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离心沉降设备.doc 27页
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何桂春编写部分
4.4 离心沉降设备的结构与性能.1 管式离心分离机 .2 室式离心分离机.3 无孔转鼓离心分离机 .4 螺旋卸料离心分离机 pa），处理能力0.4～60m3/h，适于处理颗粒粒度2(m～5mm、固体密度差大于0.05g/cm3，固体浓度1%～50%的悬浮液。该离心机广泛应用于石油化工、冶金、煤炭、轻工、食品、制药、环保等工业部门，如合成纤维树脂的脱水、矿砂与浸渍液的分离、煤粉、淀粉的脱水、低温提炼动物油脂中的油渣分离，活性污泥的脱水等。
4.4.5 碟式（盘式）离心分离机 .6 沉降离心机的选型g/cm3、液相黏度Pa(S的条件作出的。若需分离悬浮液的性质与条件不符时，可按下式予以换算：
各种沉降离心机的性能范围
沉降离心机的选型，还需考虑其他物料特性和工艺要求，如进料的固相浓度、粒度组成、液体性质（如腐蚀性、与空气接触的敏感性等）、爆炸的可能性、间歇或连续操作的必要性等。如果这些因素已知，还需查阅所选择的每一类设备的有关资料（包括制造厂家提供的样本、操作说明书等技术性文件），对基本满足所有要求的被选用设备作出综合分析比较后，再予以确定设备选型。
此外，在工业生产中也可根据以下几方面来进行离心分离机的选型。
4.4.6.1 对分离的任务和要求
生产中对分离的任务和要求，主要是指生产规模的大小、操作方式及分离目的，回收产品是固体、液体或是两者都需要等，可分别编号为a、b、c、d、e、f、g、h、i示于图5-37中。
分离任务和要求
4.4.6.2 根据物料的性质和要求
要了解待分离的悬浮液性质：如固体颗粒粒度组成、固体密度、固体亲水性和疏水性；液体的密度、黏度、pH值、腐蚀性；悬浮液的浓度等，这些性质对设备选型有直接的关系。在初选分离设备时，还需了解物料的沉降特性。以上这些都要在实验室中对物料进行测定和试验，为选型提供依据。
悬浮液的沉降特性是通过沉降试验而获得。沉降试验一般采样1000mL，加入量筒内，测定沉降速度，至少取值0.5h，观察上面液层的澄清度；待静止24h后测定沉渣容积比，即沉渣视容积占总容积的百分比。
悬浮液的沉降特性按图5-38划分。其中沉降速度分低、中、高三级以编号A、B、C表示；澄清度分差、好两类以D、E表示；沉渣容积比分低、中、高三等以F、G、H表示。
悬浮液沉降特性
4.4.6.3 离心分离机的性能和适用范围
将沉降离心机的各种机型的性能和适用范围与分离任务和目的、悬浮液的沉降特性联系起来，并归纳为表5-10所示
各种沉降离心机的适应性能
序号 沉降离心机型式 分离的任务和目的 悬浮液的沉降特性
1 管式离心分离机 g
2 三足式撇液管排液沉降离心机 b或c
f或g B或（A）
3 蝶式离心分离机 a、b或c
4 螺旋卸料沉降离心机 a、b或c
f、g（h或i） B、C或A
4.4.6.4沉降离心机选型的举例
某项目生产任务和要求为：分离油类的乳浊液，中等生产规模，要求连续操作，按图5-37应是b、e、f，再根据表5-10查出适合此任务要求的（即b、e、f）有两种机型：蝶式离心分离机和螺旋卸料沉降分离机。
然后，根据分离物料的沉降特性，经试验得出沉降速度低，从图5-38可得出物料沉降特性为A，而另一沉降特性——澄清度要求好，从图5-38可得出为E，再从表5-10可查出适应A、E的机型还是蝶式离心分离机和螺旋卸料沉降离心机这两种，但分离的物料为油类的乳浊液，需要高速的分离机，所以卧式螺旋卸料离心机不适合而淘汰，就选用蝶式离心分离机符合生产要求。
上述选型方法，由表5-10所列举的是沉降离心分离机的各种基本机型。本例中选用的蝶式分离机也就是该类的基本机型。而蝶式离心机又有人工卸料型、环阀（活塞）排渣型、喷嘴排渣型等，需根据生产要求和具体情况再进一步选择哪个型式的蝶式离心分离机。
4.5水力旋流器
4.5.1 水力旋流器的构造
图2-16 水流旋流器
水力旋流器的优点是：构造简单，没有运动部件，体积小，占地面积少，生产率高。缺点是排砂口磨损快。
4.5.2 水力旋流器的 (1-22)
分离粒度：
式中：— 生产能力，L/min；
— 旋流器直径，cm；
— 给矿口直径，cm；
— 溢流管直径，cm；
— 分离粒度，(m；
— 沉砂管直径，cm；
— 给矿压力，Pa；
— 重力加速度，9.8m/s2；
— 矿石和水的密度，kg/m3；
— 给矿浓度，%；
— 系数，见表1-4，；
0.1 0.15 0.20 0.25 0.30
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第九章 离心分离设备
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离心沉降是利用混合油各组分的质量不同，采用离心旋转产生离心力大小的差别，使粕末下沉而液体上升，达到清洁混合油的目的的方法。
离心沉降简介
centrifugal settling；centrifugal sedimentation
在作用下使分散在中的固相粒子或中的液相粒子的过程。与的密度、直径以及的和有关，并随离心力亦即的增大而加快。离心加速度值an=ω2r可随回转角速度ω和r的增大而迅速增加。因此，离心沉降操作适用于两相密度差小和粒子速度小的悬浮液或乳浊液的。
离心沉降详解
组成悬浮系的流体与悬浮物因密度不同，在离心力场中发生相对运动，因而使悬浮系得到分离的操作。当悬浮系作回转运动时，密度大的悬浮物（固体颗粒或）在惯性离心力的作用下，沿回转半径方向向外运动。此时，颗粒或液滴受三个径向作用力：①惯性离心力Fc=mω2r，式中m为颗粒质量；ω为回转角速度;r为旋转半径。②浮力(方向与惯性离心力相反式中ρP和ρ 分别为颗粒和流体的密度。③流体对颗粒作绕流运动所产生的曳,式中AP为颗粒在垂直于运动方向上的投影面积;ur为颗粒的径向运动速度；ξ为阻力系数。颗粒在此三力的共同作用下,沿径向向外加速运动。对于符合斯托克斯定律（见）的微小颗粒，径向运动的加速度很小，上述三力基本平衡，故可近似求出颗粒与流体在径向的相对运动速度为： 式中dP为粒径；μ为流体。
同一颗粒在相同介质中分别作离心沉降和时,推动颗粒运动的惯性离心力Fc与重力Fg之称为离心分离因数，它是反映离心沉降设备性能的重要参数。当转速 ω=1000r/min，r=0.1m时，离心分离因数为112。因此，离心沉降可分离更细小的颗粒。
离心沉降设备
①　含尘气体由矩形进口管 (图1)沿切向进入器内,在器壁的作用下作圆周运动。颗粒被惯性离心力抛至器壁，并汇集于锥形底部的集尘斗（灰斗）中。净化了的气体从中央排气管离去。旋风分离器的分离因数约为5～2500, 一般可分离5～75μm的细小尘粒。旋风分离器构造简单，没有运动部件，操作不受温度、压力的限制，广泛应用于很多工业部门，用于除去气体中的粉尘，或从气体中回收有用粉料。 离心沉降
②　其构造和工作原理与旋风分离器基本相同，主要用于悬浮液的增稠或所含固体颗粒的。
③　在长锥形转鼓内装有螺旋推料器，料浆加在转鼓中部，澄清液从转鼓大头端面的窗口溢出，沉积在转鼓内壁的沉淀，由螺旋推料器推向转鼓小头，经沥干后卸出。此机适宜于处理细分散悬浮液，能获得含水率较小的固体沉淀。
④　在转鼓内装有许多倒锥形碟片(图2)，碟片直径一般为0.2～0.6m，碟片数为50～100。转鼓转速为r/min，分离因数可达。碟式分离机可用于分离乳浊液(如油料脱水等)，也可用于澄清含有少量微细颗粒的液体。 离心沉降
⑤　采用长径比很大的管状转鼓，以便增加转速，提高分离因数。此种离心机的转速通常高于15000r/min，分离因数可达 12500。主要用于含细小液滴的乳浊液分离和含少量微细颗粒的悬浮液分离。
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沉降式离心脱水机
沉降式离心脱水机在我国选煤厂中使用的有两种。一种是带滤网的沉降过滤式离心脱水机。主要用于1-0mm浮选精煤和煤泥的脱水与回收；另一种是不带滤网的沉降式离心脱水机。主要用于细颗粒原生煤泥的回收和1-0mm浮选尾矿的脱水。它们是选煤厂实现洗水闭路的把关设备之一。
沉降式离心脱水机简介
沉降式离心脱水机在我国选煤厂中使用的有两种。一种是带滤网的沉降过滤式离心机。主要用于1-0mm浮选精煤和煤泥的脱水与回收；另一种是不带滤网的沉降式离心脱水机。主要用于细颗粒原生煤泥的回收和1-0mm浮选尾矿的脱水。它们是选煤厂实现洗水闭路的把关设备之一。
这两种设备的工作原理基本相同，但在结构与构造上略有差异，并都具有设备占地面积小、处理量大、效率高和产品水分低的优点，同时，亦可简化生产工艺流程和节约能耗等
沉降式离心脱水机工作原理
离心机的转筒由电动机通过液力偶合器、三角胶带和胶带轮带动。当转筒运转时，螺旋卸料转子经由行星差速器、通过系杆带动旋转。转筒与螺旋卸料转子的运转方向一致，但转数不同。螺旋转子比转筒慢2%转。由于两体的差速运动，便可使沉淀在筒壁上的物料通过螺旋转子将其推向前方进行卸料。
煤泥水由给料管引入，经由螺旋卸料转子的排料口进入转筒，在离心力的作用下，使煤泥水形成环状的沉降区。密度大的固体颗粒贴附于转筒的内壁，并逐渐形成沉淀层。当转筒内的环状液体超过溢流口盖板时，溢流体——离心液便从溢流口排出至漏斗。沉淀在筒壁上的物料通过螺旋卸料转子、从转筒的卸料口排至接料溜槽，这便是脱水后的产品。
沉降式离心脱水机离心脱水机构造
WLG-900带滤网的沉降式离心脱水机的构造主要由9个部件组成。即保险机构、行星齿轮差速器、左部枢轴、机座、螺旋卸料转子、转筒、右部枢轴、传动装置和润滑系统。
螺旋卸料转子安装在转筒内部，并由两端的轴承支持。转筒由左、右部枢轴的法蓝分别用螺栓固定成一个整体。整个转筒机体依靠左、右两端枢轴的轴承支持。其左端通过连接盘与行星齿轮差速器法兰相连接，而差速器则通过星轮和系杆与螺旋卸料转子相啮合。转体的右端装有三角胶带轮，并通过电动机带动整个转动。
给料管依靠机座右边的托座支持，并引入螺旋转子的内部，在其入料端有三通碟阀，以调节给料量的大小和事故停机时的放料。保险机构。
过载保险机构是离心机的安全装置。保险块安装在卡座内，并与差速器和连杆连接在一起。托杆依靠螺丝固定在机座上。当离心机出现超负荷或螺旋转子内进入异物被卡住时，保险块便被立即扭断，连杆下落并触碰限位开关，并通过电控系统启动执行机构，关闭三通阀门，停止往离心机内进料。这时，螺旋转子与转筒的转速一致，螺旋转子不再进行工作，卸料便终止。行星齿轮差速器。它是由外壳和两级行星轮系组成
沉降式离心脱水机沉降离心脱水机安装
（1）设备可以整体安装，也可以分件安装。当分部安装时，可分以下几大部件进行。即机座、转子体差速器和传动装置。
（2）验算离心机基础梁承载负荷。因离心机体积小，振动强度高，机重集中，故传递给基础梁的动力系数一般不应小于设备总重的三倍。
（3）在浇注钢筋混凝土基础时，机座下面’ 个拐角、固定隔振弹簧座板的螺栓可事先预埋，也可不用螺栓，用4块带爪钩的钢板与基础相应地浇注在一起。这样，安装时较为简便，经找正后，只须把弹簧座板与之焊接在一起即可。
（4）基础找正后，便可装上弹簧座板与隔振橡胶弹簧。落上机座，并仔细检查和调整各个弹簧位置，使上、下孔位对准机座和角板的座圈。弹簧受力应基本一致，不得有偏扭现象。最后将座板用螺帽与基础固定或与预埋钢板焊连在一起；
（5）安装下部机壳。并用螺栓与机座连接固定；
（6）然后把转子体吊装到机座两侧的轴承座上。装上轴承座上盖，并用螺栓将其固定，安装后的转子体应转动灵活，无卡阻等现象；
（7）安装行星差速器。在安装前，应用手旋转第一级太阳轮齿轴必须灵活可靠，然后用螺栓与左部枢轴法兰连接。在法兰盘间应加石棉板垫密封，以防漏油。各螺栓应对称旋紧，受力一致；
（8）整体装上传动装置，并把座板用螺栓与机座可靠固定。校核两胶带轮槽的平行度，其误差不应超过第一章中要求范围。然后，挂上三角胶带，并通过丝杠调整胶带松紧度；
（9）装上上部机壳、差速器安全罩和胶带轮保护罩；
（10）安装过载保险机构、进料管与三通阀，以及电动执行机构。执行机构通过连杆与三通阀把连接并调整；
（11）最后连接与设备有关的溜槽和管子；
（12）整个设备安装后，还应在机座内灌注约4t铁砂，以增强设备运转时的稳定性。在灌注铁砂时，其量应均匀一致，以免引起隔振弹簧受力不均，造成压缩不一致而影响离心机的正常运转
A.莫尔， 谭学海. 高速沉降式离心脱水机提高选煤厂的煤炭质量[J]. 选煤技术， -46.
曹玉珍. 国内外沉降式离心脱水机[J]. 矿山机械， -30.
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