針對推料離心機篩網(wǎng)磨損嚴(yán)重的問題,通過對推料離心機的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)及磨粒磨損原理的研究,得出篩網(wǎng)磨損程度主要取決于顆粒到達(dá)篩網(wǎng)表面時,顆粒作用于篩網(wǎng)表面的垂直分力大小,以及篩網(wǎng)表面抗磨損能力。優(yōu)化設(shè)計了布料加速盤的結(jié)構(gòu),選用了合適的分離轉(zhuǎn)速并且提高了篩網(wǎng)表面硬度。應(yīng)用結(jié)果表明,采用布料離心加速盤,篩網(wǎng)壽命提高了30% 。采用表面硬化處理 HRC > 70 的篩網(wǎng)的離心機,篩網(wǎng)壽命提高了 400% 。
推料離心機主要應(yīng)用于化工行業(yè)懸浮液的液、固分離,懸浮液在離心力的作用下 ,通過過濾介質(zhì)—篩網(wǎng),將 固 相 顆 粒 截 留 在 篩 網(wǎng) 上 形 成 濾 餅層 ,液體通過濾餅層及篩網(wǎng)過濾后實現(xiàn)穿濾,濾餅則依靠推力層層推進,在推進的過程中再進一步分離,最后濾餅脫離篩網(wǎng)進入固體收集腔。在持續(xù)運行過程中篩網(wǎng)會出現(xiàn)不同程度的磨損,在某些特殊物料的分離時篩網(wǎng)的磨損尤為嚴(yán)重,篩網(wǎng)的磨損不僅會導(dǎo)致篩網(wǎng)間隙的變大,而且會因篩網(wǎng)表面粗糙度的下降造成推料離心機能耗的增加,不僅影響分離效果,甚至失效,同時增加能耗。圖 1 是篩網(wǎng)嚴(yán)重磨損后的情況,其表面有嚴(yán)重的不光滑及凹凸不平。為了更好地實現(xiàn)分離,延長篩網(wǎng)的使用壽命,文章從推料離心機的離心分離工作原理、篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)及磨損機理著手,針對推料離心機篩網(wǎng)磨損的原因進行分析研究及優(yōu)化應(yīng)用。
2. 1 推料離心機的離心分離工作原理
推料離心機的工作原理如圖 2,需分離的懸浮液通過進料管自流進入旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓部件,在離心力的作用下,與轉(zhuǎn)鼓同步旋轉(zhuǎn)的布料加速盤將懸浮液加速并將其均勻地分布到轉(zhuǎn)鼓篩網(wǎng)上。固體顆粒被截留在篩網(wǎng)上形成濾餅 ,母液則通過篩網(wǎng)間隙及轉(zhuǎn)鼓上的排液孔被排出。轉(zhuǎn)鼓部件中的推料盤、轉(zhuǎn)鼓( 或雙級、多級轉(zhuǎn)鼓) 不僅做同步旋轉(zhuǎn)運動,同時推料盤與緊鄰轉(zhuǎn)鼓( 相鄰兩轉(zhuǎn)鼓) 之間還做軸向相對往復(fù)運動。在不斷相對往復(fù)運動過程中,濾餅被脈動式層層向前推進,并在下一級轉(zhuǎn)鼓上獲得更大的離心力,殘余的液體通過下一級轉(zhuǎn)鼓篩網(wǎng)和下一級轉(zhuǎn)鼓上的排液孔排出,濾餅則經(jīng)上一級轉(zhuǎn)鼓脈動式推向下一級轉(zhuǎn)鼓,由最后一級轉(zhuǎn)鼓出口處進入固體收集槽,并經(jīng)固體出口排出機外。
2. 2 推料離心機的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)
推料離心機采用板狀篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)( 見圖 3) ,該板狀篩網(wǎng)由圓筒銑制而成,篩網(wǎng)整個表面光滑連續(xù),間隙精確且背面具有一定的契角。不僅可以控制截留效果,而且便于液體的穿濾。另一個特點是在濾餅與篩網(wǎng)表面接觸處,篩條形狀呈凸圓弧形,有利于液體的排出。從圖 3 可以發(fā)現(xiàn)篩網(wǎng)間隙僅由兩個尖角組成,一旦表面或側(cè)面有磨損間隙就會增大。如果篩網(wǎng)網(wǎng)條寬度磨損導(dǎo)致凸圓弧形削去甚至出現(xiàn)凹圓弧形,就會造成濾液排出效果的降低,導(dǎo)致固體殘余含濕率偏高,在后序的干燥中浪費能耗。隨著不斷的磨損,篩網(wǎng)的間隙會越來越大,篩網(wǎng)網(wǎng)條的凹圓弧形越來越嚴(yán)重。造成母液中的含固量不斷增多,固體的殘余含濕率不斷增加,最后由于分離效果嚴(yán)重下降而導(dǎo)致篩網(wǎng)失效。