離心機課題研究的目的和意義

離心機是（shì）利用轉鼓產生的離心慣性（xìng）力來實現懸浮液、乳濁液及其（qí）它物料（liào）的分 離或濃縮的（de）機械。它具有結構緊湊、體（tǐ）積小、分離效（xiào）率高、生產能力大以及附屬 設備少等的優點。所以廣泛應用在資源開發、化工等生產（chǎn）過程以及三廢的治理等（děng）， 工業生產上。離心機大多數是在高（gāo）速下完（wán）成（chéng）固-液、液（yè）-液的分離，所以其操作， 轉速較（jiào）高，轉速高達每分（fèn）鍾幾千轉，甚（shèn）至幾萬轉以上，在（zài）這樣的轉（zhuǎn）速下運轉時離 心（xīn）機的（de）轉鼓實際（jì）上是一台高速旋轉（zhuǎn）的壓力容器，比通常靜止（zhǐ）的壓力容器安全性要， 求更高。另外離心機分離的產品（pǐn）大多數（shù）是有腐蝕性（xìng）的介質(酸、堿、鹽)或是有（yǒu） 毒、易燃、易爆的介（jiè）質容（róng）易產生應力腐蝕1]，因此，設計（jì）中必須進行可（kě）靠的強度計（jì） 算以確（què）保離心機的安全，對轉（zhuǎn）鼓的（de）應力和變形作深入係統（tǒng）的分（fèn）析和符合實（shí）際情況， 的精確計算就顯得尤為（wéi）重要。且離心機工作中高速旋轉，極易出現振動和（hé）動不平， 衡現象，對（duì）其（qí）進行模態分（fèn）析避免共振對動態性能（néng）進行優化也非常重（chóng）要[2]. GD-1300上懸式離心機是（shì）甘肅工大（dà）機電設備製造有（yǒu）限（xiàn）公司的產（chǎn）品，適用於， 40-60%固一液懸浮結晶物的分離，特別適用於糖廠對甲膏和乙膏的分離（lí）其圖片如， 圖（tú）1.1所示。當前製糖離心機主要有[3]，德國BMA1360全自動離心機，日本產THK 1320全自動離心機。國內生產該類型離心機主要是廣西蘇（sū）式集（jí）團和廣東重型機械 集團，這兩個廠家主要是對國外離心機進行消化吸收進行國產化生產。GD-1300 上（shàng）懸式全自動離心機也是在德（dé）國BMA公司（sī）生產的全自動離心機的基礎上吸收改 進而來，其產品相比以前國內製糖（táng）離心機有很大的提高。在國內製（zhì）糖業中大多數 廠家使用的糖膏分離設備都處在70-80年代的水平，主（zhǔ）要使用上海等地生產的間（jiān） 歇式上懸離心（xīn）機，這些離心機最大特點是：裝添量低，轉速低(隻有960rpm左右) 分離因數小，人工打水不均勻，原洗蜜純度不（bú）穩定，生產效率低等缺點。上述缺 點促使各糖廠都（dōu）在想方設法改進和更新分離設（shè）備來不斷滿足市場經濟對產品（pǐn）質量， 提出的（de）更（gèng）高要求。所以采用先進分離設備替代舊設備已是糖廠首先要解決的關鍵 問題。GD-1300上懸式全自（zì）動離心（xīn）機具有：轉籃直徑大、轉（zhuǎn）籃轉速（sù）高、分離因（yīn）數 高、裝填量大、洗水少、原洗蜜（mì）錘度穩定、汽耗低、產品質量穩定、電機反饋（kuì）製 動無灰塵（chén）、節能等優點，因此得到國（guó）內眾多廠（chǎng）家的認可。 本課題的提出是由於在設備的運行中發（fā）現一些問題，其嚴重影響著設備的安 全運行和使用壽命。如：轉（zhuǎn）鼓存在強度不夠，易（yì）發生變形，因變形引起偏心和振 動，以此出現動不平衡，變形（xíng）大的情況下，易造成轉籃破裂發生生產事故。如（rú）若 設備運行的1：作轉速太靠（kào）近固有頻（pín）率也會引起振動，造成損壞。而設備是進行仿 製而來，有些部件進（jìn）行過改變，且由於支（zhī）承不同也會造成轉鼓的固有（yǒu）頻率不同， 因此應該對轉鼓部件進行模態分析（xī），得出轉鼓係統的前幾階頻率，以此確定工作 轉速，避（bì）免共報提高分離能力有重要的意義。主軸承（chéng）載大的載荷，並（bìng）且由於高速 轉（zhuǎn）動、偏心和（hé）經常出現加速減（jiǎn）速（sù）狀態，所以其受力（lì）十分複雜，容易出現（xiàn）損壞（huài），經 常需要檢修。所以在已有的（de）基礎上，運用更精確的現（xiàn）代設計方法，對其進行校（xiào）核 也迫在眉睫。對於以上出現的問題都製約了設（shè）備的生（shēng）產能力和使用壽命，對這些 關鍵部件（jiàn）進行深入的研（yán）究（jiū），運用合（hé）理（lǐ）的，現代設計方法進行（háng）優（yōu）化設計意義重要。對於甘肅工大機電（diàn）設備製造有限（xiàn）公司，對該設備進（jìn）行深入的分析，解決，這些實際的問題，提高設備的整體性能，延長使用壽命，減少維修檢測時間。這樣可以為工廠贏（yíng）得更大的市（shì）場，更好地滿足客戶的要求，對於設備生產（chǎn）企業有實際的商業價值。且對於企業長遠來說（shuō），進行深入的（de）分析，獲得精確的實用， 資料（liào），對（duì）以後設備進行（háng）改進，生產技（jì）術指標進行設定有實際的意義（yì）。 對於整個製糖業，相比於國外設備，國內產品的在（zài）價格上有很大的（de）優勢(一 台設備進口160~200萬元，國產70~90萬元) [3]，使該係列設備完全實現國（guó）產 化對於提高我國製糖業的生產率，增加國際競爭力具有（yǒu）重要的意義。以黑龍江省 依安（ān）瑞雪糖業有限責（zé）任公司為例，該公司於2003-2004, 2004-2005分兩（liǎng）期引進（jìn）該， 類全自動離（lí）心機，通過兩個糖期（qī）的使用，受益匪淺。具體體現在在一個糖期(120 天)內，七台全自動（dòng）離心機（jī）人工費節約4.8萬（wàn），材料費節約2.5萬，水氣費節約6 萬，砂糖品質（zhì）提高增加效（xiào）益30萬，產量增加所增加（jiā）效益60萬，總共節約103.3 萬元。不但節約了費用，由於引進先進（jìn）設備，糖（táng）砂質量（liàng）有了很大的提（tí）高，滿足（zú）了 客戶的要求，拓展了市場。新設備的廣（guǎng）泛運用，對於我國的（de）製糖業的發展有舉足 輕（qīng）重的作用。中國是一個製造業大國，長期的仿製（zhì）對我國的工業發展和技術（shù）的提（tí） 升有了一個很大的積累，但是長期（qī）的仿製也帶（dài）了很多問題。在注重自主知（zhī）識產權 的今天，走自主研發的道路是中國發展的必經（jīng）之路。為（wéi）適應發展和設備的改造升 級，對離心機進行深入（rù）的研究能為下一代高效離心機的研製國產（chǎn）化做好準備。 本課題是對（duì）離心機的轉鼓進行分析（xī），轉鼓是一個組合件，有多個零件組成， 是離心機的核心所在。對其進（jìn）行研究（jiū），解決一些（xiē）實際的問（wèn）題，積累一些理論知（zhī）識， 對於以（yǐ）後設備的改進具有一定的意（yì）義，對這些關（guān）鍵部件進行應力（lì）和模態分析，找 出對其影響的主（zhǔ）要因素，對結構（gòu）進（jìn）行優化；探討對於離（lí）心機分（fèn）析（xī）、優化的實用方 法，對離心機關鍵（jiàn）部（bù）件的發展做一些探討對於離心機械行業（yè）有長遠的意義（yì）。