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1臥螺離心機基本結構及工作原理
1.1臥螺離心機主要結構
螺旋卸料沉降式離心機按結構不同可分為立式和臥式兩種形式，本文上海安亭科學儀器廠主要研究對象是臥式螺旋卸料沉降式離心機（簡稱臥螺離心機），
1.1.1轉鼓
轉鼓是臥螺離心機的關鍵部件，其主要作用是為物料提供分離空間，并根據(jù)分離要求設定轉速旋轉，將物料加速至所需旋轉速度，實現(xiàn)離心分離運動。轉鼓的結構、尺寸直接決定了臥螺離心機分離特性好壞。一般在臥螺離心機設計中，轉鼓通常選用柱錐結構，即分為直段轉鼓與錐段轉鼓兩部分，在柱段和錐段分別設置出液口和出料口，在轉鼓的柱端軸向均勻設置有6個溢流口。
1.1.1.1轉鼓內(nèi)徑D
在離心分離運動過程中，固液兩相經(jīng)進料口進入轉鼓沉降區(qū)，在離心力作用下產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，固液兩相隨轉鼓作圓周運動，所以轉鼓內(nèi)徑直接決定了物料旋轉的線速度及離心力，并直接決定離心機分離效果。錐段轉鼓采用錐狀結構，配合螺旋輸送器，實現(xiàn)對物料擠壓作用，使得液相逐漸向柱段轉鼓流動，固相則被螺旋推送器推送至出料口排出，此種現(xiàn)象使得錐段轉鼓內(nèi)產(chǎn)生干—濕過渡區(qū)域。對于不同類型、尺寸的離心機，轉鼓的設計各不相同。轉鼓結構受諸多因素制約，例如在轉鼓內(nèi)徑選取中，必須考慮到臥螺離心機生產(chǎn)能力、物料的分離特性、機械加工工藝等方面。面對物料分離性能較差時，需提高轉鼓轉速以保證分離效果。相反，轉鼓內(nèi)徑增加將導致設備運行不平穩(wěn)，軸承承載能力不足、啟動功率較大等問題。本論文上海安亭科學儀器廠經(jīng)過綜合考慮，為保證生產(chǎn)能力最終選取轉鼓最大內(nèi)直徑為800mm。
1.1.1.2轉鼓長徑比L/D
轉鼓沉降段長度決定待分離物料在轉鼓內(nèi)的停留的時間，而待分離物料在轉鼓沉降段停留時間越長，分離出的液相澄清度越高。同樣，轉鼓過濾段長度越長，固相在過濾段停留的時間也越長，分離后固相含水率越低。轉鼓總長度L決定了分離過程中的當量沉降面積、固-液分離時間，因此轉鼓的長度直接影響到液相澄清度以及固相含水率。當轉鼓長度過長時，在離心力作用下轉鼓易發(fā)生變形，嚴重影響到離心機穩(wěn)定性和安全性。因此，轉鼓總長度L與轉鼓最大直徑的比值(即長徑比L/D)是決定臥螺離心機分離能力的重要參數(shù)。當分離分離性能較好物料時，L/D一般取1~2內(nèi)，在混合液較難分離時，L/D應保持在3~4內(nèi)。當長徑比超過4時，轉鼓的制造難度較大，加工費用較高，因此不予考慮。論文選取轉鼓長徑比為3。
2臥螺離心機工作原理
礦用臥螺離心機屬于對含水煤泥連續(xù)自動進行沉降、分離、脫水、推料等工作的專用固（煤泥）—液（水）分離設備。它適應礦山井下要求，采用雙機差速拖動方式，在不同礦井或同一礦井不同工況情況下可根據(jù)需要調(diào)整和修改不同的工作參數(shù)，以適應不同比重煤泥水混合物的高效連續(xù)分離脫水。配置配套的防爆變頻器進行智能控制，實現(xiàn)整機具有自我保護功能。脫水后的干煤泥含水率較低。臥螺離心機是一種利用離心分離技術實現(xiàn)分離操作的設備。臥螺離心機離心分離技術是通過轉鼓帶動待分離物料，使其跟隨轉鼓高速旋轉，產(chǎn)生離心力，物料由于密度不同會在轉鼓內(nèi)壁分層，再通過螺旋輸送器實現(xiàn)固液兩相軸向輸送并分離的技術。通過臥螺離心機對物料進行分離，得到的固相含水率較低，液相澄清度高。