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    LWD - 430 离心机运行分析

    来宝网2007年11月2日 10:08 点击:1407

    刘成根
      摘 要:  详细分析了LWD- 430 离心机应用于活性污泥的处理情况, 活性污泥处理效果的影响因素, 阐述了离心机的操作及维护要点。
    关键词:  离心机 运行 分析
    1 概述
       石家庄炼油厂水净化车间三泥焚烧装置选用的离心机是LWD- 430型离心机, 该离心机的技术参数如下:
    转鼓?#26412;丁  ?30mm
    长径比   3.7
    转鼓转速   N max= 3200r/m in
    分离因数   F rmax= 2465
    转差率  0.31%  0.63%  0.94%
    液层深度   58.2~ 90.7mm
    电机功率   18.5kW
    电机转速   320~ 132r/m in
       离心机是利用离心力来分离液相非均—系混合液的一种通用机械, 离心分离过程一般可分为离心过滤、离心沉降、和离心分离三种。
    LWD - 430 型离心机是沉降式离心机, 对活性污泥的处理属离心脱水。
    2 结构及工作原理
       LWD - 430 型离心机由进料管、转鼓、螺旋输送器、差速器、转矩限制器、分配器等部分组成。
       物料由进料管进入, 经分配器进入转鼓, 分离后清液经排液管到溢流口排出, 沉渣由螺旋输送器推到小端由排渣口排出, 差转速由差速器调节, 过载保护由转矩限制器控制。
    2. 1 基本概念
    (1) 力F c— 离心惯性力的简称, 与作用在质点上的向心力FD 数值相等, 方向相反。
    FC = FD = m rX2
    式中: X— 回转角速度(弧度/s)
    r— 质点半径(m )
    m — 质点的质量(kg)
    (2) 分离因数F r 被分离的物料在离心力场中所受的离心力?#36864;?#25152;受的重力的比值称为分离因数。

    F r = F c/G = m rX2/m g = rX2/g
       由此式可见: 分离因数亦即离心加速度与重力加速度的比值。换算得:
    F r = r (2Pn/60) 2/g ≈ 112 × 10- 3 rn2
    式中: r— 转鼓半径(m )
    n— 转鼓转速(转/m in)
    3 离心机的功率
    3.1 启动转动件所需功率
    N 1 = A pT 1 = J p X2/(204T 1)
    式中: J p — 转动部件的转动惯量, (m kgS2)
    T 1— 启动时间, ( s)
    X— 工作角速度(弧度/s)
    3.2 加料所需功率
    N 2 = ∑mm = 11/2 04gX2 rm2qm    (kW )
    式中: qm — 每秒排出的每一组分重量,kg/s;
    rm — 每一组分在转鼓内卸出位置的半径;
    m — 被分离的物料总份数。
    3.3 轴?#24515;Σ了?#28040;耗的功率
       根据离心机主轴载荷和整机布置可以求出轴?#24615;?#33655;, 再按机械设计中关于轴?#24515;?#25830;阻力的计算公式, 可以求出它所需的功率。在离心机主轴载荷计算中要注意由于转鼓内物料分布的不均匀, 将产生偏心动载荷作用于转轴上。粗料估计时, 习惯按转鼓半粒后总重心有D/1 000 (D 为转鼓?#26412;? 偏心而产生的离心力来计算。
    N 3 = f X(P 1d 1 + P 2d 2)ö204  kW
    式中: f — 轴?#24515;Σ料?#25968;;
    X— 转鼓的旋转角速度;
    P 1— 作用在轴承1 上的载荷;
    P 2— 作用在轴承2 上的载荷;
    d 1— 轴承1 的轴径?#26412;?
    d 2— 轴承2 的轴径?#26412;?
    3.4 转鼓与空气摩?#20102;?#28040;耗的功率
    N 4 = 1113 × 103·gL X3 (R 40- R 41)   (kW )
    式中: L — 转鼓的长度,m;
    X— 转鼓的旋转角速度, l/s;
    R 0— 转鼓的外半径, 圆锥型转鼓则取大端及小端的外半径几何平均值;
    R 1— 转鼓物料层的内表面半径,m;
    ·
    g— 转鼓周围气体介?#25163;?#24230;, Kgf/m 3。
    常压空气可取为1.3K g f /m 3。
    3.5 物料消耗的功率
    N 5 = (GpR X2H/102g)[ lgA+ f b(co sA/co s (B+ Q+ H) )+f s sin5 sinQ/sinBsin (Q+ B) ] (kW )
    式中: Gp — 湿沉渣单位时间产量,
    K g f /S ;
    R — 沉渣沉降位置半径,m;
    X— 物料旋转角速度, l/s;
    H — 沉渣沉降位置与出口处的距离,m;
    A— 转鼓圆锥段母线与中心线的夹角;
    f b— 沉渣与转鼓壁的摩?#26009;?#25968;;
    f s— 沉渣与螺旋壁的摩?#26009;?#25968;;
    B— 螺旋的导角;
    Q— 沉渣与螺旋壁的摩擦角。
    离心机启动?#38181;?#24635;功率为:
    N = N 1 + N 3 + N 4
    运动?#38181;?#28040;耗的总功率为:
    N = N 2 + N 3 + N 4 + N 5
    4 影响离心机处理效果的因素
    4.1 分离因素Fr
    F r = 1.12 × 10- 3 rn2, 当转鼓转速n =2376 转, F r = 1359.4 时, 处理效果较好。
    4.2 悬浮液的特性
       悬浮液的物理和物理化学性质称为悬浮液的特性。悬浮液的浓度以及固相和液相的特性确定了悬浮液的特性。
       悬浮液的粘?#28909;?#20915;于液相的粘度和悬浮的浓度。其关系可用下式计算:
    U 1 = U 2 (1 + 4.5X 0)
    式中:U 1— 悬浮液的粘度;
    U 2— 纯液相的粘度;
    X 0— 悬浮液中所含固体颗粒的浓度, 以体积百分比表示之。
    上式表明: 活性污泥的粘度越大, 越不易离心脱水。用于离心脱水的活性污泥浓度一般在5~ 6g/L 时, 效果较好。
    4.3 固体颗粒的特性
       用离心分离法分离悬浮液时, 由于悬浮在其中的固体颗粒大小不同, 所受的离心力便不同。当物料在离心力场的停留时间?#27426;?#26102;, 大于极限粒径d0 的颗粒, 便在离心力的作用下克服沉降阻力而沉降至鼓壁。而小于极限粒径d0 的颗粒仍悬浮在液体里, 在离心力场中, 悬浮液的固体颗粒更倾向于凝聚, 能使许多小于极限粒径d0 的颗粒凝聚在一起变成大颗粒或颗粒团而沉降。这种效应称为离心絮凝效应。
       活性污泥的沉降性能好坏直接影响活性污泥的离心脱水效果, 活性污泥的30m in 沉降比在15%~ 50% 时效果较好, 如果活性污泥发生膨胀或产生大量死泥, 则较难处理。
    4 絮凝剂的影响
       如果活性污泥溶液中不添加絮凝剂, 无论转速多高, 处理量多大, 出水效果差, 甩出的污泥较稀。ZETA G- 92 型絮凝剂是目前所选用的絮凝剂中最好的絮凝剂。加入量为0124m göL , 絮凝效果非常好, 出水清, 出泥粘稠适中。
    5 离心机的使用及维护
    5.1 离心机的使用
    (1) 离心机最初使用或检修后必须进行试车。
    (2) 送电后检查电机运转方向, 从转矩限制器向大端看, 电机应逆时针方向旋转。
    (3) ?#30331;?#24517;须盘车, 检查有无碰?#26009;?#35937;, 皮带?#23665;?#26159;否合适。
    (4) 启动时应缓慢, 控制电流不超过30A。
    (5) 机达到1000 转时开始进料, 然后调整转速及加药量, 使出水清澈, 污泥粘稠适中。
    (6) 停机时先停止进料, 用水冲洗5m in, 空转2m in 后按停车按扭, 调速器逆时针旋转到“0”, ?#21368;?#30005;源。
    ( 7) 运转中出现异常情况应停车检查, 排除?#25910;稀?BR>5.2 离心机的维护保养
    (1) 每月向左右两个主轴承加一次钼超。
    (2) 每季向螺旋轴承及差速器加一次钼超。
    (3) 轴承温度应小于65℃, 否则应检查处理。
    (4) 应定期检查螺旋输送器的扭矩。
    6 结论
       LWD - 430 ?#26376;?#31163;心机非常适于剩余活性污泥的处理, 活性污泥浓度一般在5~ 6g/L时, 加ZETA G- 92 型絮凝剂0124m g/L 效果很好, 活性污泥含水率< 80%。
    (来源: 来宝网 )


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