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卧式沉降螺旋卸料离心机由高转速的转鼓、与转鼓转向相同且转速比转鼓略高或略低的螺旋和差速器等部件组成,通过螺旋推料器上的叶片推至转鼓小端排渣口排出,液相则通过转鼓大端的溢流孔溢出。如此不断循环,以达到连续分离的目的。
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一、工作原理和基本结构
螺旋卸料沉降离心机的结构形式有立式和卧式两种,结构示意图见下图。
使用较多的是卧式,结构如下图所示。
它的主要工作部件是无孔沉降式转鼓、螺旋推料器、差速器以及转鼓的传动和过载保护装置。转鼓6通过左右空心轴的轴颈4、9支撑在轴承座内。螺旋推料器12由螺旋叶片和内筒组成,用轴支撑在转鼓内。传动装置由差速器2和皮带轮1组成,转鼓由电机经皮带轮1传动,转鼓带动差速器2外壳回转,经差速器变速后,由差速器的输出轴3带动螺旋推料器以一定的差速与转鼓同向回转。悬浮液经加料管1连续输送机内,从螺旋推料器内筒的进料孔7进入转鼓内,在离心力作用下,悬浮液在转鼓内形成环形液流,固相颗粒在离心力作用下沉降到转鼓的内壁上,由于差速器的差动作用使螺旋推料器与转鼓之间形成相对运动,沉渣被螺旋叶片推送到转鼓小端的干燥区进一步脱水,然后经卸渣孔13排出。在转鼓大端的端盖上开有3~8个圆形或椭圆形的澄清液溢流孔8,达到一定深度的澄清液便从此孔流出机外。
转鼓有圆筒形、圆锥形和筒锥组合形。圆锥形有利于固相脱水,圆筒形有利于液相澄清,筒锥形兼有两者的特点,是最常用的形式。螺旋推料器的螺旋叶片有整体式、带状式和断开式几种,螺旋多采用双头的,以利于转子平衡。螺旋叶片表面的粗糙度与耐磨性对机器的正常运转和使用寿命影响较大。若叶片表面太粗糙,使螺旋与沉渣之间的摩擦力大于转鼓与沉渣之间的摩擦力,则沉渣附在螺旋上而推不出料。所以螺旋叶片的推料表面需经抛光处理,对分离耐磨性物料、推料表面需作硬化处理,如喷涂硬化层、堆焊或镶硬质合金。
在螺旋沉降离心机中,沉渣沿转鼓内壁移动,全靠螺旋推料器与转鼓的相对运动来实现。两者同相运转,并维持一恒定的转速差,此转速差与转鼓转速之比称为转差率a,一般a=0.6%~4%,多数为1%~2%。对易分离的物料,转差率可取大些,难分离的细粘物料,应取小些。转鼓与螺旋推料器的转速差由差速器变速产生。常用的差速器有摆线针轮行星减速器和双级2K-H 渐开线圆柱齿轮减速器。前者多用于小功率传动,后者可用于大、中、小功率的传动。按照螺旋离心机的总体布置,有的将差速器装在转鼓大端,也有的装在小端,从整机载荷均匀角度考虑,差速器应装在转鼓的小端,这也有利于在转鼓大端安装进料管。
二、液位调节装置
为了使机器有较好的工艺适应性,澄清液的溢流半径应是可调的。目前卧式螺旋卸料沉降离心机常用的溢流挡板结构形式见下图和见下图所示。
图3-36是在转鼓大端盖上的溢流孔1设置能作径向移动并用螺钉定位的溢流挡板2。图3-37是带有偏心孔的溢流挡板,偏心溢流挡板2的周边有10个均布的螺孔,以便与转鼓大端盖1上的螺孔相连,溢流挡板上设有以o为圆心的偏心孔3,当改变这种溢流挡板周边螺孔与转鼓大端盖螺孔的连接位置时,就可改变溢流半径。由图3-37可见,采用这种偏心孔溢流挡板可方便地得到六种不同的溢流半径。
三、过载保护装置
为了保护差速器和螺旋推料器免受可能的超载,如沉渣量的突然加大、沉渣的堵塞,金属杂物卡住螺旋叶片等,一般螺旋卸料沉降离心机均设有过载保护装置。这种装置的结构型式较多。在差速器输入轴固定的情况下,多采用机械弹簧式、气控或电控机械式;在差速器输入轴旋转的情况下,多采用电气保护式。下图为电控机械式保护装置中的一种。这种保护装置由发送器与执行机构组成。当差速器超载时,借安全销1与中心齿轮伸出轴连接的转臂2,通过拉杆开始压缩发送器的弹簧4,拉杆在移动过程中以其凸端按压第一行程开关,从而切断电磁铁的电流,其铁芯便被弹簧8所顶起,通过杆9与10使三通阀11的旋板顺时针方向旋转,关闭进料口,物料停止进入离心机。差速器负荷恢复正常后,拉杆3便回到原来的位置,电磁铁7通电,吸下铁芯,三通阀的旋板便按逆时针方向旋转,打开进料口。当保护装置第一工位已经动作,而差速器的负荷仍然继续上升,拉杆继续移动,使第二个开关也跟着动作,切断电机电源并报警,最后切断安全销,使差速器与转鼓和螺旋同步旋转,以保护差速器或螺旋推料器不致损坏。
四、应用及维修
螺旋卸料离心机自问世以来,由于它具有分离因素高,单机生产能力大、功耗低,能实现悬浮液的脱水、澄清、分级的过程,对分离物料的适应性强,可以分离固相颗粒粒度 0.005~2mm, 固相含量1%~50%的悬浮液。特别是为过滤式离心机所难以解决的含细、粘、可压缩性固相的悬浮液的分离,开辟了一条有效途径,因而广泛应用于合成纤维、合成树脂、碳酸钙、聚氯乙烯、滑石粉、淀粉生产和污水处理等生产过程中,特别是石油化工、化纤及近代环境保护、三废处理的发展对工业废水及污泥脱水的需求,促进离心沉降分离技术和螺旋卸料离心机迅速发展,在较短时间内,多品种、多规格的螺旋卸料离心机在许多工业领域得到应用。例如:
工业和生活污水的分离脱水
淀粉洗涤、分级、脱水
大豆、麦类蛋白的脱水
鱼粉、鱼肉脱水
酒糟脱水
果汁的净化与果肉纤维的脱水
动、植物油的分离与净化
煤焦油的分离与净化
高岭土、石墨的分级与脱水
染料、颜料的分级与脱水
卧式螺旋卸料沉降离心机的转鼓直径为100~1400mm,目前生产使用较多的为200~600mm。转鼓的长径比 L/D(转鼓有效工作长度同最大直径之比)是很关键的参数,通常固相浓度高、粒子粗的物料常选用 L/D≤2的卧式螺旋卸料沉降离心机,难分离的物料常选用L/D≥3的卧式螺旋卸料沉降离心机。转鼓半锥角α是转鼓锥体部分母线与轴线之间的夹角,一般为5°~18°。转鼓的半锥角α大,有利于固相脱水,但螺旋的排料功率会增大,螺旋叶片的磨损速率也会增加,对易分离物料,一般选用a=10°~11°;而难分离的细粘物料一般选用α=6°~8°,可使沉渣的推送效率提高。
五、(欢迎冠名)品牌型号及主要参数
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