推料式离心机布料盘脱落原因分析与改进

    摘要:分析了推料式离心机关键部位———布料盘脱落的原因及采取有效地解决方法,使离心机在纯碱生产工序中发挥着重要的作用。

    在纯碱生产行业得到了越来越广泛的应用,它可以在不增加其他设备的情况下直接提高纯碱的产量,提高幅度可达10%～15%。连云港碱厂于2004年引进6台德国Ｋｒａｕｓｓ-Ｍａｆｆｅｉ公司的ＳＺ1000/2-12/4Ｋ10推料式离心机。自投产以来,由于重碱物料的特殊性,在运行中开始出现一些明显的缺陷,离心机工作的关键部件———布料盘出现了脱落情况,严重影响了离心机的正常运行,因此生产能力受到很大的制约。唐山碱厂1997年引进的ＳＨＳ1002/1090ＺＫ离心机也出现类似情况,他们采取将布料盘与底盘间隙由16ｍｍ增大到40ｍｍ的方法来解决此问题,达到了很好的效果。我厂通过现场的分析研究,对布料盘及底座进行了改进。下文针对布料盘脱落与解决方法的具体情况予以介绍,以供参考。

    1基本情况

    1.1离心机布料装置的组成

    布料盘也叫锥形布料加速器,在推料式离心机工作过程中起着重要的作用,它不但要把进料螺旋输送来的物料均匀分布到筛网上,而且还要求把物料加速到与筛网、篮筐相当的转速。布料装置由底盘、方形支撑柱和布料盘组成(见图1),厂家原设计布料盘与底盘由方形支撑柱连接、固定。

    1.2布料盘脱落的基本情况

    在开车正常的1个月后,6台离心机的布料盘在运行的过程,布料盘上6颗Ｍ8×30的螺栓相继断裂,8颗Ｍ12×65的固定螺栓也松动、变形、断裂。布料盘在高速旋转的情况下脱落时严重破坏了篮筐内的洗车装置及筛网,直接制约了离心机的正常生产。在更换布料盘及支撑柱的连接螺栓后,并未获得明显地改善效果。

    2布料盘脱落的原因

    2.1布料盘的受力分析

    在离心机运行的过程中,布料盘内的物料受到离心力的作用,公式为:

    Ｆ=ｍＲω2

    式中:ｍ———布料盘内物料的质量;

    Ｒ———布料盘内物料距轴心的转动半径;

    ω———旋转角速度。上式可说明在离心机运行的过程中,

    Ｆ的大小决定于ｍ、ω、Ｒ的大小。

    通过受力分析(如图2),可知物料在布料盘内所受的离心力对布料盘存在着反作用力,这个反作用力对布料盘连接的方形柱的螺栓Ｍ8及连接底座的螺栓Ｍ12存在着向外拉力和剪切力,这2个力再加上高速旋转时的切向力,导致了Ｍ8及Ｍ12螺栓的断裂。如果要降低离心力Ｆ,有以下三种可能:

    1)ｍ减小,Ｒ和ω不变:这样进入离心机物料减少,相当于处理能力降低。实践证明,布料盘螺栓不被剪断的物料处理量仅为20ｔ/ｈ左右,远小于36～40ｔ/ｈ的设计能力。

    2)Ｒ变小,ｍ、ω不变:Ｒ变小,要求布料盘端口直径减少。布料盘全称为锥形分布加速器,物料在布料盘的过程中,不但起到布料的作用,而且还起到将物料加速到与内篮筐相当转速的作用。所以当Ｒ变小后,物料存在布料盘内运动时间和距离变短,物料脱离布料盘时的旋转角速度与内篮筐的旋转角速度相差过大,当物料落在内篮筐上时容易引起大的振动。

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