【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ）可分離固相重度比液相輕的懸浮液：通常這種物料是用過(guò)濾式離心機(jī)來(lái)分離的，但是當(dāng)固相是可壓縮的物料或?yàn)V布清洗、再生有困難時(shí)，只有依靠這種結(jié)構(gòu)上稍加改進(jìn)的臥螺離心機(jī)進(jìn)行分離。 （ 4）液 — 液 — 固分離：固相含量大于 14%的液 — 液 — 固混合物，在碟式分離機(jī)上就難以分離。一般分離這種物料要先進(jìn)行液 — 固分離，再進(jìn)行液 — 液分離。然而，用臥螺離心機(jī)可以直接把固相和輕、重液相一次分 離。 （ 5）粒度分級(jí)：通過(guò)臥螺離心機(jī)可以將固相按顆粒大小進(jìn)行分級(jí)。 對(duì)物料的適應(yīng)性較大，能分離的固相粒度范圍較廣，并且在顆粒大小不均勻的條件下，能照常分離得很好。能適應(yīng)各種濃度懸浮液的分離，濃度的波動(dòng)不影響分離的效果。 結(jié)構(gòu)緊湊、易于密封，某些機(jī)型能在高壓和低溫條件下操作。 單機(jī)生產(chǎn)能力大 (當(dāng)量沉降面積可達(dá) 10000 平方米，生產(chǎn)能力可達(dá) 190 立方米每小時(shí) )，分離質(zhì)量比較高，操作費(fèi)用的，占地面積小。 臥旋離心機(jī)的主要缺點(diǎn) 沉渣的含濕量一般比過(guò)濾離心機(jī)稍高，大致與真空過(guò)濾機(jī)相等。 沉渣的洗滌效果不好。 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)高。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 共 47 頁(yè) 第 12 頁(yè) 2 臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的生產(chǎn)能力計(jì)算 生產(chǎn)能力概述 懸浮液自進(jìn)料口進(jìn)入沉降離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓后，液相沿轉(zhuǎn)鼓軸向流動(dòng)至溢流口處溢出轉(zhuǎn)鼓外，其中的固相粒子隨液相作軸向移動(dòng)外，還在離心力作用下沿徑向沉降。較細(xì)的粒子由于沉降速度較慢，沉降到轉(zhuǎn)鼓壁所需的時(shí)間較長(zhǎng)。如懸浮液進(jìn)料量過(guò)大，軸向流速過(guò)快，使較細(xì)粒子在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)間少于沉降所需時(shí)間，則細(xì)粒子將隨液流溢出轉(zhuǎn)鼓外而不能被分離。因此，沉降離心機(jī)的生產(chǎn)能力，應(yīng)理解為能將所需分離的最小固相粒子沉降在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，而不致隨分離液帶出的最大懸浮液流量。這樣，分離因素一定的同一離心機(jī)，對(duì)于不同的物料或同一物料在不同的分離要求下，生產(chǎn)能力也將是不同的。 生產(chǎn)能力計(jì)算 ]7[ 沉降離心機(jī)的生產(chǎn)能力取決于液體的軸向流速和粒子的離心沉降速度，前者由于不同的流動(dòng)理論而有不同的計(jì)算方法，因而得出不同的生產(chǎn)能力計(jì)算方法。 （ 1）按∑理論計(jì)算生產(chǎn)能力； （ 2）按層流理論計(jì)算生產(chǎn)能力； （ 3）按線(xiàn)性理論計(jì)算生產(chǎn)能力； 此處以∑理論計(jì)算臥螺沉降離心機(jī)的生產(chǎn)能力。 ∑理論 是由安布勒（ Ambler）于 1952 年提出的，由于其表達(dá)式簡(jiǎn)單，概念明確，一直沿用至今。在保證具有一定澄清度條件下的生產(chǎn)能力 Q(m3 /h)，按照∑理論，對(duì)于具有圓錐形轉(zhuǎn)鼓的螺旋型離心機(jī)，實(shí)際生產(chǎn)能力的計(jì)算公式可表達(dá)為： Q= gV? ∑ （ 1） 式中 Q—— 實(shí)際生產(chǎn)能力， m3 /h； ? —— 分離效率系數(shù)； gV —— 懸浮液中固相顆粒的重力沉降速度， m/s； ∑ —— 當(dāng)量沉降面積 , ㎡； 2. 柱錐形轉(zhuǎn)鼓的當(dāng)量沉降面積∑的計(jì)算 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 共 47 頁(yè) 第 13 頁(yè) 圖 6 柱錐形轉(zhuǎn)鼓的幾何形狀尺寸 ∑ = rF ?????? ?????? ????????? ?? 212 1213121413221 ????? LLDL （ 2） 式中 rF —— 分離系數(shù)； D—— 轉(zhuǎn)鼓大端公稱(chēng)直徑， m； 1L —— 轉(zhuǎn)鼓圓柱段的沉降區(qū)長(zhǎng)度， m； 2L —— 轉(zhuǎn)鼓錐段的沉降區(qū)長(zhǎng)度， m； L—— 轉(zhuǎn)鼓沉降區(qū)總長(zhǎng)度（ 1L + 2L ）， m； h—— 液池深度， m； r—— 轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑， m； ?—— 取 2h/D； LW400 1200 逆流型的主要性能參數(shù)可知 如下： 最大分離因素為 2580 最大轉(zhuǎn)速為 3400 r/min D=， 1L =， 轉(zhuǎn)鼓錐角 ? =8176。 液池最大最小深度分別為 和 . 且分離因 數(shù) rF 與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的平方成正比，取轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速 n 為 2800r/min,則此時(shí)分離因數(shù) : rF =2580 234002800?????? = 當(dāng) h= 時(shí)： L1 L L2 r h D 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 共 47 頁(yè) 第 14 頁(yè) ?=2h/D=, 2L =h/sin8176。 = ∴ L=（ 1L + 2L ） = 則 ∑ = rF ?????? ?????? ????????? ?? 212 1213121413221 ????? LLDL = ㎡ 2. 懸浮液中固相顆粒的重力沉降速度 gV gV =?? ????182 gXK LSC ? （ 3） 式中 ? —— 阻滯情況下的沉降速度修正系數(shù)； s? —— 固相（氧化鐵）密度，㎏ / 3m ； L? —— 液相（水）密度，㎏ / 3m ； ? —— 懸浮液的動(dòng)力粘度， sPa? ； X —— 懸浮液中固相顆粒的計(jì)算直徑， m ； cK —— 懸浮液中固相顆粒的粒子形狀修正系數(shù)。 其中 ? = L? （ 1+ XC ） 上 式中 L? —— 懸浮液中液相動(dòng)力粘度， sPa? ； XC —— 固相單位體積濃度； 取 L? = sPa? ， XC =； 則 ? =（ 1+ ） = sPa? 由表 37 ]7[ 與 38]7[ 可取 : X =5 10 m6? cK = ? =,查表 1－ 1－ 5]8[ 得： s? = 103 ㎏ / 3m L? = 103 ㎏ / 3m 由上參數(shù)數(shù)值 ，有： 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 共 47 頁(yè) 第 15 頁(yè) ∴ gV =? ? ?? ??182 gXK LSC ? = ? ? ? ? 3326 ? ????? ? = 10 m6? /s 3. 分離效率數(shù) ? 可按下列經(jīng)驗(yàn)公式求得： ? = 3 6 7 3 3 5 ???????????????? ?jLLs LX? ?? （ 4） 式中 jL —— 沉降區(qū)計(jì)算長(zhǎng)度， m。 對(duì)于柱錐型轉(zhuǎn)鼓： jL = 1L +21 2L =+21 = 其它參數(shù)意義同上。 ∴ ? ? ???????? ??????? ? ??? ? 633 33? = 結(jié)合以上各參數(shù)的計(jì)算 可得， 生產(chǎn)能力 Q= gV? ∑ = m3 /h 同理，當(dāng) h= 時(shí)， 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 共 47 頁(yè) 第 16 頁(yè) 3 臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的功率計(jì)算與電機(jī)選擇 功率計(jì)算 臥螺離心機(jī)的功率計(jì)算及電機(jī)選擇是臥螺離心機(jī)設(shè)計(jì)中的重要組成部分。 根據(jù)臥螺離心機(jī)的工作要求進(jìn)行功率計(jì)算，可以合理地確定主、輔電動(dòng)機(jī)的功率，選擇電機(jī)及差速器。臥螺離心機(jī)的功率消耗與臥螺離心機(jī)的類(lèi)型，操作方式和臥螺離心機(jī)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般情況下，臥螺離心機(jī)所需功率包括下幾個(gè)方面： （ 1）啟動(dòng)轉(zhuǎn)鼓等轉(zhuǎn)動(dòng)件所需功率 1N ； （ 2）啟動(dòng)物料達(dá)到操作轉(zhuǎn)速所需功率 2N ； （ 3）螺旋輸送沉渣所需功率 N3。 啟動(dòng)轉(zhuǎn)鼓等轉(zhuǎn)動(dòng)件所需功率 欲使臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓等 轉(zhuǎn)動(dòng)件，由靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到工作轉(zhuǎn)速具有一定的動(dòng)能，必須由外界作功，該功為 AP = 2222 21221 ??PJdmrdmv ?? ?? （ 5） 式中 AP —— 外界所作的功， J； v —— 轉(zhuǎn)動(dòng)件線(xiàn)速度， m/s； JP —— 轉(zhuǎn)動(dòng)件繞軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， kg.㎡ ∴啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件的平均功率 1N ，為： 1N = tJtA PP 20212?? （ 6） 式中 1N —— 啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件的平均功率， kW； t—— 啟動(dòng)時(shí)間， s； ? —— 臥螺離心機(jī)的角速度， rad/s。 而 ? = 6029 002602 ?? ??n = rad/s 1. 計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)件繞軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JP ① 圓柱段轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J1P 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 共 47 頁(yè) 第 17 頁(yè) 由表 1185]8[ 公式 J1P = 4 2eKmD （ 7） 式中 J1P —— 圓柱段轉(zhuǎn) 鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， kg.㎡； m—— 旋轉(zhuǎn)體的質(zhì)量， kg； K—— 系數(shù)，見(jiàn)表中； eD —— 旋轉(zhuǎn)體的飛輪計(jì)算直徑， m。 由表，取 K=, 2eD = 2221 DD ? 式中 1D —— 轉(zhuǎn)鼓圓柱段的外徑， m； 2D —— 轉(zhuǎn)鼓圓柱段的內(nèi)徑， m； 取 1D =, 2D =, m=80 kg 則 2eD = 2221 DD ? = ㎡ ∴ J1P = 4 2eKmD = kg.㎡ ② 圓錐段轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J2P 由 Soliworks 2021 作出長(zhǎng)度為 625mm，大小端直徑分別為 424mm 和 390mm，拔模角為 8176。，厚為 15