1.立式離心機(jī)的工作原理
離心脫水機(jī)是利用機(jī)械在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力和離心過濾原理來實(shí)現(xiàn)固液混合物分離的一種脫水設(shè)備。含有一定水分的煤通過離心機(jī)的入料口入料,經(jīng)布料錐進(jìn)入篩籃與螺旋之間的空間。在離心力的作用下,水和小的顆粒(離心液)透過物料層,穿過篩網(wǎng),沿上機(jī)蓋流入機(jī)座上部的集水槽內(nèi),然后通過設(shè)在機(jī)座兩側(cè)的排液管排出機(jī)外;煤粒則保持在篩籃內(nèi)側(cè),因螺旋與篩籃之間有一轉(zhuǎn)速差,螺旋就將煤粒從篩網(wǎng)上刮下,推送至篩籃底部,從而把脫水后的末煤卸到機(jī)器下邊的收料漏斗里。這一脫水過程連續(xù)不斷地進(jìn)行。
2.立式離心機(jī)新老結(jié)構(gòu)的對比研究
2.1 結(jié)構(gòu)對比
現(xiàn)有立式離心機(jī)主要由工作部分、傳動部分、潤滑系統(tǒng)等組成。其中:工作部分主要包括篩籃、螺旋刮刀、鐘型罩和布料錐等;傳動系統(tǒng)(見圖1)由一級三角帶傳動和2 對斜齒輪傳動組成。立式電動機(jī)通過三角帶傳動使中間軸轉(zhuǎn)動,中間軸上裝有不同齒數(shù)的齒輪,它們分別與裝在外軸上的齒輪和裝在心軸上的齒輪相嚙合,使螺旋刮刀和篩籃保持相同的轉(zhuǎn)向,并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速差。改進(jìn)后傳動部分(見圖2)相對簡單了很多,精簡了2 對斜齒輪和中間軸部分,只靠兩同步帶傳動來獲得刮刀和篩籃的轉(zhuǎn)速,二者準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速差靠傳感器傳感、變頻器和PLC 控制來實(shí)現(xiàn)。
2.2 潤滑系統(tǒng)對比
原潤滑系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)使用、日常維護(hù)過程中,發(fā)現(xiàn)原離心機(jī)潤滑系統(tǒng)存在如下不足:
(1)在各油封處有不同程度的漏油情況,由于結(jié)構(gòu)原因,維修和維護(hù)很不方便。油箱安裝在機(jī)體下部,給日常維修檢查帶來不便,且檢查油位不直觀。
(2)油箱溫度高,由于該潤滑系統(tǒng)無冷卻器,只靠自然冷卻,熱交換出的熱量,來不及散發(fā)又回到液壓系統(tǒng),因此,油箱油溫比較高,較高的油溫會使油
液粘度降低,導(dǎo)致系統(tǒng)漏油嚴(yán)重。
(3)油泵出現(xiàn)故障將造成主機(jī)停機(jī),由于油泵是單套系統(tǒng)設(shè)備,無備用,因此,出現(xiàn)故障后主機(jī)將停機(jī),直接影響生產(chǎn)。
新結(jié)構(gòu)離心機(jī)傳動部件大大減少,而且不再含有齒輪傳動,潤滑點(diǎn)僅為4 盤軸承,新型潤滑系統(tǒng)簡單可靠,經(jīng)進(jìn)一步改進(jìn)可直接避免上述的不足之處。
3.新型離心機(jī)采用的設(shè)計方法
新型立式離心機(jī)采用同步帶傳動,其傳動比準(zhǔn)確,傳動平穩(wěn),噪聲小,效率高,能緩沖吸振,維修簡便、經(jīng)濟(jì)。同步帶傳動是靠齒輪嚙合來傳動,雖然可以獲得兩軸比較準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速差,但還是有不足之處,因此將傳感器、變頻器等控制技術(shù)應(yīng)用其中以保證兩軸準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速差,這樣提高了離心機(jī)整體性能,還可以滿足冬夏兩季不同產(chǎn)品水分的需求。
控制部分采用AMB - G9 系列變頻器,并使用其內(nèi)置的PID 控制器與安裝在兩軸上的傳感器直接連接??刂圃韴D如圖3 和圖4,MCCB 為主電源空氣開關(guān),F(xiàn)U 為快速熔斷器,短路時快速熔斷保護(hù)變頻器,KM1、KM2、KM3 是交流接觸器,RJ 為熱繼電器,對電機(jī)進(jìn)行過載保護(hù),QG 為控制回路上開關(guān),F(xiàn)U1為控制回路熔斷器,起保護(hù)回路的作用。當(dāng)MCCB和QG 閉合后,變頻器具備工作條件,此時手動輸入預(yù)先計算好的欲控制的VS 值,VS 可根據(jù)電流或電壓與轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系計算得出,此時也要輸入其他相應(yīng)數(shù)據(jù)。在此系統(tǒng)中還要使用PLC,以PLC 為控制核心,系統(tǒng)更加完善。
變頻器可以根據(jù)不同工藝要求和物料方便地選擇多段速運(yùn)行,同時采用變頻控制還可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動,減少對電網(wǎng)的沖擊。離心機(jī)采用變頻調(diào)速,可節(jié)約大量能源,平均節(jié)電率在30%以上。變頻器還具有過流、過載、過壓等豐富的保護(hù)功能。當(dāng)負(fù)載或電機(jī)出現(xiàn)異常時變頻器因故障停機(jī)并快速封鎖輸出,這樣可及時保護(hù)電機(jī)。
離心機(jī)類負(fù)載為大慣性負(fù)載,由于離心機(jī)慣性大,起動轉(zhuǎn)矩較大,起動時間較長,變頻器均按恒轉(zhuǎn)矩類變頻器放大一擋選擇。由于離心機(jī)旋轉(zhuǎn)慣性大,停機(jī)時間較長,因此變頻停車方式應(yīng)設(shè)置為自由停車模式。
4.結(jié)語
新型離心機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,具有加工制造難度小、整機(jī)可靠性高,離心機(jī)日常維護(hù)量小、自動化程度高、變頻節(jié)能等特點(diǎn)。它的成功研制將會給選煤行業(yè)帶來相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
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