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上海祁立離心機轉鼓開孔的設計
離心機(推薦機械:三足離心機)是一種利用轉鼓帶動物料高速旋轉產生的離心力來強化分離過程的分離設備, 是工業上主要采用的分離設備之一。當其高速回轉時由于鼓壁金屬自身質量以及物料都會產生很大的離心力, 這些離心力都作用在鼓壁上, 從而是鼓壁產生相應的應力。離心機轉鼓壁厚計算公式來源于薄壁容器設計規范, 即將轉鼓看作承受內部壓力的薄壁殼體, 以無矩理論為依據來校核轉鼓強度[1]。現有的離心機設計規范沒有規定鼓壁的zui小厚度, 就是說, 將強度要求視為充分必要條件, 但是在容器設計規范中對容器的zui小厚度都有規定, 主要是為了保證容器的剛度, 避免發生幾何形變而引起的強度降低。由此, 在轉鼓的設計過程中, 要從強度和剛度兩方面同時進行考慮。
1 離心機工作原理
如圖1所示, 多鼓式沉降離心機轉鼓的排列為徑向排列。使得空間利用率大的提高, 而且可以提高離心機的性能。徑向排列多鼓式離心機由多個不同直徑的轉鼓同軸安裝, 形成多個分離室, 使顆粒沉降距離從單轉鼓的整個液層厚度減為鼓與鼓之間的徑向間隙, 大大減少了顆粒的沉降距離, 增加了停留時間, 故可以在較低速下工作, 從而提高了離心機的性能。料液首先從中間加入到zui里面的分離室, 經過*次沉降后, 通過轉鼓孔流到外層分離室進行沉降, 依次下去, 從而完成分離過程。
2 鼓壁的厚度計算
此離心機采用多鼓設計, 由于zui外層轉鼓所承受的離心力zui大, 所以主要對其鼓進行計算分析。該轉鼓的直徑為 D=720 mm ( 即 R=360 mm), 長度 L=1 000mm。鼓壁開孔充分考慮到均勻分布呈正三角形排列即α=30°, 直徑 d=10 mm,間距取 b2 =35 mm,如圖(2) 所示。材料為1Cr18Ni9Ti 不銹鋼, 密度 ρ=7.85×103 kg/m3,由于不曾采用焊接方式, 故只考慮開孔削弱系數。轉鼓zui高工作速度約 n=2 000 r/mm,料液密度密度 ρ=1×103kg/m3。由于是液- 液分離, 不考慮篩網結構的影響, 所以可對公式可以進行簡化。按照強度要求得轉鼓壁厚計算公式[2]:
轉鼓自身質量引起的周向離心應力:
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