1項(xiàng)目研制背景 
離心機(jī)主要用于化工、石油化工、石油煉制、輕工、醫(yī)藥、食品、紡織、冶金、煤炭、選礦、船舶、軍工等各個(gè)領(lǐng)域[1],是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)廣泛應(yīng)用的一種通用機(jī)械。利用離心機(jī)可以得到含濕量低的固相和高純度的液相,可以節(jié)省勞動(dòng)力,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,改善勞動(dòng)條件,并具有連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、自動(dòng)控制、操作安全可靠和占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。 
目前,離心機(jī)的進(jìn)料方式主要有以下三種[2]。（1）加料管固定在離心機(jī)外殼的上蓋上,并伸入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi),從加料管口單點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行加料。（2）加料管伸入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓,并在氣缸或其它裝置帶動(dòng)下,沿離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓軸線方向移動(dòng)進(jìn)行加料。（3）在轉(zhuǎn)鼓中心大鎖母下,加裝一甩料盤(pán),加料管中的料液流向該甩料盤(pán)。甩料盤(pán)隨轉(zhuǎn)鼓一起轉(zhuǎn)動(dòng),借助其產(chǎn)生的離心力,將物料甩向轉(zhuǎn)鼓。上述三種加料方式會(huì)帶來(lái)以下問(wèn)題。 
（1）從單一的加料管進(jìn)行進(jìn)料,料液流量較大,對(duì)離心機(jī)會(huì)造成強(qiáng)烈沖擊。 
（2）加料時(shí),料液只能從單一方向進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓,會(huì)造成布料不均勻。而此時(shí)的離心機(jī)以較高速度旋轉(zhuǎn),布料不均將引起設(shè)備振動(dòng),帶來(lái)安全隱患,并在一定程度上影響設(shè)備的使用壽命。 
（3）洗滌時(shí),洗滌液并不能*覆蓋轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁,如果要達(dá)到良好的洗滌效果,就必須延長(zhǎng)洗滌時(shí)間,勢(shì)必增加洗滌液用量。 
為了解決現(xiàn)有離心機(jī)在布料洗滌方式上存在的問(wèn)題,尤其是振動(dòng)引起的安全隱患,遂自行研制了新型均勻布料洗滌裝置,并已于2003年7月獲得國(guó)家實(shí)用新型（ZL03259574.3）。 
2均勻布料洗滌裝置的結(jié)構(gòu) 
新型均勻布料洗滌裝置主要由電機(jī)、傳動(dòng)軸及軸承、布料斗、安裝座等部件組成（見(jiàn)圖1）。 
根據(jù)實(shí)際需要,電機(jī)可以選用防爆電機(jī),并可選用變頻器控制電機(jī)速度,以便獲得較好的布料和洗滌效果。 
布料斗呈錐形,其錐形角根據(jù)不同的轉(zhuǎn)鼓尺寸和物料性質(zhì)等因素確定。一般轉(zhuǎn)鼓直徑大、物料流動(dòng)性好時(shí),錐形角可取大值。 
布料斗由內(nèi)錐筒和外錐筒構(gòu)成。進(jìn)料管從外錐筒上端開(kāi)口處插入內(nèi)外錐筒的夾腔,夾腔在底部間斷焊接,底部開(kāi)有系列出料孔,物料從出料小孔被離心甩出,進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓。因?yàn)檫M(jìn)料管采用直接插入方式,省去了機(jī)械密封。 
電機(jī)直接帶動(dòng)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),傳動(dòng)軸上裝有軸承,布料斗與傳動(dòng)軸連接。二者的軸線同心,與轉(zhuǎn)鼓軸線（豎直方向）呈α角度,該角度需根據(jù)轉(zhuǎn)鼓直徑、轉(zhuǎn)鼓高度、安裝方位及物料特性等因素綜合考慮進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,以確保從布料斗中甩出的物料能*覆蓋整個(gè)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁。若轉(zhuǎn)鼓直徑大,轉(zhuǎn)鼓高度高,物料的流動(dòng)性好,物料中的固體顆粒沉降速度慢,α角選取大一些。一般在應(yīng)用中,α角多選取30°左右。進(jìn)料管和洗滌管插入布料錐筒內(nèi),物料或洗滌液通過(guò)該管路,進(jìn)入布料內(nèi)、外錐筒之間形成的夾腔中,zui后從其底部的出料孔被甩出。 
該布料洗滌裝置可以整體安裝、拆卸。通過(guò)安裝座固定在離心機(jī)機(jī)蓋上,安裝座的止口與離心機(jī)機(jī)蓋的安裝孔形成配合安裝。 
3均勻布料洗滌裝置的工作原理 
物料通過(guò)進(jìn)料管（洗滌液通過(guò)洗滌管）進(jìn)入布料洗滌裝置的布料斗,布料斗在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其旋轉(zhuǎn)速度和離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不相等,存在一定速度差,形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)。本裝置的電機(jī)速度可根據(jù)具體物料的特性,通過(guò)變頻器進(jìn)行任意調(diào)節(jié),以適應(yīng)不同的物料。對(duì)于固體顆粒沉降速度快的物料,轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高,因?yàn)楦咿D(zhuǎn)速使固體顆粒易貼附于內(nèi)錐筒壁上,造成出料不暢,甚至堵塞。物料或洗滌液沿布料斗的錐面向其底部運(yùn)動(dòng),zui后從布料斗底部周向的系列出料孔口中被高速離心甩出,形成傾斜的圓形平面（見(jiàn)圖2）,在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁圓周方向上均勻、高速地進(jìn)行布料或洗滌。 
4影響布料和洗滌效果的關(guān)鍵因素 
經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用總結(jié),均勻布料洗滌裝置在進(jìn)行布料時(shí),以下關(guān)鍵因素將會(huì)影響布料和洗滌效果。 
（1）物料特性。本裝置并非適用于所有物料,不適合范圍包括沉降速度非?？斓奈锪?、固體顆粒粒徑比較大的物料等。 
（2）進(jìn)料量。若進(jìn)料量過(guò)大,物料尚來(lái)不及從錐筒被甩出,將造成跑料現(xiàn)象。 
（3）進(jìn)料速度。若進(jìn)料速度過(guò)快,亦會(huì)造成跑料現(xiàn)象。 
（4）布料裝置的旋轉(zhuǎn)速度。若旋轉(zhuǎn)速度過(guò)快,會(huì)使物料中的固體顆粒貼附在內(nèi)錐筒壁上;旋轉(zhuǎn)速度過(guò)慢,被甩出的物料形成的圓形平面有可能無(wú)法覆蓋整個(gè)轉(zhuǎn)鼓的圓周面。 
（5）布料斗錐的尺寸。包括錐角的選擇、布料斗錐的直徑等,若布料斗錐直徑過(guò)小,所形成的離心力小,被甩出的物料形成的圓形平面也相應(yīng)小。 
（6）布料裝置底部出料孔的數(shù)量和大小。合適的出料孔數(shù)量和大小有利于物料和洗滌液順利、通暢地甩出。 
除以上因素外,洗滌時(shí)間、洗滌液類(lèi)型等也將影響洗滌效果。 
5均勻布料洗滌裝置的優(yōu)點(diǎn) 
（1）利用該均勻布料洗滌裝置,可以避免離心機(jī)在布料時(shí)因布料不均造成的振動(dòng),以及由此而帶來(lái)的安全隱患,尤其適用于無(wú)基礎(chǔ)離心機(jī)上,可以降低布料沖擊和不均勻引起的振動(dòng)。 
（2）設(shè)備的噪聲和溫升低（離心機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),主軸承溫升不高于40℃）[3],在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。 
（3）由于洗滌均勻,洗滌液覆蓋面積廣,洗滌液在離心力作用下,穿透力強(qiáng),所以洗滌效果好,且在很大程度上節(jié)約洗滌液用量,降低生產(chǎn)成本。 
6典型應(yīng)用 
均勻布料洗滌裝置既可安裝在立式離心機(jī)上,也可安裝在臥式離心機(jī)上?，F(xiàn)以GLZ1250-N型無(wú)基礎(chǔ)刮刀卸料離心機(jī)安裝該裝置為例（見(jiàn)圖3）。均勻布料洗滌裝置電機(jī)功率為1·5kW,轉(zhuǎn)速為940r/min,可變頻調(diào)節(jié),GLZ1250-N離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000r/min,均勻布料洗滌裝置的軸線與GLZ1250-N離心機(jī)的主軸軸線之間的夾角為α=28°,用硅藻土作為物料進(jìn)行試驗(yàn)。經(jīng)檢測(cè),利用該裝置進(jìn)料,離心機(jī)的振動(dòng)速度為3·5mm/s,噪聲（聲壓級(jí)）為76dB（A）。振動(dòng)速度和噪聲（聲壓級(jí)）明顯低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),即振動(dòng)速度不大于4·5mm/s,噪聲（聲壓級(jí)）不大于85dB（A）。 
該裝置安裝方便,通過(guò)法蘭止口配合,螺栓連接即可。傳統(tǒng)離心機(jī)欲改配此裝置,只需對(duì)傳統(tǒng)離心機(jī)的蓋板部件進(jìn)行改動(dòng),在適當(dāng)位置開(kāi)啟法蘭孔,焊接配對(duì)法蘭即可。改動(dòng)工藝簡(jiǎn)單、方便,改動(dòng)成本低。蓋板改造需注意以下幾點(diǎn)。 
（1）考慮到該裝置的自重,需要保證蓋板有足夠強(qiáng)度。改造方案包括*更換全新的、厚度滿(mǎn)足強(qiáng)度要求的蓋板,或在原蓋板上焊接加強(qiáng)筋,以確保其強(qiáng)度能*、有效地支撐該裝置。 
（2）在蓋板合適位置開(kāi)啟法蘭孔,焊接配對(duì)法蘭。法蘭孔位置的選擇需要保證布料器甩出物料所形成的錐形面能夠*覆蓋轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面。 
（3）該裝置如果安裝在刮刀卸料離心機(jī)上,應(yīng)解決刮刀行程與布料斗的干涉問(wèn)題?？梢詫⒃撗b置安裝在刮刀旋出行程外的位置,同時(shí)也可考慮減小布料斗的直徑。 
（4）應(yīng)充分考慮加裝此裝置對(duì)整個(gè)設(shè)備振動(dòng)的影響,尤其應(yīng)避開(kāi)共振區(qū)域。 
7小結(jié) 
無(wú)基礎(chǔ)離心機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣,正逐步替代傳統(tǒng)三足離心機(jī)。新型均勻布料洗滌裝置結(jié)構(gòu)緊湊,安裝簡(jiǎn)單,操作維護(hù)方便?？纱蠓冉档筒剂喜痪斐傻恼駝?dòng),為離心機(jī)的無(wú)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供了一種選擇。通過(guò)在甘肅金川集團(tuán)精煉廠、三明石化、中禾制藥等現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用,測(cè)算表明,利用該裝置可大大縮短洗滌時(shí)間,一般可縮短時(shí)間30%~50%,進(jìn)而節(jié)省約50%的洗滌液用量,獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。