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1、600卧式螺旋卸料离心机设计 摘 要：离心机作为固液分离设备广泛应用于工、农业生产的各部门和国防、环境保护等领域。卧螺离心机是一种广泛应用的高效离心分离设备，它具有连续操作、处理量大、单位产量耗电量较少、适应性强等特点。它主要应用于化工、石化、食品、医药、矿业、机械、环保等部门中需要对固液混合物(或称浆液)进行脱水、澄清、浓缩、分级和分离等操作的场合。随着科技进步和国民经济的发展，其应用领域还在进一步扩大。卧螺离心机具有连续操作、处理量大、单位产量耗电量较少、适应性强等特点。随着生产规模的逐渐扩大，作为石化企业关键设备的离心机开始逐渐向大型化、重型化方向发展。 本文主要介绍卧式螺旋沉降离心机的
2、工作原理、系统结构和WL-600螺旋卸料离心机的系统结构。同时详细介绍了WL-600螺旋卸料离心机转鼓半锥角、液池深度、脱水区长度等转鼓基本结构参数及螺旋头数、螺距、叶片高度、螺旋推料器与转鼓的间隙、叶片与转鼓内壁母线的关系等螺旋推料器的基本结构；对分离因数、生产能力、运行功率等进行了理论推算和数据校核；确定了转鼓，主轴和螺旋部分的技术参数对转鼓和主轴进行了强度校核。据设计计算、功能参数校核认为WL-60螺旋卸料离心机可以满足使用要求，各项技术性能指标达到预期。关键词：卧螺离心机；分离因数；生产能力；强度设计Design of a600 Horizontal Scroll Decanter C
3、entrifugeAbstract:As a kind of separating equipment, the centrifuge has been used in a large area, such as in industrial and agricultural department and national defence and environmental protect. The Horizontal scroll decanter centrifuge is widely used in phase separation with high efficieney, high
4、 degree of automation, large capacity, low operating costs and strong adaptability. It has been used for dehydrate, clarifying, concentration, classification and separate field in chemical, petrifaction, food stuff, medication, mining, machine and environment. With the development of country economi
5、cs, the appliance field will continue to extend. As the pivotal equipment of petrifaction corporation, the size of centrifuge became larger and heavier.This report has mainly introduced general operating principle and system architecture , and the system architecture of the WL-600 centrifuges, descr
6、ibing in details the basic structural parameters of the bowl such as the half taper angle, the depth of its liquid pool, the length of its dewatering area, and the basic structural parameters of the screw-conveyor such as the number and the pitch of its screw, the height of its vane, the clearance b
7、etween the bowl and the screw-conveyor, the angle of the vane against the wall of the bowl； the data of the separmion factor and working ability and running power has theoretically been calculated, confirmed and checked； the technical parameters of rotating drum, principal axis and screw mechanism w
8、ere determined.Intensity checking of rotating drum and principal axis were done too. By the analysis based on the design calculation and the check on its function parameters, the author deems that, the WL-600 centrifuges can satisfy the requirement of use, all the technical specifications and perfor
9、mances have achieved the anticipated ones.Key wards: decanter centrifuge； separating factor； produce-ability； strength design 目 录 摘要 I1 绪论11.1 概述11.2卧式螺旋卸料离心机的结构特点及工作原理61.2.1卧式螺旋卸料离心机的工作原理61.2.2卧式螺旋卸料离心机主要部件71.2.3卧螺沉降式离心机的技术参数及优缺点111.2.4卧式螺旋卸料离心机的主要优缺点122 卧螺沉降式离心机工艺计算122.1 分离因数的计算122.2 生产能力计算133 功率计
10、算143.1 启动转动件所需的功率N1143.2 加速物料所需的功率N2163.3 轴承摩擦损耗的功率N3163.4空气摩擦消耗的功率N4173.5 卸料所需的功率N5173.5.1 圆锥段转鼓推料消耗的功率计算173.5.2 圆柱段转鼓推料消耗的功率计算183.6 总功率计算193.7 电动机的选择194 传动设计194.1 螺旋输送器相关参数的确定194.1.1螺旋推料器的基本参数194.1.2螺旋的头数ns194.1.3螺距S194.1.4推料器与转鼓的间隙h194.1.5叶片与转鼓内壁母线的关系194.1.6螺旋输送器叶片的选择194.2进料口直径的确定204.3 差速器的选择205
11、强度校核205.1 转鼓的强度校核205.2 主轴的强度校核246 结语28参 考 文 献29致 谢31 IV本科生毕业设计（论文）1 绪论1.1 概述1.1.1离心机的发展概况 离心分离是利用离心力对液固、液液固、液液等非均相混合物进行分离的过程。实现离心分离操作的机械称为离心机。离心机基本上属于后处理设备，主要应用于脱水、浓缩、分离、澄清及固体颗粒分级等工艺过程，从离心机的发展史来看，离心机是随着现代工业的不断进步和发展而产生的1。18世纪产业革命后，随着纺织工业的迅速发展，1836年出现了棉布脱水机。1877年为了适应乳酪加工工业的需要，发明了用于分离牛奶的分离机。进入20世纪后，随着石
12、油综合利用的发展，要求把水、固体杂质、焦油状物料等除去，以便使重油当作燃料油使用。50年代研制成功了自动排渣的碟式活塞排渣分离机，到60年代发展成完善的系列产品。随着近代环境保护、三废治理发展的需要，对于工业废水和污泥脱水处理的要求都很高，因此促使卧螺离心机、碟式分离机和三足式下部卸料离心机的进一步发展。特别是卧式螺旋卸料沉降离心机的发展尤为迅速。随着国民经济各行业的不断发展，各种类型的离心机也在不断地更新换代，而且各种新型离心机也在不断涌现2。1.1.1.1国内技术现状最初的卧式螺旋卸料离心机是由两对开式齿轮传动获得转鼓与螺旋之间的转速差，以输送沉渣的并被用于淀粉工业上。真正具有现代实用价值
13、的第一台螺旋离心机是1954年制造的，该机首次使用了二级行星齿轮差速器。螺旋离心机出现之后，由于它具有突出的优点而得到了迅速发展，它在离心领域内一直占有特殊的地位3。我国螺旋离心机发展较晚，但近年来发展速度较快。目前我国已能生产的卧螺离心机有WL-200、350、380、450、600、1000等规格。我国离心分离行业尚属正在发展中，总体水平不高。随着社会进步，人们对环保、能源以及装备对品质的影响有了新的认识。同时，通过国外技术交流和合作以及成套项目的引进、消化与吸收，促进了我国离心分离技术的迅速发展，主要体现在：1) 已基本形成了一个科研、设计和制造的体系。2) 成立了分离领域的学术组织。3
14、) 在基础理论与应用方面进行了研究。4) 目前已能生产三足、上悬、活塞、螺旋、离心力卸料，振动、进动卸料、刮刀及虹吸刮刀、翻袋及旁滤等离心机；分离机则有碟式、室式及管式。上述产品不仅遍及全国且远销国外，且技术特性有所提高4。5) 为满足特殊工艺要求(防污染、密闭、防爆等)，一些新型离心机亦先后问世。内旋转子过滤离心机的研制，立式密闭螺旋机及复合机等已投产。6) 自控技术与CAD技术的应用。7) 各种相关标准的制订。8) 同国外著名离心机厂商的技术合作。1.1.1.2主要差距尽管我国的离心分离设备有了很大进展，但从整体而言，与世界先进国家相比，差距甚大5。主要表现在：1) 规格、品种少，系列化程
15、度差。特别缺少集几种结构形式、集几种推动力于一体的复合式离心机。2) 技术参数低。国外离心分离机械产品的参数普遍高于我国，并继续向高参数、大容量方向发展。以卧螺离心机为例，最近研制的机型为国内最大的，其转鼓直径亦仅720 mm。长径比最大为L/d=4，分离因数亦较低。而国外转鼓最大直径已达2.1 m，长径比L/d=6，处理能力大于200 m3/h，可用于二相或三相分离。还发展了双向挤压型、沉降、过滤复合机型。目前，较先进的机型都采用计算机控制，会随着物料特性和参数的变化自动调节其相应的工况6。3) 产品进展缓慢。而国外，由于采用模块化的组合结构，特别是采用了大规模定制设计的新手段，故能满足用户的个性化需求，并加快了产品的更新换代速度。甚至还储备所谓“冷冻产品”，以随时适应市场竞争的需要。4) 其它方面。在产品的
