国产与进口卧螺离心机的技术差异分析

国产与进口卧螺离心机的技术差异分析

1、前言

卧式螺旋推料沉降式离心机简称卧螺离心机，是目前在食品、医药、化工等行业及废水处理等领域中广泛应用的、理想的固液分离设备之一。离心机高效、可靠的性能是产品质量、产量、回收率的有效保证，同时离心机的合理设计和操作维护是保证离心机高效运行的关键。近几年来，随着我国大型市政污水处理厂的大量兴建，卧螺离心机在市政污泥脱水领域的应用逐年增多，一些国外品牌的卧螺离心机纷纷涌入中国市场，国内的一些厂家也推出自己的产品，以较低廉的价格进入市场。目前，进口设备是国产设备价格的2倍左右，价格差距很大。但进口机在国内的应用仍然占有很大的比重，尤其是在工业及市政污水处理中的污泥脱水领域，特别是一些新建的市政污水处理厂，进口卧螺离心机占有较大比重。本文就此情况从技术性能上对进口和国产的数家卧螺离心机进行逐一分析，找出其中的原因。

2、卧螺离心机的结构及工作原理

卧螺离心机是依靠固液两相的密度差，在离心力的作用下，加快固相颗粒的沉降速度来实现固液分离的。图1所示为卧螺离心机结构简图。转鼓前方设计有一个锥段，根据物料性质的不同，按照设定的速度高速旋转，物料在转鼓内壁以设计速度旋转，沿着转鼓壳体形成一同心液层，称为液环层。物料内所含的固体在离心力的作用下沉积到转鼓壁上，再通过螺旋的运转将干物料推出转鼓。转鼓的运转速度直接决定分离因数，而螺旋的速差则直接影响被输送到转鼓外的固体

含水率。它对处理量、停留时间和固体排出都有直接影响。

3、国内外卧螺离心机发展状况及市场情况

我国生产离心机至今已有20余年的历史，开始大多是立式离心机和其他形式的推料或过滤离心机，卧螺离心机是近几年随着污水处理工程的增多才大量开始研制和生产的机型。

目前，国内生产卧螺离心机的厂家有重庆江北机械厂，广州重型机械厂、湘潭离心机厂、解放军4819工厂、浙江青田特种设备厂、南京绿洲机械厂、上海化工机械厂、上海离心机械研究所等十余家企业，其中在行业内具有代表性的企业有：重庆江北机械厂、解放军4819工厂、上海离心机械研究所等。其技术有一部分主要来源于直接与国外离心机公司的技术合作、引进以及生产，如与法国坚纳（Guinard），德国洪堡（Humboldt）等公司的合作。另有一部分厂家的技术主要源于自主开发，或对国外技术进行引进、消化和吸收的基础上逐步发展起来的，但仍有一部分停留在模仿国外公司的技术上，基本上属于对国外技术的简单翻版，缺少自主创新。目前在我国常见的进口卧螺离心机厂家主要有：较早进入中国市场的瑞典的阿法拉伐（Alfa Laval）、德国维斯伐利亚（Westfalia）、福乐伟（Flottweg）、洪堡（Humboldt），意大利的贝亚雷斯（Pieralisi）、日本巴工业公司等，以及近期进入中国的瑞典诺克森（NOXON）、法国坚纳（Guinard）等公司，产品主要集中在市政以及工业污水处理中的污泥脱水领域。主要技术特点基本相同，但在技术细节上存在较大的差异。

4、国内外卧螺离心机技术对比

（1）材料目前国内与国外设备中，主要部件都采用不锈钢制造，尤其是转鼓与螺旋部分全部采用不锈钢，只有少数国外厂家可针对不同的处理对象及介质的要求，采用适合的材质，如对于市政污水处理和无腐蚀性场合，采用高强度碳钢防腐，避免了过度设计，大大降低了制造成本，通过十余年的实践证明，在市政污水处理中采用碳钢防腐的材质是完全可行的。

（2）高干（效）型机型设计所谓高干（效）型机型是国外较常用的叫法，国内则习惯称为浓缩脱水一体化机。可对未经浓缩的污泥直接进行脱水，通常可处理含固量在0.4～0.8%左右的市政及工业污泥。目前，国内仅有部分厂家拥有此项技术，技术主要来源于与国外公司技术合作、引进，仅有少数厂家是对国外技术进行消化吸收、改进后的创新技术，但又各有不同：国内另有一少部分公司则吸收了阿法拉伐公司的BD挡板技术，或其他公司的压榨式螺旋设计，见图2，即在离心机锥段的螺旋出料端设置一个特殊挡板，即BD挡板，或增大锥段螺旋设计（内锥体），可使离心机处于超深液池状态，使池中液面处于高于固体排放面状态下运行，并在锥段减小污泥空间体积，增加对泥饼的压力，并且只输送下部沉渣，而将上部含水率高的污泥截留在压榨锥段外侧，实现压榨脱水（类似于螺旋压榨脱水机），使出泥更干。螺旋输送器的螺旋叶片设计成螺距渐变的形式，螺距从转鼓大端至小端逐渐减小，使沉渣在输送时出受到径向的离心力压实外，还受到轴向的双向挤压作用，沿轴向产生挤压力。于是沉渣的

毛细孔隙减小，所含的水分向外排放，从而使沉渣的含水量降低。另一种设计是在螺旋筒体上设置横截面为阿基米德螺线形的压榨板，见图3。当沉渣从螺旋圆柱段推向锥段时，螺线形压榨板将沉渣逐渐压缩。由于压榨板与转鼓筒体形成楔形通道压渣压力逐渐升高，在出口处达到最大，并将滤液沿楔形间隙的切线方向从较宽的方向排出[1]。国外离心机的高干型设计除上述两种之外，近期瑞典诺克森（NOXON）公司推出一种新型专利技术，称为Lamella技术，即采用斜板沉淀的原理，将离心机螺旋推料器叶片设计成倾斜状态，其叶片倾角、螺距、叶片间距等参数经过优化设计，达到最佳处理效果。使固体沉降时间缩短数倍，大大减少螺旋推料叶片对澄清液池的扰动，絮凝剂的消耗量比普通离心机减少30％～40％，而处理能力比普通离心机提高40％。特别适用于处理一些超细或凝胶状固体。目前处理的最低进料浓度可达0.2%。国外不同厂家的离心机在高干（效）型设计方面采用不同的技术，在实现的方式也各有差异，高干型设计主要是通过改变转鼓与螺旋结构实现的，但也有部分厂家通过对速差的反馈控制实现。限于篇幅在此不再一一赘述。

（3）驱动方式在驱动方式上，国内与国外有较大的差异，同时进口设备又有多达5～6种不同的驱动方式。国内离心机驱动方式通常较为单一，采用最多的驱动方式为双电机结构，即一台电机（通常为变频电机）通过皮带直接驱动转鼓产生转动，另一台电机通过减速器（差速器）驱动螺旋。而进口设备中往往可提供除常用的双电机系统驱动方式外，还有多种驱动方式的选择。单电机驱动形式：