1976(W)
gNLwR
R?????????????
式中 g?——轉鼓周圍氣體介質密度,隨壓力而增大,常壓下空氣可取1.3kg/m3;
L——轉鼓長度,2.767L?m;
'
R——轉鼓外半徑,'
0.305R?m;
0
R——轉鼓內液體自由表面半徑,00.25R?m。
3.5 卸料所需的功率N5
一些離心機的卸料裝置在進行卸料時的阻力增加了主軸的負荷,也將消耗一部分主軸功率。
螺旋卸料離心機是利用螺旋葉片將沉渣推送到卸料口而實現卸料,所以螺旋卸料離心機的卸料功率應包括以下幾個方面:
(1)克服沉渣的離心慣性力沿轉鼓母線的分力所消耗功率; (2)克服沉渣與轉鼓摩擦所消耗功率; (3)克服沉渣與螺旋葉片所消耗功率。
計算時將卸料功率分為錐段和柱段兩部分,分別計算圓錐段消耗功率'5N和圓柱段消耗功率"5N,則總的功率可以表達為:
'
"
555NNN??
3.5.1 圓錐段轉鼓推料消耗的功率計算 對于雙螺旋葉片的螺旋卸料離心機,由圓柱段的推料公式可計算出圓柱段轉鼓的推
料功率,其計算公式如下:
??222
223"2
522410002sffRmRHNfRf???????
????
?????
?
式中 2f——沉渣與轉鼓壁間的摩擦系數,對圓柱段20.06f?;
3f——沉渣與螺旋葉片間的摩擦系數,對圓柱段30.05f?;
2H——圓柱段轉鼓長度,21.8(m)H?;
R
——圓柱轉鼓半徑,0.3(m)R?。
則將上述數值代入可得圓柱段轉鼓的推料功率:
??2222"
50.060.050.18540.33.41570.31.80.060100020.30.060.1852.97(kw)
N?????????????
????????
? 所以可得總的卸料功率:根據查閱《機械設計課程設計手冊》 Y系列三相異步電動機技術數據最終選擇Y225M-2型電動機。
4 .傳動設計
4.1 螺旋輸送器相關參數的確定
4.1.1螺旋推料器的基本參數
螺旋推料器的基本參數包括:螺旋頭數sn、螺距S、葉片的高度iH、推料器與轉鼓的間隙h?、葉片與轉鼓內壁母線的關系等。 4.1.2螺旋的頭數ns
螺旋葉片可以是單頭,雙頭,也可以是多頭。當螺旋的頭數增加一倍時,螺旋的輸渣效率也相應的增加一倍,但隨著螺旋頭數的增加,螺旋葉片在機內對沉降區的擾動也會增加,從而使分離液中的含固量增加,降低沉降效果[29]。因此綜合考慮,本設計取雙頭,即2sn?。 4.1.3螺距S
一般地,據相關資料介紹,螺距S與出渣口處轉鼓半徑uR有經驗關系式: S/2Ru=0.3 —0.8,由于128uR?mm,代入計算S=76.8—204.8mm。本設計取在離心機的柱段采用185mm的等螺距形式,在離心機的錐段采用變螺距形式,在錐段螺距從185mm-100mm線性變化。
螺旋推料器在錐段采用變螺距的結構形式,主要的目的是增加沉降時間,提高分離效果;另外逐漸減小螺距使物料在錐段受到漸變的擠壓作用,可以減小泥餅的含水量[30]。 4.1.4推料器與轉鼓的間隙Δh
一般地,螺旋推料器的外圓面與轉鼓的內圓面必須同心,兩者之間應有0.5mm—2.5mm的間隙,間隙越小推料情況就越好。但在間隙太小時,由于加工、裝配等原因,可能形成轉鼓與螺旋推料器的旋轉偏心而造成二者直接摩擦,出現事故[31]。綜合考慮取
值1mm。
4.1.5葉片與轉鼓內壁母線的關系
據資料介紹,工業用離心機的螺旋葉片一般選擇垂直于轉鼓壁內表面設計,它比選擇葉片垂直于轉鼓軸線要節省20%的功率。本設計中選用葉片垂直于轉鼓內壁母線的結葉片選用連續整體螺旋葉片,葉片厚度8mm,雙頭螺旋,螺旋升角05??。
材料與轉鼓材料相同:1Cr18Ni9Ti不銹鋼。為了增加葉片的耐磨性,對葉片的推料面進行硬化處理,采用在葉片表面噴涂30%鎳基碳化鎢硬質合金。
4.2進料口直徑的確定
由計算可知,本項目的離心機生產能力為:Q=30錯誤!未找到引用源由于2K-H漸開線行差速器的承載能力大、體積小、重量輕、傳動比大、噪聲小、便于維修等優點,所以本設計選用2K-H型漸開線行星齒輪差速器。
5.強度校核 臥螺離心機
5.1 轉鼓的強度校核
5.1.1離心力場中物料的液體壓力
離心機工作時,處于轉鼓中的液體和固體物料層,在離心力場的作用下,將給轉鼓內壁以相當大的壓力,稱為離心液[32]壓。離心液體壓力沿半徑上的變化是從液環內表面的零值到轉鼓壁達最大值,根據《化學工程手冊》可得物料對筒壁的壓力計算公式如下