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1臥螺離心機基本結(jié)構(gòu)及工作原理
1.1臥螺離心機主要結(jié)構(gòu)
螺旋卸料沉降式離心機按結(jié)構(gòu)不同可分為立式和臥式兩種形式，本文上海安亭科學(xué)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(zhuǎn)鼓
轉(zhuǎn)鼓是臥螺離心機的關(guān)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(shè)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，將物料加速至所需旋轉(zhuǎn)速度，實現(xiàn)離心分離運動。轉(zhuǎn)鼓的結(jié)構(gòu)、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(shè)計中，轉(zhuǎn)鼓通常選用柱錐結(jié)構(gòu)，即分為直段轉(zhuǎn)鼓與錐段轉(zhuǎn)鼓兩部分，在柱段和錐段分別設(shè)置出液口和出料口，在轉(zhuǎn)鼓的柱端軸向均勻設(shè)置有6個溢流口。
1.1.1.1轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)鼓作圓周運動，所以轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑直接決定了物料旋轉(zhuǎn)的線速度及離心力，并直接決定離心機分離效果。錐段轉(zhuǎn)鼓采用錐狀結(jié)構(gòu)，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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)鼓的設(shè)計各不相同。轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)受諸多因素制約，例如在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速以保證分離效果。相反，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑增加將導(dǎo)致設(shè)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(xué)儀器廠經(jīng)過綜合考慮，為保證生產(chǎn)能力最終選取轉(zhuǎn)鼓最大內(nèi)直徑為800mm。
1.1.1.2轉(zhuǎn)鼓長徑比L/D
轉(zhuǎn)鼓沉降段長度決定待分離物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留的時間，而待分離物料在轉(zhuǎn)鼓沉降段停留時間越長，分離出的液相澄清度越高。同樣，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)鼓的長度直接影響到液相澄清度以及固相含水率。當轉(zhuǎn)鼓長度過長時，在離心力作用下轉(zhuǎn)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(zhuǎn)鼓總長度L與轉(zhuǎn)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(yīng)保持在3~4內(nèi)。當長徑比超過4時，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shè)備。它適應(yīng)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(yīng)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(shù)實現(xiàn)分離操作的設(shè)備。臥螺離心機離心分離技術(shù)是通過轉(zhuǎn)鼓帶動待分離物料，使其跟隨轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，物料由于密度不同會在轉(zhuǎn)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(shù)。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。