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中國給水排水2020年中國污水處理廠提標(biāo)改造(污水處理提質(zhì)增效)高級研討會
 
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臥螺離心式脫水機(jī)

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核心提示: 臥螺離心式脫水機(jī) 產(chǎn)品名稱
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中國給水排水2020年中國污水處理廠提標(biāo)改造(污水處理提質(zhì)增效)高級研討會
 

臥螺離心式脫水機(jī)
產(chǎn)品名稱:臥螺離心式脫水機(jī)
 詳細(xì)資料

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:

制造商

綠水分離設(shè)備有限公司

名       稱

單位

數(shù)值

備注

型  號

 

LW550×2350

 

結(jié)構(gòu)形式

 

逆流型臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)

 

處理能力

m3/h

50

 

工作時(shí)間

h

24

 

脫水后污泥含水率

%

<80

 

固體回收率

%

≤95

 

設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速

r/min

3100(無級可調(diào))

 

分離因數(shù)

G

3000(無級可調(diào))

 

轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑

mm

550

 

長徑比

 

4.27

 

轉(zhuǎn)鼓固體排放口形式

 

360°可轉(zhuǎn)動的耐磨套排渣口

 

螺旋推料器形式

 

雙錐角加緩沖板結(jié)構(gòu)

 

螺旋芯管排料口形式

 

圓弧形出料口

 

轉(zhuǎn)鼓固渣排放口耐磨

 

可更換納米鋯剛玉陶瓷

 

螺旋葉片刮泥部耐磨

 

可更換鑲焊德國硬質(zhì)合金片

 

差轉(zhuǎn)速

Rpm

2~30(無級可調(diào))

 

螺旋扭矩

N·m

≥8000

 

螺旋葉片

 

全程碳化鎢熱噴涂

 

機(jī)架

 

碳鋼涂防腐底漆和面漆

 

噪聲

dB(A)

≤85距機(jī)組1m處

 

振動烈度

mm/s

≤5

 

額定電壓

V

380

 

防護(hù)等級

IP

55

 

絕緣等級

F

F

 

外形尺寸(L×W×H)

mm

4536×1448×1543

 

整機(jī)重量

kg

6650

 

設(shè)計(jì)壽命

 

>20年

 

控制形式

 

PLC控制

 

箱體形式

 

立式控制柜

 


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)鼓筒體是一個整體,相對于多段連接轉(zhuǎn)鼓同心度高,振動小,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),減少對空氣的擾動,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! 
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時(shí)效處理及電腦動平衡自動配重平衡工藝,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 選用先進(jìn)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。輸入軸通過帶輪、窄V帶與輔電機(jī)相連接。 
  臥螺離心機(jī)的差速器無故障運(yùn)行時(shí)間達(dá)20000小時(shí)以上。 
1.3.3.1背驅(qū)動裝置系統(tǒng) 
自動調(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)動裝置連續(xù)不斷地測量、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),采用國際名牌ABB變頻調(diào)速電機(jī),符合IEC43-1標(biāo)準(zhǔn),380V、三相、50Hz,電動機(jī)為臥式交流鼠籠感應(yīng)電動機(jī),電機(jī)保護(hù)等級符合IP55標(biāo)準(zhǔn),絕緣等級為F級。臥螺機(jī)轉(zhuǎn)鼓由電動機(jī)、變頻器驅(qū)動,啟動平緩,運(yùn)轉(zhuǎn)過程中無級可調(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150200ms)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)變頻器自動連續(xù)測量計(jì)算螺旋推料力矩,該力矩信號送到模塊處理中心,將實(shí)際測量值和設(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,該信號輸入被控制的進(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,表層噴涂高級氯丁橡膠漆100μm,并經(jīng)汽車專用烤漆房烘烤工藝,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)試階段采用電腦動平衡儀進(jìn)行全程檢測,并做加水模擬負(fù)載動平衡實(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: 
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、在制造廠測試時(shí),振動將不高于5mm/S。機(jī)器運(yùn)行中,如果振動過大,為保證安全,可通過振動開關(guān)停車。
1.3.12 堵料故障無需拆機(jī),只要啟動螺旋推料器裝置自動排渣,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,振動等保護(hù)功能。
1.4. 主要配套件: 

序號

名 稱

生 產(chǎn) 公 司

1

所有密封

臺灣SOG公司

2

軸承

日本NSK公司

3

窄 V帶

美國MOUNTAIN公司

4

差速器軸承

日本NSK公司

5

高強(qiáng)度不銹鋼螺釘

臺灣THE公司

6

耐磨材料

德國GN-W2C硬質(zhì)合金成型塊

7

變頻器

艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司


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)行中不會堵料,提高了處理量。 
1.5.2 雙變頻的驅(qū)動系統(tǒng)為國際最先進(jìn)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 特有軸承設(shè)計(jì) 
用專業(yè)的程序設(shè)計(jì)選用合理的軸承尺寸、型號和精度等級,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)造了獨(dú)特的軸承裝配條件的選用規(guī)則,能夠使高速轉(zhuǎn)動的軸承其工作溫度保持  在一個很安全的范圍。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。 
浮動端主軸承采用NU型滾柱軸承。該軸承承載能力大,軸向移動自如。螺旋軸承采用NJ型滾柱軸承。以限制螺旋的軸向移動。

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個月加油一次。如果使用長效潤滑脂,那主軸承可以做到每1500小時(shí)加油一次。
對軸承的運(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)的主軸承無故障運(yùn)行時(shí)間一般達(dá)2年以上。 

1.5.4 先進(jìn)的整機(jī)平衡技術(shù) 
整機(jī)平衡是對采集到的離心機(jī)運(yùn)行綜合振動信號經(jīng)過頻譜分析,確定影響機(jī)器振動的主要因素,通過加試重量的方法,最后科學(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)能在一個比較低的振動環(huán)境中工作。     
該技術(shù)在國際上處于領(lǐng)先

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減少,排渣含水率就會相對高。對此,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先進(jìn)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)的沉降能力就會提高28.8%。 
1.6.3.采用大錐角加緩沖板的先進(jìn)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,含水會更低。緩沖板的存在,會對沉渣進(jìn)一步壓縮,沉渣的含水率會進(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沿轉(zhuǎn)鼓周向滑動。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)葉片會使螺旋輸送能力適當(dāng)?shù)叵陆,但同時(shí)會提高螺旋對沉渣的擠壓力,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圓孔,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,使流動速度降低到原來的三分之一,這樣就減少了液體流動對固相沉降的擾動效應(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,大大地減少了對固體層的擾動。實(shí)際運(yùn)行測試表明:在保證污泥回收率的前提下,相對提高出泥的干度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減小,就影響到整個輸送器的剛度與轉(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)行動平衡測試以保證其高速轉(zhuǎn)動時(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),每個月也要打開機(jī)罩,為螺旋輸送器注油和對轉(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。

 
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