臥螺離心式脫水機(jī)廠

1.1．概述 
臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)（以下簡稱離心機(jī)）可以用于污水處理中的污泥脫水與污泥濃縮脫水的工藝對(duì)經(jīng)絮凝處理的污泥進(jìn)行脫水或濃縮脫水。濃縮脫水離心機(jī)外觀如圖所示。
 
1.2．主要技術(shù)參數(shù)列表如下：

1.3.結(jié)構(gòu)、性能、特點(diǎn)和質(zhì)量水平的描述 
離心機(jī)主要部件有：（1）轉(zhuǎn)鼓、（2）螺旋輸送器、（3）行星齒輪差速器、（4）主電機(jī)、（5）輔電機(jī)、（6）機(jī)座。
1.31轉(zhuǎn)鼓采用大長徑比結(jié)構(gòu)，長徑比L/D=4.27加長了沉淀區(qū)，提高了分離效果。 
 
　　 轉(zhuǎn)鼓筒體是一個(gè)整體，相對(duì)于多段連接轉(zhuǎn)鼓同心度高，振動(dòng)小，具有更高的強(qiáng)度和剛度，使離心機(jī)具有更長的使用壽命。同時(shí)，減少對(duì)空氣的擾動(dòng)，降低離心機(jī)工作時(shí)的噪音。 
 
　　轉(zhuǎn)鼓的小端有固相排出口，由螺旋輸送器輸送過來的沉渣就是從固相排出口排出轉(zhuǎn)鼓。排渣放口采用切線式排料，無磨損。 
　　清液出口在轉(zhuǎn)鼓的大端，該出口有可以調(diào)節(jié)液池深度的堰板。堰板的調(diào)節(jié)量可以達(dá)到30毫米以上。這就使得離心機(jī)的適應(yīng)性得到很大的提高，可以分離多種性能各異的物料?！　?/span>
　　離心機(jī)的主軸承座裝在轉(zhuǎn)鼓的兩端的蓋板軸上，并且固定在機(jī)座經(jīng)水平調(diào)整的墊板上。 
　　離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓采用AISI304，排渣放口采用鑲裝可更換360度可轉(zhuǎn)動(dòng)的納米金剛玉（陶瓷）鑲套（厚度≥4mm），使用壽命大于30000小時(shí)，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面按物流方向裝有縱向筋條以保護(hù)內(nèi)表面不被磨損。轉(zhuǎn)鼓分離液排出口，采用液層厚度可調(diào)節(jié)的堰口。

1.3.2螺旋推料器采用AISI304不銹鋼材質(zhì)，其一、螺旋葉片刮泥部位鑲焊德國純銀焊接工藝精制而成硬質(zhì)合金成型耐磨片，厚度≥3mm，以提高螺旋使用壽命、避免了普通硬質(zhì)合金片打孔鑲裝帶來的強(qiáng)度損失及韌性破壞，使用壽命一般不低于30000小時(shí)。 
 

 
　　其二、螺旋推料器采用雙錐角加緩沖板結(jié)構(gòu)，在前端兩個(gè)螺葉間加BD板作雙向擠壓，由于緩沖板的作用,提高了轉(zhuǎn)鼓液池深度，增強(qiáng)了泥餅之間的擠壓力，達(dá)到污泥二次脫水效果，由于雙錐角的作用使泥餅排放順暢, 從而提高處理能力并降低了藥耗量。 


 
　　其三、螺旋推料器芯管采用AISI304不銹鋼制成，螺旋推料器筒體進(jìn)料孔采用分段的形式圓弧型出料口；其剖面是圓弧狀的，分段的進(jìn)料避免了物料對(duì)螺旋葉片的直接沖刷，使螺旋能長周期地安全運(yùn)行。圓弧狀的進(jìn)料口使物料經(jīng)過時(shí)的流速分布更均勻，不容易形成流體死角，杜絕了造成窄縫腐蝕的條件空間，降低了螺旋體受到侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)。采用優(yōu)化的變螺距結(jié)構(gòu)，盡量避免了堵料現(xiàn)象的發(fā)生。螺旋的出口也采用了可更換地納米金剛玉（陶瓷）鑲套。螺旋制造過程中增加振動(dòng)時(shí)效處理及電腦動(dòng)平衡自動(dòng)配重平衡工藝，從而提高了機(jī)器的整體性能和工作壽命，使用壽命大于30000小時(shí)。 
 
1.3.3 選用*的漸開線行星齒輪差速器，螺旋與轉(zhuǎn)鼓的差轉(zhuǎn)速為2～30r/min、差速調(diào)節(jié)精度值≤0.1rpm、螺旋扭矩≥8000Nm。
 
　　行星齒輪差速器安裝在轉(zhuǎn)鼓的大端。輸出軸與螺旋輸送器相連接，能夠使螺旋以稍稍不同于轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。輸入軸通過帶輪、窄V帶與輔電機(jī)相連接。 
　　臥螺離心機(jī)的差速器*運(yùn)行時(shí)間達(dá)20000小時(shí)以上。 
1.3.3.1背驅(qū)動(dòng)裝置系統(tǒng) 
　　自動(dòng)調(diào)節(jié)差轉(zhuǎn)速(根據(jù)物料濃度及流量變化,導(dǎo)致螺旋力矩的變化,背驅(qū)動(dòng)裝置連續(xù)不斷地測(cè)量、計(jì)算出變化的力矩,從而改變副電機(jī)的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)改變差速)，以保證泥餅的恒干度，得到較好的泥餅。根據(jù)物料情況,背驅(qū)動(dòng)裝置, 改變旋轉(zhuǎn)反向,實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)功能。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)物料的堆積,背驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn),這時(shí)差速很大,使堆積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的物料容易排出。 

1.3.4臥螺機(jī)的主、輔雙電機(jī)，采用ABB變頻調(diào)速電機(jī)，符合IEC43-1標(biāo)準(zhǔn)，380V、三相、50Hz，電動(dòng)機(jī)為臥式交流鼠籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電機(jī)保護(hù)等級(jí)符合IP55標(biāo)準(zhǔn)，絕緣等級(jí)為F級(jí)。臥螺機(jī)轉(zhuǎn)鼓由電動(dòng)機(jī)、變頻器驅(qū)動(dòng)，啟動(dòng)平緩，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中無級(jí)可調(diào)。 


1.3.5雙電機(jī)雙變頻能源再生系統(tǒng)
　　實(shí)現(xiàn)能量共享,電力消耗大可節(jié)約大(在螺旋滯后時(shí)，輔機(jī)都是處在發(fā)電狀態(tài)，主電機(jī)則是在電動(dòng)狀態(tài)，輔機(jī)發(fā)電導(dǎo)致母線電壓上升，然后通過母線互聯(lián)，將上升電壓消耗在主機(jī)上，從而減少了從電網(wǎng)吸納的電能，起到了節(jié)能的作用)響應(yīng)速度快(變頻調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間僅150～200ms)離心機(jī)中的螺旋輸送器可正反轉(zhuǎn)，作就地清洗。 

1.3.6  恒力矩控制系統(tǒng) 
　　螺旋力矩的控制副電機(jī)變頻器自動(dòng)連續(xù)測(cè)量計(jì)算螺旋推料力矩，該力矩信號(hào)送到模塊處理中心，將實(shí)際測(cè)量值和設(shè)定值進(jìn)行比較，得到誤差，該誤差按預(yù)先編制好的程序運(yùn)行，模塊處理中心輸出控制信號(hào)，該信號(hào)輸入被控制的進(jìn)料變頻器，改變其輸出頻率，由于進(jìn)料螺桿泵受變頻器控制，因此調(diào)節(jié)了進(jìn)料泵的轉(zhuǎn)速，使進(jìn)料流量朝著減小力矩誤差的方向變化，從而使螺旋推料力矩始終保持穩(wěn)定，使轉(zhuǎn)鼓內(nèi)沉泥不產(chǎn)生任何堆積現(xiàn)象，避免了堵料的發(fā)生。 
1.3.7 機(jī)座采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼材質(zhì)，底層噴涂含云母和氧化鐵底漆80μmDFT，表層噴涂高級(jí)氯丁橡膠漆100μm，并經(jīng)汽車烤漆房烘烤工藝，機(jī)殼、機(jī)罩殼，表面拋光鈍化后進(jìn)行光飾亞光處理，保證各部件的耐腐蝕性和美觀性。所有與物料接觸的密封墊采用聚四氟乙烯材料和氟橡膠，氟橡膠耐高溫、耐磨、耐腐蝕。機(jī)架由空心方鋼梁焊接而成，表面有兩層底漆和兩層面漆，地腳配備減振器。 
　　離心機(jī)機(jī)座底部配有AISI321不銹鋼材質(zhì)的污泥排出口管件，以法蘭形式與污泥無軸螺旋輸送機(jī)和清液排出管道軟連接。
1.3.8  所用連接緊固件全部采用AISI304，螺栓螺母符合ISO272、ISO4759/1 8.8級(jí)要求，墊圈符合ISO/R887要求，臥螺機(jī)與液體接觸的零部件材質(zhì)均使用不銹鋼材料，與機(jī)座連接緊固件均采用鍍鋅和涂漆保護(hù)。 
　　所有旋轉(zhuǎn)部件裝于密閉殼體中，全密閉降低噪音。 
1.3.9 整機(jī)裝配完成，空車調(diào)試階段采用電腦動(dòng)平衡儀進(jìn)行全程檢測(cè)，并做加水模擬負(fù)載動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，確保機(jī)器運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。 
1.3.10 臥螺機(jī)軸承系統(tǒng)均采用油脂強(qiáng)制潤滑，壽命大于100000小時(shí)。 
1.3.11 噪音和振動(dòng)： 
當(dāng)整套設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)料、出料口關(guān)閉的情況下，在制造廠測(cè)試，設(shè)備周圍1米處的平均噪音將不超過85dB（A）。 
當(dāng)離心機(jī)空轉(zhuǎn)，無水、在制造廠測(cè)試時(shí)，振動(dòng)將不高于5mm/S。機(jī)器運(yùn)行中，如果振動(dòng)過大，為保證安全，可通過振動(dòng)開關(guān)停車。
1.3.12 堵料故障無需拆機(jī)，只要啟動(dòng)螺旋推料器裝置自動(dòng)排渣，清除積料。 
1.3.13離心機(jī)停機(jī)須進(jìn)行反沖洗，反沖洗只需開啟沖洗水閥及沖洗水泵即可完成。 
1.3.14 離心機(jī)設(shè)有緊急停機(jī)，電機(jī)過熱/過載，螺旋推料器過載，軸承溫度，振動(dòng)等保護(hù)功能。
1.4. 主要配套件： 

1.5. 技術(shù)特點(diǎn)： 
1.5.1 離心機(jī)采用雙錐角結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改善了螺旋排渣條件，保證排渣的順暢，運(yùn)行中不會(huì)堵料，提高了處理量。 
1.5.2 雙變頻的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為品牌和普遍采用的（譬如，瑞典a-Laval、德國Flottwege、Westfalia(GEA)、意大利的PIERALISI、ANDRITZ等）。該系統(tǒng)的主電機(jī)由變頻器控制通過V型膠帶直接驅(qū)動(dòng)離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓。而差速系統(tǒng)的副電機(jī)由變頻器控制通過V型膠帶控制行星齒輪差速器的輸入軸轉(zhuǎn)速，以達(dá)到控制螺旋差轉(zhuǎn)速的目的。 
1.5.3 *軸承設(shè)計(jì) 
　　用專業(yè)的程序設(shè)計(jì)選用合理的軸承尺寸、型號(hào)和精度等級(jí)，提高軸承的穩(wěn)定性和壽命，使得所選軸承有足夠的負(fù)荷比，確保軸承長周期運(yùn)行的可靠性。 
　　由于在長年的離心機(jī)制造過程中積累大量的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造了*的軸承裝配條件的選用規(guī)則，能夠使高速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承其工作溫度保持　　在一個(gè)很安全的范圍。從根本上降低了高速運(yùn)轉(zhuǎn)的離心機(jī)主軸承發(fā)生故障的可能性。 
　　浮動(dòng)端主軸承采用NU型滾柱軸承。該軸承承載能力大，軸向移動(dòng)自如。螺旋軸承采用NJ型滾柱軸承。以限制螺旋的軸向移動(dòng)。

　　固定端主軸承采用深溝球軸承。它能同時(shí)承載徑向與軸向兩個(gè)方向的載荷。螺旋軸承采用NG型滾柱軸承與推力軸承的組合，分別承載螺旋的徑向、軸向載荷。如下圖所示。 
 
　　離心機(jī)主軸承和螺旋軸承均采用油脂潤滑。使用一般潤滑脂潤滑，主軸承需每24小時(shí)加油一次，螺旋軸承可以3個(gè)月加油一次。如果使用*潤滑脂，那主軸承可以做到每1500小時(shí)加油一次。
　　對(duì)軸承的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格的實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控和報(bào)警，如有不正常的情況出現(xiàn)，可以及時(shí)報(bào)警和及時(shí)糾正運(yùn)行中的偏差，可以杜絕離心機(jī)軸承故障，確保離心機(jī)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，延長了主機(jī)軸承使用壽命。臥螺離心機(jī)的主軸承*運(yùn)行時(shí)間一般達(dá)2年以上。 

1.5.4 整機(jī)平衡技術(shù) 
整機(jī)平衡是對(duì)采集到的離心機(jī)運(yùn)行綜合振動(dòng)信號(hào)經(jīng)過頻譜分析，確定影響機(jī)器振動(dòng)的主要因素，通過加試重量的方法，zui后科學(xué)地計(jì)算出機(jī)器平穩(wěn)運(yùn)行需要的配重，使機(jī)器運(yùn)行平穩(wěn)。 
　　該方法的正確運(yùn)用，能保證離心機(jī)能在一個(gè)比較低的振動(dòng)環(huán)境中工作。     


1.6．濃縮脫水一體機(jī)的特點(diǎn)
　　將濃縮與脫水的二步污泥處理工藝流程合并為濃縮脫水一步流程，對(duì)離心機(jī)來說，進(jìn)料的污泥的情況就發(fā)生了比較大的變化。離心機(jī)僅作為脫水機(jī)，進(jìn)料污泥的濃度一般在2~6%Wt左右；而作為濃縮脫水機(jī)，進(jìn)料污泥的濃度只有0.6~1.2%Wt左右了。這就需要離心機(jī)有比較大的沉降能力。同時(shí)，污泥濃度低，經(jīng)離心機(jī)分離出來的固相物也就相對(duì)減少，排渣含水率就會(huì)相對(duì)高。對(duì)此，在離心機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制方面采取以下措施。
1.6.1．轉(zhuǎn)鼓采用大長徑比結(jié)構(gòu)。長徑比L/D=4.27，加長了沉降區(qū)，提高了分離效果與處理能力。
1.6.2．采用大錐角加緩沖板的技術(shù)增加沉降能力 
　　轉(zhuǎn)鼓錐段采用大錐角，加長了轉(zhuǎn)鼓直段的長度約12%，就提高了離心機(jī)的沉降能力12%。增加緩沖板，使離心機(jī)能在超液池深度的狀況下工作，增加沉降能力15%。綜合這兩項(xiàng)，離心機(jī)的沉降能力就會(huì)提高28.8%。 
1.6.3．采用大錐角加緩沖板的優(yōu)良技術(shù)降低排渣含水率 
　　采用大錐角，沉渣在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)受到更大的擠壓，含水會(huì)更低。緩沖板的存在，會(huì)對(duì)沉渣進(jìn)一步壓縮，沉渣的含水率會(huì)進(jìn)一步降低。 
1.6.4．在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面按周向等分地裝焊厚度適當(dāng)?shù)慕顥l，筋條的存在使得在轉(zhuǎn)鼓與螺旋間的物料不會(huì)沿轉(zhuǎn)鼓周向滑動(dòng)。提高螺旋輸送器的推料效率（見下圖）。

1.6.5．螺旋輸送器采用垂直于軸線的推進(jìn)葉片。采用垂直于軸線的推進(jìn)葉片會(huì)使螺旋輸送能力適當(dāng)?shù)叵陆?，但同時(shí)會(huì)提高螺旋對(duì)沉渣的擠壓力，有利于沉渣脫水。這消除了離心機(jī)作為濃縮脫水一體機(jī)的負(fù)面效應(yīng)。 
1.6.6. 在葉片上離液池液面五分之一的液池深度處，加工出如圖所示的鏤空?qǐng)A孔，使得部分清液可以通過該孔直接穿越螺旋葉片沿轉(zhuǎn)鼓軸向流動(dòng)，使流動(dòng)速度降低到原來的三分之一，這樣就減少了液體流動(dòng)對(duì)固相沉降的擾動(dòng)效應(yīng)，提高了離心機(jī)的沉降能力，而低于液池深度五分之四的固相，由于流體的流速降低就更容易沉降，在螺旋推料器作用下被輸送到轉(zhuǎn)鼓出渣口排出，使固相的回收率提高，離心機(jī)沉降處理能力上升。鏤空式螺旋葉片設(shè)計(jì)使得固液分離的方向正好相反，大大地減少了對(duì)固體層的擾動(dòng)。實(shí)際運(yùn)行測(cè)試表明：在保證污泥回收率的前提下，相對(duì)提高出泥的干度1%左右；在保證出泥干度的情況下提高了污泥的回收率。 


1.6.7.采用恒扭矩的自動(dòng)控制方法，使緩沖板一直處于正常發(fā)揮作用的狀態(tài)下，不會(huì)因?yàn)槁菪斔推髋拍嗵於セ驕p弱其作用。
1.6.8.臥螺離心脫水機(jī)的制造工藝措施 
　　如前所述，離心機(jī)在超液池深度的狀態(tài)下工作，螺旋輸送器芯管直徑就會(huì)減小，就影響到整個(gè)輸送器的剛度與轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。所以在螺旋輸送器的制造加工過程中，要反復(fù)多次進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試以保證其高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)性。 
　　由于進(jìn)料濃度低了，所以輸送器葉片表面粗糙度要低，要光滑，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的拋光處理。
1.6.9．方便的操作與維修 
1.6.9.1．結(jié)構(gòu) 
離心機(jī)采用開放式結(jié)構(gòu)，將差速器、主軸承等經(jīng)常需要維護(hù)的部件外置，這樣，維護(hù)、維修差速器、更換主軸承就變的非常方便（如上圖所示）。 
1.6.9.2．機(jī)罩 
　　離心機(jī)在開車調(diào)試階段，裝拆時(shí)經(jīng)常需要打開上機(jī)罩。在離心機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，每個(gè)月也要打開機(jī)罩，為螺旋輸送器注油和對(duì)轉(zhuǎn)鼓的外表面進(jìn)行保養(yǎng)。用人工打開機(jī)罩是一件很費(fèi)力的事，往往需要2個(gè)以上人員才能做到。 
 

　　轉(zhuǎn)鼓直徑大于500毫米（包括500毫米）的離心機(jī)專門設(shè)計(jì)的用液壓助推的新型機(jī)罩，開、合機(jī)罩相當(dāng)方便、省力，只要一個(gè)人，就能完成開、合機(jī)罩的工作，并且增加了安全系數(shù)，避免意外受傷。 

1.6.10.雙電機(jī)雙變頻與液壓差速器相比較 
1、電功率消耗少，省去了油耗和冷卻水的消耗，因此綜合能耗相應(yīng)降低； 
2、沒有油料和水的跑冒滴漏，污染環(huán)境； 
3、雙電機(jī)雙變頻操作簡便、結(jié)構(gòu)簡單，故障幾率大大減少；液壓差速器維護(hù)保養(yǎng)麻煩，故障幾率較多； 
4、一旦離心機(jī)發(fā)生堵料時(shí)，雙電機(jī)雙變頻只要通過電機(jī)正反轉(zhuǎn)即可排除，反應(yīng)速度只有100～150ms，而液壓差速機(jī)構(gòu)就顯得操作比較麻煩，反應(yīng)速度慢，排除很困難； 
5、液壓差速器差轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍只有0～20rpm，可調(diào)范圍較窄；雙電機(jī)雙變頻的控制方式其差轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍達(dá)2～30 rpm。