卧螺离心机基础工作原理PPT学习教案

1、会计学1 卧螺离心机基础工作原理卧螺离心机基础工作原理 第1讲 卧螺离心机基本工作原理 2 斯托克斯(George Gabriel Stokes，18191903),英国数学 家、力学家。1819年8月13日 生于爱尔兰的一个小镇，1903 年2月1日卒于英国剑桥。斯托 克斯在对光学和流体动力学进 行研究时，推导出了在曲线积 分中最有名的被后人称之为斯 托斯公式的定理。直至现代， 此定理在数学、物理学等方面 都有着重要而深刻的影响。 第1页/共16页 第1讲 卧螺离心机基本工作原理 3 重力沉降是利用流体中的固相颗粒受地球引力场的作用而发生的沉 降过程 重力沉降 斯托克斯(Stokes) 定律

2、 Vg= 颗粒在溶液中的沉降速度 (m/s) d= 颗粒直径 m = 颗粒密度 kg/m l= 液体密度 kg/m = 液体黏度 Pas（N.s/m2） g= 重力加速度 9.8m/s g g d V lp g 18 )( 2 从上式可看出，颗粒的沉降速度vg与颗粒的直径d成平方关系，与颗粒 和液体的密度差成正比，与液体的粘度成反比。 第2页/共16页 第1讲 卧螺离心机基本工作原理 4 转速n 以每秒钟旋转几弧度来计算 旋转一圈有2弧度，当转速4000时， 每分钟旋转2*4000弧度， 每秒钟旋转2*4000/60弧度， 因此得到角速度的计算公式： 以每分钟旋转几圈来计算 例如350L离心机

3、转鼓转速n=4000r/min， 即每分钟转4000圈 角速度 假设有质量为m的质点，以O点为圆心，r 为半径作高速回转运动。 60 2 n rad/s sradrn/67.418 60 4000*2 min,/4000 则例： 角速度计算举例 sradrn/314 60 3000*2 min,/3000 则例： 第3页/共16页 第1讲 卧螺离心机基本工作原理 5 sm Dn v/3 .73 60 4000*35. 0* 60 螺钉飞出速度 线速度v 以每秒钟旋转几米来计算 旋转一圈有2r米， 当转速4000时，每分钟旋转2r*4000米， 每秒旋转2r*4000/60米， 因此得到线速度的

4、计算公式： r nr v 60 2 m/s 线速度计算举例 计算设350L离心机转鼓表面有一个螺钉，当离心机运转时飞 出速度 第4页/共16页 第1讲 卧螺离心机基本工作原理 6 a n a 当小球从m旋转到n时，不但速度的大小 在改变，方向也在改变 速度方向的改变叫法向加速度 法向加速度计算公式 2 2 r n v: 速度 m/s (r): 回转半径 m ： 角速度 rad/s o a n a a m n 速度大小的改变叫切向加速度 第5页/共16页 第1讲 卧螺离心机基本工作原理 7 分离因数 g r Fr 2 颗粒在离心力场中受到的离心加速度和重力加速度之比，称 为分离因数 g r mg

5、 Rm F 22 分离因数计算举例例：求430离心机转鼓转速2500r/min时的分离因数 1505 8 . 9 215. 0 *) 60 2500*2 ( 22 rF g: 重力加速度 m2/s r: 逥转半径 m ：角速度 rad/s 第6页/共16页 第1讲 卧螺离心机基本工作原理 8 离心力场的强度F是以mr2来表示。F的大小可通过改变转 鼓转速和半径来实现，在同一台离心机转鼓内，颗粒所受的离 心力是随着颗粒回转半径（颗粒在转鼓内的瞬时位置）的改变 而改变，颗粒在转鼓内由轴中心向转鼓壁沉降过程中，所受到 的离心力是由小而大逐步变化的， 而重力场Fg=mg是均匀的，其强度是固定不变的。

6、分离因数的工程计算方法 23- 10*12. 1rnF 例：求430离心机转鼓转速2500r/min时的分离因数 15052500*215. 0*10*12. 1 23- F 离心力场和重力场的区别 电磁场，名利场，浮力场 第7页/共16页 第1讲 卧螺离心机基本工作原理 9 把悬浮液静置于一容器中，一定时间后，由于重力的作用 ，悬浮液中的固体颗粒会沉降到容器的底部，固相和液相 因此分层，这种现象就称作重力沉降。重力沉降的固体颗 粒（球状颗粒），其沉降速度可用斯托克斯定律表示： 重力沉降 g g d V lp g 18 )( 2 斯托克斯(Stokes) 定律 离心沉降 r r2 如果容器以的

7、回转角速度旋转，容器内的悬浮液同 样也以回转角速度旋转，当达到一定值时，悬浮液中 的固相会沉降到容器的内壁，和液相分开，这种现象就 是离心沉降。因为离心加速度比重力加速度要大得多， 固体颗粒在离心场中的沉降速度就快很多. 2 2 18 )( r d V lp g Vg= 颗粒在溶液中的沉降速度 (m/s) d= 颗粒直径 m = 颗粒密度 kg/m l= 液体密度 kg/m = 液体黏度 Pas r2= 离心加速度 m/s 第8页/共16页 第1讲 卧螺离心机基本工作原理 1 0 主电机主电机 副电机副电机 进料管进料管 离心机工作过程 转臂转臂转鼓转鼓螺旋螺旋 要分离的悬浮液经进料管连续输送

8、到机内，经螺旋输送器的出料口，进入高速旋转的转 鼓内，在离心力场作用下，悬浮液在转鼓内形成一环形液流，固相颗粒在离心力作用下快速 沉降到转鼓的内壁上，由差速器产生的转鼓和螺旋输送器的差速，由螺旋输送器将沉渣推送 到转鼓锥端的干燥区，经过螺旋输送器推力和沉渣离心分力的双向挤压，使沉渣得到进一步 挤压脱水后，从转鼓小端排渣口排出。分离后的清液经溢流口排出。 差速器差速器 出料口出料口 第9页/共16页 第1讲 卧螺离心机基本工作原理 1 1 离心机正常分离的条件 转鼓，螺旋和螺旋的方向必须满足下表： 转鼓和螺旋转向相同，并且有一定的转速差 差转速=n1-n2 (n1-转鼓转速，n2-螺旋转速) 螺

9、旋输送器的输渣方式 物料中固相颗粒的比重大于液相的比重（回忆斯托克斯定律） 1 2 3 第10页/共16页 第1讲 卧螺离心机基本工作原理 1 2 本讲小结 1 2 3 分离因数 重力沉降和离心沉降 物料分离3要素 第11页/共16页 第1讲 卧螺离心机基本工作原理 1 3 习题 1 什么是重力沉降？什么是离心沉降？ 2 固相颗粒在流体中的沉降速度和什么因素有关？ 3 离心分离有哪几个要素 思考题 1 350离心机转速由3500r/min提升到4000r/min时，分离因数提高多少？ 2 720L离心机转鼓速度为1900r/min,求角速度和转鼓表面的线速度？ 3 计算620L离心机在转速2000r/min时的角速度。 4 泥浆水中沙的比重1400kg/m3，颗粒直径1mm,水的比重1020kg/m3， 25水的粘度为0.8904pa.s,求这时固相颗粒的沉降速度？计算颗粒从高 度250mm处沉到容器底部，需要多少秒时间？ 5 续上题：将此泥浆水用泵打入到以转速3000r/min旋转的LW500型离心 机中，计算这时固相颗粒的