臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)設(shè)計

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臥式螺旋沉降離心機(jī)是用離心沉降原理分離懸浮液的機(jī)器。對固相顆粒在0.005－3mm，固液比重差較大的懸浮液，均可進(jìn)行固液分離和顆粒分級。有并流、逆流和分級各類型。它主要用于完成固液相有密度差的懸浮液的固相脫水，液相澄清，粒度分級，濃縮等工藝過程。在重力場中，在裝有輕、重兩種液體以及固相顆粒的混合液的容器中，由于重力作用，靜置一段時間后，會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，比重最大的固體顆粒會下沉到容器最底部，最上面為輕相液體，在二者之間是重相液體。當(dāng)混合液體進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓并隨轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)起來后，這個分層過程由于離心力場的作用，會比在重力場作用下的過程大幾千倍的速度加快進(jìn)行（分離因數(shù)就是重力加速度的倍數(shù)，一般不大于3000G）。 特性：連續(xù)運(yùn)行，適應(yīng)性強(qiáng)，自動卸料，效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小 三．離心機(jī)的應(yīng)用及其發(fā)展 離心分離是利用離心力對液一固、液一液一固、液一液等非均相混合物進(jìn)行分離的過程。實現(xiàn)離心分離操作的機(jī)械稱為離心機(jī)。離心機(jī)和其它分離機(jī)械相比，不僅能得到含濕量低的固相和高純度的液相，而且具有節(jié)省勞力、減輕勞動強(qiáng)度、改善勞動條件，具有連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、自動遙控、操作安全可靠和占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。因此，自1836年第一臺工業(yè)用三足式離心機(jī)在德國問世，迄今一百多年以來己獲得很大的發(fā)展。各種類型的離心機(jī)品種繁多，各有特色，并正在向提高技術(shù)參數(shù)、系列化、自動化方向發(fā)展，且組合轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)增多，專用機(jī)種越來越多?，F(xiàn)在，離心機(jī)己廣泛用于化工、石油化工、石油煉制、輕工、醫(yī)藥、食品、紡織、冶金、煤炭、選礦、船舶、軍工等各個領(lǐng)域。例如:濕法采煤中粉煤的回收，石油鉆井泥漿的回收，放射性元素的濃縮，三廢治理中的污泥脫水，各種石油化工產(chǎn)品的制造，各種抗菌素、淀粉及農(nóng)藥的制造，牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用動物油、米糠油等食品的制造，織品、纖維脫水及合成纖維的制造，各種潤滑油、燃料油的提純等都使用離心機(jī)。離心機(jī)己成為國民經(jīng)濟(jì)各個部門廣泛應(yīng)用的一種通用機(jī)械。 離心機(jī)基本上屬于后處理設(shè)備，主要用于脫水、濃縮、分離、澄清、凈化及固體顆粒分級等工藝過程，它是隨著各工業(yè)部門的發(fā)展而相應(yīng)發(fā)展起來的。例如:18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命后，隨著紡織工業(yè)的迅速發(fā)展，1836年出現(xiàn)了棉布脫水機(jī)。1877年為適應(yīng)乳酪加工工業(yè)的需要，發(fā)明了用于分離牛奶的分離機(jī)。進(jìn)入20世紀(jì)之后，隨著石油綜合利用的發(fā)展，要求把水、固體雜質(zhì)、焦油狀物料等除去，以便使重油當(dāng)作燃料油使用，50年代研制成功了自動排渣的碟式活塞排渣分離機(jī)，到60年代發(fā)展成完善的系列產(chǎn)品。隨著近代環(huán)境保護(hù)、三廢治理發(fā)展的需要，對于工業(yè)廢水和污泥脫水處理的要求都很高，因此促使臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)、碟式分離機(jī)和三足式下部卸料沉降離心機(jī)有了進(jìn)一步的發(fā)展，特別是臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的發(fā)展尤為迅速。 離心機(jī)的結(jié)構(gòu)、品種機(jī)器應(yīng)用等方面發(fā)展迅速，但理論研究落后于實踐是個長期存在的問題。目前在理論研究方面所獲得的知識，主要還是用來說明試驗的結(jié)果，而在預(yù)測機(jī)器的性能、選型以及設(shè)計計算，往往仍要憑借經(jīng)驗或試驗。但隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，固一液分離技術(shù)越來越受到重視，離心分離理論研究遲緩落后的局面也在積極扭轉(zhuǎn)。 二、離心機(jī)的分類 離心分離根據(jù)操作原理可區(qū)分為兩類不同的過程一離心過濾和離心沉降。而與其相應(yīng)的機(jī)種可區(qū)分為過濾式離心機(jī)和沉降式離心機(jī)。 三、螺旋卸料沉降式離心機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 螺旋卸料沉降式離心機(jī)是高速運(yùn)轉(zhuǎn)，連續(xù)進(jìn)料、分離分級、螺旋推進(jìn)器卸料的離心機(jī)，螺旋卸料沉降式離心機(jī)分立式螺旋卸料沉降式離心機(jī)和臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)，現(xiàn)該離心機(jī)己廣泛用于石油、化工、冶金、煤炭、醫(yī)藥、輕工、食品等工業(yè)部門和污水處理工程。利用離心沉降法來分離懸浮液，能連續(xù)操作、處理量大、無濾布和濾網(wǎng)、單位產(chǎn)量的耗電量較少、適應(yīng)性強(qiáng)、維修方便、能長期運(yùn)轉(zhuǎn)。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，螺旋卸料沉降式離心機(jī)有著廣闊的市場。例如:城市的建設(shè)得到了迅速發(fā)展，城市的規(guī)模擴(kuò)大，人口增加，水環(huán)境污染成了一大難題。據(jù)專家統(tǒng)計，我國城市污水排放量年增加為3億立方米左右，加快城市污水廠的建設(shè)步伐勢在必行。城市污水處理廠的污泥脫水設(shè)備應(yīng)用比較廣泛的是帶式壓濾機(jī)和螺旋卸料沉降式離心機(jī)。但是，由于螺旋卸料沉降式離心機(jī)的技術(shù)明顯優(yōu)于帶式壓濾機(jī)，螺旋卸料沉降式離心機(jī)將逐步取代帶式壓濾機(jī)。 1954年國際上出現(xiàn)了真正具有現(xiàn)代實用價值的第一臺螺旋卸料沉降式離心機(jī)。根據(jù)不同的分離物料，設(shè)計者根據(jù)物料特點(diǎn)進(jìn)行專門的設(shè)計。現(xiàn)就不同的應(yīng)用領(lǐng)域，己有相應(yīng)的螺旋卸料沉降式離心機(jī)出現(xiàn)，在國際上，該技術(shù)己相當(dāng)成熟。處理氣一液一固三相混合物的螺旋卸料沉降式離心機(jī)、處理固相密度比液相密度比小的螺旋卸料沉降式離心機(jī)、粒子分級用螺旋卸料沉降式離心機(jī)、逆流洗滌螺旋卸料沉降式離心機(jī)、并流式螺旋卸料沉降式離心機(jī)、污泥脫水用螺旋卸料沉降式離心機(jī)。在國際上的發(fā)達(dá)國家，污泥用的螺旋卸料沉降式離心機(jī)已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。近幾年還在其結(jié)構(gòu)上根據(jù)應(yīng)用的實踐進(jìn)行了許多改進(jìn)，出現(xiàn)了一些新的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的專利。例如最近推出了一種叫，“nxono”的螺旋卸料沉降式離心機(jī)，它的適應(yīng)性非常強(qiáng)，能處理多種不同尺寸和形狀大小的材料，操作方便，用計算機(jī)控制。瑞典阿爾法公司新開發(fā)的NX型螺旋卸料沉降式離心機(jī)，其結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)不同尺寸、形狀的顆粒而調(diào)整其型號，還可以根據(jù)新的材料要求，設(shè)計新的螺旋卸料沉降式離心機(jī)。它的動平衡和靜平衡處理非常好，能在負(fù)載下高速運(yùn)轉(zhuǎn)，其輸入和輸出口的設(shè)計有效地防止物料阻塞。該螺旋卸料沉降式離心機(jī)與固體物料有摩擦的部位涂以合金有效防止了磨損，旋轉(zhuǎn)部位用不銹鋼材料，使整個運(yùn)轉(zhuǎn)過程處在一個封閉的系統(tǒng)里，其自動裝置充分保障了工作安全。該臥螺離心機(jī)能有效分離纖維、粒子等，其處理顆粒的尺寸范圍可從1微米到5毫米，而且處理量大，能達(dá)到每小時50000加侖流量。瑞典阿爾法在螺旋卸料沉降式離心機(jī)的理論研究和制造設(shè)計己經(jīng)處于世界先進(jìn)水平，從螺旋卸料沉降式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、使用材料、防腐措施、應(yīng)用范圍、自動控制和密封裝置研究的都很透徹。因此，它的機(jī)械設(shè)備廣泛應(yīng)用于世界各地的各個領(lǐng)域。國外較著名的離心機(jī)生產(chǎn)商有德國FIOTTWE公司、美國SHAPLESS公司、法國GUINARD公司、瑞典ALAF公司等。 我國在螺旋卸料沉降式離心機(jī)的理論研究方面也取得了相當(dāng)不錯的進(jìn)展。80年代，我國開始重視螺旋卸料沉降式離心機(jī)的發(fā)展，一些科研工作者開始研究國外螺旋卸料沉降式離心機(jī)的發(fā)展動態(tài)，機(jī)械工業(yè)部通用機(jī)械研究所翻譯了大量英文和俄文資料，為我國臥式螺旋沉降離心機(jī)的設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)。我國在九十年代己能自己研制生產(chǎn)螺旋卸料沉降式離心機(jī)，國家在1979年便在工廠進(jìn)行螺旋卸料沉降式離心機(jī)的生產(chǎn)，成功的生產(chǎn)出WL200，WL1000，LWB500，LWG500等型號的產(chǎn)品。 重慶江北機(jī)械廠是國家最早投入螺旋卸料沉降式離心機(jī)生產(chǎn)廠家之一，為我國第一批螺旋卸料沉降式離心機(jī)生產(chǎn)作出了較大貢獻(xiàn)，為我國離心機(jī)理論提供了不少數(shù)據(jù)和實驗。現(xiàn)在該廠引進(jìn)法國堅納公司技術(shù)，并嚴(yán)格按法國堅納公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)具有國際水準(zhǔn)的新產(chǎn)品D(LW)系列產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品性能卓越具有完善的工作特點(diǎn)和傳動裝置，它的差速器可實現(xiàn)無級變速，它是與計算機(jī)完美結(jié)合的典型，在計算機(jī)的屏幕上，我們可看到其主要參數(shù)，其自動裝置和密封系統(tǒng)也比較先進(jìn)。 金華鐵路機(jī)械廠通過二十多年的研制生產(chǎn)，也擁有比較雄厚的技術(shù)力量，該廠設(shè)計制造的螺旋卸料沉降式離心機(jī)是在引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)分離機(jī)械的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國石油、地質(zhì)勘探的需要而研制開發(fā)的系列產(chǎn)品，近來己推出最新機(jī)型有LW355x1460，LW400x860，LW500x1250，LWG500—1250。它們的主要特點(diǎn)是能去除泥漿中的有害粗顆粒，調(diào)整泥漿比重，降低粘度，其中LW500xl250，LW500xl250的最大處理量能達(dá)到50立方米。 1958年成立的上海離心機(jī)研究所，近些年來通過與國際著名離心機(jī)制造公司的密切合作，己生產(chǎn)出大長徑比的螺旋卸料沉降式離心機(jī)系列產(chǎn)品，使轉(zhuǎn)鼓的沉降區(qū)域物料分離時間延長，從而顯著提高固液分離效果，并在此基礎(chǔ)上成功的研制了國內(nèi)第一套污泥脫水成套設(shè)備和首輛污泥脫水成套設(shè)備工程車;一些高等院校也在這些方面做了不少工作。 四．方案計劃 第1，2周 知識準(zhǔn)備，文獻(xiàn)檢索， 英文翻譯 第 3 周 實習(xí)，撰寫總論 第 4 周 撰寫開題報告，總體方案思路設(shè)計 第 5 周 結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)構(gòu)參數(shù)計算 第 6 周 力能參數(shù)計算 第7，8周 主要零部件受力分析與強(qiáng)度計算 第9-14周 CAD及手工繪制圖紙 第 15 周 整理撰寫說明書 第 16 周 修改，打印 第 17 周 準(zhǔn)備答辯 五．文獻(xiàn)綜述 1 黃剛. 全球磁性材料開發(fā)生產(chǎn)的現(xiàn)狀與發(fā)展. 電子質(zhì)量, 1995, 第3期, 5～10 2 曾桓興. 磁性材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與展望. 現(xiàn)代化工, 1994, 第1期, 9～12 3 常映輝. 臥式螺旋沉降離心機(jī)理論計算與分析. 西安建筑科技大學(xué)碩士論文.2006年 4 顧威. 臥式螺旋沉降離心機(jī)的螺旋強(qiáng)度和振動分析. 北京化工大學(xué)碩士論文. 2002年 5 馬澤民,張劍鳴. 國外壓榨式臥螺沉降離心機(jī)的發(fā)展概. 過濾與分離，1995，第3期, 30～35 6 孫啟才,金鼎五. 離心機(jī)原理結(jié)構(gòu)與設(shè)計計算. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1987年3月 7 全國化工設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站機(jī)泵技術(shù)委員會. 工業(yè)離心機(jī)選用手冊. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 1999年3月 8 成大先. 機(jī)械設(shè)計手冊第四版. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002年1月 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SolidWokks 2006 工程應(yīng)用教程. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2006年3月 25 立雅科技. SolidWokks 2007 自學(xué)手冊. 北京： 人民郵電出版社， 2007年7月