[科普中国]-脱水机

简介

离心分离设备广泛的应用在化工，制药、食品、轻工、采矿等行业。它是利用离心力将密度不同的两组份或者多组份物质分离的设备。湿物料脱水设备是其中之一。离心机按照不同的定义，可分成不同的种类。根据分离原理，机器的用途以及机器的运转过程不同，离心设备分为刮刀式离心机，机械循环振动式离心机，重力卸料离心机以及螺距卸料离心机等。

在选煤厂设计中，使用矿用离心机可以实现入料、出料的自动化，有利于实现整个选煤厂的自动控制。在矿用离心机中，振动卸料式离心脱水机以及刮刀卸料离心脱水机是常见的两种离心设备。它们的工作目的郁是将煤表面的水分利用离心力的作用从煤表面脱离，然后使用不同的方法将脱水后的物料排入出料口。在离心机中一个重要的组成部件就是筛蓝。为了处理更多的物料，往往要使用具有大直径筛篮的机器。筛篮筛缝大小时滤液中的损失影响很大。振动式以及刮刀式离心脱水机的结构以及卸料方式是不同的。

不同厂家振动卸料离心机的振动系统以及激振方法不同，但基本原理是相同的。根据筛蓝在离心机内的形式，分为卧式振动离心机和立式振动离心机两种1。

脱水机介绍振动卸料离心设备卧式振动离心机

卧式振动离心机的结构形式多样。总体上可分为缓冲系统，传动系统，润滑系统，机体部件。

缓冲系统一般采用橡胶弹簧来隔振、减振和限振 。

传动系统包括两种运动的传递：一个是离心旋转运动的传递；另一个是筛篮上沿轴向往复振动的传递。离心旋转运动主要靠主电机旋转产生，通过带轮、皮带以及轴承等传递到筛蓝。振动惯性力是由成对的凸轮摆块旋转运动产生，通过不同形状的橡胶弹簧传递到筛篮上形成轴向的往复运动。

润滑系统的主要目的是用油润滑旋转的轴承，并降低轴承的工作温度，最大限度地增加轴承的使用寿命。

机体部件就是组成机器的各种加工件、焊接件。使用工况不同，对机体部件有不同的要求。煤矿用离心脱水机要求主壳内衬耐磨材料。筛篮支座等与物料直接接触的部件采用耐磨材料钢。筛蓝根据媒质情况选用不锈钢或特殊去磁材料制作。

总结卧式振动离心机的工作原理就是：一面通过离心机脱水；一面通过振动惯性力移动。

立式振动离心机

立式振动离心机的结构与卧式离心机相似，只是排列分布的形式不太一样。立式离心机的筛蓝是垂直放置的。它的工作原理是：物料经由入料溜槽进入离心机筛篮底部。在摩擦力的作用下，逐渐加速并达到与筛篮同转速。因为筛篮在做旋转运动的同时还在做垂直振动。因此物料在这个振动力的作用下，沿筛壁向上运动直至到达顶端进入卸料区。整个过程与卧式振动脱水离心机一样实现了物料离心脱水，并不断流动排出。

刮刀卸料离心脱水机根据筛篮排布形式，同样可以分为卧式和立式两种。刮刀卸料离心脱水机是利用筛蓝旋转产生离心力将物科脱水，用刮刀将已经脱水的物料排出筛蓝。总体也可以分为机体部件、缓冲系统，传动系统，润滑系统。

机体包含的部件较多，其中最重要的部件之一就是机体中部的心轴以及空心轴。它是实现筛篮与刮刀同时运转的关键。而不同的带轮（或者齿轮）直径比又是实现筛蓝与刮刀不同速的关键。机器壳体内部以及刮刀本身因为要与物料直接接触，所以一般都有耐磨衬。

缓冲系统如振动离心机一样，一般采用橡胶弹簧来隔振，减振和限振。

传动系统也包括两部分。一部分是筛篮旋转运动传递，另一部分是刮刀旋转运动传递。筛篮以及刮刀的旋转速度是不同的。一般情况下刮刀转速大于筛蓝转速十几转。它们部是靠主电机旋转带动。是通过带轮（或者齿轮）、皮带、轴承等传递旋转运动。这里不再有往复的振动。

润滑系统的作用仍然是用油润滑旋转的轴承，并降低轴承的工作温度，最大限度地延长轴承的使用寿命。

每种机器都有相应的物料参数要求。对于处理量，物料块状大小，脱水前物料含水量以及脱水后的脱水率都有具体的要求。在满足入料参数后，筛蓝与刮刀之间的间隙对于离心机的工作影响很大。间隙小将使铺在筛蓝壁上的煤量减小，减小了摩擦，有利于物料流动，一定程度上减小了筛篮堵塞现象。物料水分通过物料层也会比较容易，有利于脱水。间隙大将使筛蓝壁上煤量增厚，增大了移动阻力，不利于脱水。对于螺旋刮刀卸料的离心机一般间隙要求在2mm左右。通过调节刮刀与筛篮的相对位置，可以微调这个间隙的大小。刮刀上的螺旋刀片方向是根据刮刀与筛蓝的旋转相对位置设计的。它使得物料沿着刮刀螺旋板的旋转方向，向出料端前进。因此电机的转向不可以随意更换，必须按照设计旋转方向要求接电。

立式刮刀卸料离心脱水机在结构上与卧式基本一样。只是排布的方式有所不同。工作原理也基本一样。

两种脱水机比较从以上的分析可以看出，振动离心脱水机是通过振动排料，而刮刀式离心机没有振动系统，它是通过刮刀的旋转硬性地将物料排出筛篮。刮刀卸科离心脱水机受到刮刀与筛篮之间间隙的限制，对入料颗粒尺寸有一定要求。振动式离心机的适应性强，最大处理颗粒尺寸可达到60mm。而刮刀式离心机入料颗粒尺寸最大不能超过25mm。从刮刀式离心机的工作过程可以雷出，它对煤的破碎能力要高于振动式离心。刮刀式离心机相对于振动式离心机脱水性更好一些。

台格的离心脱水机应具有脱水后产品水分低，离心液内无跑粗等特点。同时在满足机器预定处理量情况下，机器运行平稳，噪音小，维修方便，维护费用低2。

其他机械带式污泥脱水机**（一）主要结构**

带式污泥脱水机主要结构有：滤带、辊压筒、滤带张紧系统、滤带调倔系统、滤带冲洗系统和滤带驱动。常用的带式污泥脱水机的类型有通用型带式污泥脱水机、强力型带式污泥脱水机、超强力型带式污泥脱水扒、以及用于工业生产的重型带式污泥脱水。在选择机型时，需要考虑的要点有：1滤带：滤带需要根据污泥浓度，酸碱性等各方面的性质进行选择*根据其抗拉程度*耐温度变化等特点选择合适的滤带使其具有良好的透气度和拦截性能。2．带速：浓度*酸碱性等性质不同的污泥对带速也要求也不尽相同，任何一种污泥都有一个合理可控的带速范围，在这个范围里系统的处理能力能得到更好的保障*也能大大提高机器运转的流畅性1。

（二）工作原理

含水污泥在经过分寓之前进入污泥搅拌略与凝聚刑进行一定时间的反应后进入带式污泥脱水机的布泥器，污泥在脱水区上均匀分布后，在疏导作用和重力作用的双重引导下移动脱水。污泥经过与脱水后处理形成夹角层*通过加压过滤进行二次脱水后，使其中的游离水成分降到最低，而后退过滤带前进，在前进过程中通过两条滤带的上下挤压逐渐变硬，之后在过滤辊的预压脱水后进入挤压服水区，在压榨段中经过反复的压榨后通过滤带的他置交替产生的剪切力将水分滤除。在刮落后污泥进入输送至污泥存放处。

（三）带式污泥脱水机的优点

带式污泥脱水机能够平稳运行，没有异常的声响和震动而且具有对泥燎厚度的调节和限制作蝴，且清洗装置具有良好的封闭性，便于清洁和修理维护，污泥浓缩脱水一体具有较强的保护功能和自动控制效果。同时带式污泥脱水机能够得到干度较高的泥且工作耗能少，操作简单，对员工素质的要求较低1。

（四）操作规程

1. 开机前准备工作

（1）检查各润滑部位要有足够的润滑油（脂）。检查气压系统管路和阀的联接处是否有泄漏。检查泥、水、药管路中所有阀门是否灵活。打开管路手动阀门。

（2）检查电源电压是否正常。检查电器开关及滤带保护装置是否复位。

（3）开机前必须仔细检查滤带纠偏探测臂及机器终端的滤带超偏极限探测板位置是否正确，手动试验纠偏装置动作是否正常，否则盲目开机会严重损坏滤带、开关。

（4）检查污泥液位是否正常。

（5）拨动工作方式选择开关, 选择工作方式3.

2. 系统操作顺序

（1）起动空压机、冲洗泵、浓缩段主传动、压滤段主传动，带机空运转。

（2）起动加药泵、污泥泵，对照加药流量计，相应调定加药泵转速，使得污泥絮凝成最佳状态。这一过程是根据刚开始时的试验数据得出的，实际操作中应根据絮凝情况进行调整。

（3）观察进泥布料情况，重力脱水情况，调节电动阀门以控制进泥量。

（4）调定进料流量及理料板高度，观察絮凝和重力脱水效果，调整加药流量，以求得最佳絮凝效果下的最小加药流量。

（5）观察滤饼卸料厚度、滤饼含水率、调节污泥进料量，滤带张紧力，浓缩段、压滤段滤带运行速度，以获得最大生产量。

3. 开机顺序

（1）合上电源开关QF并锁紧电柜柜门，电源接通，信号灯亮。自动加药装置处于工作状态。

（2）检查机器保护系统中各故障报警装置及急停按纽等是否灵敏、可靠，保护系统正常后，打开管路上相应阀门，将工作方式选择开关拨至“手动”工作方式，进行以下操作。

（3）按下“空压机”按纽，空压机起动，气缸动作，滤带开始张紧，大约需要5分钟时间。确认气控箱气源总压力表指示压力正常，张紧压力正常。

（4）按下“冲洗泵”起动按纽，冲洗泵起动。按下“压滤段起动”、“浓缩段起动”按纽，主传动起动。同时纠偏开始工作，调节减速机机械无级调速器（注意：电机停止状态严禁调节）由慢到快，观察滤带运行情况，确定滤带运行速度。一般浓缩段工作速度范围20~80%，压滤段工作速度范围40~90%。

4. 停机顺序

（1）将“污泥泵”、“加药泵‘停止工作。

（2）经至少20分钟后，待滤带冲洗干净，按下“压滤段停止”、“浓缩段停止”、“冲洗泵停止”，主传动、冲洗泵停止工作。

（3）按下“空压机停止”按钮，空压机停止工作，并关闭气阀。

5. 自动工作

（1）将工作方式选择开关拨至“自动”工作方式。按下“程序起动”按钮，系统按照开机顺序自动工作

（2）按下“程序停止”按钮，系统按照停机顺序自动工作。

6. 滤带调整

（1）浓缩段滤带使用一段时间后可能会稍有伸长，应调紧。张紧滤带的张紧力大小可通过压缩弹簧的压缩量调节，通用机范围为0~0.6KN，调节时应二端平行调整。

（2）压滤段滤带张紧力是由气压控制，其张紧力可通过气压系统压力调节阀调节。最大张紧工作压力金禾机不超过0.4MPa，通用机不超过0.6MPa,以防影响使用。一般选择张紧工作压力金禾机为0.2~0.4MPa、通用机为0.4MPa即可3。

工业脱水机**（一）结构**

工业脱水机一般为三足悬摆式结构，三足装有弹簧，可避免因载重不平衡而产生的振动。内胆外壳采用不锈钢板精制而成，坚固耐用。制动一般采用制动开合臂装，,制动性能好，安全可靠。采用三角胶带传动，由电机带动起步轮，缓步起动至正常转速，运转平稳无振动。

（二）参数介绍

工业脱水机主要技术特点：

1. 采用三足悬挂式结构，具有较好的避震效果。

2. 轴下装有起步轮结构，启动时使内胆逐步渐加速，可不使电动机超载。

3. 内胆经平衡校正，运转平稳，安全可靠。

4. 制动平稳，脱水率高，操作简便。

（三）自动提料脱水机

自动提料脱水机主要用于循环粗洗、破碎清洗、漂洗之后的终级工序，以替代人工捞取，并增加一级清洗和自动高速脱水功能，从而达到节约人工、提高清洗质量、节省电耗的显著目的，同时可与自动输送装置配套，形成更高一级的自动化流水线生产。

（四）构造原理

脱水机的叠螺主体是由固定环和游动环相互层叠,螺旋轴贯穿其中形成的过滤装置.前段为浓缩部,后段为脱水部。固定环和游动环之间形成的滤缝以及螺旋轴的螺距从浓缩部到脱水部逐渐变小。螺旋轴的旋转在推动污泥从浓缩部输送到脱水部的同时，也不断带动游动环清扫滤缝，防止堵塞。污泥在浓缩部经过重力浓缩后,被运输到脱水部,在前进的过程中随着滤缝及螺距的逐渐变小,以及背压板的阻挡作用下,产生极大的内压,容积不断缩小,达到充分脱水的目的4。