例如18世紀產(chǎn)業(yè)**后，隨著紡織工業(yè)的迅速發(fā)展，1836年出現(xiàn)了棉布脫水機。1877年為適應(yīng)乳酪加工工業(yè)的需要，發(fā)明了用于分離牛奶的分離機。進入20世紀之后，隨著石油綜合利用的發(fā)展，要求把水、固體雜質(zhì)、焦油狀物料等除去，以便使重油當作燃料油使用，50年代研制成功了自動排渣的碟式活塞排渣分離機，到60年代發(fā)展成完善的系列產(chǎn)品。隨著近代環(huán)境保護、三廢治理發(fā)展的需要，對于工業(yè)廢水和污泥脫水處理的要求都很高，因此促使臥式螺旋卸料沉降離心機、碟式分離機和三足式下部卸料沉降離心機有了進一步的發(fā)展，特別是臥式螺旋卸料沉降離心機的發(fā)展尤為迅速。如今，在合成塑料(聚氯乙烯、聚丙烯)及合成纖維(聚對苯二甲酸乙二脂)生產(chǎn)的分離設(shè)備中，螺旋離心機己成為關(guān)鍵設(shè)備之一。

　　我國真正具有現(xiàn)代實用價值的臺螺旋離心機是1954年制造的，由于它獨具連續(xù)操作、處理量大、單位產(chǎn)量耗電量較少、適應(yīng)性強等特點而得到了迅速發(fā)展，在四十多年的發(fā)展中，結(jié)構(gòu)、性能、參數(shù)變化很大，分離質(zhì)量、生產(chǎn)能力不斷提高，應(yīng)用范圍更加廣泛，在離心機領(lǐng)域中一直占有重要地位。在各種國際展覽會上，各種各樣的螺旋離心機，是所展出的離心機中吸引人的機型，具有良好的發(fā)展前景。

　　我國從七十年代末開始引進螺旋離心機，對國外公司生產(chǎn)的多種規(guī)格的臥螺離心機進行了仿制。臥螺離心機是原化工部“七五”科技攻關(guān)項目，1989年南京綠洲機器廠仿制了ALFANx42o型大錐角((20)離心機(即L201)，用于玉米蛋白的分離，并于1992年制成樣機;此后，重慶江北機械廠、解放軍第4819廠和金華鐵路機械廠等研制開發(fā)了一系列的螺旋卸料沉降離心機，并成功地應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。但是就整體水平而言，我國還是遠遠落后于工業(yè)發(fā)達國家的。隨著現(xiàn)代工業(yè)文明的發(fā)展和人類對環(huán)境以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重視，分離效果好，振動小、噪聲低成為離心機能否被市場接受的重要條件。這就需要離心機具有良好的動態(tài)特性。通常，動態(tài)特性包括臨界轉(zhuǎn)速、不平衡響應(yīng)和穩(wěn)定性等內(nèi)容。臥螺離心機的參數(shù)選擇及優(yōu)化是提高臥螺離心機動態(tài)特性的首要環(huán)節(jié)。

　　為提高螺旋卸料沉降離心機的性能，人們對離心機常見問題進行攻關(guān)，對主要部件進行有限元分析。取得了一定的成果。主要有:北京化工大學碩士顧威應(yīng)用有限元分析軟件ANSYs，建立了螺旋輸送器的參數(shù)化三維有限元模型，進行結(jié)構(gòu)靜力學分析，求得螺旋輸送器在各種載荷工況下的應(yīng)力場和位移場，并參照壓力容器的分析設(shè)計法校核了螺旋輸送器的應(yīng)力強度，考察了螺旋葉片的徑向位移。為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。

　　中國航空工業(yè)工程師蔡顯新，提出采用殼單元與環(huán)單元禍合的方法對帶分流葉片整體離心葉輪進行彈塑性分析。葉片采用殼單元模擬，輪體來用軸對稱環(huán)單元模擬，在葉輪和輪體的交界處近似地滿足雙協(xié)調(diào)條件:還推導(dǎo)了有關(guān)計算公式，并對三個算例進行了計算。結(jié)果表明，此方法精度高，省時性好。

　　哈爾濱工程大學機電工程學院工程師袁夫彩，分析了臥螺離心機內(nèi)物料的受力情況，推導(dǎo)出螺旋推料力矩的計算公式，并以其為目標函數(shù)，以工藝要求為約束條件，運用優(yōu)化設(shè)計理論中的復(fù)形調(diào)優(yōu)法對wL一600臥螺離心機參數(shù)進行了綜合分析和定量選擇，編制出優(yōu)化求解的C程序，使得參數(shù)確定工作簡捷、方便、合理。

　　中國農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計院沈瑾、都凌漢和上海離心機研究所徐群，對LW一400通用臥式螺旋沉降離心機進行了定向改制:在內(nèi)螺旋上增設(shè)若干縱向葉片，對內(nèi)螺旋工作面噴涂硬質(zhì)合金。改進后分離效果和整機壽命均明顯提高。

　　四川省江北機械廠李福明，根據(jù)螺旋卸料離心機的圓錐形螺旋葉片的形體特點，建立了等速螺旋線的極坐標方程式。并通過對wL一200A，wL一350，wL355xl420-N，wL一450及wL一600等型號離心機的生產(chǎn)制造，證明采用展開計算法求解圓錐型螺旋葉片的展開下料圖優(yōu)于圖解展開法，一有效地滿足了螺旋輸送器制造工藝的可靠性及使用性能要求。

　　江蘇省石油化工學院機械系劉友宏，提出用二維立體單元對離心機整個轉(zhuǎn)鼓進行分析，并對某國產(chǎn)臥式刮刀離心機大直徑轉(zhuǎn)鼓進行了有限元計算，結(jié)果表明，在轉(zhuǎn)鼓底和攔液板中的應(yīng)力水平較低;在轉(zhuǎn)筒體中應(yīng)力水平較高，在開孔周圍存在著應(yīng)力集中現(xiàn)象，大虛擬彈性應(yīng)力值遠大于材料的屈服限。

　　北京化工大學機電工程學院董俊華，劉忠明，范德順將轉(zhuǎn)鼓的軸對稱模型簡化為二維模型。利用ANSYS有限元軟件建立了大型臥螺離心機雙錐角轉(zhuǎn)鼓的二維有限元模型，對其在正常工作狀態(tài)下的整體結(jié)構(gòu)進行了靜力分析，得到了轉(zhuǎn)鼓的徑向、軸向變形和應(yīng)力分布及大應(yīng)力點，結(jié)果表明雙錐角轉(zhuǎn)鼓的強度和剛度均滿足要求，驗證了雙錐角結(jié)構(gòu)的**性。

　　南京綠州機器廠臥螺離心機設(shè)計所工程師顏春敏，定性地分析了臥螺離心機的沉渣條件與其轉(zhuǎn)鼓的錐角刀、螺旋輸送器葉片的傾角B、葉片的螺距、液池半徑及差轉(zhuǎn)速An之間的關(guān)系，闡述了改善臥螺離心機輸渣條件的設(shè)計思想。

　　江蘇省化工機械研究所董水富、楊輝童、林偉青，討論了進料濃度，分離因數(shù)，溢流半徑等參數(shù)的改變對WL一400型離心機高嶺土分級性能的影響。華東理工大學王彥華、方圖南、王庭楠，介紹了臥式螺旋卸料沉降離心機在化纖用二氧化欽分級中的應(yīng)用，著重介紹了進料濃度、進料速度、轉(zhuǎn)速、擋板尺寸、差速等參數(shù)對分級的影響，分析了各參數(shù)對分級影響的原因。他們的研究為尋找離心機佳的運行參數(shù)和應(yīng)用了參考。

　　蘭州石油機械研究所油田設(shè)備研究部劉金榮、勝利石油管理局鉆井工藝研究院王天林，對螺旋沉降離心機的振動性能進行測試，得到了離心機振動的加速度有效值隨離心機的處理量、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速以及懸浮液的粘度、密度之間的變化關(guān)系及試驗用離心機的固有頻率。

　　撫順石油化工公司石油三廠董進，針對污泥脫水工藝應(yīng)用了國產(chǎn)LWD一430型臥式螺旋沉降離心機，并輔以高效有機絮凝劑。經(jīng)試運轉(zhuǎn)證明，此項工藝脫水效果顯著，可將含水率9.8%一98.5%的污泥脫水至75%一78%，且分離液對污水處理裝置無明顯沖擊，消除了污泥造成二次污染的嚴重問題。

　　可見離心機制的結(jié)構(gòu)優(yōu)化能有效地提高工作性能，帶來良好的的經(jīng)濟效益。但人們大都是對螺旋輸送器、轉(zhuǎn)鼓等零部件分開進行研究，對螺旋一轉(zhuǎn)鼓組進行整體研究的卻很少。

　　離心機螺旋一轉(zhuǎn)鼓組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力與物料有關(guān)，變化大，采用傳統(tǒng)的解析法，建立螺旋一轉(zhuǎn)鼓組多剛體系統(tǒng)，以牛頓一歐拉方程或拉格朗日方程為代表的分析力學方法的動力學方程和約束方程，析找出影響動態(tài)特性的參數(shù)應(yīng)結(jié)構(gòu)的固有頻率與振型。

　　建立一定自由度下的振動方程通過數(shù)值分以獲得相來減小振動的研究方法是不理想的。由于螺旋一轉(zhuǎn)鼓組是剛體和柔性組成的多體系統(tǒng)，工作時還受有\(zhòng)由物料進入產(chǎn)生的力，約束也復(fù)雜。建立和求解方程都困難，只能進行理想化處理，所得結(jié)果不能真實反映離心機的工作特性。而且由于影響技術(shù)參數(shù)的因素較多，對影響離心分離效果的復(fù)雜性一一計算有很大困難。因此，在選擇各參數(shù)時，很難滿足分離效果好、低噪聲這一要求;根據(jù)定性分析憑經(jīng)驗選取參數(shù)，然后依賴實驗室的小試或中試結(jié)果進行模擬放大。這種以經(jīng)驗、試湊、靜態(tài)、定性為特點的方法以及“設(shè)計一樣機一試驗一修改”不斷循環(huán)的優(yōu)化過程既麻煩，又浪費成本。

　　螺旋一轉(zhuǎn)鼓組動態(tài)特性的研究既要考慮它的剛體運動，還要考慮它的柔體運動。單獨的多體動力學分析和有限元分析都不易解決此類問題。隨著高性能計算機和大型應(yīng)用軟件的發(fā)展，特別是Pr。/E和MSc.Visual一Nastran的應(yīng)用，將有限元與多體系統(tǒng)仿真結(jié)合在一起用來解決螺旋一轉(zhuǎn)鼓組的動力學問題，是臥螺離心機研究的**方法。

**關(guān)鍵詞：離心機

上海金鵬分析儀器有限公司
電話021-36162366  www.hk898.cn 通過ISO9001：2000認證
以下產(chǎn)品：
核酸蛋白檢測儀、紫外檢測儀、紫外分析儀、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、自動純水蒸餾器、低溫恒溫槽
循環(huán)水真空泵系列、恒流泵系列、自動部分收集器系列、梯度混合儀系列
層析柱系列、溶劑過濾器系列、動物人工呼吸機系列
電熱干燥箱、真空干燥箱、紅外干燥箱、烘干器、培養(yǎng)箱、霉菌培養(yǎng)箱、振蕩培養(yǎng)箱、生化培養(yǎng)箱、光照培養(yǎng)箱、恒溫恒濕箱、隔水培養(yǎng)箱、人工氣候箱、厭氧培養(yǎng)箱、二氧化碳培養(yǎng)箱、箱式電爐、管式電爐、電熱板封閉電爐、萬用電爐、高低溫試驗箱、鹽霧試驗箱、老化試驗箱、調(diào)溫調(diào)濕箱、植物生長箱、分析天平、精密天平、微量天平、電子天平、天平、架盤天平、靜水天平、液體比重天平、電子臺秤、水份測定儀、機械天平、扭力天平、酸度計、電導(dǎo)率儀、溶氧儀離子計、滴定儀、卡氏水分測定儀、工業(yè)在線分析儀、多參數(shù)分析儀、電位儀生物顯微鏡、學生顯微鏡、熒光顯微鏡、金相顯微鏡、體視顯微鏡、讀數(shù)顯微鏡、倒置顯微鏡、計量檢測顯微鏡、羅維朋比色計、余氯比色計、色差儀、折光儀、比色計、旋光儀、濁度儀、白度儀、霧度儀、光澤度儀、恒溫水箱、恒溫水槽、振蕩水槽、油浴油槽、電熱套、防爆冰箱、低溫冰箱、液氮容器、致冷器、精密恒溫、槽粉塵計、恒溫水浴鍋、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、真空泵、電動攪拌器、恒流泵磁力攪拌器、粉碎機、分散乳化均質(zhì)機、振蕩器梯、度混合器、蠕動泵、超凈工作臺、除濕機空氣自凈器、**器、通風柜、可見光分光光度計、紫外可見分光光度計、熒光分光光度計、原子吸收分光光度計、碳硫分析儀、火焰分光度計、氣相色譜、液相色譜、質(zhì)譜儀、色譜相關(guān)設(shè)備、氫氣發(fā)生器、氮氣發(fā)生器、氣體發(fā)生一體機、空氣發(fā)生器、層析儀、紫外分析、儀離心機、純水器、收集器、蒸餾水器、顯微(細胞)、、電泳儀、電泳槽、生化分析儀、紫外檢測儀、酶標儀、洗板機、PCR儀、基因槍、導(dǎo)入儀、超聲波細胞粉碎儀、超聲波清洗機