第1讲 卧螺离心机基础工作原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,1,第一讲,离心机基本工作原理,插入视频演示,销售工程师 ：王续龙,15821982740,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,2,斯托克斯,(George Gabriel Stokes,，,18191903),英国数学家、力学家。,1819,年,8,月,13,日生于爱尔兰的一个小镇，,1903,年,2,月,1,日卒于英国剑桥。斯托克斯在对光学和流体动力学进行研究时，推导出了在曲线积分中最有名的被后人称之为,斯托斯公式,的定理。直至现代，此定理在数学、物理学等方面都有着重要而深刻的影响。,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,3,重力沉降是利用流体中的固相颗粒受地球引力场的作用而发生的沉降过程,重力沉降,斯托克斯(,Stokes),定律,Vg,=,颗粒在溶液中的,沉降速度 (,m/s),d=,颗粒直径,m,=,颗粒密度,kg/m,l,=,液体密度,kg/m,=,液体黏度,Pas,（,N.s/m,2,）,g=,重力加速度,9.8,m/s,g,从上式可看出，颗粒的沉降速度,v,g,与颗粒的直径,d,成平方关系，与颗粒和液体的密度差成正比，与液体的粘度,成反比。,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,4,转速,n,以每秒钟旋转几弧度来计算,旋转一圈有,2,弧度，当转速,4000,时，,每分钟旋转,2,*,4000,弧度，,每秒钟旋转,2,*,4000/60,弧度，,因此得到角速度的计算公式：,以每分钟旋转几圈来计算,例如,350L,离心机转鼓转速,n=4000r/min,，,即每分钟转,4000,圈,角速度,假设有质量为,m,的质点，以,O,点为圆心，,r,为半径作高速回转运动。,rad/s,角速度计算举例,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,5,线速度,v,以每秒钟旋转几米来计算,旋转一圈有,2,r,米，,当转速,4000,时，每分钟旋转,2,r,*,4000,米，,每秒旋转,2,r,*,4000/60,米，,因此得到线速度的计算公式：,m/s,线速度计算举例,计算设,350L,离心机转鼓表面有一个螺钉，当离心机运转时飞出速度,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,6,当小球从,m,旋转到,n,时，不但速度的大小在改变，方向也在改变,速度方向的改变叫法向加速度,法向加速度计算公式,v:,速度,m/s,(r):,回转半径,m,： 角速度,rad/s,o,m,n,速度大小的改变叫切向加速度,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,7,分离因数,颗粒在离心力场中受到的离心加速度和重力加速度之比，称为分离因数,分离因数计算举例,例：求,430,离心机转鼓转速,2500r/min,时的分离因数,g:,重力加速度,m2/s,r:,逥转半径,m,：角速度,rad/s,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,8,离心力场的强度,F,是以,mr,2,来表示。,F,的大小可通过改变转鼓转速和半径来实现，在同一台离心机转鼓内，颗粒所受的离心力是随着颗粒回转半径（颗粒在转鼓内的瞬时位置）的改变而改变，颗粒在转鼓内由轴中心向转鼓壁沉降过程中，所受到的离心力是由小而大逐步变化的，,而重力场,F,g,=mg,是均匀的，其强度是固定不变的。,分离因数的工程计算方法,例：求,430,离心机转鼓转速,2500r/min,时的分离因数,离心力场和重力场的区别,电磁场，名利场，浮力场,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,9,把悬浮液静置于一容器中，一定时间后，由于重力的作用，悬浮液中的固体颗粒会沉降到容器的底部，固相和液相因此分层，这种现象就称作重力沉降。重力沉降的固体颗粒（球状颗粒），其沉降速度可用斯托克斯定律表示：,重力沉降,g,斯托克斯(,Stokes),定律,离心沉降,r,r,2,如果容器以,的回转角速度旋转，容器内的悬浮液同样也以,回转角速度旋转，当,达到一定值时，悬浮液中的固相会沉降到容器的内壁，和液相分开，这种现象就是离心沉降。因为离心加速度比重力加速度要大得多，固体颗粒在离心场中的沉降速度就快很多,.,Vg,=,颗粒在溶液中的,沉降速度 (,m/s),d=,颗粒直径,m,=,颗粒密度,kg/m,l,=,液体密度,kg/m,=,液体黏度,Pas,r,2,=,离心,加速度,m/s,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,10,主电机,副电机,进料管,离心机工作过程,转臂,转鼓,螺旋,要分离的悬浮液经进料管连续输送到机内，经螺旋输送器的出料口，进入高速旋转的转鼓内，在离心力场作用下，悬浮液在转鼓内形成一环形液流，固相颗粒在离心力作用下快速沉降到转鼓的内壁上，由差速器产生的转鼓和螺旋输送器的差速，由螺旋输送器将沉渣推送到转鼓锥端的干燥区，经过螺旋输送器推力和沉渣离心分力的双向挤压，使沉渣得到进一步挤压脱水后，从转鼓小端排渣口排出。分离后的清液经溢流口排出。,差速器,出料口,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,11,离心机正常分离的条件,转鼓，螺旋和螺旋的方向必须满足下表：,转鼓和螺旋转向相同，并且有一定的转速差,差转速,=n1-n2 (n1-,转鼓转速，,n2-,螺旋转速,),螺旋输送器的输渣方式,物料中固相颗粒的比重大于液相的比重（回忆斯托克斯定律）,1,2,3,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,12,本讲小结,1,2,3,分离因数,重力沉降和离心沉降,物料分离,3,要素,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,13,习题,1,什么是重力沉降？什么是离心沉降？,2,固相颗粒在流体中的沉降速度和什么因素有关？,3,离心分离有哪几个要素,思考题,1 350,离心机转速由,3500r/min,提升到,4000r/min,时，分离因数提高多少？,2 720L,离心机转鼓速度为,1900r/min,求角速度和转鼓表面的线速度？,3,计算,620L,离心机在转速,2000r/min,时的角速度,。,4,泥浆水中沙的比重,1400kg/m3,，颗粒直径,1mm,水的比重,1020kg/m3,，,25,水的粘度为,0.8904pa.s,求这时固相颗粒的沉降速度？计算颗粒从高度,250mm,处沉到容器底部，需要多少秒时间？,5,续上题：将此泥浆水用泵打入到以转速,3000r/min,旋转的,LW500,型离心机中，计算这时固相颗粒的沉降速度？计算颗粒沉降到转鼓内壁，需要多少秒时间？,6,计算上面,2,题的沉降速度之比，得到什么结论？,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,14,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,15,第,1,讲 卧螺离心机基本工作原理,16,