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畢業(yè)設計任務書 課題 800型立式沉降離心機 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學 生 姓 名 唐 登 山 班 級 B機制021 學 號 0210110125 指 導 教 師 劉 仲 威 專 業(yè) 系 主 任 發(fā) 放 日 期 2006年3月 24 日 一、設計內容 本課題來源于對沉降式離心機市場的調研結果。 眾所周知，沉降式離心機是在高速旋轉的轉鼓內利用旋轉物料本身所受到的離心 力來對固、液體的懸浮液或含不同比重液體的乳濁液進行沉降分離的離心機。沉降離 心機分間歇操作和連續(xù)操作兩種類型。工業(yè)上常用的間歇操作沉降離心機有三足式沉 降離心機和刮刀卸料沉降離心機。連續(xù)操作沉降離心機常用的為螺旋卸料沉降離心機。 螺旋卸料沉降離心機是全速運轉、連續(xù)進料、沉降分離和卸料的離心機。 廣泛應用于石油化工、煤炭、輕工、食品、制藥、化工、冶金等工業(yè)部門和環(huán)境 保護的污水處理。螺旋卸料沉降離心機中，沉渣沿轉鼓內壁的移動全靠螺旋輸送器與 轉鼓的相對運動來實現(xiàn)。兩者的差轉速為轉鼓轉速的0.5—4 %，多數(shù)為1—2 %。該差 轉速由差速變速器產(chǎn)生。常用的差速變速器有擺線針輪行星變速器和雙級2K-H漸開 線齒輪行星變速器。該兩種變速器結構復雜，價格昂貴，往往使用戶望而卻步。 為解決上述弊端，按離心分離理論，一是向高速和大型發(fā)展（即提高其分離因數(shù)）； 二是延緩濾料（渣）在轉鼓內的運行速度，即延長固、液（或液、液）分離時間，以 達到充分脫液之目的。 綜觀國內沉降離心機之發(fā)展，雖致力于提高其分離因數(shù)，然仍與國外差距較大。 理論研究表明，分離因數(shù)的提高雖有利于脫液分離，但濾料（渣）在轉鼓內停留時間 因此也更短，反而于脫液分離不利，故部分地抵消了轉鼓轉速加快的效果。更何況轉 鼓轉速加快，致使能耗呈三次方速率上升；而加大轉鼓直徑，則因轉鼓各部尺寸必須 隨之相應增大乃至造成離心機之成本劇增；且大幅度提高其分離因數(shù)往往還要受到轉 鼓筒體及轉鼓底座（鑄件）等材料強度的限制。在現(xiàn)今，工業(yè)上還很難由工藝來保證 能廉價地提供這些高強度材料的情況下，實為我國之國情所不容。故人們常將視線轉 向后者——延長濾料（渣）在轉鼓內的滯留時間——而這一時間的長短又取決于轉鼓 長度及轉鼓部件與螺旋輸（卸）料裝置之差轉速。 增加轉鼓長度無疑能達到延長濾料（渣）的脫液時間之目的。理論上，脫液時間 與轉鼓有效長度成正比。目前，國內外這類機型的長, 徑比 L/ D 為 1.5—3.5 ，且 L/ D還有增大的趨勢，如美國已達 3.8 ，德國為 4.2 。但 L/D 愈大，則愈難保證轉鼓 筒體之圓柱度及筒體各段的同軸度，也愈難保證轉鼓筒體與螺旋輸（卸）料裝置（刮 刀）之配合，故 L/D 一般不大于 4 。大長徑比的離心機的整機軸向尺寸均較大（除 與轉鼓 L/ D 有關外，還與差動變速器軸向尺寸有關），因而只能做成臥式。顯然，其 占地面積（或體積）也大。 為克服現(xiàn)行螺旋卸料沉降離心機的缺點，本設計旨在提供一種能解決上述缺點和 弊端的新型機種——立式（螺旋卸料）沉降機。 二、設計依據(jù) 1. 工廠現(xiàn)行生產(chǎn)的臥式沉降離心機有關樣本； 2. 離心機為立式結構，轉鼓為柱—錐型，其軸線呈立式安置；轉鼓：大端直徑為800mm ；轉鼓半錐角為7—12度；轉鼓高度為480—520mm（即轉鼓長徑比（L/D）為0.6— 0.65）； 3. 轉鼓轉速：1500r/min；分離因數(shù)為Fr1006； 4. 電機功率：小于30KW。 三、技術要求 1. 該立式沉降離心機能使濾料在轉鼓內的滯留時間（即固液分離時間）比現(xiàn)行的臥式 沉降離心機延長10~15倍（1—5min），從而提高分離效果； 2. 本機工作時濾料由上部料斗的進料口進入，同時電機起動運轉；濾料在由螺旋送料 機構輸送的同時被離心機進行沉降分離——被分離的濾液和濾渣各行其道，分別經(jīng)離 心機的出液口和出渣口被引出機外；整個操作過程是在全速、連續(xù)運轉下自動進行； 3. 進料口直徑不小于50mm； 4. 本機工作安全、可靠，運行平穩(wěn)，產(chǎn)品質量穩(wěn)定，操作維護簡單； 5. 生產(chǎn)率為每小時排出渣3m3； 6. 本機結構緊湊，其進料口、出液口和出渣口便于連接到生產(chǎn)自動線上。 四、畢業(yè)設計物化成果的具體內容及要求 1. 開題報告； 2. 設計圖樣 2.1設計草圖：為離心機總裝配圖底圖，必須手工繪制，圖樣總量不少于1張A0； 2.2 設計圖樣：離心機總裝配圖、部件圖及較為復雜的主要另件圖（所有零件、 部件的編號不得遺漏且必須與裝配圖明細欄內的一致）；圖樣全部用AutoCAD 繪制，圖樣面積總量折合3張A0以上。 3. 設計說明（計算）書 3.1 設計說明（計算）書字數(shù)（含圖）在10000字以上； 3.2設計說明（計算）書（含說明書摘要）內容、格式必須符合《鹽城工學院關 于畢業(yè)設計說明書撰寫的指導意見》。 4. 畢業(yè)實習報告 畢業(yè)實習報告字數(shù)在3000字以上（含圖）。 （以上幾個方面的材料除另外說明外，全部做成電子文檔資料） 五、畢業(yè)設計進度計劃 起訖日期 工作內容 備 注 2006.03.06—2006.03.07 布置任務 下達任務書 06.03.06—06.03.17 調查研究，收集資料，熟悉課題,畢業(yè)實習 06.03.18—06.03.31 總體設計，方案論證 06.04.01—06.05.10 部件、零件設計階段 06.05.11—06.05.25 編寫說明書 06.05.26—06.05.28 畢業(yè)設計預答辯 06.05.29—06.05.31 修改整理 06.06.01—06.06.02 復查材料 評閱 06.06.03—06.06.05 畢業(yè)答辯 06.06.06—06.06.08 材料整理裝袋 六、主要參考文獻： [1] 徐 灝. 機械設計手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1991. [2] 機械工程手冊，電機工程手冊編輯委員會. 機械工程手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出 版社，1995. [3] 徐 灝. 新編機械設計師手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1995. [4] 胡家秀. 機械零件設計實用手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1999. [5] 李益民. 機械制造工藝設計手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1995. [6] 全國化工設備設計技術中心站機泵委員會.工業(yè)離心機選用手冊[M]. 北京：化學 工業(yè)出版社，1999. [7] 余國宗. 化工機器 [M].天津：天津大學出版社，1987. [8] 孫啟才，金鼎五.離心機原理結構與設計計算[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1987. [9] B.N索柯羅夫，汪泰臨，孫啟才，陳文梅. 離心分離理論及設備[M].北京：機械 工業(yè)出版社，1986. 七、其他 學生必須按照畢業(yè)設計進度計劃表明的時間，分期按時完成，并且保證各期工作 的工作質量，以確保畢業(yè)設計任務的完成。 5