錐轉(zhuǎn)鼓及臥式螺旋卸料沉降離心機的設(shè)計與開發(fā)
技術(shù)支持
臥式螺旋卸料沉降離心機的錐轉(zhuǎn)鼓出料口部位，一般的結(jié)構(gòu)為在錐轉(zhuǎn)鼓的徑向有幾個等分的圓孔，然后在圓孔中裝有保護套，這個保護套一般會有合金鋼或陶瓷及硬質(zhì)合金制作。這種結(jié)構(gòu)會有幾個方面的不足：一是由于圓孔受到開孔數(shù)量和零件強度的限制，出料口的總出料面積是受限的，這樣如果含渣量大時出料會受到影響，從而影響到機器的工作效率，第二這種結(jié)構(gòu)固相容易積料，增加了機器的磨損，物料在機器里的殘留，會導(dǎo)致一些物料變質(zhì)，增加了工藝控制的難度，三是由于保護套與錐轉(zhuǎn)鼓聯(lián)接時需要用螺釘緊固再加粘接劑聯(lián)接，由于粘接劑的使用會不滿足一些物料的工藝要求。因此需要對離心機設(shè)備進行設(shè)計開發(fā)，有效解決上述問題。
1 臥式螺旋卸料沉降離心機工作原理
臥式螺旋卸料沉降離心機是一種利用離心沉降原理分離懸浮液的設(shè)備，其相對于傳統(tǒng)的脫水設(shè)備具有應(yīng)用范圍廣、占地面積小、工作人員使用人數(shù)少，作業(yè)強度低、設(shè)備養(yǎng)護便捷、運行期限較長、操作費用少以及分離效果容易控制等特點，因此可以廣泛的應(yīng)用于環(huán)保機構(gòu)以及化學(xué)工業(yè)企業(yè)等，隨著煤礦業(yè)等產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，礦山設(shè)備的不斷改善，臥式螺旋卸料沉降離心機成為煤泥水處理等設(shè)備中較為關(guān)鍵的重要組成部分，從長遠角度看具有可以替代壓濾機的趨勢。
臥式螺旋離心機設(shè)備通常包括機架、機罩、主軸承、轉(zhuǎn)鼓、螺旋、差速器、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及安全保護系統(tǒng)等組成，轉(zhuǎn)鼓利用主電機設(shè)備通過主帶輪進行拖動，螺旋利用副電機裝置通過副帶輪差速器拖動，主電機以及副電機均能夠利用變頻器設(shè)備使用共母線的方式進行控制，一方面可以完成能量的共享，另外一方面還可以有效及時的對差轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，確保臥式螺旋離心機設(shè)備較為穩(wěn)定的分離效果。
高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部有輸料螺旋，其旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)鼓相同，不過兩者之間由差速器產(chǎn)生了一定的速度差，物料經(jīng)過進料管進入到螺旋內(nèi)筒之中，從進料口產(chǎn)生了一定的速度差，物料經(jīng)過進料管進入到螺旋內(nèi)筒之中，從進料口進入到轉(zhuǎn)鼓之內(nèi)，在離心力的作用下，比較重的固相物料沉積在轉(zhuǎn)鼓壁上，形成了沉渣層，螺旋將沉積的固相物料連續(xù)不斷的推到轉(zhuǎn)鼓錐端，通過排渣口排出設(shè)備外部，比較輕的液相物料形成內(nèi)層液環(huán)，由轉(zhuǎn)鼓大端溢流口連續(xù)溢出轉(zhuǎn)鼓，經(jīng)排液口排出設(shè)備外部。
分離因數(shù)是離心機分離設(shè)備分離能力的主要參數(shù)，是代表離心機性能的重要參數(shù)之一，確定分離因數(shù)的時候，主要取決于懸浮液體重固相顆粒分離的難易程度，同時考慮生產(chǎn)能力、轉(zhuǎn)鼓強度以及功率的耗用，分離因數(shù)越高，則分離效果越好，不過轉(zhuǎn)鼓的強度與轉(zhuǎn)速的二次方成正比，因此受到轉(zhuǎn)鼓的許用轉(zhuǎn)速的制約，在滿足生產(chǎn)能力和分離效果的前提下，盡可能采用較低的分離因數(shù)。
2 錐轉(zhuǎn)鼓及臥式螺旋卸料沉降離心機的設(shè)計要點
2.1 錐轉(zhuǎn)鼓設(shè)計
對于本項目中的臥式螺旋卸料沉降離心機而言，其錐轉(zhuǎn)鼓部件具有一個錐形內(nèi)壁和一個與錐形內(nèi)壁連接的環(huán)形的支撐凸臺；錐轉(zhuǎn)鼓的外壁安裝有防磨板。由于出渣通道改為半圓形出料，物料在此已無堆積的可能，從而令機器的排料更順暢，從而在有些物料的處理中會增大機器的處理量和處理效果，同時也由于殘留減少，對工藝具有較好的穩(wěn)定性，從而更加適合工藝要求。
臥式螺旋卸料沉降離心機的錐轉(zhuǎn)鼓出料口的新結(jié)構(gòu)，采用了硬質(zhì)合金耐磨套，在安裝時環(huán)形壓塊通過螺釘固定在錐轉(zhuǎn)鼓上，弧形防磨塊通過扇形塊的小端蓋軸的壓緊和限位被牢牢的固定在機器中。本項目的臥式螺旋卸料沉降離心機不需要依靠粘接劑，物料不殘留，耐磨性更強，錐轉(zhuǎn)鼓的母體受到了較大限度的保護，從而使機器適應(yīng)性更廣，也增加了機器的運行期限。防磨板、弧形防磨塊和環(huán)形壓塊均為硬質(zhì)合金制成，耐磨性更強也更容易更換，耐磨件的厚度可以根據(jù)實際需要進行確定從而使機器更加耐磨，延長了更換周期，降低使用成本。
2.2 出渣通道設(shè)計
錐轉(zhuǎn)鼓還具有若干沿周向分布的出渣通道；出渣通道的底側(cè)連接至支撐凸臺，每個出渣通道的一側(cè)內(nèi)壁與相鄰的出渣通道的一側(cè)內(nèi)壁相連形成圓弧形內(nèi)壁，每個弧形內(nèi)壁上設(shè)置有一個弧形防磨塊，弧形防磨塊的底部設(shè)置在支撐凸臺上。
支撐凸臺上安裝有環(huán)形壓塊，環(huán)形壓塊的外圓面具有若干與圓弧形內(nèi)壁相匹配的弧形槽口。支撐凸臺與環(huán)形壓塊接觸的接觸面上設(shè)置有一圈密封槽，密封槽中設(shè)置有密封圈。圓弧形內(nèi)壁為半圓形內(nèi)壁。通過密封連接能夠防止機器在運行時有物料從錐轉(zhuǎn)鼓和環(huán)形壓塊間穿過而造成對錐轉(zhuǎn)鼓的磨損，以及由于物料在此沉積而導(dǎo)致變質(zhì)影響工藝的恒定。
3 結(jié)論
綜上所述，臥式螺旋卸料沉降離心機的錐轉(zhuǎn)鼓出料口部位的結(jié)構(gòu)是在錐轉(zhuǎn)鼓的徑向上設(shè)置等分的圓孔，并且在圓孔內(nèi)部設(shè)置保護套，但是該種設(shè)計方式存在一定缺陷，因為圓孔受到開孔數(shù)量以及零件強度的限制，出料口的總出料面積受到限制，如果含渣量較大的情況下出料會受到一定的影響，導(dǎo)致設(shè)備的工作效率下降，同時因為該種設(shè)計方式容易導(dǎo)致積料，導(dǎo)致設(shè)備的磨損，通過對于錐轉(zhuǎn)鼓以及臥式螺旋卸料沉降離心機的設(shè)計，能夠避免積料并且改善設(shè)備的磨損情況。由于分離物料的不同，臥式螺旋沉降離心機的不同參數(shù)也會相應(yīng)的發(fā)生變化，因此在確定臥式螺旋沉降離心機的主要參數(shù)階段，應(yīng)當(dāng)從其工作原理以及物料的特性等方面進行分析研究，較大限度的開展不同工況的試驗，取得足夠的設(shè)計數(shù)據(jù)，才能設(shè)計出符合物料特性的臥式螺旋卸料沉降離心機設(shè)備。
