文档介绍：黑龙江科技学院备课笔记
第9次课授课时间:2004年3月30日
章节及主要内容:
第三章离心脱水机
主要内容:惯性离心脱水机的工作原理、刮刀卸料离心脱水机结构及影响因素及振动离心脱水机的工作原理。
重点内容:各种离心脱水机的工作原理及影响因素。
难点内容:惯性离心脱水机和振动离心脱水机的工作原理。
参考资料:《重力选矿》、《分离技术》《选煤厂辅助设备》。
教学手段:面授。
扩展内容:
教学后记:
二、离心脱水机
离心脱水机分为过滤式和沉降式两大类。过滤式离心脱水机主要用于较粗颗粒物料的脱水,如末煤和粗煤泥的脱水;沉降式离心脱水机主要用于细颗粒物料的脱水,如浮选精煤、尾煤和细泥的脱水。
过滤式离心脱水机按卸料方式可分为惯性卸料、刮刀卸料和振动卸料三种。
(一)惯性卸料离心脱水机和离心脱水的特点
惯性卸料离心机工作原理如图3-7所示。其主要工作部件是筛篮,经传动轴自电动机带动旋转,湿物料给到筛篮中心,受离心务的作用被甩到筛篮壁上而形成沉淀物层,水分通过沉淀物层和筛篮上的筛孔排出,从而实现物料和水分的分离。
从图3-7的受力分析可得:CL=mω2r
P= CL·cosα N= CL· sinα
式中,α为筛篮的半锥角。若物料与
筛面的滑动摩擦系数为f,物料沿筛
面滑动时的摩擦力F为:
F=Pf= CL·cosα
显然,只有当N大于F时,物料才能
沿筛面滑动,则有:tanα大于f;若
物料沿筛面滑动的摩擦角为β则有:
f=tanβ根据上两式有:α大于β
即是说,只有当筛筛的半锥角大于物料沿筛面滑动的摩擦角时,物料才能沿筛面滑动而完成脱水。由于惯性卸料离心机有此限制条件,从而导致其处理量小、脱水效率低,目前已经不再生产,现已被刮刀和振动卸产离心机所取代。
离心脱水机是利用离心力而实现固液分离的,其离心力要比重力场中的重力大上百倍甚至上千倍,通常用分离因数表示这一关系,有时以称离心强度,用Z表示。分离因数在离心力场中所产生的离心加速度和重力加速度的比值。
Z=aL/g=Rω2/g=Rπ2n2/900g
式中:R——旋转半径,cm
ω——角速度,s-1
n——转速,r/min,
g——重力加速度,到g=981cm/s2
分离因数是表示离心力大小的指标,也是表示离心脱水机分离能力的指标。分离因数Z越大,物料所受离心力越强,越容易实现固液分离。而离心机的分离因数与筛篮转速
n的平方和旋转半径的一次方成正比。采用提高转速提高分离因数比通过增加半径提高分离因数更加有效。因此离心机的结构常采用高转速、小直径。
由于煤粒较脆、容易粉碎,过高的分离因数必将使煤粒粉碎度提高而增加脱水过程煤粒在滤液中的损失,同时设备的磨损增大,动力消耗亦相应增大。一般过滤式离心脱水机的分离因数常在80—120之间。用于细颗粒物料脱水的沉降式离心胨中水机的分离因数常在500—1000之间。
(二)刮刀卸料离心脱水机
1、与惯性离心脱水机的主要区别:是用刮刀把已经脱水的物料强近排出的。
2、刮刀式卸料离心脱水机的结构(以LL—9型为例)
由五部分组成:传动系统、工作部件、机壳、隔振装置和润滑装置。机壳为不动部件,主要对筛网起保护作用并降低从筛缝中甩出的高速水流速度。隔振系统是为了减小离心脱水高速旋转时对厂房造成的振动。润滑系统则是为了保证传动系统灵活运转。传动系统和工作部件是主要的部分。
①传动系统——LL—9型离心脱水机传动系统的主要部件是一根贯穿离心脱水机的垂直心轴,其外有空心套,下部装有减速器。空心套轴和心轴通过齿轮与由电动机带动旋转的中间轴连接。空心套与心轴分别与筛篮和刮刀转子相连,同时旋转且方向相同。这是由于相连的传动齿轮齿数不同而得到的。
②工作部件——工作部件由筛篮3、钟形罩5、刮刀转子8、给料分配盘4和筛网9组成。筛篮和刮刀结构如图3-9所示。
筛篮上有扁钢焊接成的圆骨架上,上面绕着断面为梯形的筛条,筛条由拉杆穿在一起,从而构成整体结构。筛篮用螺栓安设在钟形罩的轮缘上。钟形罩旋转时筛篮便一起旋转。筛篮是过滤式离心脱水机的工作面,必须保证内表面呈圆形才能保证筛面与螺旋刮刀之间的间隙。筛篮上的筛条顺圆周方向排列,—。较小的筛缝可减轻筛条的磨损、延长筛面的寿命,并减少离心液中的固体含量。因此,在保证水分的前题下应尽量减小筛缝。
2、影响因素
①筛篮和刮刀转子之间的间隙对离心脱水机的工作有很大影响。间隙减小,筛面上滞留的煤量随之减小,离心脱水机的负荷降低,可减小筛网被堵塞的现象,有利于脱水过程进行。若间隙大,筛面上将粘附一层不脱落的物料,新进入设备的料流只能沿料层滑动。这样,一方面会加大物料移动阻力,