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卧螺离心机转鼓主要参数对其模态的影响研究

固及液、液分离.作为核心部件的转鼓必须满足3个条件:耐腐蚀、高强度及低能耗.只有三者兼备,才能保证离心机的使用性和安全性.刘天丰12)、谭蔚12.3]顾巧祥。]等人也对转鼓强度进行过有限元分析,但是

对改变参数后对转鼓强度的影响研究还做的不够,同时它的结构、形状和参数在很大程度上决定了离心机的特点和工艺效果.若是转鼓参数变化导致其强度低,很难提高离心机的分离因数,束缚了大直径、高转速离心机的发展.

  离心机转鼓是一个每分钟转动数百乃至数万转以上的高速回转壳体,合理设计转鼓不仅是保证离心机能正常工作及安全运行的前提,而且将直接影响离心机的技术经济指标.转鼓 基 本 参数包括:转鼓 内 径 D=520m m;液池高度h=33-55m m;转鼓壁厚t=18 mm;转鼓转速 nZ=2 800 r/min;圆锥段转鼓长H:=777 mm;圆柱段转鼓长从=1 064 mm;圆锥段转鼓半锥角a=80;转鼓总长度、 L =1 800 mm;转鼓材料为IOCr22Ni5Mo3N;许用应力Sm =205/MPa;固相密度P=1470 kg/m3;液相密度 P=1 085 kg/m3;处理能力Q=13-20 m3/h.

  在诸多参数中,主要对转鼓转速、转鼓壁厚和液池深度3个参数对强度影响进行研究.

  1 转鼓转速的影响

  被分离物料在离心场中所受的离心力和它所受重力的比值,称为分离因数F,则



  显然,分离因数亦即离心加速度与重力加速度的比值.分离因数的值一般是以转鼓的转速表示的.分离因数是表示离心机分离能力的主要指标,是代表离

心机性能的重要指标之一值愈大,物料受的离心力愈大,分离效果也就愈好.

  表 1和 图 1分别为应力SINT最大值随转速的变化列表和变化曲线.

  从图 1和 表1可以看出数据之间存在平方的关系.这说明转鼓总应力、转鼓自身质量的离心力产生的应力和物料离心压力引起的应力,这些应力的最大值均与转速的二次方成比例.这个结论完全符合传统的计算圆筒形或者圆锥形的转鼓筒体应力的理论公式.因为提高转速,转鼓的应力的最大值将随之快速增长,所以对于一定尺寸和材料的转鼓,转速的提高并不是任意无限制的,其极限值取决于转鼓的机械强度和结构参数.在本分析中,转鼓的最高许用转速为约为 3 500 r/min.当转速超过这个值时,最大应力大于1.5S.,转鼓会发生危险.
 

2015-05-09
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