臥式螺旋沉降離心機(jī)選型因素研究
技術(shù)支持
臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)簡(jiǎn)稱臥螺離心機(jī)，是國(guó)際上20世紀(jì)50年代出現(xiàn)的分離機(jī)械。具有連續(xù)操作、處理量大、單位產(chǎn)量耗電量低、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。影響離心機(jī)運(yùn)行及處理效果的因素有很多。首先有離心機(jī)機(jī)械因素，如轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速差、轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)徑比、半錐角、螺旋葉片以及螺旋類型等。其次還有工藝及系統(tǒng)設(shè)計(jì)因素，如污泥性質(zhì)與預(yù)處理方法、配套輔助設(shè)備、脫水系統(tǒng)中離心機(jī)備用率等。這兩類因素都直接或間接地影響著污泥的離心脫水效果及處理能力。另外，對(duì)于使用方來(lái)說(shuō)，離心機(jī)不僅要脫水效果好、處理能力高，還要運(yùn)行維修方便經(jīng)濟(jì)，因此離心機(jī)選型還要考慮離心機(jī)的易損件的耐磨性、主要部件的維修便捷、能耗指標(biāo)等方面內(nèi)容。
1 臥螺離心機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
臥螺離心機(jī)是采用離心沉降法來(lái)分離懸浮液的機(jī)器，它將細(xì)小顆粒（粒徑d≤5μm）的懸浮液經(jīng)過(guò)固液分離，使懸浮液變?yōu)橄鄬?duì)干凈的液體和固體狀泥渣。其分離原理是利用固液兩相的密度差，在離心力的作用下，加快固相顆粒的沉降速度來(lái)實(shí)現(xiàn)固液分離。臥螺離心機(jī)主要由轉(zhuǎn)鼓、螺旋、差速系統(tǒng)、液位擋板、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成。
臥螺離心機(jī)分離過(guò)程為：污泥和絮凝劑藥液經(jīng)入口管道被送入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)混合腔。轉(zhuǎn)鼓前方設(shè)計(jì)有一個(gè)錐段，根據(jù)物料性質(zhì)的不同，物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁以設(shè)計(jì)速度高速旋轉(zhuǎn)，沿著轉(zhuǎn)鼓殼體形成一個(gè)同心液層，稱為液環(huán)層。物料內(nèi)所含的固體在離心力的作用下沉積到轉(zhuǎn)鼓壁上，再通過(guò)螺旋的運(yùn)轉(zhuǎn)將干物料推至轉(zhuǎn)鼓錐端，上清液則從轉(zhuǎn)鼓大端排出，實(shí)現(xiàn)固液分離。在機(jī)殼內(nèi)，轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器由兩個(gè)同心軸承相連接，主電動(dòng)機(jī)通過(guò)V帶輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓通過(guò)左軸承處的空心軸與差速器的外殼相連接，差速器的輸出軸帶動(dòng)螺旋輸送器與轉(zhuǎn)鼓同向轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)速不同。
2 與臥螺離心機(jī)脫水效果有關(guān)的因素
轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、污泥投配速率與停留時(shí)間是影響污泥脫水效果的主要因素，即脫水后的污泥含水率是分離因數(shù)和時(shí)間的函數(shù)。當(dāng)離心時(shí)間恒定時(shí)，污泥含水率是分離因數(shù)的函數(shù)，污泥含水率隨分離因數(shù)增大而變小。
2.1 分離因數(shù)及轉(zhuǎn)速
2.1.1 分離因數(shù)
分離因數(shù)的含義：在同一萃取體系內(nèi)兩種溶質(zhì)在同樣條件下分配系數(shù)的比值。分離因數(shù)愈大，說(shuō)明兩種溶質(zhì)分離效果愈好。分離因數(shù)等于1，這兩種溶質(zhì)就分不開(kāi)了。
臥螺離心機(jī)是利用固液兩相的密度差，在離心力的作用下，加快固相顆粒的沉降速度來(lái)實(shí)現(xiàn)固液分離的。在澄清過(guò)程中，懸浮固體受到離心力以及與此相反的浮力和流動(dòng)阻力的作用，而澄清速度是上述各個(gè)力綜合作用的結(jié)果。衡量離心分離機(jī)分離性能的重要指標(biāo)是分離因數(shù)（相對(duì)離心力），它表示被分離物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)所受的離心力與其重力的比值，即實(shí)際離心力轉(zhuǎn)化為重力加速度的倍數(shù)。分離因數(shù)越大，通常分離也越迅速，分離效果越好。
分離因數(shù)與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的平方成正比，轉(zhuǎn)速越高，分離因數(shù)越大，離心機(jī)的分離效果越好。因此，對(duì)固體顆粒小、液體粘度大的和難分離的懸浮液或乳濁液，要采用分離因數(shù)大（轉(zhuǎn)速高或直徑較大）的離心機(jī)。需要指出的是，分離因數(shù)不是臥螺離心機(jī)分離能力的唯一決定性參數(shù)，而是理想條件下計(jì)算出的理論值，所以分離因數(shù)相同的不同臥螺離心機(jī)，在不同的實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有很大差別。
2.1.2 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速
要提高離心機(jī)的分離因數(shù)，通常提高轉(zhuǎn)速的辦法比增加轉(zhuǎn)鼓直徑的方法更為直接有效（修改轉(zhuǎn)鼓直徑要修改一系列與之有關(guān)的配件尺寸），所以提高轉(zhuǎn)速的方法在實(shí)際的應(yīng)用中相對(duì)更容易操作一些。但是分離因數(shù)的提高是有限度的，其極限值取決于轉(zhuǎn)鼓材料的強(qiáng)度和密度。另外轉(zhuǎn)速過(guò)高，也會(huì)使得固相出料過(guò)于堅(jiān)硬而堵塞螺旋，需要經(jīng)常停機(jī)清洗，影響離心機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
總之，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速越高，則脫水效果越好，但是，高轉(zhuǎn)速對(duì)材料的要求高，機(jī)械的磨損亦增大。所以在滿足使用要求時(shí)，盡可能采用較低轉(zhuǎn)速。一般地，大直徑離心機(jī)轉(zhuǎn)速都較低，分離因數(shù)也低，而一些小規(guī)格的離心機(jī)轉(zhuǎn)速高，分離因數(shù)高。
2.2 轉(zhuǎn)速差、扭矩和差速器
轉(zhuǎn)速差是轉(zhuǎn)鼓與螺旋輸送器的絕對(duì)轉(zhuǎn)速之差。轉(zhuǎn)速差大，輸渣量大，但也帶來(lái)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體攪動(dòng)量大，污泥停留時(shí)間短，分離液中含固量增加，出泥濕度增大的問(wèn)題。轉(zhuǎn)差太小，會(huì)使螺旋的輸渣量降低，同時(shí)差速器的扭矩會(huì)明顯增大（通常臥螺離心機(jī)的推料扭矩在3400～3500N·m）。所以，當(dāng)分離易分離的物料時(shí)，轉(zhuǎn)速差可適當(dāng)大些；當(dāng)分離難分離物料時(shí)（如市政污泥，轉(zhuǎn)速差以5～20r/min為宜）。通常要實(shí)現(xiàn)離心高干度脫水，可通過(guò)兩個(gè)途徑獲得：
（1）提高轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速來(lái)加大分離因數(shù)。但高轉(zhuǎn)速帶來(lái)高功耗、高噪音和高磨損，并會(huì)降低絮凝劑效率。
（2）減少轉(zhuǎn)鼓與螺旋輸送器之間的轉(zhuǎn)速差。但降低轉(zhuǎn)速差會(huì)增大輸送器的推料扭矩。
差速器：差速器是臥螺離心機(jī)中最復(fù)雜、最重要的部件，其性能高低、制造質(zhì)量等決定了整臺(tái)離心機(jī)的正常運(yùn)行。差速器結(jié)構(gòu)形式很多，有機(jī)械式、液壓式、電磁式（已漸被淘汰）。目前臥螺離心機(jī)差速器已經(jīng)由原來(lái)不可調(diào)速的機(jī)械差速器發(fā)展為可調(diào)速的雙驅(qū)動(dòng)機(jī)械差速器（簡(jiǎn)稱雙電機(jī)型）。目前臥螺離心機(jī)最常用的是雙電機(jī)型和液壓型。差速器類型不同，離心機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式也不同，因此對(duì)差速器類型的選擇決定了離心機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的選擇。
2.3 轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)徑比
轉(zhuǎn)鼓直徑越大，有效長(zhǎng)度越長(zhǎng)，其有效沉降面積越大，處理能力也越大，物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)間也越長(zhǎng)，在相同的轉(zhuǎn)速下，其分離因數(shù)就越大，分離效果越好。但受到材料的限制，離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓直徑不可能無(wú)限制地增加，因?yàn)殡S著直徑的增加可允許的最大速度會(huì)隨材料堅(jiān)固性的降低而降低，從而離心力也相應(yīng)降低。通常轉(zhuǎn)鼓直徑在200～1000mm，長(zhǎng)徑比在3～4。據(jù)了解，對(duì)于市政污水處理行業(yè)用的離心機(jī)，目前國(guó)外離心機(jī)廠家最大長(zhǎng)徑比可為4.8，但較多的機(jī)型長(zhǎng)徑比多為4；國(guó)內(nèi)離心機(jī)廠家最大長(zhǎng)徑比可為4.4，但大多數(shù)機(jī)型長(zhǎng)徑比在4.2～4.4。現(xiàn)在臥螺離心機(jī)的發(fā)展有傾向于高轉(zhuǎn)速大長(zhǎng)徑比的趨勢(shì)，這種設(shè)備更加能夠適應(yīng)低濃度污泥的處理，泥餅干度更好。
另外，在相同處理量的情況下，大轉(zhuǎn)鼓直徑的離心機(jī)可以以較低的轉(zhuǎn)速差運(yùn)行，原因是大轉(zhuǎn)鼓直徑的螺旋輸渣能力較大，要達(dá)到相同的輸渣能力，小轉(zhuǎn)鼓直徑的離心機(jī)必須靠提高轉(zhuǎn)速差來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.4 轉(zhuǎn)鼓半錐角
轉(zhuǎn)鼓半錐角是指轉(zhuǎn)鼓錐體部分母線與軸線之間的夾角。錐角大，沉渣在干燥區(qū)所受到的離心壓力大，有利于沉渣脫水，所以，對(duì)于粗粒子、高濃度物料的脫水，轉(zhuǎn)鼓的錐角可以大些。錐角大，雖然有利于固相脫水，但螺旋的推料功率會(huì)增大，螺旋的葉片磨損速率會(huì)增加。轉(zhuǎn)鼓半錐角是離心機(jī)設(shè)計(jì)中較為重要的參數(shù)。從澄清效果來(lái)講，要求錐角盡可能大一些。而從輸渣和脫水效果來(lái)講，要求錐角盡可能小些。由于輸渣是離心機(jī)正常工作的必要條件，因此最佳設(shè)計(jì)必須首先滿足輸渣條件。對(duì)于難分離的物料如活性污泥半錐角一般在6°以內(nèi)，以便降低沉渣的回流速度。對(duì)一般物料半錐角在10°以內(nèi)就能保證沉渣的順利輸送。
2.5 溢流內(nèi)徑
溢流半徑小，機(jī)內(nèi)液池深，有利于固相粒子沉降，但過(guò)小的溢流內(nèi)徑使得沉降區(qū)增加，致使干燥區(qū)長(zhǎng)度減小，沉渣在干燥區(qū)停留時(shí)間縮短，沉渣含濕量增加。所以溢流口內(nèi)徑改變需根據(jù)工藝綜合考慮。
2.6 螺旋葉片及類型
螺旋葉片是離心機(jī)主要構(gòu)件，作用是輸送沉降的固體并順利排渣，它不僅是卸料裝置，也決定設(shè)備的生產(chǎn)能力、使用壽命和分離效果。螺旋葉片可以是單頭、雙頭，也可以是多頭。當(dāng)螺旋頭數(shù)增加，輸渣效率增加，但會(huì)增加對(duì)沉降區(qū)流體的擾動(dòng)，從而使得分離液含固量增加。臥螺離心機(jī)大多數(shù)采用單頭螺旋。螺旋類型根據(jù)液體和固體在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)相對(duì)移動(dòng)的方式不同，分為逆流式和順流式。
逆流式離心機(jī)的加料腔在螺旋中部，也就是位于干燥區(qū)和沉降區(qū)之間的邊界附近，以保證液相有足夠的沉降距離，但固相僅能停留其通過(guò)圓錐部位所需的時(shí)間，因此要求有較高的離心力。
順流式離心機(jī)由于進(jìn)料口在轉(zhuǎn)鼓端部，避免了逆流式的湍流，保證沉渣不受干擾，離心機(jī)全長(zhǎng)都起到了沉降作用，懸浮液在機(jī)內(nèi)停留時(shí)間增長(zhǎng)，從而使分離效果得到提高。由于沉降時(shí)間延長(zhǎng)和沒(méi)有干擾，可有效地減少絮凝劑的使用量，使機(jī)內(nèi)流體的流動(dòng)狀態(tài)得到了很大改善，并且可加大轉(zhuǎn)鼓直徑來(lái)提高離心力，因此轉(zhuǎn)速可顯著降低，節(jié)省電力消耗，同時(shí)減少噪音，延長(zhǎng)機(jī)器的壽命。順流式螺旋結(jié)構(gòu)的離心機(jī)特別適用于固液密度差小，固相沉降性能差，固相含量低的難分離物料。但順流式離心機(jī)的濾液是靠撇液管排出，濾液通過(guò)撇液管時(shí)未分離出的固相顆粒會(huì)再分離而沉積在撇液管內(nèi)，日久會(huì)堵塞撇液管通道，需定期沖洗。
2.7 液環(huán)層厚度
液環(huán)層厚度是工藝優(yōu)化的一個(gè)重要參數(shù)，直接影響離心機(jī)的有效沉降容積和干燥區(qū)長(zhǎng)度。一般是停機(jī)狀態(tài)下通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)液位擋板的高低來(lái)實(shí)現(xiàn)，調(diào)整時(shí)必須確保各個(gè)液位擋板的高低一致，否則會(huì)導(dǎo)致離心機(jī)運(yùn)行時(shí)劇烈振動(dòng)，也有部分國(guó)外廠商可以實(shí)現(xiàn)液環(huán)層厚度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。液環(huán)層厚度增加，沉降面積增大，物料在機(jī)內(nèi)停留時(shí)間也相應(yīng)增加，其結(jié)果是濾液質(zhì)量提高，但同時(shí)機(jī)內(nèi)的干燥區(qū)長(zhǎng)度縮短，導(dǎo)致泥餅干度降低；相反，減少液環(huán)層厚度可獲得較高的泥餅含固率，但要以犧牲濾液質(zhì)量為代價(jià)。因此應(yīng)合理地調(diào)節(jié)液位擋板的高低使泥餅干度與濾液質(zhì)量達(dá)到最佳組合。
3 與臥螺離心機(jī)處理能力有關(guān)的因素
臥螺離心機(jī)實(shí)際處理能力與銘牌標(biāo)稱處理能力并不完全一致，其實(shí)際處理能力與進(jìn)泥含水率、污泥性質(zhì)以及污水處理工藝有關(guān)。因此，除了上文所述運(yùn)用技術(shù)參數(shù)考慮臥螺離心機(jī)的選型外，對(duì)整套系統(tǒng)而言，要確定污泥總處理量、離心機(jī)總臺(tái)數(shù)以及離心機(jī)備用率等。確定這些問(wèn)題，需要考慮以下因素。
3.1 含水率
臥螺離心機(jī)處理能力與進(jìn)泥含水率有關(guān)。不同的污泥有不同的特性，含水率差異很大。污泥中的水分存在三種形式：游離水、毛細(xì)水、內(nèi)部水，而通常情況下污泥濃縮或離心脫水主要是去掉游離水的一部分，對(duì)于毛細(xì)水及內(nèi)部水主要通過(guò)物理方法分離及干化分離。污泥處理工藝中二沉池的污泥（剩余污泥或消化污泥）比初沉池的污泥揮發(fā)性固體含量偏低，有機(jī)物成分高，污泥中的毛細(xì)水和內(nèi)部水多，含水率高且不易離心脫除。另外根據(jù)污泥體積、相對(duì)密度與含水率的關(guān)系：當(dāng)污泥含水率由99%降到98%，由97%降到94%，或由95%降到90%，其污泥體積均能減少一半。
3.2 干固體負(fù)荷
離心機(jī)處理能力包括離心機(jī)的干固體負(fù)荷和水力負(fù)荷。固體負(fù)荷數(shù)直接和廠家的離心機(jī)型號(hào)掛鉤。干固體負(fù)荷是指每小時(shí)處理的不揮發(fā)固體（干污泥，DS）質(zhì)量，以kgDS/h表示。水力負(fù)荷指進(jìn)入離心機(jī)的污泥流量，以m3/h表示，它與離心機(jī)進(jìn)泥濃度（MLSS，kg/m3）的乘積即為干固體負(fù)荷。在實(shí)際運(yùn)行中，必須通過(guò)調(diào)整水力負(fù)荷來(lái)保證進(jìn)入離心機(jī)干固體負(fù)荷不超過(guò)離心機(jī)的最大承受能力，否則多余的干固體負(fù)荷將從上清液中排出，上清液的懸浮物會(huì)急劇增多，并增加離心機(jī)電機(jī)的負(fù)荷。
由于初沉池污泥的濃度高（35g/L），離心機(jī)的干固體負(fù)荷可以達(dá)405kgDS/h，二沉池污泥因沒(méi)有污泥濃縮池，進(jìn)泥濃度低（7.5g/L），干固體負(fù)荷只能達(dá)到85～120kgDS/h，離心機(jī)幾乎等于空轉(zhuǎn)，單位時(shí)間內(nèi)的處理能力大大降低，而且運(yùn)行時(shí)必須增加PAM的投加量，才能取得良好的脫水效果。與污泥處理工藝有關(guān)的污泥含水率高低關(guān)系到離心機(jī)處理能力大小，因此確定離心機(jī)處理能力時(shí)，還要重點(diǎn)考慮污水處理廠的污泥處理工藝，是否已經(jīng)設(shè)置污泥濃縮環(huán)節(jié)，以及離心機(jī)進(jìn)料含水率的變化情況。故對(duì)于低濃度的污泥，如二沉池未濃縮污泥最好經(jīng)過(guò)濃縮處理（如濃縮機(jī)濃縮后處理），或者與高濃度污泥（如一沉池污泥）混合后進(jìn)行脫水處理。
離心機(jī)的污泥處理能力中的水力負(fù)荷與污水處理廠總處理規(guī)模關(guān)聯(lián)，而干固體負(fù)荷與污泥處理工藝、污泥進(jìn)泥濃度關(guān)聯(lián)。在確定離心機(jī)處理能力時(shí)都應(yīng)重點(diǎn)考慮以上關(guān)聯(lián)因素。因此，確定離心機(jī)處理能力時(shí)要綜合考慮以下幾點(diǎn)：
（1）必須保證離心機(jī)具有較高的進(jìn)泥濃度。
（2）在正常污泥濃度情況下，應(yīng)保證最大處理干固體負(fù)荷在設(shè)備廠商標(biāo)定的設(shè)備理論負(fù)荷的70%～90%為宜。
（3）要避免設(shè)備利用率過(guò)低（如果進(jìn)入離心機(jī)的干固體負(fù)荷小于離心機(jī)的最大承受能力的70%，離心機(jī)幾乎等于空轉(zhuǎn)，處理量相對(duì)降低），同時(shí)也要避免離心機(jī)長(zhǎng)期在高負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)而造成設(shè)備損耗加快，維護(hù)周期縮短。
4 與運(yùn)營(yíng)維護(hù)有關(guān)的因素
臥螺離心機(jī)選擇是否得當(dāng)，除了考慮與脫泥效果、處理能力有關(guān)的技術(shù)因素外，還要考慮與運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理有關(guān)的因素。離心機(jī)在污水處理廠投入運(yùn)行后，電耗、藥耗、配件備件采購(gòu)費(fèi)、維護(hù)費(fèi)用等也是衡量離心機(jī)綜合使用情況優(yōu)劣的重要指標(biāo)。對(duì)使用方來(lái)說(shuō)，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用、維修費(fèi)用、配件備件采購(gòu)成本、維護(hù)維修及時(shí)性等都是需要密切關(guān)心的內(nèi)容。
4.1 能耗
關(guān)于臥螺離心機(jī)的能耗研究：臥螺離心機(jī)由于螺旋的存在，使其轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部的流體動(dòng)力學(xué)特性十分復(fù)雜，因此影響其能耗的因素的多方面的。臥螺離心機(jī)所消耗的功率包括正常啟動(dòng)所需要的功率和正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的功率，其數(shù)值大小與操作方式及具體結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。正常啟動(dòng)所需要的功率主要是指啟動(dòng)轉(zhuǎn)鼓所需要的功率；正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的功率主要指啟動(dòng)物料達(dá)到操作轉(zhuǎn)速所需要的功率、克服支撐軸承摩擦所需的功率、克服轉(zhuǎn)鼓以及物料與空氣摩擦所需要的功率、卸料所需要的功率等幾個(gè)方面。臥螺離心機(jī)的能耗研究，涉及到離心機(jī)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的改變對(duì)離心機(jī)分離性能的系統(tǒng)影響，必須從功率消耗的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式和傳動(dòng)方式進(jìn)行深入研究。
目前，對(duì)臥螺離心機(jī)能耗的研究?jī)H停留在一些流動(dòng)機(jī)理的定性研究上，還缺乏深入的定量研究。在臥螺離心機(jī)選型中，關(guān)于機(jī)械差速器離心機(jī)和液壓差速器離心機(jī)能耗孰高孰低問(wèn)題，不同的廠家因?yàn)樗幜?chǎng)不同，說(shuō)法莫衷一是。根據(jù)國(guó)內(nèi)有關(guān)資料的研究結(jié)論來(lái)看，到目前為止，對(duì)臥螺離心機(jī)消耗功率的研究，尚未獲得系統(tǒng)的研究結(jié)果。因此，廠家提供的不同類型臥螺離心機(jī)能耗的比較經(jīng)驗(yàn)，其研究分析數(shù)據(jù)僅居于對(duì)啟動(dòng)功率的比較基礎(chǔ)上，不能涵蓋實(shí)際所消耗的全部功率。
4.2 維修維護(hù)
4.2.1 主要部件——差速器的修復(fù)
差速器是臥螺離心機(jī)的重要部件，也是維修費(fèi)用最高的部件。根據(jù)差速器的修復(fù)情況，有如下經(jīng)驗(yàn)可供臥螺離心機(jī)選型時(shí)參考。
4.2.1.1 機(jī)械差速器
（1）常規(guī)保養(yǎng)的內(nèi)容：
①定期更換輸入、輸出軸的軸承。
②齒輪箱內(nèi)部清潔。
③偏心軸承檢查，如有必要，則需更換。通常，如果保養(yǎng)得當(dāng)，偏心軸承的使用壽命要長(zhǎng)得多。
④齒輪盤(pán)、偏心軸、針輪、輸入/輸出軸與殼體探傷檢測(cè)和表面磨損情況檢查。
（2）造成齒輪箱損壞的原因分析：
①潤(rùn)滑不當(dāng)，沒(méi)有按時(shí)加油（油脂潤(rùn)滑）。
②沒(méi)有按時(shí)更換油。
③軸封損壞，造成齒輪箱進(jìn)水或進(jìn)雜質(zhì)。
④排渣口堵塞，引起脫水機(jī)扭矩沖擊過(guò)大。
⑤長(zhǎng)期停機(jī)，沒(méi)有對(duì)脫水機(jī)進(jìn)行必要的防腐維護(hù)，造成軸承、齒輪盤(pán)等部件銹蝕。
總的來(lái)說(shuō)，其使用壽命約16000h，大小齒輪箱的常規(guī)保養(yǎng)費(fèi)用大約10萬(wàn)元人民幣，廠家維修時(shí)間2～4周。
4.2.1.2 液壓差速器
（1）進(jìn)口設(shè)備。德國(guó)HILLER、英國(guó)CENTPIQUIP、瑞典NOXON等都推出了液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)，這些公司的離心機(jī)是各公司自己生產(chǎn)的，液壓差速器是從VISCOTHERM公司采購(gòu)的。目前國(guó)產(chǎn)離心機(jī)如上海離心機(jī)研究所用差速器也是VISCOTHERM品牌，該類液壓差速器在整個(gè)國(guó)際上有上千臺(tái)在使用，在國(guó)內(nèi)約有30臺(tái)在使用，故障率低。進(jìn)口液壓差速器轉(zhuǎn)速在3000r/min以下時(shí)，理論使用壽命20000h。但是一旦損壞修理和更換的價(jià)格較高（約30萬(wàn)元人民幣），維修周期較長(zhǎng)（6個(gè)月以上），通常離心機(jī)廠家有備貨。
（2）國(guó)產(chǎn)設(shè)備。國(guó)產(chǎn)液壓差速器故障率比進(jìn)口設(shè)備（VISCOTHERM）高，轉(zhuǎn)速在3000r/min以下時(shí)理論使用壽命5000h。國(guó)產(chǎn)差速器必須在需要高速分離才能達(dá)到分離的情況下使用。其損壞表現(xiàn)：
①液壓馬達(dá)定期更換。
②液壓馬達(dá)磨損和密封損壞。差速器采購(gòu)成本是進(jìn)口液壓差速器的約1/10，維修費(fèi)用也低，廠家維修時(shí)間約3～4周。以上比較選取了轉(zhuǎn)鼓直徑為530mm的離心機(jī)，轉(zhuǎn)速3000r/min，分離因數(shù)2650，以96%進(jìn)料污泥含水率計(jì)，單機(jī)處理能力40m3/h，脫水后泥餅含固率≥25%。
4.2.2 螺旋的磨損及修復(fù)
離心機(jī)的葉片（尤其是葉片的外部邊緣）是離心機(jī)應(yīng)力最集中的地方，也是最易磨損的部件。尤其是當(dāng)進(jìn)泥物料中泥沙含量大（如羅芳污水處理廠），沉渣與螺旋葉片的摩擦力大于沉渣與轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面的摩擦力，則沉渣就粘附在螺旋葉片上并和螺旋一起旋轉(zhuǎn)，這樣就發(fā)生轉(zhuǎn)鼓堵料、螺旋葉片嚴(yán)重磨損的情況。為防止這種情況發(fā)生，對(duì)離心機(jī)葉片材料必須要求具有高的硬度和耐磨性（通常要求螺旋葉片材料與轉(zhuǎn)鼓材料一致，至少是S31608或S31603）。一般廠家為提高螺旋葉片表面的硬度和耐磨性，主要采用了三種方法進(jìn)行處理，可供用戶參考選擇。
①螺旋葉片表面堆焊硬質(zhì)合金。
②可更換的耐磨扇形片（國(guó)內(nèi)外主要廠家的離心機(jī)在與污泥接觸的螺旋葉片外緣采用了燒結(jié)耐磨合金片或陶瓷片鑲嵌工藝，可方便更換）。
③表面噴涂耐磨層。從使用經(jīng)驗(yàn)和效果來(lái)看，螺旋葉片表面堆焊硬質(zhì)合金多用碳化鎢材料，成本較低；而可更換的耐磨扇形片是用埋頭螺釘固定在支撐螺旋葉片上，使得螺旋的修復(fù)大大簡(jiǎn)化，方便單個(gè)局部更換，但整體更換成本相對(duì)較高。
5 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上討論和分析可以看出，與離心機(jī)選型相關(guān)的因素很多，并且因素間又相互影響，交叉作用。因此想要達(dá)到臥螺離心機(jī)分離效果好、選型得當(dāng)，就應(yīng)當(dāng)深入研究臥螺離心機(jī)機(jī)械性能技術(shù)理論，綜合考慮污水處理工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，并結(jié)合臥螺離心機(jī)運(yùn)行維護(hù)情況以及國(guó)內(nèi)外各廠家離心機(jī)的使用性能和經(jīng)濟(jì)成本綜合考慮。
在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，離心機(jī)的選型關(guān)系到工程項(xiàng)目的成功。選用了合理的機(jī)型，從而使能耗降低，控制簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量高。選用機(jī)型不當(dāng)，使得生產(chǎn)不能繼續(xù)，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。離心機(jī)選型中機(jī)械方面的因素主要對(duì)離心機(jī)的脫水效果有所影響，而工藝及設(shè)計(jì)方面的因素則影響到離心機(jī)的脫水處理能力，而作為離心機(jī)的使用者來(lái)說(shuō)，更要考慮離心機(jī)今后的使用運(yùn)行維護(hù)情況。如果既能將每個(gè)問(wèn)題都考慮得全面具體，又能很好地協(xié)調(diào)各方面的相互配合和制約關(guān)系，就能讓臥螺離心機(jī)更好地服務(wù)于市政污水處理行業(yè)。
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