【導(dǎo)讀】品、化工、造紙、環(huán)保污泥脫水等。在環(huán)境保護(hù)中的優(yōu)越性已經(jīng)被普遍地認(rèn)識，具有廣泛的應(yīng)用前景。它的主要原理是利用化學(xué)絮凝和機械擠壓進(jìn)行脫水。好壞直接影響到在整機的脫水效果?，F(xiàn)擠壓脫水的一種壓濾機。主機由傳動系統(tǒng)、進(jìn)料布料封泥系統(tǒng)、刮泥卸料系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)、接水系統(tǒng)、張緊系統(tǒng)、糾偏系統(tǒng)、壓榨輥系、濾帶和機架組成。隨著濾帶的運行，物料進(jìn)入由兩條濾帶組成的楔形區(qū)，兩條濾帶對物。料實施緩慢加壓，物料逐漸增稠變硬、流動性降低，完成向壓榨區(qū)的過渡。用下，大部分殘存于物料中的游離水被濾除，物料成為含水率較低的片狀濾餅。

　　

【正文】 濾餅中干物料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， %； p— 濾餅的容重， 3mt； v— 濾帶的速度， minm 。 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 機械系統(tǒng)總體設(shè)計 19 本設(shè)計中取生產(chǎn)能力 M =；濾帶速度 v= m/min；濾餅厚度 h=10mm；濾餅的容重 p= 103 t/m3；濾餅中干物料的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 25%。 將上面是數(shù)據(jù)帶入式（ 21）得 b=3000mm。 東北大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計（論文） 帶式污泥脫水機的三大脫水區(qū)的設(shè)計 20 第三章 帶式污泥脫水機的三大脫水區(qū)的設(shè)計 帶式污泥脫水機重力脫水區(qū)的設(shè)計 由于污泥在突然加壓的情況下，粘稠的污泥會從濾帶兩邊擠漏外泄，因此 要設(shè)計一個預(yù)先脫水的區(qū)域，這個區(qū)域就是重力脫水區(qū)，重力脫水區(qū)主要分離絮凝后濾漿的自由水，使料漿失去流動性，它決定著帶式壓濾機單位時間內(nèi)的處理量。 重力脫水 區(qū) 設(shè)計 具有 一定仰角的上傾式濾帶運動結(jié)構(gòu)。一般的濾帶呈水平向上傾斜 3～ 5 布置。 濾帶的傾斜主要是為了污泥隨濾帶向前運動時， 促使泥層上部的游離水回流， 一則 延長了 污泥 在重力區(qū)上停留時間 ，另一則游離水流回了污泥入口處的湍流區(qū)域，在湍流區(qū)內(nèi)絮體尚在生長過程加之受污泥的推動力作用而完全處于運動狀態(tài)，所以游離水不會受絮體層的阻礙而極易被脫除。 重力脫水區(qū)配有多級犁耙， 將濾帶上的泥層順序攪翻，犁成多條濾水路徑，加快泥從層中游離水的過濾速度，保證盡可能多的濾掉游離水份。重力脫水 區(qū) 設(shè)有 的 多級犁耙，可根據(jù)不同污泥性質(zhì)與特性，隨機調(diào)整配置。 重力脫水 區(qū) 能濾除 80%以上的游離水，使該區(qū)尾端輸出成形物料 ， 避免了直入擠壓輥時 出現(xiàn)的 跑泥擠漏現(xiàn)象 。 楔形脫水區(qū)的設(shè)計 楔形脫水區(qū)設(shè)置的目的是：使濾漿平整，厚度均勻，同時使污泥受到輕度的擠壓。楔形脫水區(qū)也是向壓榨脫水區(qū)過度必不可少的脫水階段。楔形壓榨脫水區(qū)使帶式 污泥脫水 機運行 能夠 更加穩(wěn)定可靠，避免擠壓泄漏現(xiàn)象的產(chǎn)生 。楔形脫水區(qū)兼有重力脫水 和壓榨脫水的雙重作用。 經(jīng)過重力脫水區(qū)的污泥，在進(jìn)入 擠壓壓榨脫水區(qū) 之前，必須對其進(jìn)行充分的預(yù)壓脫水，否則在 擠壓壓榨脫水區(qū) 突然加壓的情況下，粘稠的污泥 就會 從濾帶兩邊擠漏外泄，該楔形脫水區(qū)將重力脫水區(qū)卸下的污泥 用兩條濾帶 緩緩夾住，形成楔形區(qū)的夾層，對其進(jìn)行循序緩慢地預(yù)壓遞增，使泥層中的殘余游離水份減至最低，隨著上下兩條網(wǎng)帶的緩緩前進(jìn)，兩條 濾 帶的上下間距離逐漸減少，中間的泥東北大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計（論文） 帶式污泥脫水機的三大脫水區(qū)的設(shè)計 21 層逐漸變硬，對外部壓力的承受能力逐漸提高 ，同時由于兩濾帶間的距離逐漸縮小，那么兩濾帶對污泥的擠壓力也在逐漸的增加， 必須保證預(yù)壓增大的速度與濾餅 形成的速度保持協(xié)調(diào)，確保經(jīng)預(yù)壓的濾餅?zāi)芎芎玫倪^渡到 擠壓壓榨脫水 區(qū)。 倘若兩條濾帶組成的夾角很大，污泥也突然進(jìn)入兩條濾帶組成的擠壓部，必然也會造成從濾帶兩側(cè)外卸產(chǎn)生跑泥現(xiàn)象。因此楔形角大小的選擇也是很關(guān)鍵的。從楔形角大小的角度來考慮，楔形角越小越好，但是，若楔形角設(shè)計的過小，從重力脫水區(qū)過來的污泥不能全部的進(jìn)入楔形區(qū)，會直接造成污泥在楔形區(qū)入口出堆積，進(jìn)而污泥從濾帶兩側(cè)外溢，又出現(xiàn)了跑泥的現(xiàn)象 可見楔形角的選取不能單單的考慮一個因素，楔形角大小的確定應(yīng)該結(jié)合重力脫水區(qū)的長度，濾帶的運行速度范圍，濾帶是透水性能 ，楔形區(qū)的長度，帶式污泥脫水機的最大處理量等因素綜合考慮，因此設(shè)計的原則是：既能最大限度地接受重力脫水區(qū)送來的污泥，又可以使污泥在楔形區(qū)內(nèi)盡可能早地接受緩緩遞增的污泥向濾帶兩側(cè)擴散外溢趨勢極小的預(yù)壓，使污泥中剩余的游離水的脫出量完全滿足污泥逐漸增稠變硬的要求。實踐證明；對于大部分處理介質(zhì)，若加料的含固率大于等于 3%，其楔形區(qū)設(shè)計長度大于 2m，楔形角設(shè)計為 15○ 左右，根據(jù)這個實驗的結(jié)果，本設(shè)計中選用這個設(shè)計參數(shù)。 該楔形壓榨脫水區(qū)是由重力脫水區(qū)向擠壓壓榨脫水區(qū)過度必然會經(jīng)歷的過程，這段脫水區(qū)很短，僅僅是兩條濾 帶在一個輥輪上逐漸重合而形成的。 經(jīng)過了重力脫水區(qū)和楔形脫水區(qū)后，濾漿已脫去了大量的自由水，從而失去了流動性，為下一步進(jìn)入壓榨脫水區(qū)作好準(zhǔn)備。 擠壓壓榨脫水區(qū)的設(shè)計 經(jīng)過脫水的污泥，雖然還沒有形成濾餅并且仍然具有一定的流動性，但是已經(jīng)完全可以經(jīng)受來自兩條濾帶施加的合理壓榨力了。但是如果壓榨區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理，也完全可能造成污泥在接受逐漸增加的擠壓力的過程中，形成污泥受壓擴散和濾水過程不協(xié)調(diào)而外瀉跑泥。因此壓榨區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞對帶式壓濾機處理量產(chǎn)生直接的影響 設(shè)計壓榨脫水區(qū)的原則： 1. 軸徑變化的原則 。當(dāng)壓榨輥曲率半徑均勻遞減，則各輥單位面積上的正壓力均勻遞增，既污泥所受擠壓力和剪切力由低向高均勻、平穩(wěn)過渡，這樣可以東北大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計（論文） 帶式污泥脫水機的三大脫水區(qū)的設(shè)計 22 有效地避免由于壓力突變造成的跑泥現(xiàn)象，為此，應(yīng)盡可能做到相鄰輥徑之差為接近降徑設(shè)計。 2. 包角變化的原則。濾帶對各輥的包角趨近等梯度增加，使得污泥在壓榨段內(nèi)一直處于穩(wěn)定遞增，使得污泥在壓榨段內(nèi)一直處于穩(wěn)定遞增的受壓狀態(tài)，既可以保證提高處理量的穩(wěn)定性又可以最大限度地降低泥餅含水率，為此，應(yīng)盡可能采用壓力由低向高的輥子包角趨近等剃度增加的設(shè)計思路。 。壓榨輥系中相鄰兩輥 中心距的合理布局，可以最大限度地降低壓榨段濾帶做無用功的長度，為此，應(yīng)力求達(dá)到相鄰兩輥中心距最短的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。 因為輥徑、包角和中心距是互相關(guān)聯(lián)的三個指標(biāo)，所以在實際設(shè)計中以輥徑為基準(zhǔn)與包角和中心距兩個指標(biāo)進(jìn)行平衡設(shè)計。根據(jù)上述的設(shè)計原則本設(shè)計中擠壓壓榨脫水區(qū) 設(shè)有多 個 輥徑遞減的 壓榨輥 ，第一根為多孔超大輥徑預(yù)壓過濾輥，為 濾餅由低壓區(qū)順利進(jìn)入輥徑的遞減高壓區(qū)提高了平穩(wěn)的過渡，上下兩條 濾 帶在經(jīng)過由交錯各輥形成的 S 形路徑時，由于兩條濾帶的上下位置順序交替，對夾持的泥餅產(chǎn)生剪切力，將殘存于污泥中的水份絕大部分?jǐn)D榨濾除， 該區(qū) 擠 壓輥布置的十分緊湊，盡量減少輥距，以保證兩條濾帶不會因受力不均而產(chǎn)生打褶現(xiàn)象。濾帶繞過輥子時，由于夾著濾餅的兩條濾帶各自的旋轉(zhuǎn)半徑不同而產(chǎn)生位移差 ，這對污泥造成錯動和剪切作用，從而提高了壓榨的脫水效果。污泥經(jīng)過擠壓壓榨脫水區(qū)后， 擠出濾餅含固量高 。 經(jīng)驗設(shè)計建議采用包角 90○ ～ 150○ ， 泥進(jìn)入處含水率較高，包角大些，可以減少壓力，增加有效壓榨時間，有利于防止跑泥；逐漸加壓到最后階段，包角減小，可以大大增加壓榨力，有利于提高污泥的脫水率。 進(jìn)入濾帶中的濾漿在濾帶張力及呈 S 形排列的壓榨輥的曲率所產(chǎn)生的 壓榨壓力作用下進(jìn)一步脫水，壓榨壓力與濾帶張力及壓榨輥半徑的關(guān)系為 rTP? （ 31） 式中： P — 壓榨壓力（ N cm2）； T — 濾帶張力（ N cm2）； r — 壓榨輥的半徑（ cm）。 壓榨的壓力與濾帶的張力成在正比，與壓榨輥的半徑成反比，沿濾帶運動方東北大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計（論文） 帶式污泥脫水機的三大脫水區(qū)的設(shè)計 23 向，因此壓榨輥應(yīng)該按直徑由大到小的順序布置，這樣污泥受到的壓榨壓力由小逐漸增大。如果不是按照壓輥直徑由小到大 的順序，那么壓榨壓力就會突然增大，導(dǎo)致污泥從濾帶兩側(cè)流失。 擠壓壓榨脫水區(qū)的原理見圖 所示。 濾帶張力的設(shè)計取值原則：常規(guī)狀態(tài)下張力值取的 越大泥餅含水率可能越低，但是壓力越高壓榨段擠漏跑泥的可能性就越大，為了解決“跑泥”問題，實際工作中在其他因素都正常的條件下，只能采用減小處理量來平衡，所以，在保證泥餅含水率基本要求的前提下，從提高處理量和延長啟動元件、濾帶、軸承等零部件的服務(wù)壽命角度考慮，應(yīng)適當(dāng)降低張力的設(shè)計值。 圖 壓榨脫水原理圖 經(jīng)驗設(shè)計建議采用濾帶的張力為 200～ 600N/m，本設(shè)計選擇濾帶是張力為330 N/m。 東北大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計（論文） 帶式污泥脫水機的三大脫水區(qū)的設(shè)計 24 、濾帶的運行曲線及支撐軸承的選擇 帶式污泥脫水機輥子的整體布局和濾帶的運行曲線如圖 所示。 G G G G G G G10 是 脫水壓榨輥 ，其中 G7 是主動輥， G G14是濾帶張 緊輥 ， G1 G12 是濾帶調(diào)偏輥， G1 G1 G1 G1 是濾帶導(dǎo)向輥，G G15 是濾帶形成楔形區(qū)的輔助輥， 其中 G G G G G G G10 是壓榨區(qū)的輥子，它們承受很大的徑向力和一定的軸向力，所以壓榨區(qū)輥子的支撐軸承選用向心角接觸球軸承。 其中 G1 G2 是由汽缸控制的張緊輥子，它們承受很大的 徑向力和較小的軸向力，故支撐輥子的軸承也選用向心角接觸球軸承。 其中 G1 G12 是由汽缸控制的調(diào)偏輥子，他們承受很大的軸向力和一定的徑向力，故支撐輥子的軸承選用圓錐滾子軸承。 圖 濾帶的運行曲線 東北大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計（論文） 帶式污泥脫水機的三大脫水區(qū)的設(shè)計 25 其它的輥子承受都一定的徑向力和軸向力，所以支撐輥子的軸承選用向心角接觸球軸承。 帶式污泥脫水機輥 子直徑的設(shè)計 根據(jù)上面對三大脫水區(qū)的設(shè)計以及設(shè)計各個脫水區(qū)棍子直徑變化的原則，并結(jié)合輥子的外圈是由無縫鋼管制成的 ,依據(jù)無縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)考慮帶各個位置輥子的作用來設(shè)計和 配置輥子的直徑的。 經(jīng)驗設(shè)計中輥子的直徑一般在 900150 ?? ～ mm，各個脫水區(qū)的輥子直徑設(shè)計如下表 所示。 表 脫水區(qū)的輥子直徑 輥子號 G1 G3 G11 G13 G15 G17 輥子直徑（㎜） 203 103 203 203 103 203 輥子號 G4 G5 G6 G7 G8 G9 輥子直徑（㎜ ） 636 636 530 450 377 325 輥子號 G2 G14 G16 G12 G10 G18 輥子直徑（㎜ ） 560 560 180 180 299 203 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 帶式污泥脫水機的一些附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計 26 第四章 帶式污泥脫水機的一些附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計 帶式污泥脫水機的張緊裝置的設(shè)計 張緊裝置是帶式污泥脫水機很重要的部件，若張緊裝置提供的壓力不足，那么濾帶提供的壓榨力就會不足，就會直接關(guān)系到帶式污泥脫水機能否正常的工作。 帶式污泥脫水機的張緊裝置由張緊缸、張緊輥及同步機構(gòu)和滑槽等組成。張緊裝置的作用是給濾帶造成適當(dāng)?shù)膹?力。濾帶張力大小可以通過張緊缸的汽缸調(diào)節(jié)。為了保證濾帶兩邊張力相同，在張緊輥的兩端設(shè)置同步機構(gòu)，保證張緊輥兩端位移相同。 為了濾帶按照設(shè)計軌道運行，在氣動張緊閥門處裝上壓力表和減壓閥，使張緊汽缸的壓力保持穩(wěn)定，保證運行中濾帶始終保持張緊狀態(tài)，防止因張力過大損傷濾帶。張緊系統(tǒng)的壓力為 ～ 。 設(shè)計的張緊裝置的工作原理：帶式污泥脫水機的上下濾帶采用了同一種形式的張緊裝置，兩個張緊裝置的尺寸也相同，張緊輥子采用了軸承在輥子內(nèi)，軸不動，輥子的外圈筒動的形式，當(dāng)張緊輥子兩端調(diào)偏機構(gòu)的汽缸中壓強增大時 ，推動活塞向前運動，這時與活塞相連的零件推動使邊形狀滑塊在滑軌中向前滑動，滑塊與滑軌之間的間隙配合，還由于采用的滑塊的邊數(shù)很多，張緊輥子的軸與十邊形滑塊是過盈配合，這樣能夠有效的限制張緊輥子的軸的轉(zhuǎn)動，輥子左右兩端的滑塊向前的滑動就將濾帶張緊，張緊力的大小可以有汽缸中壓力的多少來決定。設(shè)計的張緊裝置的主視圖如圖 所示。 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 帶式污泥脫水機的一些附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計 27 圖 上下濾帶張緊裝置主視圖 濾帶調(diào)偏裝置的設(shè)計 由于加料不均、濾帶本身兩側(cè)的松緊張力不同等因素的影響，濾帶在運行過程中偏離居中位置的現(xiàn)象隨時都有可能發(fā)生。若不及時的糾正，有 可能造成濾帶跑偏越來越嚴(yán)重，使濾帶邊緣磨損撕壞，縮短濾帶壽命，同時造成上下濾帶互不重合，降低了濾帶的有效利用率。因此要求 濾帶的運行必須盡可能保持在各輥的中間對稱 位置這樣就需要設(shè)置濾帶的調(diào)偏裝置。它由調(diào)偏缸、調(diào)偏輥、執(zhí)行元件和反饋控制系統(tǒng)等部分組成。 本帶式污泥脫水機 采用靈敏氣動元器件傳感器檢測控制 系統(tǒng) ，當(dāng)濾帶橫向偏斜時，糾偏氣缸驅(qū)使糾偏輥的 一端前進(jìn)或后退，從而確保上、下兩條 濾 帶的最大偏移量不超過 30mm。 選擇 靈敏氣動元器件傳感器檢測控制， 主要是由于 檢測角度及緩沖性大，使兩條 濾 帶的運行過程 始終處于被監(jiān)控狀態(tài) ，且控制位置準(zhǔn)確，徹底克服了常規(guī)糾偏開關(guān)在與 濾 帶突然接觸時或壓力過大時，偶然滑脫 行程開關(guān)滑臂或滑糟，造成濾 帶失控偏移而引起頻繁緊急停車的事，使主機運行的可靠性和穩(wěn)定性進(jìn)一步得到保證 。 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）