卧式螺旋卸料沉降离心机设计.docx

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1、摘要离心机是利用离心力，分别液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。 离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分别出奶油)；它也可用于排解湿固体中的液体，例如用洗衣机甩干湿衣服；特别的超速管式分别机还可分别不同密度的气体混合物；利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进展分级。本设计通过计算和校核，设计一个卧式螺旋卸料沉降离心机，用以对磁性材料的湿法加工进展物料筛选分别，满足该工艺流程中的要求。关键词： 卧式螺旋卸料沉降离心机 磁性材料 湿法生产共 49 页第 1

2、 页AbstractCentrifuge is the use of centrifugal force to separate liquid and solid particles or liquid mixtures and liquid components of the machinery. Centrifuges will be mainly used for suspension of solid particles and liquid separately; or emulsion density of two different and separate from each

3、other dissolving liquids (for example, isolated from butter milk); it can also be used to excluded from the wet solid in the liquid, such as washing clothes and dry off; special separator tube speed can also be separated from gas mixtures of different densities; the use of different density or parti

4、cle size of solid particles in the liquid velocity different characteristics, there are centrifuges can also be the settlement of solid particles by density or particle size classification. By calculating the design and verification, the design of a horizontal spiral centrifuge discharge settlement

5、to the wet processing of magnetic screening material separation, to meet the requirements of the process.Key Words:Screw Conveyor of Decanter Cenrtiufge,Wet magnetic，materials production共 49 页第 2 页名目1 绪论11.1 磁性材料11.1.1 磁性材料的进展11.1.2 磁性材料的生产工艺51.2 离心机的概况61.2.1 离心机的应用及其进展71.2.2 离心机的分类81.2.3 螺旋卸料沉降式离心机

6、国内外争论现状81.2.4 螺旋卸料沉降式离心机的概况101.2.5 卧螺离心机的主要优点111.2.6 卧旋离心机的主要缺点112 卧式螺旋卸料沉降离心机的生产力量计算122.1 生产力量概述152.2 生产力量计算153 卧式螺旋卸料沉降离心机的功率计算与电机选择163.1 功率计算173.1.1 启动转鼓等转动件所需功率173.1.2 启动物料到达操作转速所需功率213.1.3 螺旋输送沉渣所需功率233.2 电机选择224 V 带设计计算254.1 带动转鼓的 V 带设计计算254.2 带动螺旋输送器的 V 带设计计算285 转鼓壁的厚度校核296 摆线针轮差速器设计计算335.1 摆

7、线针轮差速器概述345.2 摆线针轮行星差速器个参数确实定365.3 摆线针轮差速器输入轴与输出轴的设计计算457 离心机的日常保养46参考文献47致谢49共 49 页第 3 页1 绪论1.1 磁性材料1.1.1 磁性材料工业现状1、产品产量和产值不适配目前，我国的磁性材料工业在产量方面已经初具规模，依据本行业协会的统计，1998 年我国的永磁铁氧体销售量约 11.5 万吨其中粘结铁氧体 0.5 万吨，出口约6.5 万吨。软磁铁氧体销售量约 4.2 万吨其中偏转磁芯约 1 万吨，出口约 1 万吨。稀土钕铁硼成品销售约 4100 吨，铝镍钴约 2023 吨。中低档产品占据了较大的国际市场，但在高

8、档产品方面还没有形成较强的实力，缺少国际竞争力量。从行业整体来看， 我国的磁性工业与国外先进国家相比，存在着治理水平低、制造工艺落后，产品质量差和产品档次低的问题。2、磁性产品性能偏低国内的磁性材料产品的大局部集中在低档次，缺少参与国际市场竞争的力量。另外，价格低廉，赢利极微薄。永磁铁氧体以扬声器磁体为主，产品性能在 Y30 以下。电扬磁瓦的性能在 Y30H1，但大批量生产时性能不够稳定。软磁铁氧体的产品集中在消费类产品，工业类磁芯的产量较少。大批量生产的功率铁氧体材料的性能相当于日本 TDK 产品的 PC30 版号；高磁导率铁氧体的在 6000 左右。少数企业能小批量生产 PC40 牌号和磁

9、导率到达 10000 以上的产品。钕铁硼磁体的生产性能一般在 N35 左右磁能积为35MGOE，N40 以上和高矫顽力牌号 N38H。N32SH 的只有少数企业能生产。国外推出的牌号已经到达 N50，N48H。3、生产工艺和设备相对落后目前，我国的磁性材料专用设备销售总额到达 1.43 亿元，能供给成套成线的磁性材料生产设备。“十五”期间我国磁性材料的性能和档次将会有的提高，同时， 由于国内外竞争剧烈，要求产品本钱不断降低。为此，磁性材料专用设备应开发自动化程度高，低能耗和高效率的设备。工装设备的改善，可使磁性产品提高一个档次， 承受自动化程度高的连续生产线，能削减人为因素的影响，保证产品的全

10、都性。1.1.2 我国磁性材料工业进展前景共 49 页第 4 页磁性材料是各种电子产品主要的配套产品，无论是消费类家电产品和工业类整机, 如计算机、通讯设备、汽车以及国防工业均离不开磁性材料。据专家分析，世界磁性材料市场将以 15%的年增长率进展，我们在表 2 列出各类磁性材料世界增长状况。今后 5 年内，中国的磁性材料工业主要将在质量和性能方面得以提高，在产量方面增长的速度会较慢。同时，一些兴旺国家以及港台地区的磁性材料工业向中国转移。总产量要突破推测的数字。1、世界磁性材料市场进展现在世界汽车产量为 4900 万辆左右，按每辆汽车使用电机数从目前的 20 只，到2023 年增加到 30 只

11、，推测需要电机从 8 亿只增加到 16 亿只。随着汽车生产量和使用扬声器数量的增加，汽车用的扬声器产量从目前的 1.6 亿只增加到 2.3 亿只，增加的量均在 1 倍左右。推测需要铁氧体永磁从目前的 15 万吨增加到 25 万吨。从进展看， 亚太地区的产量将增加较快。由于汽车向小型化和轻量化进展，以及为了保护环境承受非汽油驱动汽车，需要应用材料提高电机的功能和减小尺寸，促使各向导生粘结钕铁硼磁体的进展将会加快。假设，汽车中有 50%承受粘结钕铁硼磁体，如雨刷电机、窗冲洗电机、反光镜电机、门锁和座位调整电机等方面应用，就需要粘结钕铁硼磁体 102 克辆。到 2023年，世界生产汽车以 5540

12、万辆计算，就需要粘结钕铁硼磁体 5540 吨。估量到 2023年世界永磁体的产值将超过 100 亿美元。计算机进展带动了相关配套元件的进展，磁盘、光盘驱动器和打印机驱动头是西使用钕铁硼最大的一个方面。显示器需要各种高档次铁氧体软磁、多媒体音响对永磁材料的需求量也是很大的。随着信息时代到来，近几年工业兴旺国家正形成计算机进入家庭的热潮。据美国市场调查，1996 年全世界家用 PC 机总销量达 2023 万台，2023 年将达 4000 万台，2023 年约达 8000 中。通讯业的进展， 和移动 装置需要越来越多的抗干扰磁芯、片式微型化电感，以及传声器和扬声器，这对软磁和永磁材料带来了良好的市场

13、。总之，从市场进展看，到 21 世纪全球市场进展将比目前翻一番，相应的磁性材料进展前景是乐观的；但是，信息产业革命的进展需求是高档磁性材料配套，所以落实技术创战略，开发高档磁性材料产品占据国际市场是当务之急的头等大事。2、国内磁性材料市场进展依据原电子部的 21 世纪规划目标来看，电子产品的趋势大约总体在 15%。规划目标程控交换机 80000 万线、移动通信 手机 3000 万部、彩电 6000 万台、黑白电视机 15001600 万台、录像机 440 万部。依据汽车行业的进展，规划“九五”末产量达 400 万辆，其中轿车 120130 万辆，估量配套电机 1500 万套。品种有摇窗电机、空

14、调电机、油泵电机、仪表电机、门锁电机、刮水器电机、散热风扇电机、起动电机及发电机。估量 2023 年摩托车总产量突破 1500 万辆，需要起动电机 1000 万套年。据电声行业的进展规划，21 世纪初国内市场将需扬声器 12 亿只，受话器 3.6 亿只， 耳机 300 万付。世界电声器件市场需要配套扬器 33 亿只，送受话器约 4 亿只，传声共 49 页第 5 页器约 2.9 亿只,要满足和到达配套力量，磁体需要量是很大的。随着环境保护的要求，进展无油汽车、摩托车是世界进展方向，这将对稀土永磁体的进展带来宽阔的市场。为了削减发电厂二氧化硫的排放量，国际上实施“绿色照明工程”来节电，从而到达削减

15、发电量；所以节能灯的应用在国外进展很快速，这也是我国的一项重大工程。节能灯的进展，需要使用大量高档的铁氧体软磁滤波磁芯、抗干扰磁芯等；依据专家分析，如我国全面推广使用节能灯，需求量将在 5 亿支左右。依据本行业的专家分析，2023 年本行业铁氧体永磁市场将到达 21 万吨左右，铁氧体软磁市场将到达 9.4 万吨左右，稀土磁体约 8000 吨。按行业的进展来看，这些指标有可能到达。总之，21 世纪是中国磁性材料工业进展的世纪。依据市场进展的需要，今后中国的磁性材料工业应当重视以下几点。（1） 消费类产品有市场，但价格将下降随着消费类产品的价格影响，磁性材料行业的价格竞争将很剧烈，会淘汰一些小企业

16、，大型集约化公司在竞争中联合组建增多。扬声器用的中低档磁体估量需量增加,彩电用的 UE 型磁芯和小磁芯出口量会增加，但价格下降。（2） 工业类产品是主导市场汽车、通讯、计算机工业进展，带动国内高档磁性材料的进展。企业应当重视科技进步和技术改造，使产品的档次能上一个台阶。铁氧体永磁要有陶 8 以上的产品,铁氧体软磁应有PC40 产品和高导磁材料大于 1000，钕铁硼磁体要生产 N38 以上材料，另外粘结磁体的开发生产要加快进展。1.1.3 磁性材料的生产工艺共 49 页第 6 页图 1 湿法生产车间工艺示意图磁性材料的生产方法一般有两种,主要是干法生产和湿法生产。磁性材料湿法生产的装置布置原理如

17、图 1，其各装置布置挨次关系如图 2。磁性材料湿法生产和干法生产的主要工艺流程分别如图 3、图 4 所示，两种生产工艺的主要区分在于是否加水和匀，其次是原料上的区分。相比较，干法生产和湿法生产的主要优缺点与区分，如下：图 2 湿法生产车间布置图铁鳞添加剂球磨机(粉碎及和匀) 造球(加少量的水) 链靡机(预氧化) 回转窑(烧结成型) 直径为68 毫米的球体共 49 页第 7 页图 3 磁性材料干法生产主要工艺流程铁红添加剂一次搅拌桶(加 85%90%的水) 球磨机(粉碎及和匀) 二次搅拌桶胶泵(定量) 回转窑(烧结成型) 直径为 68 毫米的球体图 4 磁性材料湿法生产主要工艺流程一、 干法生产

18、的缺点：1. 由于其原料主要是连铸机和初轧机的氧化铁皮，主要成分是四氧化三铁，而铁氧体的主要成分是三氧化二铁；所以原料的纯度不高。直接经球磨机粉碎和匀，到达的效果比较差。2. 最终所得的直径为 68 毫米的球体，大小相对并不均匀，导致生产出的磁性材料性能并不稳定。3. 预氧化用的链靡机在工作中会产生大量的灰尘，造成严峻的环境污染。二、湿法生产的优点：1. 由于其原料主要是冷轧酸洗后产生的废物，所以原料的性能很稳定。2. 球磨机粉碎和匀的前后都加水充分搅拌，即湿法球磨的和匀磨碎效果很好。3. 最终所得的直径为 68 毫米的球体，大小均匀，生产出的磁性材料性能也稳定。在现代的湿法生产工艺中，又在回

19、转窑烧结成型前参加了沉降离心机，经离心机离心分别后，含水量削减到 3035，大大节约了烧结蒸发中所需的能源，对节能与环保作出了巨大的奉献。1.2 离心机概况1.2.1 离心机的应用及其进展离心分别是利用离心力对液一固、液一液一固、液一液等非均相混合物进展分别的过程。实现离心分别操作的机械称为离心机。离心机和其它分别机械相比，不仅能得到含湿量低的固相和高纯度的液相，而且具有节约劳力、减轻劳动强度、改善劳动条件，具有连续运转、自动遥控、操作安全牢靠和占地面积小等优点。因此，自 1836 年第一台工业用三足式离心机在德国问世，迄今一百多年以来己获得很大的进展。各共 49 页第 8 页种类型的离心机品

20、种繁多，各有特色，并正在向提高技术参数、系列化、自动化方向进展，且组合转鼓构造增多，专用机种越来越多。现在，离心机己广泛用于化工、石油化工、石油炼制、轻工、医药、食品、纺织、冶金、煤炭、选矿、船舶、军工等各个领域。例如:湿法采煤中粉煤的回收，石油钻井泥浆的回收，放射性元素的浓缩， 三废治理中的污泥脱水，各种石油化工产品的制造，各种抗菌素、淀粉及农药的制造， 牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用动物油、米糠油等食品的制造，织品、纤维脱水及合成纤维的制造，各种润滑油、燃料油的提纯等都使用离心机。离心机己成为国民经济各个部门广泛应用的一种通用机械。离心机根本上属于后处理设备，主要用于脱水、浓缩、

21、分别、澄清、净化及固体颗粒分级等工艺过程，它是随着各工业部门的进展而相应进展起来的。例如:18 世纪产业革命后，随着纺织工业的快速进展，1836 年消灭了棉布脱水机。1877 年为适应乳酪加工工业的需要，制造了用于分别牛奶的分别机。进入 20 世纪之后，随着石油综合利用的进展，要求把水、固体杂质、焦油状物料等除去，以便使重油当作燃料油使用，50 年月研制成功了自动排渣的碟式活塞排渣分别机，到 60 年月进展成完善的系列产品。随着近代环境保护、三废治理进展的需要， 对于工业废水和污泥脱水处理的要求都很高，因此促使卧式螺旋卸料沉降离心机、碟式分别机和三足式下部卸料沉降离心机有了进一步的进展，特别是

22、卧式螺旋卸料沉降离心机的进展尤为快速。离心机的构造、品种机器应用等方面进展快速，但理论争论落后于实践是个长期存在的问题。目前在理论争论方面所获得的学问，主要还是用来说明试验的结果，而在推测机器的性能、选型以及设计计算，往往仍要凭借阅历或试验。但随着现代科学技术的进展，固一液分别技术越来越受到重视，离心分别理论争论缓慢落后的局面也在乐观扭转。1.2.2 离心机的分类离心分别依据操作原理可区分为两类不同的过程离心过滤和离心沉降。而与其相应的机种可区分为过滤式离心机和沉降式离心机。离心过滤过程从广义的概念上来说，可理解为包括加料、过滤、洗涤、甩干和卸渣等五个步骤。离心沉降过程也可分为两个物理阶段：固

23、体颗粒的沉降和形成密集的沉渣层。具体分类见图 5。1.2.3 螺旋卸料沉降式离心机国内外争论现状螺旋卸料沉降式离心机是高速运转，连续进料、分别分级、螺旋推动器卸料的离心机， 螺旋卸料沉降式离心机分立式螺旋卸料沉降式离心机和卧式螺旋卸料沉降式离心机，共 49 页第 9 页现该离心机己广泛用于石油、化工、冶金、煤炭、医药、轻工、食品等工业部门和污水处理工程。利用离心沉降法来分别悬浮液，能连续操作、处理量大、无滤布和滤网、单位产量的耗电量较少、适应性强、修理便利、能长期运转。伴随着我国经济的快速进展，螺旋卸料沉降式离心机有着宽阔的市场。例如:城市的建设得到了快速进展， 城市的规模扩大，人口增加，水环

24、境污染成了一大难题。据专家统计，我国城市污水排放量年增加为 3 亿立方米左右，加快城市污水厂的建设步伐势在必行。城市污水处理厂的污泥脱水设备应用比较广泛的是带式压滤机和螺旋卸料沉降式离心机。但是， 由于螺旋卸料沉降式离心机的技术明显优于带式压滤机，螺旋卸料沉降式离心机将逐步取代带式压滤机。1954 年国际上消灭了真正具有现代有用价值的第一台螺旋卸料沉降式离心机。依据不同的分别物料，设计者依据物料特点进展特地的设计。现就不同的应用领域，己有相应的螺旋卸料沉降式离心机消灭，在国际上，该技术己相当成熟。处理气一液一固三相混合物的螺旋卸料沉降式离心机、处理固相密度比液相密度比小的螺旋卸料沉降式离心机、

25、粒子分级用螺旋卸料沉降式离心机、逆流洗涤螺旋卸料沉降式离心机、并流式螺旋卸料沉降式离心机、污泥脱水用螺旋卸料沉降式离心机。在国际上的兴旺国家，污泥用的螺旋卸料沉降式离心机已标准化、系列化。近几年还共 49 页第 10 页图 5 离心机的分类在其构造上依据应用的实践进展了很多改进，消灭了一些的构造设计方面的专利。例如最近推出了一种叫，“nxono”的螺旋卸料沉降式离心机，它的适应性格外强，能处理多种不同尺寸和外形大小的材料，操作便利，用计算机掌握。瑞典阿尔法公司开发的 NX 型螺旋卸料沉降式离心机，其构造尺寸依据不同尺寸、外形的颗粒而调整其型号，还可以依据的材料要求，设计的螺旋卸料沉降式离心机。

26、它的动平衡和静平衡处理格外好，能在负载下高速运转，其输入和输出口的设计有效地防止物料堵塞。该螺旋卸料沉降式离心机与固体物料有摩擦的部位涂以合金有效防止了磨损，旋转部位用不锈钢材料，使整个运转过程处在一个封闭的系统里，其自动装置充分保障了工作安全。该卧螺离心机能有效分别纤维、粒子等，其处理颗粒的尺寸范围可从1 微米到 5 毫米，而且处理量大，能到达每小时 50000 加仑流量。瑞典阿尔法在螺旋卸料沉降式离心机的理论争论和制造设计己经处于世界先进水平，从螺旋卸料沉降式离心机的构造设计、使用材料、防腐措施、应用范围、自动掌握和密封装置争论的都很透彻。因此，它的机械设备广泛应用于世界各地的各个领域。国

27、外较著名的离心机生产商有德国 FIOTTWE 公司、美国 SHAPLESS 公司、法国 GUINARD 公司、瑞典 ALAF 公司等。我国在螺旋卸料沉降式离心机的理论争论方面也取得了相当不错的进展。80 年月，我国开头重视螺旋卸料沉降式离心机的进展，一些科研工作者开头争论国外螺旋卸料沉降式离心机的进展动态，机械工业部通用机械争论所翻译了大量英文和俄文资料，为我国卧式螺旋沉降离心机的设计供给了理论根底。我国在九十年月己能自己研共 49 页第 11 页制生产螺旋卸料沉降式离心机，国家在 1979 年便在工厂进展螺旋卸料沉降式离心机的生产，成功的生产出 WL200，WL1000，LWB500，LWG

28、500 等型号的产品。重庆江北机械厂是国家最早投入螺旋卸料沉降式离心机生产厂家之一，为我国第一批螺旋卸料沉降式离心机生产作出了较大奉献，为我国离心机理论供给了不少数据和试验。现在该厂引进法国坚纳公司技术，并严格按法国坚纳公司技术标准生产具有国际水准的产品 D(LW)系列产品。该系列产品性能卓越具有完善的工作特点和传动装置，它的差速器可实现无级变速，它是与计算机完善结合的典型，在计算机的屏幕上，我们可看到其主要参数，其自动装置和密封系统也比较先进。金华铁路机械厂通过二十多年的研制生产，也拥有比较雄厚的技术力气，该厂设计制造的螺旋卸料沉降式离心机是在引进、消化、吸取国外先进分别机械的根底上， 结合

29、我国石油、地质勘探的需要而研制开发的系列产品，近来己推出最机型有LW355x1460，LW400x860，LW500x1250，LWG5001250。它们的主要特点是能去除泥浆中的有害粗颗粒，调整泥浆比重，降低粘度，其中 LW500xl250，LW500xl250 的最大处理量能到达 50 立方米。1958 年成立的上海离心机争论所，近些年来通过与国际著名离心机制造公司的亲热合作，己生产出大长径比的螺旋卸料沉降式离心机系列产品，使转鼓的沉降区域物料分别时间延长，从而显著提高固液分别效果，并在此根底上成功的研制了国内第一套污泥脱水成套设备和首辆污泥脱水成套设备工程车;一些高等院校也在这些方面做了

30、不少工作。1.2.4 螺旋卸料沉降式离心机的概况螺旋卸料沉降式离心机是高速运转，连续进料、分别分级、螺旋推动器卸料的离心机，螺旋卸料沉降式离心机分立式螺旋卸料沉降式离心机和卧式螺旋卸料沉降式离心机，本文争论的是卧式螺旋卸料沉降式离心机。该离心机已广泛用于石油、化工、冶金、煤炭、医药、轻工、食品等工业部门和污水处理工程。它利用离心沉降法来分别悬浮液，能连续操作、处理量大、无滤布和滤网、单位产量的耗电量较少、适应性强、修理便利、能长期运转。最初的卧式螺旋卸料离心机是由两对开式齿轮传动获得转鼓与螺旋之间的差转速，以输送沉渣并被应用于淀粉工业上。真正现代的有有用价值的第一台螺旋离心机首次使用了二级行星

31、齿轮差速器。卧螺离心机消灭后，由于具有突出的优点而得到了快速的进展。螺旋卸料沉降式离心机是国际上五十年月制造的机械，七十年月，我国开头引进。国产化一些机型成为原化工部七五科技攻关工程。八十年月我国就开头测绘，己测绘德国 FIOTTWE 公司、美国 SHAPLESS 公司、法国 GUNIARD 公司、瑞典 ALAFLaval 公司等国外著名公司生产的多种规格的离心机，并进展仿制，国家产时在全国组织 6 个生产厂家进展仿制生产。现国内己能生产的螺旋卸料沉降式离心机有WL200， WL350，WL 450，WL600，WL800，DLW430，L W350，LW400，LW500，LW620 等。共

32、 49 页第 12 页随着工业的飞速进展，各行业对高精度、高质量设备的需求量不断增加。当前各种类型的离心机品种繁多，各具特色，并且都向提高技术参数、系列化、机电一体化方向进展。螺旋卸料沉降离心机由于能够连续出料，生产力量大，对物料的适应性强， 构造紧凑，占地面积少等特点，因此应用越来越广泛。目前其进展速度很快，但从总的趋势看：1、为了提高单机生产力量，实行加大转鼓直径，增加长径比的方法，如GUNIARD 公司的 D 型螺旋卸料沉降式离心机，转鼓直径最大的为 1500mm，长径比为4.7。2、为了分别固相颗粒比较细，粘度大的悬浮液，实行提高转速度方法，如阿法拉法公司生产的 4500 离心机，转鼓

33、直径 310mm，转速达 7600/min，这样高的转速， 目前我国还不能到达。3、目前国外离心机正朝着机电一体化方向进展，己实现在离心机上对分别物料的自动检测与调整，机械性能自动保护，振动的随机检测和自动报警，过载保护分别反响等。我国目前已开头留意机电一体化的争论与应用，但在离心机方面也只是刚刚起步。4、适应不同物料及工况的需要，目前国内外离心机制造厂又推出来很多不同型号的防爆型离心机，用于易燃易爆场合的物料分别。1.2.5 卧螺离心机的主要优点1、自动、连续操作，无滤网和滤布，能长期运转，修理便利。2、应用范围广。它能完成以下分别过程：（1） 固相脱水：对易分别物料，其脱水效果与过滤式离心

34、机一样好。对含有可压缩固相的悬浮液，在过滤离心机上分别效果很差，甚至无法分别；用卧螺离心机能完成此分别过程。（2） 液相澄清：它对液相的澄清效果虽然不如分别机，但是可获得比分别机干得多的沉渣，而允许的悬浮液固相浓度比分别机高的多。（3） 可分别固相重度比液相轻的悬浮液：通常这种物料是用过滤式离心机来分别的，但是当固相是可压缩的物料或滤布清洗、再生有困难时，只有依靠这种构造上稍加改进的卧螺离心机进展分别。（4） 液液固分别：固相含量大于 14%的液液固混合物，在碟式分别机上就难以分别。一般分别这种物料要先进展液固分别，再进展液液分别。然而， 用卧螺离心机可以直接把固相和轻、重液相一次分别。（5）

35、 粒度分级：通过卧螺离心机可以将固相按颗粒大小进展分级。3、对物料的适应性较大，能分别的固相粒度范围较广，并且在颗粒大小不均匀的条件下，能照常分别得很好。能适应各种浓度悬浮液的分别，浓度的波动不影响分别的效果。4、构造紧凑、易于密封，某些机型能在高压和低温条件下操作。5、单机生产力量大(当量沉降面积可达 10000 平方米，生产力量可达 190 立方米共 49 页第 13 页每小时)，分别质量比较高，操作费用的，占地面积小。1.2.6 卧旋离心机的主要缺点1、沉渣的含湿量一般比过滤离心机稍高，大致与真空过滤机相等。2、沉渣的洗涤效果不好。3、构造比较简单，造价高。共 49 页第 14 页2 卧

36、式螺旋卸料沉降离心机的生产力量计算2.1 生产力量概述悬浮液自进料口进入沉降离心机转鼓后，液相沿转鼓轴向流淌至溢流口处溢出转鼓外，其中的固相粒子随液相作轴向移动外，还在离心力作用下沿径向沉降。较细的粒子由于沉降速度较慢，沉降到转鼓壁所需的时间较长。如悬浮液进料量过大，轴向流速过快，使较细粒子在转鼓内的停留时间少于沉降所需时间，则细粒子将随液流溢出转鼓外而不能被分别。因此，沉降离心机的生产力量，应理解为能将所需分别的最小固相粒子沉降在转鼓内，而不致随分别液带出的最大悬浮液流量。这样，分别因素肯定的同一离心机，对于不同的物料或同一物料在不同的分别要求下，生产力量也将是不同的。2.2 生产力量计算7

37、 沉降离心机的生产力量取决于液体的轴向流速和粒子的离心沉降速度，前者由于不同的流淌理论而有不同的计算方法，因而得出不同的生产力量计算方法。（1） 按理论计算生产力量；（2） 按层流理论计算生产力量；（3） 按线性理论计算生产力量；此处以理论计算卧螺沉降离心机的生产力量。理论是由安布勒Ambler于1952 年提出的，由于其表达式简洁，概念明确， 始终沿用至今。在保证具有肯定澄清度条件下的生产力量Q(m 3 /h)，依据理论，对于具有圆锥形转鼓的螺旋型离心机，实际生产力量的计算公式可表达为：Q=h Vg1式中 Q实际生产力量，m 3 /h；h 分别效率系数；V 悬浮液中固相颗粒的重力沉降速度，m

38、/s；g当量沉降面积, ；2. 柱锥形转鼓的当量沉降面积的计算共 49 页第 15 页DrhL1L2L图 6 柱锥形转鼓的几何外形尺寸 121L 111= F pDL 2 - 3 l + 4 l2 + 1 - 3 l + 12 l2 2rL 2式中 Fr分别系数；D转鼓大端公称直径，m；L 转鼓圆柱段的沉降区长度，m；1L 转鼓锥段的沉降区长度，m；2L转鼓沉降区总长度 L + L12，m；h液池深度，m；r转鼓内径，m；l取 2h/D；LW4001200 逆流型的主要性能参数可知如下： 最大分别因素为 2580最大转速为 3400 r/minD=0.4m， L1=0.542m，转鼓锥角a =

39、8液池最大最小深度分别为 0.0826m 和 0.0542m.且分别因数 Fr与转鼓转速的平方成正比，取转鼓转速 n 为 2800r/min,则此时分离因数:28002rF =2580 3400 =1736.2当 h=0.0826m 时：l=2h/D=0.4132,L =h/sin8=0.5935m2共 49 页第 16 页L= L + L12=1.1355m则 = F 121L 111p-l +l+-l +lDL 2342 1 23122 rL =1353.7 g2. 悬浮液中固相颗粒的重力沉降速度VK X 2 (r - r )gm18V=xCSLg3式中 x 阻滞状况下的沉降速度修正系数；

40、r 固相氧化铁密度，/ m 3 ；sr液相水密度，/ m 3；Lm 悬浮液的动力粘度， Pa s ；X 悬浮液中固相颗粒的计算直径， m ；K悬浮液中固相颗粒的粒子外形修正系数。c其中 m = mL1+4.5 CX上式中 mLCX悬浮液中液相动力粘度， Pa s ；固相单位体积浓度；取 m =0.008 Pa s ， CLX=0.15；则 m =0.0081+4.50.15=0.0134 Pa s由表 3-7 7 与 3-8 7 可取:X =510 -6 mKc=2.12 x =0.48,查表 115 8 得：r =2.410 3 / m 3rsL=1.010 3 / m 3由上参数数值，有：

41、 V=xKX 2 (r- rCSL() ()2g =0.48 2.12 5 10-62.4 103 - 1.0 103 9.8g18m18 0.0134共 49 页第 17 页=1.44710 -6 m /s3. 分别效率数h可按以下阅历公式求得： r - r0.33359 X0.3674h =16.42 sL （4）r L Lj式中 L沉降区计算长度，m。j1对于柱锥型转鼓： Lj= L + L2121其它参数意义同上。=0.542+ 2 0.5935=0.839m (2.4 - 1.0)103 0.3359 5 10-6 h = 16.421.0 103=0.2247结合以上各参数的计算

42、0.797可得， 生产力量 Q=h Vg同理，当 h=0.542m 时，=1.585 m 3/h共 49 页第 18 页3 卧式螺旋卸料沉降离心机的功率计算与电机选择3.1 功率计算卧螺离心机的功率计算及电机选择是卧螺离心机设计中的重要组成局部。依据卧螺离心机的工作要求进展功率计算，可以合理地确定主、辅电动机的功率，选择电机及差速器。卧螺离心机的功率消耗与卧螺离心机的类型，操作方式和卧螺离心机的构造有关，一般状况下，卧螺离心机所需功率包括下几个方面：（1） 启动转鼓等转动件所需功率 N；1（2） 启动物料到达操作转速所需功率 N；2（3） 螺旋输送沉渣所需功率 N 。33.1.1 启动转鼓等转

43、动件所需功率欲使卧螺离心机转鼓等转动件，由静止状态到达工作转速具有肯定的动能，必需由外界作功，该功为1w 21A= v 2 dm = r 2 dm =JP222w 25P式中 A外界所作的功，J；Pv 转动件线速度，m/s；J 转动件绕轴旋转的转动惯量，kg.P启动转动件的平均功率 N1，为：AN= PJ w 2=P61t2023t式中 N1启动转动件的平均功率，kW；t启动时间，s；w 卧螺离心机的角速度，rad/s。2pn2p 2900而w =303.7 rad/s60601. 计算转动件绕轴旋转的转动惯量 JP 圆柱段转鼓的转动惯量 JP1共 49 页第 19 页由表 1-1-85 8 公式KmD 2J =eP147式中 J圆柱段转鼓的转动惯量，kg.；P1m旋转体的质量，kg； K系数，见表中；D旋转体的飞轮计算直径，m。e由表，取 K=0.5, D2 = D 2e1+ D 22式中 D1D2转鼓圆柱段的外径，m；转鼓圆柱段的内径，m；取