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卧螺离心机工作原理及主要结构

发布时间:2020-06-13 15:15:12访问:29作者:

    沉降分离与离心机工作原理

    悬浮液中的固体颗粒m在重力mg的作用下沉降,经过一段时间,悬浮液产生分层,这个过程为重力沉降分离。如右图所示。固体颗粒沉降的速度Vg可以由Stokes方程描述。

  重力分离的沉降速度Vg可表述为:Vg = A?g

  A是与固体颗粒直径、悬浮液固液密度差、液相的粘度有关的常数。

  g是重力加速度。

    沉降是悬浮液中的固相颗粒在力场中的物理现象。其速度正比于力场的加速度。  

    离心沉降分离是将悬浮液加入以角速度ω旋转的离心机转鼓内部,固相颗粒m在离心力m rω2的作用而沉降,悬浮液产生分层。如下图所示。此时固体颗粒的沉降速度Vc同样可以由Stokes方程描述。

    离心分离的沉降速度Vc可表述为:

  Vc= A?r2

  A是与固体颗粒直径、悬浮液固液密度差、液相的粘度有关的常数。

    r是固体颗粒离回转中心距离,也可理解为转鼓内半径。ω是离心机旋转角速度,r2是向心加速度。

    将上述离心力与重力相比,既是分离因数。一般工业离心机的分离因数可以视几百至几千倍。

下图所示是螺旋卸料沉降离心机工作原理及基本结构。固体颗粒的密度一般要比液相的大。

    悬浮液通过进料管垂直地注射到高速旋转的螺旋布料腔内,经进料锥加速后从螺旋进料孔向外折向高速转动的转鼓内壁与螺旋一起高速转动。悬浮液中的固相颗粒在离心力的作用下快速地沉降到达转鼓壁上。液体被挤向转鼓中心。

  悬浮液持续地进入转鼓内使得柱形压环液面不断升高直至高于溢流板,被挤向中心的液体就会溢流流出;转鼓与螺旋输送器的转向相同,但转速稍高一些,这使的沉降在转鼓壁上的固体颗粒在螺旋叶片的作用下持续地沿轴向推进到转鼓锥段脱水,再经转鼓锥底下端的排渣口排出。

   

       沉降离心机由机架、罩壳、转子、进料管及主辅驱动单元组成。如上图所示。

    沉降离心机转子通过左右主轴承座固定在机架上。转子采用双转子结构。外转子称为转鼓,由左右端盖轴与直、锥转鼓等零件组成。内转子是一绕有螺旋叶片的空心轴,安装在转鼓内且与转鼓同轴。螺旋与转鼓间装有轴承,可以灵活地转动。进料管从螺旋中心穿入到达布料腔。

    行星差速器输出端连接着转鼓与螺旋。限制螺旋与转鼓相对转动,控制差转速。 


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