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双级活塞推料离心机性能研究
摘 要 双级活塞推料离心机是卧式活塞推料离心机应用效果较好的型号,已经成为了卧式活塞推料离心机的代表。本文首先分析了双级活塞推料离心机的性能特点,其次,探讨了双级活塞推料离心机的分离理论,同时,还对其工作原理进行了较为深入的探讨,具有一定的参考价值。
  关键词 双级活塞推料 离心机 分离理论
  中图分类号:tq05 文献标识码:a
  在现代工业中,固-液系统(包括悬浮液和乳油液)分离的目的是:(1)回收有价值的固相,排掉液相;(2)回收液相,排掉固相;(3)固、液两相都回收;(4)固、液两相都排掉(如污泥脱水)。达到固-液分离的主要操作方法有重力沉降、过滤和离心分离。实现离心分离操作的机械称为离心机。其中双级活塞推料离心机是离心机中使用最多的一种机型。随着工业化生产规模的加大,双级活塞推料离心机在应用上向高产量、高效率、低能耗等方向发展,因此,对双级活塞推料离心机性能及应用进行研究就显得尤为重要。
  1 双级活塞推料离心机的性能特点
  卧式活塞推料离心机是一种典型的固液分离离心机,能够脉动卸料、自动操作、连续运转。在全速运转下,卧式活塞推料离心机可完成卸料、干燥、洗涤、进料、过滤、离心分离等一系列操作工序。条形滤网或者滤网间隙滤网是卧式活塞推料离心机的过滤介质,广泛应用于国防工业、食品工业、化学工业、石油工业、化肥工业等部门,适合固相浓度大于30%、滤固相颗粒大于0.1mm的纤维状物料或者结晶颗粒,可分离火箭燃料、纤维、塑料、食糖、重有机中间体、无机盐类等数百余种物料,特别是在尿素、食盐、硫铵、碳铵生产中应用最多。wwW.11665.COm
  双级活塞推料离心机是卧式活塞推料离心机应用效果较好的型号,已经成为了卧式活塞推料离心机的代表,它具有使用可靠、制造难度低、工作性能好、操作费用低、生产效率高等优点。同时,双级活塞推料离心机对易损件和筛网进行了合理设计,运用良好的材质,使维修费用降低。
  双级活塞推料离心机主要由六部分组成:(1)罩壳部件,由罩壳、防护网、洗涤管、进料管等组成;(2)液压部件,由油冷却器、油泵座、空气过滤器、溢流阀等组成;(3)控制部件,由控制套、导向活塞、压力油缸等组成;(4)轴承部件和轴部件,由推料轴空心轴等组成;(5)转鼓部件,由密封座、加速盘、筛网、二级转鼓、一级转鼓等组成;(6)机座部件,由罩壳、支承轴承座等部件组成。
  2 双级活塞推料离心机的分离理论
  双级活塞推料离心机是基于离心沉降作用来工作的。当待分离的两相混合液以一定的压力从离心机上部边壁切向进入器内后,产生强烈的湍流运动,由于轻相和重相之间存在密度差,所受的离心力、向心浮力和流体曳力的大小不同,受离心沉降作用,使大部分重相经旋流器底部流口排出,而大部分轻相则由溢流口排出,从而达到分离目的。离心机虽然结构简单,但其内部的两相流体的三维强旋转场及其分离机理却十分复杂,难以对其分离过程作较为全面的描述,因而至今尚未建立比较完整的通用数学模型。所建立的数学模型主要包括经验模型与理论模型。研究途径主要有黑箱法、流场测定法、数值模拟法等。
  “黑箱”法,即把离心机看成一个黑箱,利用黑箱理论通过改变旋流器的设计参数和操作参数,测定所对应的分离性能和操作性能,从而得出有关的经验模型,以指导同类离心机的设计;流场测定法,即利用各种流速测定仪对旋流器内部的流动状况进行测定,了解旋流器内流体的径向速度、轴向速度、切向速度的分布规律,从而深刻认识旋流器的分离原理。随着激光测速仪及粒子动态分布测定仪的出现,该方法得到了很大的发展;数值摸拟法,即对经验模型与理论模型进行数值求解,从而预测旋流器的分离和操作性能。由于经验模型固有的缺陷,人们将致力于研究离心机的理论模型。理论模型的建立基于不同的研究者提出的不同物理模型。这些物理模型主要包括平衡轨道模型、停留时间模型、底流拥挤模型、湍流两相流模型、内旋流模型、溢流模型及随机轨道模型等。
  平衡轨道模型是用于固-液分离的物理模型,其导出的分离粒度计算式是通过颗粒受力平衡得到的,颗粒的受力不能应用到固相的受力分析上,因此并不适用于离心机。同样,停留时间模型在固-液旋流分离中的应用有时也是如此。大量理论和实践表明,随机轨道模型能较好地描述固

体在双级活塞推料离心机内的运动行为,因此在双级活塞推料离心机的分离问题上得到应用。
  3 双级活塞推料离心机工作原理
  双级活塞推料离心机运行时,需要被分离的物料通过进料管连续不断地供给进入离心机,由加速盘将物料均匀地撒到一级转鼓上。经过筛网地过滤,大部分母液被摔到转鼓外部,并经液体收集罩排出机外。既做旋转运动还做往复运动的一级转鼓将刚形成的滤饼连续不断地推到二级转鼓内,使滤饼在转鼓内有足够的停留时间,并在那获得了更大的离心力。滤饼从而达到了较低的含湿率,最后其被连续排出转鼓,经固体收集槽排出机外。当实际生产过程对固体纯度有要求时,可在该机内进行非常有效的洗涤,即在机壳上安装洗涤管至转鼓筛网内,用洗涤液冲洗滤饼后,经筛网、收集罩排出机外。双级活塞推料离心机对于具有良好过滤性能的晶粒、颗粒及纤维有着很好的适应性,可用于晶体悬浮液或纤维状物的悬浮液的连续进料、脱液、洗涤、出料。该机在全速下完成所有的操作工序,如进料、分离、洗涤、干燥和卸料等,双级活塞推料离心机以前仅限于化肥和制盐行业,近几年来被迅速用于氯碱行业的盐碱分离及石油行业的固液分离中。
  参考文献
  [1] 蒋德军,周梓荣,龚存宇,董丽娟.卧式活塞推料离心机液压系统分析和改进[j].流体机械,2007(2).
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  •  更新时间:2013-11-05 09:40:53  作者:佚名 [标签: 活塞 离心机 性能 活塞 离心机 离心机 ]
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