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一、工作原理：

臥式螺旋卸料沉降離心機(簡稱離心機)由機座、機罩、主軸承、轉鼓、螺旋、差速器、驅動系統和控制系統等組成。轉鼓和螺旋以差速同向高速旋轉，物料經進料管進入螺旋內筒，從進料口進入轉鼓。在離心力作用下，較重的固相物料沉積在轉鼓壁上形成沉渣層，螺旋將沉積的固相物料連續不斷地推至轉鼓錐端，經排渣口排出機外。較輕的液相物料形成內層液環，由轉鼓大端溢流口連續溢出轉鼓，經排液口排出機外。

聯系人：焦煜炯13857070057

二、設計理念：

1、的設計理念：

(1) 以流體模擬實驗為先導。

(2) 追求離心機遠臨界運行，提高轉子穩定。

(3) 追求離心機和諧環境。

(4) 層流流動設計。

(5) 防腐蝕設計。

(6) 穩定性設計。

(7) 節能設計。

(8) 固相二次壓榨。

(9) 液相二次沉降。

(10) 利用流體能量排料。

(11) 固相高干度。

(12) 轉子高速平衡。

(13) 轉子多面平衡。

(14) 零部件系列化、標準化。

2、穩定性設計：

(1) 轉子剛度的模擬計算：

離心機轉子穩定的運行，要保證轉子的臨界轉速大于轉子的工作轉速。一般工作轉速/臨界轉速小于0.7。

離心機技術設計時，其轉速已經設定。在結構設計時，必須保證轉子的剛度能滿足離心機穩定運行的條件，而離心機在制造完工前無法通過試驗得知轉子的剛度，所以轉子剛度準確計算對離心機設計制造是相當關鍵的。利用計算機軟件對離心機轉子模型進行剛度模擬計算，不僅使離心機功能強大，而且使離心機運行穩定有足夠的保證。

(2) 機架重量的嚴格配比：

離心機轉子在制造過程中經過一定精度的動平衡測試，轉子的殘余不平衡量都控制在較低的水平。當不動件總重量較輕時，離心機表觀振動會稍大。相反，離心機表觀振動會稍小。

機架等不轉動零部件的總重量與轉子等轉動件的總重量之比，是離心機穩定運行的重要條件之一。

(3) 嚴格的高速動平衡：

轉子零部件動平衡測試結果是離心機平穩運行的最重要的保證條件。

由于轉子零部件的剛度相差較大，用同一的平衡方法和標準是無法得到同樣動平衡精度的零部件的，使離心機平穩運行得不到保障。對剛度相對較低的零部件采用高速動平衡測試的方法，可以提高零部件的平衡精度，動平衡轉速越接近零部件的工作轉速，平衡效果越好。

(4) 先進的整機平衡技術：

整機平衡是對離心機的振動信號采用影響系數法，科學地計算出離心機平穩運行所需要的配重，使離心機運行平穩。該方法的正確運用，能保證離心機能在一個比較低的振動環境中工作。

三、結構和性能：

1、機架：

機架是鋼結構框架，底部裝減震墊，可以直接安放在基礎上，主、輔電機安裝在機架的主、輔驅動端，進料管固定在機架的一側。

2、機罩：

機罩是可以開合的圓柱面，轉鼓和螺旋在機罩內轉動。機罩下半部固定在機架上，設有排渣口和排液口，機罩內部裝有隔板和擋環。

3、軸承：

(1) 主軸承：

裝有主軸承的軸承座分別固定在機架的兩端，支撐著整個轉子的重量，其中的一個軸承同時起轉子的軸向定位作用。

主軸承的潤滑方式有油脂潤滑和稀油潤滑。

(2) 軸承設計—穩定性設計：

選用合適的軸承組合和軸承形式，是離心機穩定運行的基礎。采用正確的安裝條件是離心機穩定、高速運行的保證條件。

4、轉鼓：

(1) 概述：

轉鼓由大端蓋軸、直轉鼓、錐轉鼓和小端蓋軸組成，零部件間有止口定位并用螺釘緊固聯接。轉鼓錐段底部沿圓周方向有排出固相物料的排渣口，在大端蓋軸的端面有排出液相物料的排液口，主軸承裝在大小端蓋軸上。

轉鼓筒體是一個整體，同心度高，振動小，具有更高的強度和剛度。減少對空氣的擾動，降低了工作時的噪音。

(2) 轉鼓錐角：

1) 轉鼓錐端采用小錐角，脫水區與沉降區采用合適的比例，既能滿足處理能力的需要，又能達到一定的分離效果。

2) 轉鼓錐端采用大錐角，增強了螺旋對固相物料的擠壓力度。轉鼓采用大長徑比結構，加長了沉降區。

(3) 轉鼓內表面—防腐蝕設計：

在轉鼓內表面按周向等分地裝焊厚度適當的筋條，使轉鼓與螺旋之間的物料不會沿轉鼓周向滑動，既避免轉鼓內表面特別是錐段內表面的磨損，又提高螺旋的輸送效率。

(4) 排渣口—防腐蝕、節能設計：

轉鼓錐段底部沿圓周方向均勻地開有排渣口，排渣口在切線方向平行地加工成平面，避免了固相物料離開轉鼓前與排渣口的碰撞、磨損。在排渣過程中，固相物料可較早地離開旋轉的轉鼓，節約能量。

(5) 溢流口—節能設計：

1) 溢流口在轉鼓大端，裝有可以調節液池深度的溢流板。溢流板決定了液池深度，液池越深，液相澄清度越高。

2) 液相物料直接離開高速旋轉的轉鼓，減少轉鼓對液相物料的加速，節約能量。

3) 應用于澄清場合，效果更明顯。

5、螺旋：

(1) 概述：

螺旋裝在轉鼓內部與轉鼓同軸，兩端有軸承組，使其能相對于轉鼓靈活地轉動。螺旋中部設布料腔，沿圓周方向均勻地開有進料口。主電機的輸出動力傳遞給轉鼓和螺旋。螺旋一端通過花鍵軸與差速器的輸出端相連，輔電機的輸出動力通過差速器傳遞給螺旋，為螺旋提供差動動力，使螺旋產生差轉速。

當螺旋和轉鼓有一定的轉速差時，沉降在轉鼓壁上的固相物料在螺旋的推進作用下向轉鼓錐端底部方向移動，最后經轉鼓錐段脫水后，由排渣口排出轉鼓。

(2) 進料管：

1) 進料管一端固定在管座上，另一端伸至螺旋的布料腔室內。

2) 進料管可以設夾層，在特殊場合對螺旋內部和對在脫水區的物料進行清洗。

(3) 布料器—層流流動設計：

1) 引導物料平緩地通過螺旋進料口，有效地減少液體的沖擊。

2) 平緩地對物料進行周向加速，使物料流速變化平滑。

3) 流入布料器的物料可以平緩地改變流向，減少湍流，提高加速效率。

(4) 螺旋進料口—防腐蝕設計：

1) 分段式進料避免了物料對螺旋葉片根部的沖刷侵蝕。

2) 圓形進料口使得物料流速分布更均勻。

3) 進料口鑲嵌可更換耐磨陶瓷，減輕了進料口的磨蝕。

(5) 螺旋葉片—防腐蝕設計：

1) 由于螺旋葉片與固相物料長期處于摩擦狀態，特別是在錐段，固相物料受到擠壓，更加劇葉片外緣的磨損。

2) 在螺旋錐段的葉片外緣鑲焊硬質合金耐磨塊，螺旋直段的葉片外緣堆焊耐磨硬質合金，有效地起到保護作用。

(6) 開口葉片—層流流動設計：

螺旋葉片的根部開有對稱的導流孔，液相可軸向流到溢流口，降低了流動速度，減少了液相對固相的擾動，液相澄清度更高。

(7) 螺旋葉片—垂直設計：

螺旋葉片垂直于螺旋軸線，提高了螺旋葉片對固相的擠壓力，有利于固相脫水。

(8) 攔截板—層流流動設計：

1) 固相被進一步壓縮，更干。

2) 液池深度深，液相在轉鼓中澄清時間長，出液清。

(9) 過流板—層流流動設計：

1) 過流板為圓盤式結構，中心開有主軸安裝孔，在主軸安裝孔周邊均勻地開有一組過流孔。過流板安裝在排液端端蓋內側的螺旋末端主軸上。

2) 可避免液相排出時夾雜著少數固相顆粒，出液更清。

3) 未沉降到底的固相也會被螺旋推向排渣口，固相回收率更高。

6、差速器：

差速器—穩定性設計：

(1) 差速器在轉子的一端，花鍵輸出軸經二級行星齒輪減速驅動，為螺旋提供差動動力。

(2) 差速器采用高精度的硬齒面磨齒齒輪，精心設計，具有足夠的接觸強度和抗彎強度，滿足傳遞大扭矩的需要。

(3) 加大行星齒輪傳動系統的浮動量，使齒輪的嚙合更柔和，大幅度提高齒輪的使用壽命。

(4) 行星齒輪軸承采用承載力大且可靠的滑動軸承，該軸承用高新材料通過精細加工制成。

(5) 二級行星架經過嚴格的動平衡，使差速器在運行中更加平穩。

7、驅動系統：

(1) 概述：

主、輔電機固定在機架上帶有滑槽的電機底座上，通過調節電機在滑槽的位置可以調節傳動皮帶的張緊度。安全罩用螺栓剛性地固定機架的兩端。

(2) 雙電機雙變頻能量反饋型驅動系統：

1) 采用雙電雙變頻控制。

2) 差轉速可調范圍：3～70rpm。

3) 在差轉速的作用下，輔電機處于發電狀態時再生的的能量，采用直流共母線反饋到主電機，節約能量。

8、自動控制系統：

(1) 概述：

采用高性能的國際著名品牌PLC，彩色觸摸屏人機界面，所有機組設備的操作、參數設置和監控都可在觸摸屏上完成。

(2) 可實現恒扭矩自動控制。

當物料濃度和流量發生變化時，螺旋推料扭矩發生變化，輔電機電流就發生變化。根據這一特點，當輔電機電流發生變化時，通過PLC控制，改變輔電機工作頻率，自動調節差轉速，使螺旋推料扭矩朝著減小誤差的方向變化。同時改變進料泵工作頻率，使進料流量朝著減小螺旋推料扭矩誤差的方向變化，從而使螺旋推料扭矩始終保持穩定。保證了排出固相的干燥度。使轉鼓內固相不會產生堆積，避免了堵料的發生。

四、應用：

臥式螺旋卸料沉降離心機主要應用在以下三個領域：

1、固相脫水：除去物料中固體顆粒的水分。

2、液相澄清：除去懸浮液中的固體顆粒，得到澄清液。

3、顆粒分級：除去懸浮液中粒徑較大的固體顆粒。

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