一、前言
臥式螺旋沉降式離（lí）心機是采用離心沉降法來分離懸浮液的機（jī）器，它是將含細小顆粒（粒徑d≥5μm）的懸浮液，經過固液分離，使懸浮液變為（wéi）相（xiàng）對幹淨的液體和固體狀的泥渣，由於無濾布和濾網（wǎng）、單位產量的耗電量較少，單機生產能力大，適合工廠大型化與自動集中控製的要（yào）求，沒有操作周期（qī），連續運行（háng），連續進（jìn）出料，操作簡便，母液含固量少，澄清度高，結構緊（jǐn）湊，占地麵積小和易於密閉（bì）等特點，現已廣泛應用於（yú）環保、石油（yóu）、化工、冶金、醫（yī）藥（yào）食品和輕工等領域，結構示意圖如圖1所示，主要部件有轉鼓、螺旋輸送器、差速器、過載保護（hù）裝（zhuāng）置和（hé）卸渣（zhā）裝置（zhì）。其工作原理為：在機殼內，轉鼓（gǔ）和螺旋輸（shū）送器由（yóu）兩（liǎng）個同（tóng）心軸承相連（lián）接，主電動機通過V帶輪帶（dài）動轉鼓旋轉，轉鼓（gǔ）通過左軸承處的空心軸與行（háng）星差速器的外殼（ké）相連接，行星差速器的（de）輸出軸帶動螺旋輸送器與轉鼓作同向轉動，但（dàn）轉（zhuǎn）速（sù）不（bú）一樣。懸（xuán）浮液從右端的中心進料管連續送入轉鼓內，在離心力的作用下轉鼓內（nèi）形成一環形液（yè）池，重相固（gù）體粒子離心沉降到轉鼓內表麵而形成沉渣，由於螺旋葉片與轉鼓的相（xiàng）對運動，沉渣被（bèi）螺旋葉（yè）片推送到（dào）轉（zhuǎn）鼓的小端的幹燥區，送出液麵並從（cóng）排渣（zhā）孔甩出。在轉鼓的大端蓋上開設有若幹溢流孔，液相便從此處流出（chū），從而完成固液分離。
臥螺沉降式離心機選型和很多因素相關，如設計理念（niàn）、物料理（lǐ）化特性參數和工藝路線等是選型過程中應十分注意的問題。
二、設計理念
國內外臥螺沉降式（shì）離心機的設計主要技（jì）術特點基本相同，但在技術細節上設計理念存在很大差異，主要表（biǎo）現在技術參數的選擇、材料的選擇、起動方式、驅動方式和（hé）差（chà）速器等方麵有很大的不同。
(1)技術參數的選擇 轉鼓（gǔ）直徑和長徑比、分離因素和（hé）螺（luó）旋頭數（shù）是臥螺沉降式離心機主要技術參數。轉鼓直徑越大，生產能力（lì）也越大，但受材料強度和加（jiā）工難度的限製，轉鼓直徑不能大到一定數值。同樣，長徑比大，生產能力也越大，對於易分離的（de）物料，長徑比取1~2，對於難分離的（de）物料，長徑比取3~4，所以（yǐ）盡（jìn）量選用長徑比大（dà）的機器，可以增加沉降區長度（dù）和（hé）幹燥區長度，既利於沉降，有利於減少濾餅的含濕量，但（dàn）製造較（jiào）難，成本增加。分離因素Fr=ω2R/g和轉鼓（gǔ）轉（zhuǎn）速直接有關，它的選擇取決於懸（xuán）浮液中固相（xiàng）顆粒的分離難易，轉鼓的轉速受到材料和軸承限製，所以在滿足使用要求時，盡（jìn）可能采用較低轉鼓轉速，一般地，大直徑臥螺離心機分（fèn）離因素都很低。螺旋頭數可以是（shì）單頭、雙頭和多頭，難（nán）分離（lí）的物料一般采用單頭螺旋；需要產量大又易分離的物料，多采用多頭，但母液含固量會（huì）增加，在汙水處理行業，一般（bān）采用（yòng）單頭螺旋。
此（cǐ）外（wài），還有轉鼓的半（bàn）錐角（jiǎo）和（hé）溢流口內徑都是在設計離心機時需要考慮（lǜ）的技術參數。半（bàn）錐角對（duì）固體流量的性能具有重要影響，由於離心力的作用，當顆粒到（dào）達（dá）轉（zhuǎn）筒內壁並被螺旋向前輸送的同時也具有向（xiàng）後流動的趨勢，而向後流動的速度與螺旋斜角有關，最後體現在錐角上。兩者對固體顆粒的輸送性能（néng）產生（shēng）直接的影響（xiǎng），即隨著回流（liú）速度的增加則固體輸送速度下降。溢流口內徑和（hé）液層厚度（dù）有關，液體在（zài）機內停留時（shí）間的增加則液層的厚度也增加，其（qí）結果是澄清效率提高，但同時機內的幹燥區間縮短會使離開液（yè）麵的固體含水量也增大，即脫水效果反而有所降低。因此（cǐ），液層厚度的調節會直接影響到沉降速度（dù）、流量以及固體排（pái）出量。臥螺離心機還需要根據使用經驗和（hé）試驗結果進行分析研（yán）究，才能確定機器的類型和結構。
(2)材料的選擇 材料的強度性體（tǐ）現在離心機的（de）轉速上（shàng），它也直接（jiē）對體積流量和質量流量（liàng）產生影響，此外離心機的腐（fǔ）蝕也（yě）與其材料結構有關。轉鼓和螺旋（xuán）輸送器通常用不鏽鋼鑄造和焊接，或用高（gāo）強度的不鏽鋼和鈦鋼（gāng）製造，也可用玻璃鋼製（zhì）造。目前國（guó）內與國外設備中，主要部件都采用（yòng）不鏽鋼製造，尤其是轉鼓與螺旋部分全部采用不鏽鋼，隻有少數國外廠（chǎng）家可針對（duì）不同的處理對象及介質的（de）要求，采用合適的（de）材質。如對於汙水處理和無腐蝕性場合，采用高強度碳鋼防腐，避免了（le）過度設計，大（dà）大降低了（le）製造成本（běn），通過10餘年的（de）實踐（jiàn）證明，在汙水處理中采（cǎi）用碳鋼防腐的材質是完（wán）全可（kě）行的。在外殼方麵更是（shì）盡（jìn）量考（kǎo）慮節省材料，降低成本，如采用玻璃鋼外殼。轉鼓和螺旋的材（cái）料選擇時要考慮到耐（nài）磨性，為了有效保護（hù）轉鼓，在排渣孔設置耐（nài）磨套，在轉鼓內表麵設置筋條或在內表麵拉槽；螺旋輸送器的（de）葉片易受到物料的嚴重磨損，為了減少或避免葉片的磨（mó）損，對螺旋葉片外緣進行碳化鎢熱噴塗處理，焊接合金塊。
(3)起動（dòng）方式 國內外（wài）離心機廠家在離心機起動方麵有不同的考慮，國外機器多帶有液（yè）力偶合器（qì），而國（guó）內機器由於製造技術原因（yīn）大多是直接起動（dòng）。液力偶合（hé）器有兩（liǎng）種作用：一是具有使電動機輕載起動功能，能改善電動機（jī）的（de）起（qǐ）動能力，確保電動機沉重負載輕快起動，降（jiàng）低電動機起動電流，實現軟加速，降低對電網的（de）衝（chōng）擊；二是（shì）具有（yǒu）過載保護功能，能有效地保護電動機和離心機在起動和超載時不受損壞，降低機器故障（zhàng）率，延長（zhǎng）零部（bù）件和整機使用壽（shòu）命。液（yè）力（lì）偶合器的充油量（liàng）應有一個最佳值。如充油量太滿，會造成（chéng）起動電流長時間過高（gāo），引起停機。如果液力偶合器內工作液較少，則（zé）液力偶合器滑差增大（dà），傳遞的功率或轉矩會減少，使輸（shū）入轉速遠低於輸出轉速，而且液力偶合器（qì）溫度會升高。另外，工作（zuò）液的選擇也比較重要，工作液密度越高（gāo），傳遞能力越強。工作液黏度越高，傳（chuán）遞特性越不利（lì）。液力偶合器一般安裝（zhuāng）有（yǒu）兩個易熔（róng）塞，在易熔塞的中心有一軟焊，在一定的溫度下（xià）會熔化。在離（lí）心機（jī）過載情況（kuàng）下，液力偶合器中的工作液會過熱，達到設定值時，易熔塞熔化，工作液噴出，功（gōng）率（lǜ）的傳遞（dì）即被（bèi）中斷，離心機（jī）聯鎖跳車。
(4)驅動（dòng）方式 在驅動方式上，國內外（wài）有較大的差異（yì），國外機型有多種不同的驅動方式，而國內離心機驅（qū）動方式通常較為單一，采用最多（duō）的驅動方（fāng）式為雙電（diàn）動機結構。單（dān）電動機驅動形式：即一台電動機（jī）通過主皮帶輪驅（qū）動轉鼓，次級皮帶驅（qū）動差速器的軸，從而產生（shēng）差轉速，調整差速時需要停機進行，屬（shǔ）於簡單（dān）驅（qū）動方（fāng）式；或差速器輸入軸固定，轉鼓由單電動機驅動；雙電動機驅動形式：即一台電動機（jī）通過皮（pí）帶直接驅動轉鼓產生轉動，另一台電動（dòng）機通過差速器驅動螺旋。而進口設備中往往可提供除常用的雙電（diàn）動機係統驅動方式外，還有多種驅動方式的選擇，常用驅動方式是采用液壓驅動，即轉鼓及螺旋分別由獨立的液壓係統驅動（dòng），具有其他驅動（dòng）方式所（suǒ）不可比擬的優點：更大的驅動轉矩、更（gèng）為（wéi）簡（jiǎn）便的（de）速差控製方式以（yǐ）及更低的（de）速差。這種驅動方式的缺點是設備成本較高，對液壓係統以及電控係統要求極（jí）高（gāo），由於液壓（yā）聯接點較多，存在泄漏的機會也較多。因此這種驅動方式（shì）對液壓元件的質量和可靠性均有嚴格的要求。
螺旋與轉鼓繞同軸向旋轉，但兩（liǎng）者之間有（yǒu）一個轉速差。若以nb表示轉鼓的絕對轉速，以（yǐ）ns表示螺（luó）旋的絕對轉速，Δ=nb -ns，若螺旋超前轉鼓，即為正差轉速，反之螺旋（xuán）滯後轉鼓（gǔ），為負差轉速。采用正差轉速，有利於沉降分離，采用（yòng）負（fù）差（chà）轉速時，有利於沉渣的輸送，而且可以減少由差速器傳（chuán）遞的功率，所以，現代螺旋沉降離心機多采用負差低轉速的右旋（xuán）螺旋（xuán）。不同驅動方（fāng）式最終會導致（zhì）不同的差速，差速是（shì）影響濾餅含濕量（liàng）的（de）關鍵因素，低差速可（kě）產生更幹的濾餅，對螺旋的磨損也相應減少，從而可（kě）大大延長螺旋的使用（yòng）壽（shòu）命。另外增大差速不僅增加固體流量，而且還增大機器澄清區內的攪動，從而使澄清效率下降，這（zhè）時就必須將體積流量降低。增（zēng）大（dà）差速還會減少固體顆粒在（zài）機器內的停留時（shí）間、增大排出固體的含水量（liàng）。國產設備的差速一（yī）般（bān）最低值都（dōu）在數轉/分鍾，僅有（yǒu）少數廠家可達0.5r/min，而國外（wài）的最低差速可達到0.2r/min，相差10餘倍，即濾餅的停留時間可增（zēng）加十餘倍。
(5)差速器 在臥螺離（lí）心機運轉過程中，濾餅在轉鼓表麵的移（yí）動全靠差速器產生的螺旋對（duì）轉鼓的相對運動來實現（xiàn），由於臥螺離心機的轉鼓與螺旋（xuán）之間速差小而轉（zhuǎn）矩大，產量越大，螺旋輸送器所受轉矩愈大，如圖2所示。
由於差速器轉速高，需傳遞的轉矩大，潤滑條件又差，當轉矩（jǔ）達到一定值時，對差速（sù）器壽命影響很大，故對各零件（jiàn）在組裝過程中的間隙調整（zhěng）要求特別高，公差要求（qiú）非常精密，間隙太大或太小均不利於差速（sù）器的運（yùn）行。一般（bān）差速器采用周轉輪係結構，常采用行（háng）星擺線針輪、
漸開（kāi）線齒輪（lún）差速器優點是體積小，重量輕和傳動比大，效率高達90%～99%以及承載（zǎi）能力大等。國內及國外離心機（jī）所采用的差速器結構形式基本相同，一般多為雙級（jí）2K—H、3K及K—H—V等形式行星漸開線齒輪差速器，或采用（yòng）行星擺線針輪及漸開線齒輪差速器的組（zǔ）合形式。離（lí）心機生產廠家往往需要專門設計及加工，國內（nèi）很多廠（chǎng）家進行過差速器的國產化嚐試（shì），部分廠家的機械加工精度以及某些性能基本達到國際水平，但從整體來看，尤其是在裝配精度和裝配經驗（yàn）上仍存在一定差距，加之主要部件選用材質不當或受材料質量的製（zhì）約，往往造（zào）成差速器達不到設計要（yào）求，效率較低和壽（shòu）命短。因此國產差（chà）速器（qì）的（de）關鍵不僅取決於（yú）製造質（zhì）量，更重要的是（shì）裝配質量和材料的選擇。
三（sān）、物料理化特性參數（shù）
生產（chǎn）過程中物料（liào）的理化特性參數在臥螺沉降式離心機選型中必須仔細而又慎重（chóng），因物料理化特性考慮不（bú）全（quán）麵影響機器性能不在（zài）少數。諸（zhū）如有些機（jī）器常（cháng）常發生（shēng）扭（niǔ）振造（zào）成主（zhǔ）軸承振動過大或過載保護（hù）裝置動作（zuò）就是這方麵（miàn）的表現。物料的理（lǐ）化特性參數（shù）有顆（kē）粒的大小、形狀、性質（zhì）、固液相密度差和（hé）黏度等。當離心機（jī）結構參數確定，離心機生產能力取決於物料的物理性能與化工操作條件根據下式可以（yǐ）判斷：
在分（fèn）離過（guò）程中，顆粒沉降速度VR越大，分離效果越顯著；顆粒直徑愈小，沉降速度愈慢（màn），愈難分離，離心母液中的含固量也相應增（zēng）加，反之，顆粒直徑愈大，沉（chén）降速度愈快，越易分離，離心母液含固量越少，如圖3所示。固液相密度差的增（zēng）大（dà），顆粒沉降速度VR越大，分離效果越顯著，濾餅含濕量越少，如圖4所示。懸浮液黏度（dù）取決於液相黏度和懸浮液（yè）的濃（nóng）度，黏度越（yuè）小，顆粒沉降速度VR越大，分離效果越顯著；由下式判（pàn）斷：
四、工藝路（lù）線
臥螺沉降式離心機的分離要求（qiú）是根據企業工藝路線狀況而定，受進（jìn）料口懸（xuán）浮液壓力、溫度、懸浮液（yè）濃（nóng）度和均勻性、轉鼓液池深度製約和（hé）影響。
（1）進料壓力對分離要求的影響 在很多生產工藝中，一般（bān）利用高位槽（cáo）的物料位差進入離心機，進料壓力始終變（biàn）化。進料壓力的變化導致進料的不均勻性，對於過濾式離心機還能（néng）適應（yīng），但對臥螺沉降（jiàng）式離心機（jī）則不利。特別是當進料的壓力突然增大和遙控閥門的滯後，大量的物料進入機器，就會造（zào）成進料管扭斷和螺旋（xuán）輸送器內腔發（fā）生堵塞，機器產生不平（píng）衡，主軸承振動加大，處（chù）理（lǐ）不及時機器就會嚴重受損。所以在國內（nèi）外大型（xíng）化裝置中，已摒棄這一（yī）傳統進料工藝而改為泵進料（liào）定量輸送工藝。
（2）進料溫度對分離要求的影響 物料溫度的提高可以降低懸浮液的黏度μ，黏度μ的降低可以增加顆粒沉降（jiàng）速度VR，從式（1）可以看出，可以提高離心機的分（fèn）離量。但溫度過高，會對機器的軸承和密封造成影響，增加螺旋輸送器的阻力（lì），所以進料溫（wēn）度要適宜。
（3）進料濃度和均勻性對分離要求的影響 由於懸浮液中的固液很容易發生分層，料槽物料的濃度不均勻，盡管在（zài）料槽中增設攪拌（bàn）裝置（zhì），但在料槽底部或出料快結束時，物料濃（nóng）度變稠，也容易（yì）使（shǐ）機器產（chǎn）生不平衡力，在進料管和螺旋輸送器內（nèi）發生沉澱堵塞，造成進料管扭斷和機器嚴重損壞（huài），所以（yǐ），經常在離心機入口（kǒu）管線上加補充水，料槽攪（jiǎo）拌裝置設計力求保證物料（liào）均勻，輸送泵能力要保證一定的物料回流至料槽。
（4）轉鼓的液池深（shēn）度對分離（lí）要求（qiú）的影響 調節離心（xīn）母液出口的堰板，可調節液池的深度h。池越深，脫水區（qū）的（de）長度越短（duǎn），產（chǎn）品含濕量越大，母液含固量（liàng）愈小，反（fǎn）之，產品含濕量減少，母液中含固（gù）量增（zēng）加。在一定分離因素下，不同的機器有不同的（de）脫水區的長度，濾餅的含濕量和母液含（hán）固量能根據轉鼓的液池深（shēn）度（dù）達到最佳工藝要求（qiú），工程技術人員可根據後處理生產（chǎn）狀況進行合理選擇轉鼓的液池（chí）深度。
五、結（jié）束語
在實（shí）際生（shēng）產應用中，離心機的選（xuǎn）型（xíng）關係到工（gōng）程項目成功與否，選用了合理的機型，從而使（shǐ）能耗降低，控製簡單，產品質（zhì）量之高；選用（yòng）機型（xíng）不當，使生產不能繼（jì）續，造成極大的（de）經（jīng）濟損失（shī）。在近幾十年的發展（zhǎn）中，臥螺沉降離心機（jī）在結構、性能和參數上發生了很大（dà）的變化，分離質量、生產能力也比以前有了較大的提高，應用的範圍也在（zài）不斷地擴大。特別是國內工礦企業都麵臨著節能減排的巨（jù）大壓力（lì），在企業汙水處理方麵，汙（wū）泥脫水是一個關鍵技術，而臥螺（luó）沉降離心（xīn）機正是具有自動、高效、密閉和連續等諸多優點，在這個技（jì）術關鍵中起著舉足輕重的作用（yòng）。
浙江www.17c百度视频環保設備有限公（gōng）司（sī）：專注於臥螺沉降（jiàng）離心機、汙泥（ní）脫水（shuǐ）機、汙泥處（chù）理設備（bèi）、離心脫水機、汙泥脫水設備、固液分離設備、臥螺離心機、離心分離機、泥漿脫水機、泥（ní）漿（jiāng）脫水設備、泥漿處理設備、臥式離心（xīn）機、固液分離機等各類固液分離設備的生產、銷售與（yǔ）服（fú）務。 歡（huān）迎廣大（dà）新老客戶前來谘詢與考察。
工廠地址（zhǐ）：浙江省,麗水市,蓮都區碧湖鎮工業區九龍街812號 電話：0578-2788008 傳真：0578-2788681
郵（yóu）箱：zjzdhbsb@163.com 網址：https://www.hotyiyao.cn
手機：158-5781-2218（毛 工） 152-5782-6609（徐經理） 139-0678-8367（徐（xú） 工（gōng））