在工業生產中，離心機基本上屬於後處理（lǐ）設備，主要用於脫水、濃縮、分離、澄清、淨化及固體顆粒（lì）分級等工藝過程，它（tā）是隨著各工業部門（mén）的（de）發展而相應發展起（qǐ）來的。例如18世（shì）紀產業革命後，隨著紡織工業的（de）迅速發展，1836年出現了棉布脫水機。1877年為適應乳（rǔ）酪加工工業的需（xū）要，發（fā）明了用於分離牛（niú）奶的分離機。進入20世紀之後，隨著石油綜合利用（yòng）的發展，要求把水、固體雜質、焦油狀物料等除去，以便使重油當作燃料油使用，50年代研製成（chéng）功了自動排渣（zhā）的碟式活塞排渣分離機，到60年代發展（zhǎn）成完善的係列產（chǎn）品。隨著近代環境保護、三廢（fèi）治理發展的需要，對（duì）於工業廢水和汙泥脫水（shuǐ）處理的要求都很高，因此促使臥式螺旋卸料沉降離心機（jī）、碟式分離機和三足式（shì）下部卸料沉降離心機有了進一步的發展，特別是臥式（shì）螺旋卸料沉降離心機的（de）發展尤為迅速。如今，在合成塑料(聚氯乙烯、聚丙烯)及合成纖維(聚對苯（běn）二甲酸乙二脂)生產的分離設備中，螺旋離心機己成（chéng）為關（guān）鍵設備之（zhī）一。
　　我（wǒ）國真正具有現代實用價值的第一（yī）台螺（luó）旋離心機是1954年製造的，由於它獨具（jù）連續操作、處理量大、單位產（chǎn）量耗電量較少、適（shì）應性強等特點而得到了迅速發展，在四十多年的發展中（zhōng），結構（gòu）、性能、參數變化很大，分離質量、生產能力（lì）不斷提高，應用範（fàn）圍更加廣泛，在離心機領域中（zhōng）一直占有重要地位。在各種國際展覽（lǎn）會上，各種各樣的螺旋離心機，是所展出的（de）離心機中最吸（xī）引人（rén）的機型，具（jù）有良好的發展前景（jǐng）。
　　我國從七十年代末開始引進螺（luó）旋離心機（jī），對國外著名公司生產（chǎn）的多種規（guī）格（gé）的臥（wò）螺離（lí）心機進（jìn）行了仿（fǎng）製。臥螺離心機是原化工部“七五”科（kē）技攻關項目，1989年南京綠洲機器廠（chǎng）仿製了ALFANx42o型大錐角((20)離心機(即L201)，用於（yú）玉米蛋白的分離，並於1992年製成樣機;此後，重慶江北機械廠、解放軍第4819廠和金華鐵路機械廠等研製開發了一係列的（de）螺旋卸料沉（chén）降離心機（jī），並成功地應用（yòng）於生產實踐。但是就整體水（shuǐ）平而言，我國還是遠遠落後於工（gōng）業發達國家（jiā）的。隨著現代工業文明的發展和人類對環（huán）境以及可持續發展戰略的重視，分離（lí）效果好，振動小、噪聲低成為離心機能否被（bèi）市（shì）場接受（shòu）的重（chóng）要條件。這就需要離心機具（jù）有（yǒu）良好的動態特性。通常，動態特性包括臨界轉速、不平衡響應和穩定性等（děng）內容。臥螺離心機的參數選擇及優化是提高臥螺離心機（jī）動態特性的首要環（huán）節。
　　為提高螺旋卸料沉降離心機的性能，人們對離心機常見問題進行攻關，對（duì）主要部（bù）件進行有限（xiàn）元分析。取得了一定的成果。主要有:北京化（huà）工大學（xué）碩士顧威應用有限元分析軟件ANSYs，建立了螺旋輸送器的參數化三維有限元模型，進行結（jié）構靜力學分析，求得螺旋輸送器（qì）在各種載荷工況下的（de）應（yīng）力場和位移場，並參照壓力容器的分析設計法校核了螺旋輸送器的應力強度，考察了（le）螺旋葉片的徑向（xiàng）位移。為結構（gòu）優化設計奠定了基（jī）礎。
中國航空工業高級工程師蔡顯新，提出采用殼單元與環單元（yuán）禍合的方法對帶（dài）分流葉片整體離心葉輪進行彈塑性分析。葉片采用殼單元模擬，輪體（tǐ）來用軸對稱環單元模擬，在葉輪（lún）和輪（lún）體的交界處近似地滿足雙（shuāng）協調條件:還（hái）推導了有關計算公式，並對三個（gè）算例進行了計算。結果表明，此方法精度高，省時性好。

　　哈爾濱工程大學機電工程學院工程師袁夫彩，分析了（le）臥螺離心機內物料的受（shòu）力情況，推導出螺（luó）旋推料力（lì）矩的（de）計算公式，並以其為目標函數，以工藝要求為約（yuē）束條（tiáo）件，運用優化（huà）設計理論中的複形調優法對（duì）wL一600臥螺離心機參數進行了綜合（hé）分析（xī）和定（dìng）量選擇，編製出優化求解的C程序，使得參數確定工作簡捷、方便、合理。
　　中國農業工程研究設計院沈瑾、都淩（líng）漢和上（shàng）海離心機研究所徐群，對LW一（yī）400通用臥式螺旋沉降離心機進行了定向改製:在內螺旋上增設若幹（gàn）縱向葉片，對內螺旋工作麵噴塗硬質合金。改進後分離效果和整機壽（shòu）命（mìng）均明（míng）顯提高。
　　四川省江北機械廠李福明，根據螺旋卸料離心機的圓錐形螺旋葉片的形體特點，建立了等速螺旋（xuán）線的極坐標方程式。並（bìng）通過（guò）對wL一200A，wL一350，wL355xl420-N，wL一450及wL一600等型號離心機的生產製造，證明采用展（zhǎn）開計算法求解圓錐型螺旋葉片的（de）展開下料圖優於圖解展開法，一有（yǒu）效地滿足了螺旋輸送器製造工藝的可靠性及使用性能要求。
　　江蘇省石油化工學院機械係劉（liú）友宏，提出用二維立體單元（yuán）對離心機整個轉鼓進行分（fèn）析，並對某國產（chǎn）臥式刮刀離心機大直徑轉鼓進行了有限元計算，結果表明，在轉（zhuǎn）鼓底和攔液板中的應力水平較低;在轉筒體中應力水平較高，在開孔周圍存在著應力集中現象，最大虛（xū）擬彈性應力值遠大於（yú）材料的屈（qū）服限。
　　北京化工大學（xué）機電工（gōng）程學院董俊華，劉忠明，範德順將轉鼓的軸對稱模型簡化為二維模（mó）型。利用ANSYS有限元（yuán）軟件建立了大（dà）型臥螺離（lí）心機雙錐角轉（zhuǎn）鼓的二維有限元模型，對其在正常工作狀態下的整體結構進行了靜力分析，得（dé）到了轉鼓的徑向、軸向變形和應力分布（bù）及最大應力點，結果表明雙錐角轉鼓的強度（dù）和剛度均滿足要求，驗證（zhèng）了雙錐角結構的安全性（xìng）。
　　南京綠州機器廠臥螺離（lí）心機設計（jì）所高級工程師顏春敏，定性地分析了臥螺（luó）離心機的沉渣條件與其轉鼓的錐角刀、螺旋輸送器葉片的（de）傾角B、葉片的螺距、液池半徑及差轉速An之間的（de）關係，闡述了改善臥（wò）螺離心機輸渣條件的設計思想。
　　江蘇省化工機（jī）械研究所董水富、楊輝童、林偉青，討論了進料濃度，分離因數，溢流半徑等參數的改（gǎi）變對WL一（yī）400型離心機高嶺土分級性能的影響。華東（dōng）理工大學王彥華、方圖南、王庭（tíng）楠，介紹（shào）了臥式螺旋卸料沉（chén）降離心機在化纖用二氧化欽分級中的應用，著重介紹了進料濃度、進料速度、轉速、擋板尺寸、差速等（děng）參數對分級的影響，分析了各參數對分級（jí）影響的原因。他們（men）的研（yán）究為尋找離心機最佳的運（yùn）行參數和應用提供了參考。
　蘭州石油機械研究所油田設備研究部（bù）劉金榮、勝利石油管理局鑽（zuàn）井工藝研究院王天林，對螺旋沉降離心機的振動性能進行測試，得到了（le）離心機振動的加速度有效值隨離心機的處理量、轉鼓轉速以及懸浮液的（de）粘度、密（mì）度之間的變化關係及試驗用離心機的固有頻率。
　　撫順石油化工公司石油三廠董進，針對汙泥脫水工藝應用了國產LWD一430型（xíng）臥式螺旋沉降離心機，並輔以高效有機絮凝劑。經試運轉證明，此項工藝脫水效果顯著（zhe），可將含水率9.8%一98.5%的汙泥脫水至75%一（yī）78%，且分離液對汙水（shuǐ）處理裝置無明顯衝（chōng）擊，消除了汙泥造成二次汙染的（de）嚴重問題。
　　可見離心機製的結構優化能有效地提高工作性能，帶來良好的的經（jīng）濟效益。但人們大都是對螺（luó）旋輸送器（qì）、轉鼓（gǔ）等零部件分開進行研究，對螺旋（xuán）一轉鼓組進行整體研究的卻很少。
　　離心機螺旋一轉鼓組結構複（fù）雜，受（shòu）力與物料有關，變化大，采（cǎi）用傳統的解析法，建立螺旋一轉鼓組多剛體係統（tǒng），以（yǐ）牛頓一歐拉方程（chéng）或拉格朗日方程為代表的分析力學方法的動力學方程和約束方程，析找出影響動態特（tè）性的參數應結構（gòu）的固有頻率與（yǔ）振型。

　　建立一定自（zì）由度下的振動方程通過數值分以（yǐ）獲得相來減小振動的研（yán）究方法是不理想的。由於螺旋一轉鼓組是剛體和（hé）柔（róu）性組成的多體係統，工作時還受有\由物料進入（rù）產生的力（lì），約束也複雜。建立和求解方程都困（kùn）難，隻能進行理想化（huà）處（chù）理（lǐ），所得結果不能真實反映離心機的工作特（tè）性。而且由於影響技術（shù）參數的因素較多，對影響離心（xīn）分離效果的複雜性一一計算有很大困（kùn）難。因（yīn）此，在選擇各參數（shù）時，很難（nán）滿足分離效果（guǒ）好、低噪聲這一要求;根據定性分析憑經驗選取參數，然後依賴實（shí）驗（yàn）室的小試或中試結果（guǒ）進行模擬放大。這種以經驗、試湊、靜態、定性為特點的方法以及“設計一樣機一試驗（yàn）一修改”不斷循（xún）環的（de）優化過程既（jì）麻煩，又浪費成本。

　　螺旋一轉鼓（gǔ）組動態特（tè）性的研究既要考慮它的剛體運動，還要考慮它（tā）的柔體（tǐ）運動。單獨的多體動力學分析和有（yǒu）限元（yuán）分析都不易解決（jué）此類問題。隨著高性能計算機和大型應用（yòng）軟件的發展（zhǎn），特別是Pr。/E和MSc.Visual一Nastran的應用，將有限（xiàn）元與多體係統仿真（zhēn）結合在一起用來解決螺旋一轉鼓組的動力（lì）學問題，是臥螺離心（xīn）機研究的創新方法（fǎ）。

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