臥螺離心機的發(fā)展前景
行業(yè)動態(tài)
近幾年來，隨著我國石油事業(yè)的發(fā)展和大型市政污水處理廠的大量興建，臥螺離心機的應(yīng)用日益增多，一些國外品牌的臥螺離心機紛紛涌入中國市場，國內(nèi)的一些廠家也以比較低廉的價格進占市場。目前，進口設(shè)備的價格是國產(chǎn)設(shè)備的2～3倍，價格差距很大。但進口機在國內(nèi)仍占有很大的比重，在工業(yè)及市政污水處理中的污泥脫水領(lǐng)域，特別是一些新建的市政污水處理廠，采用的幾乎都是進口臥螺離心機。
1 國內(nèi)外設(shè)計理念對比
國內(nèi)外臥螺沉降式離心機的設(shè)計主要技術(shù)特點基本相同，但在技術(shù)細節(jié)上設(shè)計理念存在很大差異，主要表現(xiàn)在技術(shù)參數(shù)的選擇、材料的選擇、起動方式、驅(qū)動方式和差速器等方面有很大的不同。
（1）技術(shù)參數(shù)的選擇。
轉(zhuǎn)鼓直徑和長徑比、分離因數(shù)和螺旋頭數(shù)是臥螺沉降式離心機主要技術(shù)參數(shù)。轉(zhuǎn)鼓直徑越大，生產(chǎn)能力也越大，但受材料強度和加工難度的限制，轉(zhuǎn)鼓直徑不能大到一定數(shù)值。同樣，長徑比大，生產(chǎn)能力也越大，對于易分離的物料，長徑比取1～2，對于難分離的物料，長徑比取3～4，所以盡量選用長徑比大的機器，可以增加沉降區(qū)長度和干燥區(qū)長度，既利于沉降，又利于減少濾餅的含濕量。但制造較難，成本增加。
分離因數(shù)和轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速直接相關(guān)，它的選擇取決于懸浮液中固相顆粒的分離難易，轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速受到材料和軸承限制，所以在滿足使用要求時，盡可能采用較低轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速。一般，大直徑臥螺離心機分離因數(shù)都很低。
螺旋頭數(shù)可以是單頭、雙頭和多頭，難分離的物料一般采用單頭螺旋；需要產(chǎn)量大又易分離的物料，多采用多頭，但母液含固量會增加，在固控系統(tǒng)之中，一般采用雙頭螺旋。
（2）材料的選擇。
材料的強度性體現(xiàn)在離心機的轉(zhuǎn)速上。它也直接對體積流量和質(zhì)量流量產(chǎn)生影響，此外離心機的腐蝕也與其材料結(jié)構(gòu)有關(guān)。轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器通常用不銹鋼鑄造和焊接，或用高強度的不銹鋼和鈦鋼制造，也可用玻璃鋼制造。目前，國內(nèi)與國外設(shè)備中，主要部件都采用不銹鋼制造，尤其是轉(zhuǎn)鼓與螺旋部分全部采用不銹鋼，只有少數(shù)國外廠家可針對不同的處理對象及介質(zhì)的要求，采用合適的材質(zhì)。
（3）起動方式。
國內(nèi)外離心機廠家在離心機起動方面有不同的考慮。國外機器多帶有液力耦合器，而國內(nèi)機器由于制造技術(shù)原因大多是直接起動。
液力耦合器有兩種作用：一是具有使電動機輕載起動功能，能改善電動機的起動能力，確保電動機沉重負載輕快起動，降低電動機起動電流，實現(xiàn)軟加速，降低對電網(wǎng)的沖擊；二是具有過載保護功能，能有效地保護電動機和離心機在起動和超載時不受損壞，降低機器故障率，延長零部件和整機使用壽命。液力耦合器的充油量應(yīng)有一個較佳值。如充油量太滿，會造成起動電流長時間過高，引起停機。如果液力耦合器內(nèi)工作液較少，則液力耦合器滑差增大，傳遞的功率或轉(zhuǎn)矩會減少，使輸入轉(zhuǎn)速遠低于輸出轉(zhuǎn)速，而且液力耦合器溫度會升高。另外，工作液的選擇也比較重要，工作液密度越高，傳遞能力越強。工作液黏度越高，傳遞特性越不利。液力耦合器一般安裝有兩個易熔塞，在易熔塞的中心有一軟焊，在一定的溫度下會熔化。在離心機過載情況下，液力耦合器中的工作液會過熱，達到設(shè)定值時，易熔塞熔化，工作液噴出，功率的傳遞即被中斷，離心機聯(lián)鎖跳車。
（4）驅(qū)動方式。
在驅(qū)動方式上，國內(nèi)外有較大的差異，國外機型有多種不同的驅(qū)動方式，而國內(nèi)離心機驅(qū)動方式通常較為單一，采用較多的驅(qū)動方式為雙電動機結(jié)構(gòu)。
雙電動機驅(qū)動形式：即一臺電動機通過皮帶直接驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，另一臺電動機通過差速器驅(qū)動螺旋。
而進口設(shè)備中往往可提供除常用的雙電動機系統(tǒng)驅(qū)動方式外，還有多種驅(qū)動方式的選擇，常用驅(qū)動方式是采用液壓驅(qū)動，即轉(zhuǎn)鼓及螺旋分別由獨立的液壓系統(tǒng)驅(qū)動，具有其他驅(qū)動方式所不可比擬的優(yōu)點：更大的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩、更為簡便的速差控制方式以及更低的速差。這種驅(qū)動方式的缺點是設(shè)備成本較高，對液壓系統(tǒng)以及電控系統(tǒng)要求極高。由于液壓聯(lián)接點較多，存在泄漏的機會也較多。因此這種驅(qū)動方式對液壓元件的質(zhì)量和可靠性均有嚴格的要求。
（5）差速器方面。
由于臥螺離心機的轉(zhuǎn)鼓與了了螺旋之間速差小而扭矩大，一般差速器采用周轉(zhuǎn)輪系結(jié)構(gòu)即采用行星擺線針輪、漸開線齒輪差速器。國內(nèi)及國外離心機所采用的差速器結(jié)構(gòu)形式基本相同。一般多為雙級2K-H、3K、K-H-V等形式行星漸開線齒輪差速器或采用行星擺線針輪及漸開線齒輪差速器的組合形式。
由于差速器轉(zhuǎn)速高、傳遞扭矩大，對各零件在組裝過程中的間隙調(diào)整要求特別高、離心機生產(chǎn)廠家往往需要專門設(shè)計及加工。國內(nèi)很多廠家進行過差速器的國產(chǎn)化嘗試，其中部分廠家的機械加工精度以及某些性能基本已達到國際水平，但從整體來看，尤其是在裝配精度和裝配經(jīng)驗仍存在一定差距，加之主要部件選用材質(zhì)不當或受材料質(zhì)量的制約，往往造成差速器達不到設(shè)計要求，效率低，壽命短。因此差速器的關(guān)鍵不僅取決于制造質(zhì)量，更重要的是裝配質(zhì)量和材料的選擇。目前國內(nèi)很多廠家往往采用進口差速器來滿足設(shè)備的性能。
2 結(jié)語
我國臥螺離心機工業(yè)起步較晚，但在某些性能方面，已經(jīng)達到了國際先進水平，且已有部分廠家的離心機在某些專項技術(shù)上達到甚至超過了國外離心機。但不可否認的是，我國離心機制造行業(yè)的整體水平與國外的離心機還存在一定的差距，尤其體現(xiàn)在整機可靠性、穩(wěn)定性、使用壽命、裝配精度、操作的靈活性、人性化以及某些新技術(shù)的應(yīng)用等方面。建議國內(nèi)離心機制造商能從多方面考慮進行設(shè)計，從設(shè)備的加工精度、材料研發(fā)、工藝技術(shù)發(fā)展等方面加大力度，使我國的臥螺離心機新技術(shù)應(yīng)用、生產(chǎn)技術(shù)等方面得到進一步提高。
