附着力,使物料在沿筒壁下降的过程中被吸 附在已腐蚀了的表面粗糙的内壁上,越积越厚,最后在转子支架上方将离心机转子包容, 导致通道被物料堵塞,造成了自上而下的堵料现象。 离心机一旦处于堵料状态,滤饼的输送受阻,旋转件之间的摩擦力增大,转子产生强 烈振动,扭矩值、 振动值超标,最终导致离心机主机联锁停机;由于振动超标,往往引起主 机零部件严重损坏。 3.2.23.2.2 减少减少堵堵料的对策料的对策 离心机的堵料问题早在氧化装置建成的1984年就发生了。后来,对此进行过几次改 造,均未取得明显的效

29、果,一直采用停机通料的办法,随着时间的推移,腐蚀加深,堵料就 越来越频繁了。 根据上面的分析可知,堵料的原因是由于卤素离子的存在,对筒体产生了 点蚀,从而使物料附着以及下部膨胀节凸台引起物料堆积导致堵料,针对以上情况,提出 了3条对策: 22 (1)在筒体下部增设锥形内套,使滤饼不易粘附在壁上而靠自重下落。 离心机滤饼中 含有质量分数为22%的液体,使它成为糊状,糊状物质在受点蚀而变得凹凸不平的表面易 被吸附而堆积,因此,在离心出料段增设一只锥形内筒(见图3) , 23这样一方面筒体原已 被点蚀的内壁被隔离,另一方面,滤饼被甩至锥体时,增设的锥形内壁光滑,摩擦力很小, 使滤饼受重力作用而下落,

30、避免了自上而下堵料的可能性。 (2)减少1只膨胀节,改变内衬套的结构筒体的下方原来有2只膨胀节,现将上面一只 去掉,以直管代替,对下面一只膨胀节进行改造,原来向内凸出的内衬套去掉改换成平整 的内衬套(见图3),这样,筒体的下部就象直筒一样光滑平整,物料就畅通无阻,从而,滤 饼自下而上的堆积途径就被拦腰切断。 (3)拆除筒体外壁保温层,停止伴热盘管加热。经分析认为,外壁保温使得金属的耐 腐蚀性能降低。在高温时,在溴化物的作用下, SUS317L 易产生点蚀,而且随着温度的增 加其耐腐蚀性能随之下降,因此加热保温只能使内壁更易产生点蚀,使内筒表面变得粗 糙,容易产生粘附现象。因而决定拆除保温、停止

31、盘管加热,这样做,一方面减缓了筒体 的腐蚀,另一方面,外壁的冷空气使管壁温度下降,易于在内壁形成一层液膜而降低了摩 擦力,使滤饼不产生粘附。 24 3.3.3HSG12003HSG1200 型水平振动离心机振动问题型水平振动离心机振动问题 HSG1200 型水平振动离心机为引进德国设备。该设备在结构上由四个主要部分组 成。即工作系统、回转系统、振动系统和润滑系统。 25工作过程是,物料由给料管给入 筛篮,在离心力和轴向激振力等的综合作用下,筛篮内的物料脉动性地向前移动,脱水后 的物料从前端落入卸科室,离心液则由机壳收集排出。 离心机安装在钢结构基础上,离心 机在空载、重载运行过程中,机体均出现

32、较大振动,这种振动是有害的。由于机体振动较 大导致机座变形、 机座焊缝开焊、 机座与钢结构的固定螺栓松动。 离心机工作效率降低, 功能参数达不到预期指标;基础钢结构振动大,联接钢结构的高强度螺栓松动,影响钢结 构安全;振动产生的噪声对环境造成不良影响;推力轴承的温升高,轴承寿命短。 26 3.3.13.3.1 机体机体振动振动较大的原因较大的原因 1 离心机转子不不平衡 由于离心机转子不平衡, 使得离心机转子转动时产生不平衡离心惯性力, 这种不 平衡离心惯性力使得离心机产生有 害的振动。回转部件的平衡程度可用不平衡重与其转动半 径的乘积来表示: q=we 式中q重积径; w不平衡重的重量; e

33、不平衡重的转动半径。 转子不平衡的原因主要有以下几种: (1)离心机入料不均匀。离心机原入料工艺流程如下 斗式提升机是运输机械的一种,斗式提升机的运输给料是间断的、不均匀的。这种 不均匀的给料即使经过振动筛,进入离心机的物料仍然是不均匀的,这种不均匀的入料 导致离心机的转子不平衡,引起离心机振动较大。 (2)筛篮沾附物料。离心机在运行过程中, 筛篮内壁及筛网缝隙有时会沾附不同程 度物料, 这种沾附在筛篮上的物料是不均匀的,因而造成离心机转子不平衡, 引起离心 机振动较大。 (3)筛篮的磨损。 离心机在长期的运行过程中,会造成筛篮不同程度的磨损, 筛篮这 种不同程度的磨损使得离心机转子不平衡,引

34、起离心机振动较大。 2离心机主轴轴向位移较大。 由于离心机本身没有配置主轴轴向位移的测量装置, 无法检测到主轴的轴向位移 的大小。当主轴上的推力轴承间隙过大时, 主轴轴向位移大, 离心机振动大。 3离心机钢结构基础钢度不够 在设计离心机的钢结构基础时,由于没有离心机厂家提供的安装技术资料。使得设 计缺少准确的理论依据,造成钢结构基础刚度不够, 基础梁的挠度大,离心机基座与基 础梁的接触面小,不能满足离心机振动负荷的要求,从而导致离心机振动较大。 27 3.3.23.3.2 改进改进措施措施 在离心机入料口增设煤仓、给煤机。工艺流程改进后,使得离心机入料连续、低速、 流量变化小,从而使得回转部件

35、平衡,减小了离心机的振动。改进后的工艺流程如下: (2)对筛篮进行清理。为防止筛篮沾附物料,每次离心机停车前,可往筛篮内注入压 力水,对筛篮清洗数分钟,将筛篮沾附物料冲洗干净。这样在下一次起动离心机时,可以 防止因筛篮沾附物料造成转子不平衡,引起离心机的振动。另外,在离心机运行过程中, 发现因筛篮沾附物料造成离心机振动较大时,应及时停止给料,清洗筛篮。 (3)更换筛篮磨损严重的部件。 由于筛篮不同程度的磨损使得离心机转子不平衡时, 这时要更换筛篮磨损严重的部件,并对筛篮重新做平衡实验。 (4)由于离心机本身没有配置主轴轴向位移的测量装置,无法检测到主轴的轴向位 移的大小,当主轴轴向位移较大时就

36、会引起离心机较大的振动。 28为此,在激振荡器(激 振荡器同主轴一起沿轴向振动)上设置下图1所示图标。 在离心机运行中可以通过观察图 标来判断主轴轴向位移的大小,从而把主轴推力轴承的间隙调整到合理的范围。根据实 践经验, 在满足离心机的处理量及脱水效果的同时, 当主轴的轴向位移保持在45mm 时,离心机的振动较小。 (5)设计单位要根据离心机厂家提供的安装资料对钢结构基础重新进行设计验算, 根据新的设计对钢结构基础进行补强加固,对离心机重新操平、找正安装。通过提高钢 结构的强度,使得钢结构基础满足所承载负荷的要求。 29 3.3.33.3.3 改进改进效果效果 技术改造后,离心机处于良好的运行

37、状态。 30取得了较好的效果。具体表现在:离心 机运转平稳、没有出现机座焊缝开焊、机座与钢结构的固定螺栓松动现象;离心机工作 效率提高,功能参数达到设计指标;基础钢结构振动较小,保证了钢结构的安全可靠;振 动产生的噪声小;推力轴承温升正常,提高了轴承的寿命。 删掉的那部分是针对具体问题来说的，不用写进去。 注意文中标的参考文献序号。 4.参考文献参考文献 1钟建华、黄凯如，医用离心机的新技术与使用J.医疗装备.2005(01):2022 2袁泉,卧螺离心机的运行控制与维护管理M： 精细化工2006 3陈忠富，梁斌.离心机场环境中机构的安全防护J解放军理工大学学报， 2007(06):1012

38、4刘明、赵琦，离心机的使用与维护J现代仪器，2003(06):2030 5赵晓光，台式离心机的关键技术及进展M（北京军事医学科学院国家生物医学分析 中心） 6朱顺强、王良，简单实用的离心机安全启停自动保护装置J.盐业与化工， 2010(03):1015 7廖义德、孟湘波，离心机高效节能装置的研制J.流体机械，1995(08):2030 8陈芳君、徐振兴，含表面缺陷离心机转鼓底的安全评定J.流体机械，1995(10):5055 9David L. Lacey,Michael J. Striker,CLARIFYING FILTERING CENTRIFUGE AND METHOD OF USE(

39、U.S. PATENT DOCUMENTS) 10刘兵,离心机应用中的腐蚀问题(四川大学化工学院,四川成都610065) 11郑瑶、卢太白，离心机转子腐蚀的防护J.现代科学仪器.1999(04):1820 12江自能,谈离心机的使用与管理(湖南资江农药厂烧碱分厂422001)13石建明,朱萍,程 金凤. 离心机转鼓开孔应力计算方法与比较J. 化工机械,1996,23(5):55-58 14金伟红. 氯化钙生产中双级推料离心机的材质探讨J.化工生产与技术, 2004,11(6): 35 15Donald E Clark,Safety and the laboratory centrifugeM

40、16黄艳丽、张喜昌、李洪俊，TRH046型离心机稳定运行的保证措施（黑龙江齐化化工 有限责任公司聚氯乙烯厂，黑龙江齐齐哈尔市161033） 17ULDALL, A., TRIER DAMGAARD, P., MAGNUSEN, E. And JORGENSEN, F., Selection of laboratory centrifuges. Aspects of mechanical safety. Annals of Clinical Biochemistry (1987),24 suppl. 2:280 (a more detailed report on the experiences

41、 gained through experimental disruptions of centrifuges is available on request; so is a video). 18倪钟侠，PTA离心机堵料问题的解决(上海石油化工股份有限公司涤纶部,上海 200540)M 19宣慧芬、姜卓文,双级活塞推料离心机转鼓断裂原因分析与整改（巨化集团公司制药 厂，浙江衢州324004）M 20刘福来， 喻志强， 王明珠. 离心机安全认证检测中存在的问题及改进办法J. 通用机 械，2010(05):2025 21DUAN Li-xiang,ZHANG Lai-bin,QIAN Yong-

42、mei,Application of fuzzy comprehensive evaluation in safety assess me of centrifuge pump.( College of Mechanical and Transportation Engineering, China University of Pe troleum, Beijing 102249, China) 22李新， P-60型双级推料离心机的使用和维护( 福建省东南电化股份有限公司, 福建福 州350011) 23廖义德、张江峰、杨志军、腾性茂，HR630型离心机机械动密封失效分析与改进( 武 汉化工

43、学院机械工程系, 武汉430073) 24贾谊、潘文波HR630-NC离心机的检修与维护(大化集团大连化工股份有限公司, 辽 宁大连 116308) 25张永胜，我国煤用离心机的现状、问题及改进J.矿山机械，1993(09):3032 26IEC 1010 part 2, Safety requirements- Electrical equipment for measurement, control and laboratory use. Part 2. Particular safety requirements for laboratory centrifuges. Committee

44、 draft (SC66E/WG3 (Secretariat) 41). Geneva, Central Office of IEC 1990.1-22 (the most recent version is a central office document No. 11, 15April 1991). 27张健、 常向阳,HSG1200型水平振动离心机振动问题的处理(国投新集能源股份公司煤 电二厂, 安徽淮南232171) 28David Smith, Jr.,CENTRIFUGE OVERSPEED PROTECTION AND IMBALANCE DETECTION SYSTEM 29

45、李世平，离心机的常见故障及解决措施(太原化工厂二分厂,山西太原030021) 30曹新峰、 孙玉军、 马学莲， 离心机进料技术的改进(新疆天业中发化工有限责任公司， 新疆石河子832000) 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）开文）开 题题 报报 告告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径） ： （1）离心机的设计、制造、选型、安装等环节的安全研究。 主要介绍离心机壳和转鼓的设计选材。 为了保证离心机的运行安全和运行稳定性主 要从离心机的结构设计和选型等方面介绍。 （2）离心机的操作、维护、检修等环节的安全研究。 介绍离心机的操作方法及性能参数对安全生产的影响。 在保养和维护维修

46、方面也采 用日常和定期保养结合的方式。 (3)离心机安全生产的规范管理及安全评价。 分以下方面进行研究： （一）AHP模糊综合评价法在离心机安全评价中的应用，利用系统的结构、实际运行 情况、常见故障模型及历史故障数据建立安全评价指标体系，结合层次分析法确定矩阵 权重值，确定单级模糊综合评价结果；利用上述评价结果，进行多级模糊综合评价，最 后得出离心机的安全等级。 （二）安全与经济性分析，对不同环境条件下不同型号离心机的适用性分析，达到稳定 安全经济高生产能力的目的。 （三）强度分析与安全评估方法的研究，基于有限元方法及“分析设计法”的机壳、转 鼓强度分析及安全评估方法。 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）开文）开 题题 报报 告告 指导教师意见指导教师意见： 1对“文献综述”的评语： 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年月日 所在专业审查意见： 负责人： 年月日