立式过滤沉降离心机总体设计及外壳部件设计说明书(1)资料

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沉降过滤及设备PPT课件

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998 .2
3.96 10 5
1
计算结果表明,与假设相符,故算得的 ut 2.66 10 6 m s 1 正确。
这是利用沉降速度计算式,计算液—固沉降的例子。
•15
❖降尘室
•16
用于分离气固悬浮物系,如图所示:
气体通过降尘室的停留时间, ,s; l u
颗粒在降尘室的沉降时间, t ,s;
•14
【例 3-1】 有一玉米淀粉水悬浮液,温度 200 C ,淀粉颗粒平均直径为15μm ,淀粉颗粒吸水后的
密度为1020 kg m3 ,试求颗粒的沉降速度。
解:先假定沉降在层流区进行,故可以用式 (II) 计算,即
ut
d 2(s 18
)g
已知: d p 15μm 15106 m, s 1020kg m3 ,查出 200 C 的水的
❖ 将上式与式(Ⅱ)相比可知,同一颗粒在同种介质中的离心 沉降速度与重力沉降速度的比值,称为分离因数:

ur ut
uT 2 gR
Kc
对于本节将要讨论的旋风分离器与旋液分离器来说,
分离系数虽不如离心机的那么大,但其效果已远较重力沉降
设备为高。譬如,当旋转半径R=0.4m、切向速度=20时,
分离因数为:
0
2
解得离心沉降速度为:
ur
4d (s ) uT 2
3
R
……………… (VI)
在离心沉降时,如果颗粒与流体的相对运动属于滞流,阻力系数也符合斯托克斯定律:
24 24 , 代入式 (VI) 得: Rer dur
ur
d 2 (s ) uT 2
18
R
…………… (VII)
离设心计分计离算的过效程能是是经沉验降型分。离所的以几课十堂倍上,讲旋的风不分多离。器几乎是覆盖了所有气—固分离场所。因•其23

沉降离心机共38页PPT资料

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Report
5.1.4 离心机的分类
1、按照分离因素大小 1)常速离心机
转速<8000r/min, RCF<1×104g 用途:分离细胞、细胞碎片、培养基残渣及粗结晶等较大颗粒
2)高速离心机 转速8000——25000r/min ,RCF 1×104g——105g 用途:分离各种沉淀物、细胞碎片及较大的细胞器等
Report
5.1.3 沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离 过程
• 5.1.3.1 基本方程
(1)连续方程
1 (rur ) 1 (u ) (uz ) 0
t r r r
z
关于轴对称情况, 环向变化率 u 为零,
r
定常、不可压缩流体,
可简化为
uz ur ur 0 z r r
Report
)
L1u
+
u u r
r
1 P
r
2ur
(2u
2 r2
ur
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)
L1uz
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g
(2uz )
式中
2
为拉普拉斯算子,
2
1 r
r
2 r 2
1 r2
2
2
2 z 2
Report
5.1.3.2 沉降离心机转鼓内的流体流动
“活塞式”理论 层流理论; 表面层理论; 流线理论
Report
5.1.3.3 沉降分离原理
Report
5.2.1 螺旋卸料离心机
3
2Hale Waihona Puke 14悬浮液




卧式螺旋卸料离心机示意图 1-螺旋送料器;2-机壳;3-转鼓;4-行星差速器

立式过滤沉降离心机总体设计及外壳部件设计说明书(1)资料

立式过滤沉降离心机总体设计及外壳部件设计说明书(1)资料

目录1前言 (1)2国内外研究现状及发展动态 (2)3 立式过滤沉降离心机的总体设计 (4)4具体设计说明 (5)4.1转鼓的设计计算 (5)4.2离心机驱动功率的计算。

(10)4.3电机的选择 (12)4.4带轮的设计计算 (12)4.4卸料口的设计 (14)4.5电机的固定机架调节机构的设计 (16)4.6 柱脚部件减震机构的设计 (16)5 结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录 (20)盐城工学院本科生毕业设计说明书20071前言离心机自1926年问世以来,已被广泛用于工业、农业、国防、生物医学工程、动植物研究及医疗卫生等各个领域。

离心机能有效地分离、纯化所需样品,因而深受人们的重视。

本课题为立式过滤沉降离心机(总体设计及外壳部件设计),课题为两人,本人主要负责总体设计。

本课题来源于盐城市制药厂,现今市场上用于固液分离的沉降离心机工作时,由于滤渣在转鼓内的移动是籍其内的一套与转鼓同轴线的差动机构而实现的,故其结构复杂,制造成本高;其被分离出来的滤液流出转鼓前都经过出料端的滤网再行过滤,由于滤网容易被堵塞,致使脱液过程中必须定时清理或更换滤网,造成运行操作成本上升和产品质量不稳定。

本设计旨在消除这一弊端,将转鼓改成内外两层,让滤渣籍其自身所受的离心力而流向出渣端(被分离出来的滤液则沿着与离心力相反的方向流经滤网,实现了滤液和滤渣各行其道,彻底分开),从而可将其差动机构取消,也克服了滤网被堵塞的现象。

本设计旨在提供一种解决上述缺点和弊端的新机型---立式过滤沉降离心机。

此设计的立式过滤沉降离心机的结构比较简单,采用一台电机作为动力源,采用V带传动。

在设计中使离心机满足下列要求。

a、离心机为立式机构,转鼓由内外不同锥度的圆锥组成,其外圆锥为无孔的沉降圆锥,内圆锥为安装了过滤网的过滤圆锥;该两圆锥之轴线均呈立式安置;b、该立式过滤沉降离心机能使滤料在转鼓内进行固,液沉降分离的同时,对被分离出来的滤液再次进行过滤分离,从而提高分离效果;c、本机工作时滤料由离心机上部料斗的进料口进入转鼓内圆锥,同时经由转鼓底座的径向均布的通道进入转鼓外圆锥的小端;电机起动运转;滤料在高速旋转的转鼓内外圆锥的夹层内同时进行沉降和过滤分离,被分离的滤液和滤渣分别经离心机的出液口和出渣口被引出机外;整个操作过程是在全速、连续运转下自动进行;d、进料口直径不小于50mm;生产率为每小时排出渣3立方米;e、该离心机的转鼓内圆锥能延其轴线作稍小轴向移动,以调整其大端与转鼓外圆锥之间隙以适应不同滤料之需;f、本机工作可靠,运行平稳,产品质量稳定,操作维护简单;g、本机结构紧凑,其进料口、出液口和出渣口便于连接到自动生产线上。

立式沉降离心机设计说明书

立式沉降离心机设计说明书

目录1前言 (1)1.1 本课题的来源,基本前提条件和技术要求 (1)1.2 本课题要解决的主要问题和设计总体思路 (1)1.3 预期的成果及其理论意义 (2)2 国外发展状况及现状介绍 (3)3 总体方案论证 (4)4 具体设计说明 (6)4.1 离心机转鼓设计 (6)4.1.1 离心机转鼓壁厚计算 (6)4.1.2 转鼓的强度校核 (7)4.2 离心机驱动功率计算 (8)4.3电机的选用 (10)4.4 带轮的设计计算 (10)4.5 齿轮的设计与计算 (12)4.5.1 选择齿轮材料、热处理方法、精度等级、齿数 (12)4.5.2.按齿根弯曲疲劳强度设计 (13)4.5.3.校核齿面接触疲劳强度 (15)4.6 轴的设计计算 (15)4.6.1轴的设计 (15)4.6.2 对该轴进行强度校核 (16)4.7 空心轴的设计计算 (20)4.7.1 空心轴的设计 (20)4.7.2 对轴进行强度校核 (21)5.结论 (25)主要参考文献 (26)致 (27)附录 (28).word资料.. . . .. . . . . 立式沉降离心机1前言立式沉降离心机,主要用于化工部门对固、液体的悬浮液或含不同比重液体的乳浊液进行沉降分离的离心机。

该螺旋卸料沉降离心机中,沉渣沿转鼓壁的移动全靠螺旋输送器与转鼓的相对运动来实现。

此离心机具有能连续工作、对物料适应性好、结构紧凑等优点。

1.1 本课题的来源,基本前提条件和技术要求A.本课题来源:本课题来源于对沉降式离心机市场的调研结果。

众所周知,沉降式离心机是在高速旋转的转鼓利用旋转物料本身所受到的离心力来对固、液体的悬浮液或含不同比重液体的乳浊液进行沉降分离的离心机。

沉降离心机分间歇操作和连续操作两种类型。

工业上常用的间歇操作沉降离心机有三足式沉降离心机和刮刀卸料沉降离心机。

连续操作沉降离心机常用的为螺旋卸料沉降离心机。

B.基本前提条件:以工厂现行生产的卧式沉降离心机有关样本;设计立式结构离心机,该离心机转鼓为柱—锥型,其轴线呈立式安置;转鼓;大端直径为800mm;转鼓半锥角为7—12度;转鼓高度为480—520mm(即转鼓长径比(L/D)为0.6—0.65);转鼓转速:1500r/min;分离因数为Fr1006;电机功率:小于30KW。

离心机设计手册

离心机设计手册

离心机设计手册一、概述离心机是一种利用离心力分离液体混合物的设备,广泛应用于化工、医药、食品、环保等领域。

离心机设计手册旨在为离心机的设计、制造和使用提供全面的指导和参考。

二、离心机基本原理离心机的基本原理是利用离心力将液体混合物中的不同组分分离。

当液体混合物在离心机中高速旋转时,由于离心力的作用,不同密度的组分会沿着离心力的方向发生分离。

密度大的组分向离心机的中心运动,而密度小的组分则向外运动。

通过这种方式,离心机可以将液体混合物中的不同组分进行有效分离。

三、离心机类型根据应用领域和分离要求,离心机可分为多种类型,如卧式离心机、立式离心机、管式离心机等。

不同类型的离心机具有不同的结构和性能特点,适用于不同的分离任务。

四、离心机设计要点1. 转子设计:转子是离心机的核心部件,其设计直接影响离心机的性能和稳定性。

转子应具有足够的强度和刚度,以承受高速旋转产生的离心力。

同时,转子的形状和尺寸应根据分离任务的要求进行设计。

2. 分离室设计:分离室是离心机中用于容纳液体混合物的部分。

其设计应保证液体混合物在旋转过程中能够充分分离,同时避免出现死角和涡流。

分离室的形状和尺寸应根据液体的性质和分离要求进行设计。

3. 驱动系统设计:驱动系统是离心机的动力来源,其设计应保证离心机在高速旋转时能够稳定运行。

驱动系统应具有足够的功率和扭矩,以适应不同的分离任务。

同时,驱动系统的结构应简单、可靠,易于维护和维修。

4. 控制系统设计:控制系统是离心机的指挥中心,其设计应保证离心机的正常运行和安全。

控制系统应具有完善的保护功能,如过载保护、过压保护等。

同时,控制系统应具有易于操作的人机界面,方便用户进行参数设置和操作控制。

5. 材质选择:离心机的材质选择直接影响到其性能和使用寿命。

应选择具有足够强度、刚度和耐腐蚀性的材料,以确保离心机的稳定性和可靠性。

五、总结本手册旨在为离心机的设计、制造和使用提供全面的指导和参考。

通过了解离心机的基本原理、类型和设计要点,我们可以更好地理解和应用离心机技术,提高分离效率和质量。

重力、离心沉降及过滤设备图例

重力、离心沉降及过滤设备图例
R
分离因数 Kc :离心力场强度重力场强
度之比。该数值越大,离心力场强度越
高,分离效果越好。
Kc
uT2 gR
离心沉降速度
颗粒离心沉降速度方向为:沿半径方向, 背离圆心。
径向上,沉降颗粒受力三个:离心力、 向心力、流体阻力。
大小:将重力沉降速度中g换成离心力场 强度即为沉降速度计算式。
旋风分离器
Re t
d put
d p ——颗粒粒径;
t ——颗粒沉降速度;
, ——流体介质密度、粘度;
重力沉降速度公式1
重力沉降速度公式2
影响颗粒自由沉降运动速度的 因素1
颗粒浓度的影响:单个颗粒在大空间中沉降, 或者是空间内颗粒浓度极低(低于0.2%),颗 粒间间距很大,任一颗粒的沉降不因其他颗粒 的沉降而受到影响;
例题1
试计算直径为1.0mm ,密度2500kg/m3 的玻璃球在20℃的水中的自由沉降速度。
例题2
附图示,一个双锥分级器,利用它可将 密度不同或尺寸不同的粒子混合物分开。 混合粒子由上部加入,水经可调锥与外 壁的环隙向上流过。沉降速度大于水在 环隙处上升流速的颗粒进入底流,而沉 降速度小于该流速的颗粒则被溢流带出。 利用此双锥分级器对方铅矿与石英两种 粒子的混合物进行分离。已知:
因推动力的不同,而分为:重力沉降和 离心沉降。
重力沉降中颗粒的运动情况
颗粒在各作用力共同作用下,先加速后 恒速而下行;
颗粒进入恒速段后的下沉速度——重力 沉降速度。
颗粒的自由沉降速度 t
三力平衡后,颗粒的自由沉降速度计算 式为:
ut
4d P (P )g 3
不同沉降区的阻力系数ξ
上式中的沉降雷诺准数
100 %

立式离心机结构及工作原理

立式离心机结构及工作原理

立式离心机结构及工作原理立式离心机是一种广泛应用于化工、制药、食品等领域的高效分离设备。

本文将详细介绍立式离心机的结构及工作原理,以便读者更全面地了解这一重要设备。

一、立式离心机的结构1. 主机结构立式离心机的主机包括主机壳体、壳体盖、滚筒、轴承座、进料管和出料管等部分。

主机壳体通常由碳钢、不锈钢等材料制成,具有一定的强度和密封性能。

壳体盖和主机壳体通过螺栓固定,形成整体结构。

滚筒则是主机内部的主要工作部件,用于装载物料并进行高速旋转。

轴承座用于支撑滚筒和保证其在高速旋转过程中的稳定性。

进料管和出料管分别用于将物料输入和输出离心机。

2. 驱动系统立式离心机的驱动系统一般由电机、联轴器和变速箱组成。

电机通过联轴器与变速箱相连,变速箱再通过传动轴与滚筒相连。

驱动系统通过控制电机的转速,从而控制离心机的工作状态。

3. 控制系统控制系统包括电气控制柜、仪表和传感器等部件。

电气控制柜用于集中控制离心机的启停、转速调节等操作。

仪表用于监测离心机的工作参数,如转速、温度、压力等。

传感器则用于实时监测离心机内部的工作状态,以保证其安全可靠运行。

二、立式离心机的工作原理立式离心机的工作原理是利用物料在高速旋转的离心力场中发生分离。

其工作过程主要可以分为进料、分离和出料三个阶段。

1. 进料阶段物料通过进料管输入离心机,然后由离心机内部的进料装置分配到滚筒内。

在进料阶段,物料会被分散到滚筒内部,并随着滚筒的高速旋转而产生离心力。

2. 分离阶段在滚筒高速旋转的情况下,物料中的不同成分会受到不同的离心力影响,从而发生分离。

具体来说,物料中密度较大的成分受到的离心力较大,会向滚筒壁内移动,形成离心沉降层;而密度较小的成分受到的离心力较小,会向滚筒中心移动,形成离心浮升层。

通过这种方式,物料中的不同成分可以被有效地分离出来。

3. 出料阶段经过分离后,不同成分的物料会分别沉积在滚筒内部的不同区域。

在出料阶段,通过滚筒内部的出料装置,可以将分离后的不同成分分别输出到出料管中,完成离心分离过程。

沉降过滤式离心机

沉降过滤式离心机

沉降过滤式离心机是一种连续生产的固液分离设备,广泛应用于化_丁、制药、食品、煤炭和污水处理等行业。

其工作原理是:当物料进入离心机转鼓内。

在离心力的作用下,物料中的固体颗粒沉降在转鼓的内壁上,而液体和少量难沉降的微细颗粒从溢流口排出,成为离心液。

固体颗粒由螺旋送到过滤段。

由于螺旋和转鼓之间有一定的转差,物料得以进一步脱水,最终产品从排料口排出。

影响沉降过滤式离心机工作效果的主要因素是:(1)离心强度(离心因素、分离因素),即物料所受离心力与重力的比值,主要取决于转鼓的转速。

早期离心机转鼓的转速为700~1 000 r/min,离心强度为500~700。

随着新材料和新技术的不断出现,目前离心机的转鼓转速达到1 500 r/min,其离心强度可达到1400。

小型离心机的转鼓转速达3 000r/min,离心强度达到2 500以上。

从而大大提高了固液分离效果并降低了产品的水分。

(2)离心机的结构参数。

如转鼓长度与直径的比例,即长径比(难分离的物料要求有大的长径比);推料螺旋和转鼓之间的转速差;溢流堰的高度;过滤段锥角和螺旋螺距的大小以及筛孑L尺寸等。

(3)被分离物料的性质。

随着物料中细粒级含量的增加,当物料中~0.045mm粒级含量超过40%时,产品水分和离心液浓度迅速增加,固体产率和脱水效率明显下降。

沉降过滤式离心机在选煤厂可应用于浮选精煤和原生煤泥的回收与脱水。

在同样物料条件下,其产品水分比加压过滤机、真空过滤机和压滤机均要低,相对处理能力要大,具有较满意的应用效果。

沉降过滤式离心机在选煤设备中精度是比较高的,因此在制造过程中要求的精度也高,并要对转动部件做平衡试验,在使用中也要有较高的维护检修水平。

由于沉降过滤式离心机离心液浓度比较高,因此,应在工艺流程中应予以认真考虑。

选用离心机基本原则液/固,液/液非均相混合物的分离主要涉及固相颗粒物料及液相物料。

机械分离过程主要是物理过程分离机械分离性能的优劣,与被分离物料的物理性能有极大的关系。

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目录1前言 (1)2国内外研究现状及发展动态 (2)3 立式过滤沉降离心机的总体设计 (4)4具体设计说明 (5)4.1转鼓的设计计算 (5)4.2离心机驱动功率的计算。

(10)4.3电机的选择 (12)4.4带轮的设计计算 (12)4.4卸料口的设计 (14)4.5电机的固定机架调节机构的设计 (16)4.6 柱脚部件减震机构的设计 (16)5 结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录 (20)盐城工学院本科生毕业设计说明书20071前言离心机自1926年问世以来,已被广泛用于工业、农业、国防、生物医学工程、动植物研究及医疗卫生等各个领域。

离心机能有效地分离、纯化所需样品,因而深受人们的重视。

本课题为立式过滤沉降离心机(总体设计及外壳部件设计),课题为两人,本人主要负责总体设计。

本课题来源于盐城市制药厂,现今市场上用于固液分离的沉降离心机工作时,由于滤渣在转鼓内的移动是籍其内的一套与转鼓同轴线的差动机构而实现的,故其结构复杂,制造成本高;其被分离出来的滤液流出转鼓前都经过出料端的滤网再行过滤,由于滤网容易被堵塞,致使脱液过程中必须定时清理或更换滤网,造成运行操作成本上升和产品质量不稳定。

本设计旨在消除这一弊端,将转鼓改成内外两层,让滤渣籍其自身所受的离心力而流向出渣端(被分离出来的滤液则沿着与离心力相反的方向流经滤网,实现了滤液和滤渣各行其道,彻底分开),从而可将其差动机构取消,也克服了滤网被堵塞的现象。

本设计旨在提供一种解决上述缺点和弊端的新机型---立式过滤沉降离心机。

此设计的立式过滤沉降离心机的结构比较简单,采用一台电机作为动力源,采用V带传动。

在设计中使离心机满足下列要求。

a、离心机为立式机构,转鼓由内外不同锥度的圆锥组成,其外圆锥为无孔的沉降圆锥,内圆锥为安装了过滤网的过滤圆锥;该两圆锥之轴线均呈立式安置;b、该立式过滤沉降离心机能使滤料在转鼓内进行固,液沉降分离的同时,对被分离出来的滤液再次进行过滤分离,从而提高分离效果;c、本机工作时滤料由离心机上部料斗的进料口进入转鼓内圆锥,同时经由转鼓底座的径向均布的通道进入转鼓外圆锥的小端;电机起动运转;滤料在高速旋转的转鼓内外圆锥的夹层内同时进行沉降和过滤分离,被分离的滤液和滤渣分别经离心机的出液口和出渣口被引出机外;整个操作过程是在全速、连续运转下自动进行;d、进料口直径不小于50mm;生产率为每小时排出渣3立方米;e、该离心机的转鼓内圆锥能延其轴线作稍小轴向移动,以调整其大端与转鼓外圆锥之间隙以适应不同滤料之需;f、本机工作可靠,运行平稳,产品质量稳定,操作维护简单;g、本机结构紧凑,其进料口、出液口和出渣口便于连接到自动生产线上。

立式过滤沉降离心机(总体设计及外壳部件设计)2 国内外研究现状及发展动态当今市场上的沉降式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,其中以螺旋卸料沉降式离心机应用最为广泛.螺旋卸料沉降式离心机是高速运转,连续进料、分离分级、螺旋推进器卸料的离心机,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。

它利用离心沉降法来分离悬浮液,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、维修方便、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。

真正现代的有实用价值的第一台螺旋离心机首次使用了二级行星齿轮差速器。

卧螺离心机出现后,由于具有突出的优点而得到了迅速的发展。

在各种国际展览会上,各种各样的螺旋离心机,是所展示出的离心机中最吸引人的机型,可见各国对螺旋离心机的重视。

螺旋卸料沉降式离心机是国际上五十年代发明的机械,七十年代,我国开始引进。

国产化一些机型成为原化工部七五科技攻关项目。

八十年代我国就开始测绘,己测绘美国SHAPLESS公司、法国GUINARD公司等国外著名公司生产的多种规格的离心机,并进行仿制,国家当时在全国组织6个生产厂家进行仿制生产。

现国内己能生产的螺旋卸料沉降式离心机有WL200、WIJ350、WL450、WL600、LW800、LW350、LW400、LW50O、LW620等。

随着化学工业的飞速发展,各化工生产厂家对高精度、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、机电一体化方向发展。

螺旋卸料沉降离心机由于能够连续出料,生产能力大,对物料的适应性强,结构紧凑,占地面积少等特点,因此应用越来越广泛。

目前其发展速度很快,但从总的趋势看:a、为了提高单机生产能力,采取加大转鼓直径,增加长径比的方法,如GUINARD 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,我国目前生产的螺旋卸料沉降离心机的直径最大为1000mm,长径比还不到 2。

b、为了分离固相颗粒比较细,粘度大的悬浮液,采取提高转速度方法,如阿法拉法公司生产的4500型离心机,转鼓直径310mm,转速达7600r/min,这样高的转速,目前我国还不能达到。

c、目前国外离心机正向着机电一体化方向发展,己实现在离心机上对分离物料的自动检测与调节,机械性能自动保护,振动的随机检测和自动报警,过载保护分离反馈等。

我国目前己开始注意机电一体化的研究与应用,但在离心机方面也只是刚刚起步。

d、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许多不同型号的防爆型离心机,用于易燃易爆场合的物料分离。

近来由于石油化学工业的迅猛发展,以及污水治理的需要,使卧螺沉降式离心机得到了进一步的发展。

例如在合成塑料(聚氯乙烯、聚丙烯)及合成纤维(聚对苯二甲酸乙二脂)生产分离设备中,卧螺沉降式离心机是关键设备之一,在聚乙烯醇的生盐城工学院本科生毕业设计说明书2007产中也要使用螺旋离心机;在污泥脱水中使用了高分子絮凝剂,是螺旋离心机的固相回收率大大提高,因而它成为污水治理的有效分离设备。

在连续离心机中,卧螺沉降式离心机是对物料适应性较好、应用范围较广的一种离心机.通过对市场上的卧螺沉降式离心机研究发现现今市场上用于固液分离的沉降离心机工作时,由于滤渣在转鼓内的移动是籍其内的一套与转鼓同轴线的差动机构而实现的,故其结构复杂,制造成本高;其被分离出来的滤液流出转鼓前都经过出料端的滤网再行过滤,由于滤网容易被堵塞,致使脱液过程中必须定时清理或更换滤网,造成运行操作成本上升和产品质量不稳定。

本设计旨在消除这一弊端,将转鼓改成内外两层,让滤渣籍其自身所受的离心力而流向出渣端(被分离出来的滤液则沿着与离心力相反的方向流经滤网,实现了滤液和滤渣各行其道,彻底分开),从而可将其差动机构取消,也克服了滤网被堵塞的现象。

为解决上述弊端,为克服现行沉降式离心机的缺点,本设计旨在提供一种解决上述缺点和弊端的新机型—立式过滤沉降离心机。

立式过滤沉降离心机(总体设计及外壳部件设计)3 立式过滤沉降离心机的总体设计由于此次设计的立式过滤沉降离心机重在内部结构的设计,因此总的设计路径应是从内部结构开始进行设计,再根据设计完成的各机构,结合结构和设计要求,进行其它外部零部件的设计。

该离心机为立式机构,转鼓由内外不同锥度的圆锥组成,其外圆锥为无孔的沉降圆锥,内圆锥为安装了过滤网的过滤圆锥;该两圆锥之轴线均呈立式安置;该立式过滤沉降离心机能使滤料在转鼓内进行固,液沉降分离的同时,对被分离出来的滤液再次进行过滤分离,从而提高分离效果;本机工作时滤料由离心机上部料斗的进料口进入转鼓内圆锥,同时经由转鼓底座的径向均布的通道进入转鼓外圆锥的小端;电机起动运转;滤料在高速旋转的转鼓内外圆锥的夹层内同时进行沉降和过滤分离,被分离的滤液和滤渣分别经离心机的出液口和出渣口被引出机外;整个操作过程是在全速、连续运转下自动进行;进料口直径不小于50mm;生产率为每小时排出渣3立方米;该离心机的转鼓内圆锥能延其轴线作稍小轴向移动,以调整其大端与转鼓外圆锥之间隙以适应不同滤料之需;本机工作可靠,运行平稳,产品质量稳定,操作维护简单,具体结构如图3-1所示。

整个机体的所有部分都由三个支撑脚(三足式)来支撑,三个支撑脚安装在底盘上,底盘则通过地脚螺钉来定固。

转鼓体用螺栓固定于转盘,转盘安装于主轴上,由电机通过V带把动力传递到主轴上带动转盘转鼓高速旋转。

图3-1 离心机结构原理图盐城工学院本科生毕业设计说明书20074 结构设计立式沉降过滤离心机,由内转鼓、外转鼓、主轴、壳体、带传动组件(皮带轮及皮带等)组成。

立式沉降过滤离心机的基本参数包括:转鼓的直径、转鼓的的工作转速、转鼓的一次最大加料量、物料密度、物料的固液比、离心机由静止到达工作转速所需要的启动时间等。

对于这些参数,设计过程中可以通过查阅有关资料和老师所给的设计要求中找到所需要的参数。

4.1转鼓的设计计算离心机转鼓优化设计的目标函数选为转鼓的质量。

质量为最小,不仅可节省机器造价还可以降低离心机的启动功率,降低消耗。

离心机的转鼓是离心机的关键部件之一。

一方面,转鼓的结构对离心机的用途、操作、生产能力和功率等均有决定性影响。

另一方面,转鼓自身因高速旋转(其工作转速通常在每分钟几百转至几万转之间),受到了离心力的作用,在离心力的作用下转鼓体内会产生很大的工作应力,一旦发生强度破坏,必将产生极大的危害,尤其是有时由于应力过高发生的“崩裂”,常会引起严重的人身伤害事故。

同时,对于高速旋转的转鼓而言,转鼓的刚度同样非常重要。

若转鼓刚度不足,工作中转鼓的的几何形状将会发生明显的变化,轻则会出现转鼓与机壳撞击、摩擦,损坏零部件;重则同样会引起转鼓的爆裂,甚至出现人生伤害事故。

多年来,由于转鼓的设计不当、转鼓制造质量不高等原因导致重大事故的现象频频发生。

这已引起了设计人员、制造厂家和使用部门的重视,经常进行三足式离心机事故原因的诊断、分析与研究。

因此,对离心机转鼓部件的设计计算的分析研究也是十分必要。

由于本人此次主要负责总体设计,转鼓部件由另一位一同学设计,因此转鼓部件的壁厚计算和强度校核的计算这里不再重述,这里主要对转鼓的质量进行计算。

4.1.1外转鼓的设计A) 外转鼓的壁厚设计由于所设计的离心机转鼓是锥形。

所以,()[]()2cos2cos HsS KRSαλσασϕσ+≥-(4-1)()[]()22SHS KRSλσσϕσ+≥-()[]()2cos2cosSHS KRSαλσασϕσ+≥-2SmSRLπβ=(4-2)立式过滤沉降离心机(总体设计及外壳部件设计)式中:S ,S S ——转鼓厚度和筛网当量厚度;R ——转鼓中心内半径;K ——转鼓内物料的填充系数;m ——筛网质量。

0022R σρω= (4-3)0ρ——转鼓的密度;ω——旋转角速度。

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