单支点卧式螺旋卸料过滤离心机的设计

单支点卧式螺旋卸料过滤离心机的设计 第6期 2007年12月 选煤技术 C0ALPREPARATIONTECHNOLOGY NO6 Dec.2007 文章编号:1001—3571(2007)06—0007—03 单支点卧式螺旋卸料过滤离心机的设计 张德生.赵继云,王晓倩,陆洋 (1.中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221008; 2.徐州大陆振动机械有限公司,江苏徐州221116) 摘要:在比较分析H1000卧式螺旋卸料离心机结构和性能参数的基础上,设计了一 种新型 DLL1000单支点卧式螺旋卸料离心机,并对其结构特点和相关技术参数作了阐述 和分析. 关键词:卧式离心机;单支点;螺旋卸料 中图分类号:TD946文献标识码:A 螺旋卸料过滤离心机是利用离心过滤原理实现 固液分离的设备,具有过滤脱水成本低,单位处理 量大,脱水系统相对简单,占地面积小等优点,因 此广泛用于煤泥的脱水作业. 螺旋卸料过滤离心机有立式和卧式之分.前者 即常见的立式螺旋刮刀卸料离心机,国内外都有成 熟的机型,如煤炭科学研究总院唐山研究院的LLL 系列和澳大利亚约翰芬雷的FC1200;后者则主要 是国外产品占据绝对主导地位,如荷兰TEMA公 司的H1000卧式螺旋卸料离心机(以下简称 H1000),国内则尚未推出自己的机型. 文章旨在对H1000结构和性能参数分析的基 础上,提出一种新型的细煤泥脱水用卧式螺旋过滤 离心机——DLL1o00单支点螺旋卸料离心机(以 下简称DLL1000). 收稿日期:2007—07—09 作者简介:张德生(I982一),男,江苏徐州人,中国矿业大学机 电'程学院在读硕士研究生,研究方向:机械设计及理论.联系电 话:(0)I3905202647. l工作原理 卧式螺旋卸料过滤离心机是一种以薄层分离固 液混合物的连续操作离心机,这类离心机分离因数 较高,具有较大的当量过滤面积及过滤强度.由于 分离时物料层较薄,并不断地被螺旋所翻转,所以 可在较短时间内获得含湿量较低的滤渣.该机型具 有体积小,脱水效率高,滤渣较干等优点,故能用 于粒度3ram以下细煤泥的脱水,而且采用卧式结 构,安装和维护方便. 图1和图2分别是H1000和DLL1000的结构 示意图.工作时,螺旋刮刀和筛篮做同向旋转,刮 刀的转数比筛篮的略高,所以,刮刀和筛篮之间有 相对运动.煤泥水从进料管给人,进入筛篮和螺旋 转子之间的空间中,在离心力的作用下,互相挤 压,在筛篮内壁形成具有大量孔隙的物料层.这 时,煤粒空隙间的水及附着在煤粒面的水透过物 料层和筛缝,沿壳体集中到下部,经排水管排出机 外,这就是滤液.筛篮内壁的物料层即滤渣被螺旋 刮刀强行送人卸渣口,排出机外. ? +一+"+"+"+"+"+"+"+"+"+"+"+"++"+"+"+"+"十"+"+"+"+一+"+"十"+"+"+"+"十 "+"+"+"+"+"+…十"+"+"+"+"+"+"+"+"+? 由煤炭科学研究总院唐山研究院开发的智能型 加压过滤机密封结构有了很大的创新,如:滤扇顶 部用缝合和热熔胶相结合的密封工艺,滤扇根部具 有轴向抱紧功能的组合密封形式,随动式过滤轴与 槽体的密封,可调压力的滤液管密封,新型无骨架 结构的充气密封圈等.近几年的生产实践证明,新 的密封技术性能好,寿命长.这在老机型改造中也 取得了明显效果,例如西曲加压过滤机改造项目, 在更换了主要的过滤部件后,使滤液浓度由原来的 15g/L降低到了6,8g/L,耗风量由原来的 1.35m3/(m?min)降低到1.11m/(m?min), 提升了设备的工艺指标. 3结语 科学合理地确定工作参数和优化结构参数是提 高加压过滤效率的主要因素,可使加压过滤机获得 产量大,风耗小,水分达标的最佳工艺指标,更好 地发挥加压过滤机的作用,最大限度地降低运行成 本,达到节能降耗的最终目的. 7 第6期选煤技术2007年12月25日 进料 滤液滤渣 1.机座;2.皮带轮3.差速器;4.筛篮 5.螺旋刮刀;6.壳体;7.进料管 图1H1000结构示意图 滤液滤渣 1.进料管;2,3.同步带轮;4.壳体;5.筛篮 6.螺旋刮刀;7.机座 图2DLL1000结构示意图 2DLL1000的主要技术参数 DIL1000的主要技术参数如下: 公称给料能力/m?h,80,100 人料粒度/mm<1.5 筛网直径/ram1000 筛网缝隙/mm0.3 筛网面积/m2.2 产物水分/%<10 筛篮转速/r?min740 螺旋转子转速r?min,756.4 分离因数318 电动机功率/kw75 3结构设计 与H1000相比,DLL1000在传动方式,工作 组件,支撑形式,给料方式等方面都有很大改变. 3.1传动系统 筛篮和螺旋刮刀之问的速差是通过一套同步传 动装置获得.由同一台电动机通过两根同步带分别 驱动筛篮和螺旋刮刀,既保证了稳定的转速,又省 去了行星差速器,从而使结构大大简化,降低了成 本.通过更换同步带轮还可以调整转速或转速差. 3.2工作组件 与H1000不同,DLI1000采用圆柱形筛篮, 8 不仅降低了筛篮的加工难度,同时解决了入料口小 限制生产能力问题.固相物料沿螺旋线向外移动, 在内表面上形成滤渣层,厚度相当于输送螺旋叶片 边缘与筛篮内表面之间的间隙.该料层不仅减少了 滤液携带的固体量,同时也减轻了筛篮的磨损.需 要补充的是,当需要分离分散性较大的产品和滤 渣,需要冲洗时,为了避免滤渣被洗涤液体冲刷, 筛篮也应设计成圆柱形. 采用圆柱形筛篮虽会使输料功率有所增大,电 耗相对较大,但是,综合考虑各种因素(锥形筛 篮也完全适用于DLI,避免上述问题),还是有很 大的推广价值. DLL1000螺旋刮刀也与H1000采用的大螺旋 升角,多条螺旋不同,它采用小的螺旋升角,双头 螺旋,将多段扇形聚氨酯叶片通过埋头螺钉固定在 螺旋母体上构成螺旋叶片.这种结构,可以延长物 料脱水时间,提高脱水效果,且质量轻,磨损后更 换方便.同时,聚氨酯材料本身具有很好的耐磨 性. 3.3支撑 如图2所示,DLL1000整个回转部分只有一个 支撑,这就是DLL1000的单支点.这种结构降低 了制造难度,同时也给安装,维护带来了很大方 便.另外,为加强整体刚度,可将壳体与机座联接 为整体. 4工艺参数选取 工艺参数主要包括螺距,螺旋刮刀高度,转速 差等. (1)螺距.DLI筛条排列方向和螺旋输送方 向一致,当筛缝宽度为定值时,螺距越大,则有效 宽度越大,水流越容易通过.但随离心液损失的煤 量也增加,粒度变粗,同时排料速度加快,脱水时 问减小,脱水的效果变差.反之,螺距越小,则脱 水阻力增加,脱水时问延长,脱水效果得到改善, 但是处理能力下降.因此,因应综合考虑离心机的 处理量,产物水分,离心液中煤的损失量等因素, 正确选择螺旋叶片的螺旋角. (2)刮刀叶片高度.有资料表明,螺旋叶 片中物料的填充量也影响输送过程和能量的消耗. 对于螺旋输送来说,物料的充填系数取小值有利. 所以,在保证螺旋叶片强度的前提下,尽可能将高 度取大值. (3)速差.相同条件下,速差越小,物料停 第6期张德生等:单支点卧式螺旋卸料过滤离心机的设计 5生产能力计算葚茎 Q.[(一支=54.5t/h,=kw. 支:0.17m/,(计算参考文献[1]).相应物料停留此电机选用额定功率为75kw的Y2— 280—4型. ..;… -- . Ii~luuu =.' .曼?叭毗.造和装配茹,.:实际生产能力按干物料5叭/h计. 法:亲篙蓄 6.1物料加速到工作转速时所消耗的功率又 启才,金鼎五.离心机原理结构与设计计算