离心机转子国内外研究现状
时间:2023-01-29 10:55 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 在污泥脱水处理中，应用最广泛的就是卧螺离心机，它是一种用于处理城市污水的离心脱水设备，由双转子组成，即由转鼓和差速器部件及其相关零件构成的外转子与由螺旋输送器和轴承等零件构成的内转子。内外转子均有锥角，且内外转子转速不同，即通常所说的转速差，它是一种高速旋转、可工作较长时间的混合物分离机械[4]。和其他脱水分离机械对比，卧螺离心机能够获得比较干燥的固相和比较澄清的液相，而且具有操作工作方便、简单，节约劳动力，节省能源，占地面积较小的优点。87247 卧螺离心机由高速旋转的转鼓、和转鼓转向相同但是转速不同的螺旋输送器、大扭矩差速器、机壳装置、润滑装置、安全装置及驱动装置组成。利用高速旋转的转子产生的离心力和内外转子的转速差完成固相脱水、液相澄清的分离过程，能够实现连续进料、连续脱水、连续卸料等工作。卧螺离心机能够分离的固相颗粒范围较广，对混合物的顺应能力较强，能够自动、连续、长期运行，因此，卧螺离心机目前被广泛应用到各种领域。 (1) 结构方面 现在的污泥脱水用卧螺离心机的螺旋转子结构一般设计为圆筒形、圆锥形或是筒锥结合形，圆锥形有利于污泥混合物固相颗粒的处理，圆筒形分离的液相清度比较高，筒锥结合形融合了两种形状的优点[5]。因此，目前大多数的离心机转子选择使用这种结构来提高工作效率、改善工作性能。论文网 (2) 研究方法 卧螺离心机转子结构的计算设计方法一般是根据转子能够承受的最大转矩来计算出转子直径允许的最小值， 接着根据计算出的直径由各种公式推算出转子上的力、 转子不同截面上的转矩、 轴向力和弯矩， 同时，可以采用解析或者图解法来得出转子各个位置的支反力， 然后再根据公式来校核强度， 最终得出安全系数。之前一般用于计算转子固有频率的方法有传递矩阵法、能量法、邓克莱法等[6]，但这些方法存在一定缺点，当设计的模型比较复杂时，例如转子三维模型中锥段部分的锥角、形状不规则阶梯轴，这种情况下，有时候必须去除模型连续性方面等因素的影响，仅仅考虑质量的作用，这样一来，整体的计算精度不高，设计精度就随之降低。 随着科技的进步和计算机技术的不断发展，目前很多人选择利用有限元分析软件ANSYS在计算机上进行分析、 研究一定条件下转子主轴的应力和位移变形等方面的静力学知识， 然后与实际测试进行对比，根据分析结果进行改进，之后确定方案和研究方法，进行三维建模，从而推算出预期工况下转子主轴固定不变载荷时的位移、应变和应力，最后进行转子优化设计。另外，对离心机转子系统进行模态分析[7]，可以研究离心机转子结构和部件的振动特性,采用有限元法形成转子系统的离散数学模型、质量矩阵和刚度矩阵，然后求出系统的模态参数和临界转速，最后进行坎贝尔图绘制。除此之外，利用限元软件ANSYS还可以对卧式螺旋离心机转子系统进行动力学分析[8]，通过改变转鼓的材料将螺旋输送器和污泥混合物的转动惯量等效转换，然后进行三维模型的建立，接着进行网格划分，最后进行计算，得出结论。模态分析可以获得转子模型前六阶固有频率以及其所对应的振型，利用这些数据进行深入讨论，最后能够计算在陀螺效应下的临界转速，完成转子的分析设计。 (3) 转子材料 正常情况下，金属材料和周围空气中的介质相接触时，因为化学作用或者是电化学作用，会使金属材料发生腐蚀或者电化学腐蚀，从而破坏金属表面，之后可能对材料内部结构引起破坏。因为铝合金材料强度高，而且质量轻，所以目前大多数离心机都是选择铝合金材料。但是,铝的化学活性较强，在空气中都能够被腐蚀，而且铝的粉末与空气混合则极易燃烧，所以，使用铝合金作为离心机转子的材料使得转子抗腐蚀性受到严重影响[9]。 (责任编辑：qin) |