(完整版)工业离心机岗位毕业设计
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离心机岗位学院论文题目姓名指导教师班级专业摘要本文通过对国内外离心过滤技术研究现状的分析和亲身的现场时间工作经验总结，指出了离心脱水技术的重要性，和未来在该领域内需要开展的理论研究方向。
文中描述了离心力场的基本特征，提出了提高分离因数的基本途径；结合立式螺旋卸料离心机的脱水机理，分析了颗粒在筛面上的运动情况，运用数学方法和理论力学知识建立了物料在筛篮运动上的动力学模型。
对XLL—1100型离心机的结构、零部件和工作原理进行了细致的分析研究，并针对现场使用过程中出现的问题进行了原因分析。
XLL—1100型离心脱水及存在处理能力低、入料粒度范围小等问题，主要原因是由于刮刀与筛篮设计不合理、过煤面积小造成的。
本论文在对筛筛篮和螺旋刮刀进行研究的基础上，对筛篮和螺旋刮刀进行改进设计，并对分配盘角度进行了改进。
把螺旋刮刀的升角减小到20°，分配盘角度由原来的90°改为150°，并在其上增加加大导流叶片更利于煤的疏导，提高了处理效率。
目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2选煤的工艺过程 (1)1.3 选煤产品的脱水 (3)2 离心分离理论及设备 (6)2.1离心力场的基本特性 (6)2.1.1 离心力和分离因数 (6)2.1.2 哥氏力 (8)2.1.3 离心液压 (8)2.2 分离物料的特性 (9)2.2.1 悬浮液特性 (9)2.2.2 固体颗粒特性 (10)2.3离心分离理论及分离原理 (11)3 XLL-1100型离心脱水机总体设计 (12)3.1设计选用机型及工作原理 (12)3.2离心机整体方案的确定及结构特点 (12)3.2.1 工作部分 (13)3.2.2 传动部分 (14)3.2.3 润滑系统 (14)3.3主要技术特征 (14)3.4 安装与运转 (15)3.4.1 安装 (15)3.4.2 运转 (15)3.5 操作与维护 (16)3.5.1 操作 (16)3.5.2 维护 (17)4 工作部分设计 (19)4.1 分离因数Fr的确定 (19)4.2 筛篮转速确定 (19)4.3 筛篮结构设计 (20)4.3.1筛篮大端直径D (20)4.3.2筛篮长度H (21)4.3.3筛篮半锥角α的确定 (21)4.3.4筛网选型及其特征对脱水效果的影响 (27)4.3.5筛网缝隙宽度的选择................................................................. ..27 4.3.6筛网缝隙排列对分离效果的影响 (28)4.3.7 筛篮主要参数 (28)4.3.8筛篮强度校核 (28)4.3.9筛篮的制造 (30)4.3.10筛篮的平衡实验......................................................... . (31)4.4螺旋转子结构设计 (31)4.4.1螺旋转子结构 (31)4.4.2螺旋转子的升角的确定 (33)4.4.3提高刮刀耐磨性措施 (33)4.5离心机生产能力校核 (33)4.6筛篮与刮刀转子间间隙的确定 (35)4.7 分配盘结构设计 (35)4.8钟形罩结构设计 (36)4.9壳体结构设计 (36)4.10减震装置设计 (38)4.11润滑系统的设计 (40)5经济技术分析 (42)6小结 (44)1 绪论1.1引言目前煤炭仍是世界上人类利用的主要能源，我国又是世界上最大的煤炭生产国和消费国。
煤炭在我国的能源消费总量构成中的比例超过50%。
今后五十年甚至更长一段时间，煤炭作为中国的主要能源及钢铁、化工领域的原料在相当长的时间内不会有大的改变，煤炭仍将是我国的主要能源。
因此煤炭在中国国民经济中的地位是举足轻重的地位。
然而，在中国的煤炭消耗中，煤炭的加工利用处于低水平阶段，存在着高能耗、高污染、低效率的利用现状，也产生了一系列的环境污染问题，如燃煤产生烟尘和SO:排放量分别占80%和90%，中国的大气环境污染属典型的煤烟型大气污染。
并且今后随着我国国民经济的的快速发展，煤炭的产量将保持增长势头，从而对煤炭的洗选加工和环境保护提出了更高的要求，环保要求的提高、洁净煤计划的实施、煤炭市场日趋激烈的竞争等成为煤炭深度洗选脱硫降灰的内在动力。
深度洗选脱硫降灰的前提是对煤炭进行深度的破碎(磨矿)解离，这必然导致大量细粒煤泥的产生。
大量的统计资料表明，并且今后随着我国国民经济的的快速发展，煤炭的产量将保持增长势头，从而对煤炭的洗选加工和环境保护提出了更高的要求，环保要求的提高、洁净煤计划的实施、煤炭市场日趋激烈的竞争等成为煤炭深度洗选脱硫降灰的外在动力1.2选煤的工艺过程一般来说，选煤厂由以下主要工艺组成，原则流程如图1.1：图1.1 选煤工艺过程示意图（1）、原煤准备：包括原煤的接受、存储、破碎和筛分。
（2）、原煤的分选：目前国内的主要分选工艺包括跳汰-浮选联合流程；重介-浮选联合流程；跳汰-重介-浮选联合流程；块煤重介-末煤重介旋流器分选流程；此外还有单跳汰和单重介流程。
（3）、产品脱水：包括块煤和末煤的脱水，浮选精煤脱水，煤泥脱水。
（4）、产品干燥：利用热能对煤进行干燥，一般在比较严寒的地区采用。
（5）、煤泥水的处理。
1.3选煤产品的脱水选煤产品的脱水是利用重力、机械力或加热干燥等方法使固体物料与水分离，以降低湿物料水分含量的作业。
脱水作业是湿法选煤厂的重要选煤工艺环节。
选煤产品脱水有以下几个目的：（1）、降低选煤产品中的水分，以满足用户和运输的需要。
在选煤厂，各种精煤的综合水分一般要求达到8%~10%，高寒地区要求为8%以下。
湿法选煤带有大量的水分，若炼焦用煤水分很高，不仅使炼焦时间延长，生产量减小，而且炼焦炉所用煤气量变大，寿命缩短。
水分高的煤炭，运输也困难，特别是北方的冬季，煤炭的冻结更给卸车带来困难。
水分过高，选煤厂贮存和装车也很困难。
（2）、洗水再用，节约用水。
湿法选煤用水量很大。
一般情况下，跳汰机每处理1吨原煤用水3吨；1吨块原煤用水0.7吨；1吨末原煤约用1.6~2.0吨水，这么多的水不回收，将造成很大的浪费。
（3）、使煤泥回收，洗水闭路循环，以免环境污染。
煤泥水外流不仅造成环境污染，也增加煤炭的损失。
采用有效的脱水，既可回收煤泥，实现洗水闭路循环，也减轻了对环境的污染。
此外，在风力选煤前，如煤中含有大量的外在水分，也必需先经过脱水。
选煤产品的脱水方法有：重力脱水、机械力脱水、热能脱水、物理化学脱水和电化学脱水法。
其中常用的方法有：重力脱水、机械力脱水和热能脱水法。
在选煤厂，煤的脱水是分阶段进行的。
选煤厂典型的脱水系统是：（1）块精煤：脱水筛——脱水仓。
（2）末精煤：斗子捞坑——脱水筛——离心脱水机——干燥机（高寒地区或特殊要求）（3）中煤或矸石：脱水斗式提升机——脱水仓（中煤有时用脱水筛）（4）粗煤泥：沉淀池（旋流器）——脱水筛——离心脱水机——干燥机（高寒地区或特殊要求）。
（5）细煤泥：浓缩机——过滤机——干燥机（高寒地区或特殊要求）。
（6）浮选精煤：过滤机——干燥机（高寒地区或特殊要求）。
（7）浮选尾煤：浓缩机——可用沉降式（或沉降过滤式）离心脱水机和压滤机等。
在选煤厂，除了对选后产品的最终脱水外，有时在选煤工艺过程中的中间环节也需要进行脱水。
长期以来，我国选煤厂细粒级煤(浮选精煤和粗煤泥)产品水分普遍偏高，严重影响了最终产品质量和冬季运输，同时也影响用户的经济技术指标，是选煤生产中急待解决的问题。
而随着洁净煤技术的发展，选煤厂煤泥水流程按0.5mm为界限，确定煤泥分级、回收的惯例已被打破，传统的煤泥水系统工艺和设备已不能适应新技术的发展。
为了适应市场需求，尤其是对进行脱水分段中的3 ~ 0.5mm粒度煤泥脱水的要求，开发一种新型的离心脱水机是必要的。
这样可以使末煤得到最大限度的回收，从而提高了精煤的回收率，使得选煤企业的经济效益提高，保护了环境，最大限度的节约了能源。
这种离心机结构紧凑，处理能力大，产品水分低，大大减轻煤泥水处理系统的负担，取得了良好的工艺效果，并可以简化煤泥水处理工艺。
本次研制的脱水机主要针对3 ~ 0.5mm的末煤脱水，该机具有投资小、系统改造力度小、工艺效果好的特点，将成为老厂改造和新建选煤厂的首选设备，由于适合的粒度较小，因此不仅适用于选煤业，还适用于化工、制药、食品及环保业中进行固液分离，具有良好的社会、经济效益和发展前景。
2 离心分离理论及设备2.1离心力场的基本特性离心力场的基本特性基于等速回转运动基本规律。
描述离心力场基本特性的主要内容包括离心力、分离因数、哥氏力以及离心液压等。
2.1.1、离心力和分离因数假设具有质量为m的质点，沿以o点为圆心，以r为半径的圆周作等速回转运动时，回转角与转速n的关系式为：（弧度秒）公式（2.1）回转角速度和圆周速度之间的关系式为：=r (米秒) 公式（2.2）在任何一个等速回转运动时，都会产生向心加速度以及与其等值而反向的离心加速度，则== （米秒）公式（2.3）作用在质点上的向心力和离心惯性力（以下简称离心力）数值相等方向相反。
计算公式如下:（公斤力）公式（2.4）式中G —物体的重量；g —重力加速度；该分离的物料在离心力场所中所受的离心力和它所受的重力的比值，称为分离因数，则= 公式（2.5）显然分离因数是离心加速度与重力加速度的比值。
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标志之一。
越大，物料受的离心力越大，分离效果也越好。
因此，对于固体颗粒小、液性粘度大和难分离的悬浮液，要采用分离因数较大的离心机。
离心机是一种高效率的分离设备。
分析公式2.5可以看到提高分离因数的途径。
由于分离因数与转鼓半径成正比，因此增大转鼓尺寸时，增长较平缓，但转鼓半径增大后，转鼓的应力状态受到较大的影响。
而分离因数与转鼓转速却成平方关系，提高转速时，增长很快。
故高速离心机的结构特点是转速高、直径小、分离因数大。
分离因数的提高并不是任意无限制的，其极值取决于转鼓的机械强度。
离心力场和重力场的主要区别是：在重心沉降和过滤操作时，固体颗粒和液体颗粒所走的距离和地球半径比起来是很微小的，因而可以认为重力场是均匀的。
重力场的强度是固定不变的。
而离心场则不然，离心力场的强度是以分离因数来表示的，分离因数可以通过改变转鼓强度和转鼓半径来改变。
离心分离根据操作的原理不同，可分为两种不同的过程——离心过滤和离心沉降。
在选煤厂中，离心过滤多用于末煤的脱水上，而离心沉降多用于煤泥水的澄清和煤泥的回收中。
因此，本次研制的脱水机采用离心过滤原理。
离心过滤是把所处理的含水物料加在转子的多孔筛面上．由于离心力的作用，固体在转子筛面上形成固体沉淀物，液体则通过沉淀物和筛面的孔隙而排出。
