850差动卧式螺旋离心机.docx

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850差动卧式螺旋离心机

编号

本科生毕业设计（论文）

题目：

LW250-850差动卧式螺旋离心机

摘要

本课题根据污水处理特点的要求设计卧式螺旋离心机。

与其他离心机相比，卧式螺旋离心机具有诸多优点：

1.自动、连续操作，无滤网和滤布，能长期运转，维修方便2.应用范围广，可用于固相脱水，液相澄清，分离固相中度比液相轻的悬浮液和液-液-固分离3.对物料的适应性较大，能分离的固相粒度范围较广，并且在颗粒大小不均匀的条件下，能照常分离得很好4.结构紧凑、易于密封5.单机生产能力大，占地面积小。

根据转鼓的直径和长度设计主要的技术参数，离心机的结构设计，包括转鼓、转子、传动部件、轴承、主轴等。

在受力分析的基础上，对转鼓强度、轴承寿命的校核。

对生产能力、排渣能力进行验算，通过计算离心机的能耗，确定主电机。

最后，通过样机试制和工业试验对本设计进行验证。

型式试验结果表明，样机的机械性能达到设计要求。

关键词：

卧式螺旋离心机；差动；设计计算；LW250-850

Abstract

Thesubjectcharacteristicsaccordingtotherequirementsofwastewatertreatmentdesignhorizontalspiralcentrifuge.Comparedtoothercentrifuges,horizontalspiralcentrifugehasmanysdvantages:

1.Automatic,continuousandoperation,nofilterandfiltercloth,long-termoperation,easymaintenance2.Wideapplication,canbeusedforsolidphasedehydration,liquidclarification,separationofsolidstatelighttomoderatesuspensionthantheliquidandliquid-liquid-solidseparation3.Greateradaptabilityofmaterialsthatcanseparateawiderangeofsolid-phaseparticlesizeandparticlesizeintheunevencondition,canbeseparatedverywellasusual4.Compact,easytoseal5.Single,largecapacity,smallfootprint.5.Single,largecapacity,smallfootprint.

Accordingtothedesigndrumdiameterandlengthofthemaintechnicalparametersofthestructureofcentrifugedesign,includingthedrum,rotor,transmissioncomponents,bearings,shaft,etc..Amechanicalanalysisbasedonthestrengthofthedrum,bearinglifecanbechecked.Onproductioncapacity,slaggingcapacitychecking,bycalculatingtheenergyconsumptionofthecentrifugetodeterminethemainmotor.

Finally,prototypeandpilottrialdesignedtoverifythis.Typetestresultsshowthattheprototypeofthemechanicalpropertiesmeetthedesignrequirements.

Keywords:

horizontalspiralcentrifuge;differential;designandcalculation;

目录

第一章绪论1

1.1离心机的分类1

1.2离心机的应用及其发展状况2

1.3卧式螺旋离心机的概况3

1.4卧螺离心机的主要优缺点4

第二章差动螺旋离心机简介5

2.1离心机的工作原理5

2.2离心机的结构特点6

2.3离心机的选材7

第三章LW250-850差动螺旋离心机的设计9

3.1离心机主要参数的确定9

3.1.1长径比的确定9

3.1.2转鼓半锥角的确定9

3.1.3液池深度的确定9

3.1.4转鼓相关尺寸的确定9

3.1.5螺旋螺距的确定10

3.1.6转鼓转速和分离因素的确定10

3.1.7螺旋外径的确定10

3.1.8总结11

3.2离心机整体方案的设计11

3.2.1离心机的总体方案11

3.2.2差速器的结构与选择11

3.2.3转鼓结构形式12

3.2.4螺旋输送器结构形式13

3.3功率的计算13

3.3.1启动转鼓等转动件所需功率的计算13

3.3.2使物料达到操作转速所需功率的计算14

3.3.3克服转鼓、物料与空气摩擦所需功率的计算15

3.3.4卸出物料所需功率的计算15

3.3.5电机的选用16

3.4皮带轮的相关设计计算16

3.5转鼓强度校核计算17

3.5.1接触物料部件材料的选择17

3.5.2许用应力的确定18

3.5.3转鼓强度校核计算18

3.5.4轴承校核计算19

3.6离心机生产能力的计算21

3.6.1当量沉降面积值的确定21

3.6.2分离效率系数21

3.6.3悬浮液中固相颗粒的重力沉降速度21

第四章机器的安装23

第五章机器的调试与使用25

第六章机器的维护与保养27

第七章离心机常见故障和处理方法29

参考文献31

致谢33

第一章绪论

1.1离心机的分类

离心分离根据操作原理可区分为两类不同的过程——离心过滤和离心沉降。

而与其相应的机种可区分为过滤式离心机和沉降式离心机。

离心过滤过程从广义的概念上来说，可理解为包括加料、过滤、洗涤、甩干和卸渣等五个步骤。

离心沉降过程也可分为两个物理阶段：

固体颗粒的沉降和形成密集的沉渣层。

图1-1离心机的分类

1.2离心机的应用及其发展状况

离心分离是利用离心力对液一固、液一液一固、液一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。

离心机和其它分离机械相比，不仅能得到含湿量低的固相和高纯度的液相，而且具有节省劳力、减轻劳动强度、改善劳动条件，具有连续运转、自动遥控、操作安全可靠和占地面积小等优点。

因此，自1836年第一台工业用三足式离心机在德国问世，迄今一百多年以来己获得很大的发展。

各种类型的离心机品种繁多，各有特色，并正在向提高技术参数、系列化、自动化方向发展，且组合转鼓结构增多，专用机种越来越多。

现在，离心机己广泛用于化工、石油化工、石油炼制、轻工、医药、食品、纺织、冶金、煤炭、选矿、船舶、军工等各个领域。

例如:

湿法采煤中粉煤的回收，石油钻井泥浆的回收，放射性元素的浓缩，三废治理中的污泥脱水，各种石油化工产品的制造，各种抗菌素、淀粉及农药的制造，牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用动物油、米糠油等食品的制造，织品、纤维脱水及合成纤维的制造，各种润滑油、燃料油的提纯等都使用离心机。

离心机己成为国民经济各个部门广泛应用的一种通用机械。

离心机基本上属于后处理设备，主要用于脱水、浓缩、分离、澄清、净化及固体颗粒分级等工艺过程，它是随着各工业部门的发展而相应发展起来的。

例如:

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世纪之后，随着石油综合利用的发展，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，因此促使卧式螺旋卸料沉降离心机、碟式分离机和三足式下部卸料沉降离心机有了进一步的发展，特别是卧式螺旋卸料沉降离心机的发展尤为迅速。

离心机的结构、品种机器应用等方面发展迅速，但理论研究落后于实践是个长期存在的问题。

目前在理论研究方面所获得的知识，主要还是用来说明试验的结果，而在预测机器的性能、选型以及设计计算，往往仍要凭借经验或试验。

但随着现代科学技术的发展，固一液分离技术越来越受到重视，离心分离理论研究迟缓落后的局面也在积极扭转。

　国内技术现状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）在基础理论与应用方面进行了研究。

（4）自控技术与ＣＡＤ技术的应用。

   （5）各种相关标准的制订。

   （6）同国外著名离心机厂商的技术合作。

　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。

主要表现在:

（1）规格、品种少,系列化程度差。

（2）技术参数低。

   （3）产品进展缓慢。

1.3卧式螺旋离心机的概况

螺旋卸料沉降式离心机是高速运转，连续进料、分离分级、螺旋推进器卸料的离心机，螺旋卸料沉降式离心机分立式螺旋卸料沉降式离心机和卧式螺旋卸料沉降式离心机，本文研究的是卧式螺旋卸料沉降式离心机。

该离心机已广泛用于石油、化工、冶金、煤炭、医药、轻工、食品等工业部门和污水处理工程。

它利用离心沉降法来分离悬浮液，能连续操作、处理量大、无滤布和滤网、单位产量的耗电量较少、适应性强、维修方便、能长期运转。

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差转速，以输送沉渣并被应用于淀粉工业上。

真正现代的有实用价值的第一台螺旋离心机首次使用了二级行星齿轮差速器。

卧螺离心机出现后，由于具有突出的优点而得到了迅速的发展。

螺旋卸料沉降式离心机是国际上五十年代发明的机械，七十年代，我国开始引进。

国产化一些机型成为原化工部七五科技攻关项目。

八十年代我国就开始测绘，己测绘德国FIOTTWE公司、美国SHAPLESS公司、法国GUNIARD公司、瑞典ALAF—Laval公司等国外著名公司生产的多种规格的离心机，并进行仿制，国家当时在全国组织6个生产厂家进行仿制生产。

现国内己能生产的螺旋卸料沉降式离心机有WL200，WL350，WL450，WL600，WL800，DLW430，LW350，LW400，LW500，LW620等。

随着工业的飞速发展，各行业对高精度、高质量设备的需求量不断增加。

当前各种类型的离心机品种繁多，各具特色，并且都向提高技术参数、系列化、机电一体化方向发展。

螺旋卸料沉降离心机由于能够连续出料，生产能力大，对物料的适应性强，结构紧凑，占地