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离心机在国内外的研究发展概况

2008-5-2 来自：中国机械网阅读次数：次网友评论条点击查看【大中小】

在工业生产中，离心机基本上属于后处理设备，主要用于脱水、浓缩、分离、澄清、净化及固体颗粒分级等工艺过程，它是随着各工业部门的发展而相应发展起来的。例如18世纪产业革命后，随着纺织工业的迅速发展，1836年出现了棉布脱水机。1877年为适应乳酪加工工业的需要，发明了用于分离牛奶的分离机。进入20世纪之后，随着石油综合利用的发展，要求把水、固体杂质、焦油状物料等除去，以便使重油当作燃料油使用，50年代研制成功了自动排渣的碟式活塞排渣分离机，到60年代发展成完善的系列产品。随着近代环境保护、三废治理发展的需要，对于工业废水和污泥脱水处理的要求都很高，因此促使卧式螺旋卸料沉降离心机、碟式分离机和三足式下部卸料沉降离心机有了进一步的发展，特别是卧式螺旋卸料沉降离心机的发展尤为迅速。如今，在合成塑料(聚氯乙烯、聚丙烯)及合成纤维(聚对苯二甲酸乙二脂)生产的分离设备中，螺旋离心机己成为关键设备之一。
　　我国真正具有现代实用价值的第一台螺旋离心机是1954年制造的，由于它独具连续操作、处理量大、单位产量耗电量较少、适应性强等特点而得到了迅速发展，在四十多年的发展中，结构、性能、参数变化很大，分离质量、生产能力不断提高，应用范围更加广泛，在离心机领域中一直占有重要地位。在各种国际展览会上，各种各样的螺旋离心机，是所展出的离心机中最吸引人的机型，具有良好的发展前景。
　　我国从七十年代末开始引进螺旋离心机，对国外著名公司生产的多种规格的卧螺离心机进行了仿制。卧螺离心机是原化工部“七五”科技攻关项目，1989年南京绿洲机器厂仿制了ALFANx42o型大锥角((20)离心机(即L201)，用于玉米蛋白的分离，并于1992年制成样机;此后，重庆江北机械厂、解放军第4819厂和金华铁路机械厂等研制开发了一系列的螺旋卸料沉降离心机，并成功地应用于生产实践。但是就整体水平而言，我国还是远远落后于工业发达国家的。随着现代工业文明的发展和人类对环境以及可持续发展战略的重视，分离效果好，振动小、噪声低成为离心机能否被市场接受的重要条件。这就需要离心机具有良好的动态特性。通常，动态特性包括临界转速、不平衡响应和稳定性等内容。卧螺离心机的参数选择及优化是提高卧螺离心机动态特性的首要环节。
　　为提高螺旋卸料沉降离心机的性能，人们对离心机常见问题进行攻关，对主要部件进行有限元分析。取得了一定的成果。主要有:北京化工大学硕士顾威应用有限元分析软件ANSYs，建立了螺旋输送器的参数化三维有限元模型，进行结构静力学分析，求得螺旋输送器在各种载荷工况下的应力场和位移场，并参照压力容器的分析设计法校核了螺旋输送器的应力强度，考察了螺旋叶片的径向位移。为结构优化设计奠定了基础。
中国航空工业高级工程师蔡显新，提出采用壳单元与环单元祸合的方法对带分流叶片整体离心叶轮进行弹塑性分析。叶片采用壳单元模拟，轮体来用轴对称环单元模拟，在叶轮和轮体的交界处近似地满足双协调条件:还推导了有关计算公式，并对三个算例进行了计算。结果表明，此方法精度高，省时性好。
　　哈尔滨工程大学机电工程学院工程师袁夫彩，分析了卧螺离心机内物料的受力情况，推导出螺旋推料力矩的计算公式，并以其为目标函数，以工艺要求为约束条件，运用优化设计理论中的复形调优法对wL一600卧螺离心机参数进行了综合分析和定量选择，编制出优化求解的C程序，使得参数确定工作简捷、方便、合理。

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