臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)中螺旋推料器的出料口設(shè)計(jì)探析
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一般來(lái)說(shuō)，螺旋卸料沉降離心設(shè)備是在上世紀(jì)六十年代開(kāi)始出現(xiàn)，由于該種離心機(jī)設(shè)備獨(dú)具連續(xù)操作、處理量大、單位產(chǎn)量耗電量較少、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)而得到了迅速發(fā)展，在四十多年的發(fā)展中，沉降離心機(jī)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、參數(shù)變化很大，分離質(zhì)量、生產(chǎn)能力不斷提高，應(yīng)用范圍更加廣泛，在離心機(jī)領(lǐng)域內(nèi)一直占有重要地位。在各種國(guó)際展覽會(huì)上，各種各樣的螺旋卸料離心機(jī)，是離心機(jī)中引人注目的機(jī)型，具有良好的發(fā)展前景。
1 臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
臥式離心機(jī)主要由柱-錐形轉(zhuǎn)鼓、螺旋推料器、差速器、傳動(dòng)裝置、機(jī)殼和機(jī)座等部件組成。常用的臥式離心機(jī)是逆流型的，結(jié)構(gòu)原理通常如下，供給液從轉(zhuǎn)筒的中央投入，流體的流動(dòng)方向和被分離的固體物質(zhì)的流向相反，離心沉降在轉(zhuǎn)鼓壁上的固體顆粒被螺旋推料器反向推送，在穿過(guò)澄清的分離液的過(guò)程中，通過(guò)沖擊力很強(qiáng)的原液輸入口，由于懸浮液在這里進(jìn)入液池時(shí)引起液體飛濺，使已經(jīng)沉降于鼓壁的微細(xì)顆粒因攪動(dòng)重新浮起、擴(kuò)散、混合，所以影響分離效率。
針對(duì)逆流式臥式離心機(jī)存在的問(wèn)題，根據(jù)國(guó)外對(duì)臥螺離心機(jī)研究的發(fā)展趨勢(shì)，出現(xiàn)了并流式臥螺離心機(jī)。并流式臥螺離心機(jī)結(jié)構(gòu)原理如下所示，原液從轉(zhuǎn)鼓一端（圓柱端）投入，一邊流向轉(zhuǎn)鼓的中央，一邊離心沉降。分離出來(lái)的固體通過(guò)螺旋推料器與液體朝同一方向傳送，通過(guò)沒(méi)有沖擊流的圓柱轉(zhuǎn)鼓，再?gòu)腻F鼓末端排出。分離液通過(guò)螺旋推料器中央的排出管道回到圓柱轉(zhuǎn)鼓端排出。由于原液的入口由轉(zhuǎn)鼓中央改為轉(zhuǎn)鼓端部，消除了逆流式的亂流區(qū)域，擴(kuò)大了沉降面積，懸浮液在機(jī)內(nèi)停留時(shí)間增長(zhǎng)，而使分離效率得到提高。但該機(jī)在用于含極細(xì)碳渣的懸浮液的澄清時(shí)，清液的澄清度仍不能滿(mǎn)足要求，可見(jiàn)，對(duì)固相顆粒較細(xì)、固液相比重差小的較難分離的物料，尤其是對(duì)分離濾液澄清度要求較高的懸浮液，普通臥螺離心機(jī)的分離效果并不理想。螺旋卸料沉降式離心機(jī)是利用螺旋與轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速差達(dá)到連續(xù)卸料的目的，但螺旋葉片對(duì)液層的擾動(dòng)，降低了澄清效果。實(shí)驗(yàn)證明，差轉(zhuǎn)速越大，澄清效果越差。所以，無(wú)論是并流式還是逆流式臥螺離心機(jī)，由于螺旋與轉(zhuǎn)鼓之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓的液體除沿轉(zhuǎn)鼓軸向作層流運(yùn)動(dòng)外，處于螺旋轉(zhuǎn)鼓外壁處的液體還具有與螺旋一樣的相對(duì)于轉(zhuǎn)鼓的角速度和軸向速度。螺旋的攪動(dòng)產(chǎn)生湍流，使已經(jīng)沉降的粒子重新浮起。為避免螺旋相對(duì)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)造成的不良效果，在現(xiàn)有并流式臥螺離心機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了部分改進(jìn)設(shè)計(jì)。
臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)中螺旋推料器的出料口部位，一般的結(jié)構(gòu)為在出料口處噴涂硬質(zhì)合金粉，或者不處理，或是加裝固定的硬質(zhì)合金套或陶瓷套然后用膠進(jìn)行粘接，這三種結(jié)構(gòu)及方法各有不足，前兩種導(dǎo)致出料口磨損很快，在后續(xù)維修時(shí)，也只能采取加焊的方法，加焊后不但表面不好處理其內(nèi)部積料，且導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)振動(dòng)加大，當(dāng)離心機(jī)處理有機(jī)物料時(shí)，物料殘留變質(zhì)導(dǎo)致產(chǎn)品的品質(zhì)不可控，而且會(huì)導(dǎo)致螺旋推料器的精度下降，縮短離心機(jī)的使用壽命；第三種方法因?yàn)檎辰訒r(shí)加膠，導(dǎo)致離心機(jī)不能加工食品和其他一些要求高的產(chǎn)品，且損壞后不容易更換，增加離心機(jī)的使用成本。因此需要進(jìn)行推料器出料口的設(shè)計(jì)研究。
2 離心機(jī)螺旋推料器出料口設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1 進(jìn)料口本體
臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)中螺旋推料器的出料口，包括內(nèi)部設(shè)有一個(gè)螺旋推料內(nèi)腔的螺旋推料器，螺旋推料內(nèi)腔的底部設(shè)有進(jìn)料口本體。
2.2 出料口本體
螺旋推料內(nèi)腔的側(cè)壁上設(shè)有出料口本體，出料口本體包括安裝于螺旋推料內(nèi)腔側(cè)壁上的出料口保護(hù)套，出料口保護(hù)套包括自外而內(nèi)依次套裝的螺旋套管、喇叭形過(guò)度套和喇叭形管，螺旋套管套裝于螺旋推料內(nèi)腔的側(cè)壁上。出料口保護(hù)套保護(hù)了出料口，降低螺旋推料器的使用成本，且出料口保護(hù)套采用螺釘固定連接方便拆卸，便于更換，延長(zhǎng)了螺旋推料器的使用壽命。螺旋套管與螺旋推料內(nèi)腔的側(cè)壁之間螺紋連接；喇叭形過(guò)度套的內(nèi)壁與喇叭形管的外壁為相互匹配的喇叭形結(jié)構(gòu)。喇叭形過(guò)度套內(nèi)壁與喇叭形管外壁的橫切面均為喇叭形，且近螺旋推料內(nèi)腔的一端至遠(yuǎn)螺旋推料內(nèi)腔的一端喇叭形的開(kāi)口逐漸減小。喇叭形過(guò)度套與喇叭形管之間過(guò)盈配合，則無(wú)需焊接或膠接等；所述喇叭形過(guò)度套和喇叭形管的材質(zhì)為陶瓷。
2.3 出料通孔
喇叭形管上設(shè)有出料通孔，出料通孔連接位于螺旋推料內(nèi)腔內(nèi)壁上的法蘭盤(pán)，法蘭盤(pán)通過(guò)固定螺釘固定于螺旋推料內(nèi)腔的內(nèi)壁上，固定螺釘?shù)墓潭ǚ绞椒譃橐韵氯N， 種情況下，固定螺釘依次穿過(guò)限位板和法蘭盤(pán)固定于螺旋推料內(nèi)腔的內(nèi)壁上；第二種情況下，固定螺釘還可以直接穿過(guò)限位板固定于螺旋推料內(nèi)腔的內(nèi)壁上；第三種情況下，將 種情況和第二種情況進(jìn)行合并，即固定螺釘分為兩組，一組依次穿過(guò)限位板和法蘭盤(pán)固定于螺旋推料內(nèi)腔的內(nèi)壁上，另一組直接穿過(guò)限位板固定于螺旋推料內(nèi)腔的內(nèi)壁上。進(jìn)料通孔自下而上直徑逐漸增大；出料通孔為一根左右直徑相同的通孔。
3 結(jié)論
綜上所述，臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)在城市污泥脫水、水廠排泥脫水、工農(nóng)業(yè)廢水處理、化工、食品、制藥等行業(yè)中廣泛應(yīng)用于固液分離和脫水，需要利用大流量臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)對(duì)于大流量的物料進(jìn)行固液分離，不過(guò)目前臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)只有一個(gè)出料口，當(dāng)分離液進(jìn)入螺旋出料腔時(shí)，在高離心力的作用下，很容易在螺旋出料腔的死角處形成干固堅(jiān)硬的固相物，層積在螺旋出料口處，甚至?xí)逊e滿(mǎn)螺旋內(nèi)腔，使得螺旋腔體的分離物料流動(dòng)性變差，因此應(yīng)當(dāng)對(duì)出料口進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，避免在運(yùn)行過(guò)程中使得螺旋出料腔以及出料口出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，進(jìn)而使得離心機(jī)設(shè)備無(wú)法正常連續(xù)運(yùn)行，同時(shí)也會(huì)增加維護(hù)費(fèi)用。
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