JX01-217@立式螺旋卸料离心脱水机选型与设计
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机械毕业设计全套
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JX01-217@立式螺旋卸料离心脱水机选型与设计,机械毕业设计全套
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山 东 科 技 大 学 本科毕业设计（论文）开题报告 题 目 立式螺旋卸料离心脱水机 毕业设计任务书 学 院 名 称 山东科技大学 专 业 班 级 机械设计制造及其自动化 09-2 学 生 姓 名 马俊 刘雪蓉 李斌斌 王林静 学 号 0922060219 指 导 教 师 曲娟老师 填表时间： 2011 年 4 月 6 日 nts设计（论文） 题目 立式螺旋卸料离心脱水机毕业设计任务书 设计（论文） 类型（划“”） 工程设计 应用研究 开发研究 基础研究 其它 一、 课题的研究目的和意义 离心机是分离行业不可缺少的重要设备之一，本课题针对进口立式离心机中的转子受轴力和扭矩较大等常见问题，结合金刚砂固相颗粒的提取之需要，展开了对立式螺旋卸料沉降离心机的设计研究工作，具有重要的工程应用实际意义。 随着 立 式螺旋卸料离心脱水机市场竞争的愈发激烈，快速有效的掌握市场发展情况成为企业及决策者成功的关键。市场研究是一个科学系统的工作，直接影响着企业发展战略的规划、产品营销方案的设计、公司投资方针的制定以及未来发展方向的确定。市场研究并非单纯从某一个层面对市场进行评价，要得到有实际价值、具有指导意义的结论，就必须从专业的角度对市场进行全面细致的研究。如此，才能时刻保持清晰的发展思路，不因纷繁的信息而迷失，在日益激烈的市场竞争中立于不败之地。针对企业的这种需要，我们对 立 式螺旋卸料离心脱水机市场进行了深度调研， 并撰写了 2010中国 立 式螺旋卸料离心脱水机市场投资前景预测及发展策略，帮助企业进行决策。 nts二、 课题的主要研究内容（提纲） 1 根据设计任务确定整机的基本类型 2 确定整机布置方案 3 工作部分的设计 4 传动部分的设计 5 润滑系统的设计 三、文献综述（国内外研究情况及其发展） 通过对国内外煤泥离心过滤技术研究现状的分析和亲身的现场实践工作经验总结 ,指出了煤泥离心脱水技术的重要性和未来在该领域内需要开展的理论研究方向。描述了离心力场的基本特性 ,提出了提高分离因数的基本途径 ,结合立式螺旋卸料煤泥离心机的脱水机理 ,运用数学方法和理论力学知识建立了滤渣的动力学模型 ,推导了螺旋转矩、输渣功率和螺旋轴向力的计算公式 ,并讨论了螺旋转矩、输渣功率和螺旋轴向力随过滤转鼓半锥角、物料与转鼓之间的摩擦角和螺旋升角等参数的变化关系并绘制了关系曲线 ,为整机设计参数的确定奠定了理论基础。通过对滤渣在转鼓内的运动分析 ,导出了滤渣在脱水区停留时间的计算式 ,指出了影响物料在脱水区停留时间的因素 ,提出了适应低入料浓度、延长脱水时间和料流运动距离的有效途径。推导了立式螺旋卸料煤泥离心机生产能力和功率消耗计算公式并用实例加以 验证。确定了立式螺旋卸料煤泥离心机结构参数的设计原则 ,通过对国内外典型的立式螺旋卸料煤泥离心机设计参数的研究、理论计算及工业性试验效果的对比分析 ,验证了理论研究的正确性 ,并提出改进国产立式螺旋卸料煤泥离心机设计思路的新思想。本研究为大型高效立式螺旋卸料煤泥离心脱水机的研制奠定了可靠的理论与实验基础 ,对促进煤泥离心过滤固液分离技术的进步具有重要的意义。 nts 四 、 拟解决的关键问题 近年来， 随着离心脱水技术研究的进步，我国在离心脱水设备的研究方面取得 r 很人进展但与国外同类设备相比还存在一定差距 fI 前，同产立式煤泥离心机存在以下问题： (1)处理能力小，易损件多。 (2)筛篮倾角选择不合理， 限制了离心机的处理能力，增加了筛篮的加丁制造难度。 (3)对 T 艺人料条件要求高， 必须在合适浓度的人料条件下才能达到理想的脱水效果，浓度低则脱水效果差，浓度过高又因人料口小而导致人料不通畅。针对以上问题， 对 LLL1200 型 (国产 ) 与国内使用较多的 FC l200 型 (澳大利亚生产 )立式煤泥离心机的关键结构和技术参数进行了对比分析， 以提高国产立式煤泥离心机的综合性能。 五、研究思路和方法 通过对进口 FC l200 型煤泥 离心机 与国产 LLL1200 型立式螺旋卸料煤泥 离心机 关键结构和技术参数的研究，提出了改进现有国产立式螺旋卸料煤泥离心脱水机设计的思路和方法。 结构与技术参数的对比分析 LLL1200 型与 FC l200 型立式煤泥离心机的技术参数见表 1。 分离因数 分离因数是离心机分离能力的主要指标，是离心机性能的重要标志之一。被分离的 物料在离心力场中所受的离心力和它所受的重力的比值称为分离因数，分离因数 Ft 可由下式计算。 式中： C 为被分离物料所受的离心力； G 为被分离物料所受的重力； r 为被分离物料所在位置的网周半径； g 为重力加速度； tO 为被分离物料的回转角速度。 计算得： LLL1200 型煤泥离心机的分离因数为 l88， FC l200 型煤泥离心机的分离因数为 l07， LLL1200 煤泥离心机的分离因数高于 FC l200 煤泥离心机。 nts Fn 值愈大，物料所受离心力愈大，分离效果愈好。但分离因数的提高并不是无限制的，其极限取决于转鼓的机械强度。在满足分离效果的前提下，应选取尽可能低的分离因数，以减少转动部件的磨损，提高易损件的使用寿命。 物料在脱水区的停留时间 物料在脱水区的停留时间是影响最终产品水分的主要因素，用 T 表示物料由筛篮的小端运动到大端排出筛篮的时问。其计算公式为： 从式 (2)可以看出， 物料在连续离心过滤装置中的脱水时问与筛篮倾角、螺旋与筛篮之问的转速差、螺旋的升角、筛篮的高度等之间具有非常复杂的函数关系。定性地仅出于对脱水时间的考虑时 ，在筛篮小端半径一定时， 降低转速差、减小筛篮倾角、增加筛篮高度、降低螺旋的升角等，对延长脱水时问是有利的。 由已知的技术参数计算得出， 两种机型的筛篮与螺旋的转速差分别为n(FC) = 5 6r min， n(LLL)=9 3 r min；螺旋升角 (Fc)=52 4。， (LLL)=45。由公式 (2)可训算得出，物料在脱水区的停留时间 T(FC) =4 78S， T(LLL) ： 1 79s。 若将国产的 LLL1200 型煤泥离心机的转速差改为 5 6r min， 那么物料在筛面上 的停留时间将会延长 1 5 s 左右。由此可见， LLL1200 型煤泥离心机较 FC l200 型煤泥离心机物料停留时间短且螺旋升角大。 生产能力 离心机生产能力是指单位时间通过离心机的最大物料量， 它取决于物料的速度和螺旋的过料面积。生产能力可由下式决定 从计算公式 (3)可以看出 ，仅就某一参数而言，在其他参数不变的情况下，筛篮与螺旋转速差加大，螺旋导程的升高，螺旋过煤面积的加大，对提高生产能力都是有利的。 由公式 (3)计算得出， 两种机型的生产能力分别为 Q(FC)=60 6t h，Q(LLL) =】 6t h，可见 LLL1200 型煤泥离心机的生产能力计算值较 FC l200型煤泥离心机的大，但从现场试验结果看， LLL1200 型煤泥离心机生产能力要小nts于 FC l200 型煤泥离心机。笔者认为，原因在于两者的筛篮倾角不同所致。LLL1200 型煤泥离心机的筛篮倾角为 30。，这样导致筛 篮的上部入料口小， 在结构上限制入料量，从而影响设备的生产能力，另外也加大了筛篮的加丁难度。 物料分配盘 二者的物料分配盘不同。 FC 一 1200 型煤泥离心机的物料分配盘给料较平缓，分配盘上加有布料导向板，可加速入料预旋转，其分配盘的顶角角度为 163。， 利于降低入料轴向速度， 从而可延长物料在脱水区的停留时间。而 LLL1200 型煤泥离心机分配盘的顶角角度为 90。， 相对比较小， 在入料缓冲能力上较差，不利于降低入料的轴向速度。 在离心过滤固液分离过程中，特别是连续作业离心过滤 过程中，使入料悬浮液以最短的时间达到或接近转鼓的转速， 对促进颗粒沉降、加速滤饼生成非常关键 ， 因此 Fc l200 型煤泥离心机物料分配盘的加速入料预旋转结构是非常合理的， 但从延长脱水时间的角度考虑，在入料加速装置中加快流体旋转速度的同时，应当降低流体的轴向运动速度。从这一角度来看， FC 一 1200 型煤泥离心机物料分配盘的大顶角角度结构要优于 LI L1200 型煤泥离心机。 结论 通过上述对比分析可以得出两种机型的设计思路， FC l200 型煤泥离心机虽转速低、筛篮半锥角小、螺旋导程大，但 以低转速差、低入料轴向速度和入料的预旋转等保证产品水分。而国产 LLL1200 煤泥离心机筛篮半锥角大、转速差大、入料轴向速度高，但以小的螺旋导程、高转速等来保证产品的水分。可见，进口FC 一 1200 型煤泥离心机在总体设计思路方面要优于国产的 LLL1200 型煤泥离心机，从对比分析结果来看，若国产的煤泥离心机借鉴进口煤泥离心机的设计思想，则可解决目前国产立式煤泥离心机存在的问题，从而提高国产煤泥离心机的综合性能。进口煤泥离心机价格是国产煤泥离心机价格的 10 倍， 且国产煤泥离心机运行维护费用低，因此，推广使用国产设备 具有较好的社会和经济效益。 六、本课题的进度安排 序号 名称 单位 数量 1 入料粒度 mm 0-13（允许到 25） 2 入料水分 % 30 3 处理能力（按入料计） t/h 150 4 产品外在水分 % 5-8 5 筛篮转速 r/min 570 6 筛篮大端直径 mm 1030 7 筛篮半锥角 度 20 8 筛篮缝隙 mm 0.5 9 主电机功率 Kw 55 10 主电机转速 r/min 980 11 油泵电机功率 Kw 1.1 12 油泵电机转速 r/min 1400 13 外形尺寸（长宽高） mm 3010 2250 2515 14 机器重量 kg 6465 nts七、 参考文献
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