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近几年来,随着循环经济的发展,我国选煤技术逐渐走向了节能环保的道路,而加强煤泥脱水回收是其中关键的技术之一,卧式螺旋沉降离心机作为用于固液两相分离的一种高效设备,与传统煤泥脱水方式相比,不仅能降低煤泥的含水率,而且分离后的清液在加絮凝剂后还可循环使用。 该论文将广泛用于化工、环保行业的卧螺离心机引入煤泥脱水领域,并结合煤泥混合物的物料特性,提出了单电机单变频驱动的整机方案,针对单电机堵料后不易调整的特点,提出了将转毂内表面焊接厚度适当的筋条的方法,降低了堵料的可能性,针对卧螺离心机高速满载工况下轴承易发热的现象,提出了独特的轴承选用方案,从根本上降低了因轴承发生故障的可能性。建立了卧螺离心机中螺旋输送器的三维有限元模型,对其进行了结构静力分析,满足强度和刚度要求。采用Lanczos法对螺旋输送器进行了模态分析,其实际工作转速远小于第一阶固有频率的临界转速,在正常工作速度范围内是不会发生共振的。在ICEM CFD中建立了卧螺离心机固液两相流场的有限元模型,在ANSYS FLUENT中进行了流体力学分析,从湍动能和湍动能耗散率的分布云图和曲线图中可以看出,应尽可能的降低离心机内的漩涡流动、减小湍动能耗散率以提高分离性能;从不同径向位置上的总压、静压和动压分布云图和曲线图中可以看出,随着半径的不断增大,压力不断增大;从不同位置处的三个方向上的速度分布云图和曲线图中可以看出,切向速度是三者中最大的,并且随着半径的不断增大而增大。在样机完成后对离心机进行了实验,经过对数据的整理和分析,验证了结构设计和参数选择的合理性。