另外还有很多种不同的驱动方式,各有利弊,在此不再一一赘述。
由于不同驱动方式最终会导致不同的速差,国产设备的速差一般最低值都在数转/分钟,仅有少数厂家可达0.5 r.p.m,而国外的最低速差可达到0.2r.p.m,相差十余倍,即污泥的停留时间可增加十余倍。速差是影响泥饼含水率的关键因素,低速差可产生更干的泥饼,对螺旋的磨损也相应减少,从而可大大延长螺旋的使用寿命。
4)差速器
在卧螺离心机中泥饼在转鼓表面的移动全靠差速器产生的螺旋对转鼓的相对运动来实现,由于卧螺离心机的转鼓与螺旋之间速差小而扭矩大,一般差速器采用周转轮系结构,常采用行星摆线针轮、渐开线齿轮差速器。其优点是体积小、重量轻、传动比大、效率高达90~99%,承载能力大等。
国内及国外离心机所采用的差速器结构形式基本相同,一般多为双级2K-H、3K、K-H-V等型式行星渐开线齿轮差速器,或采用行星摆线针轮及渐开线齿轮差速器的组合形式。由于差速器转速高,传递扭矩大,对各零件在组装过程中的间隙调整要求特别高、公差要求非常精密,间隙太大或太小均不利于差速器的运行,离心机生产厂家往往需要专门设计及加工。
国内很多厂家进行过差速器的国产化尝试,部分厂家的的机械加工精度以及某些性能基本达到国际水平,但从整体来看,尤其是在装配精度和装配经验上仍存在一定差距,加之主要部件选用材质不当或受材料质量的制约,往往造成差速器达不到设计要求,效率较低,寿命短。因此国产差速器的关键不仅取决于制造质量,更重要的是装配质量和材料的选择[3][4][5]。目前国内很多厂家往往采用进口差速器来满足设备的性能。
(5)螺旋的密封方式
螺旋的密封方式大多采用机械密封或迷宫式密封,这点在国产与进口离心机上是基本相同的。
(6)磨损保护
国内外主要厂家的离心机在与污泥接触的螺旋叶片外缘采用了烧结耐磨合金片或陶瓷片镶嵌工艺,可方便更换,但整体更换成本相对较高。部分厂家对螺旋叶片外缘进行碳化钨热喷涂处理,成本相对较低。
(7)自控方式
离心机的高效脱水性能必须通过完善的自控系统才能得以实现。目前国内外的主流控制方式是PLC(可编程逻辑控制器)控制。
国内几乎所有厂家都采用PLC作为中央控制系统,控制功能较为单一,虽然能够实现基本的控制要求,但与国外离心机控制系统存在较大差距。国内离心机厂家几乎很少采用大屏幕显示,基本上都采用LED数码管逐条显示,需要显示的工作参数需要不断调用,操作繁琐,控制功能较少。目前仅有极少数国内厂家将先进的触摸屏显示技术用于离心机的控制,同时实现上位机链接,在国内离心机控制系统方面处于领先地位。
国外部分厂家的离心机的控制技术目前比国内领先数年,近几年来,部分厂家已经在十年前开始使用工业计算机或DCS控制系统,可实现比PLC系统更多、更强大的控制功能。采用大屏幕显示,可对所有控制参数、运行状态一次性显示,采用菜单操作,人机界面友好,操作更为人性化。近期推出的技术可通过因特网实现上位机链接,与生产厂家进行数据通讯,便于生产商对现场离心机进行远程故障分析及处理,甚至可以通过网络对现场机进行实时数据组态和更新运行软件的服务。
5 结论
以上通过整体的技术对比不难看出,虽然我国卧螺离心机工业起步较晚,但已经有部分厂家、在某些技术、性能方面,已经达到了国际先进水平,在某些专项技术上甚至已经超过了部分国外品牌的离心机。但从我国离心机制造业整体来看,不可否认的是,我国离心机制造行业的整体水平与国外的离心机制造、新技术研发、尤其在整机可靠性、稳定性、使用寿命、装配精度、操作的灵活性、人性化、以及某些新技术的应用(主要是是新概念的应用)等方面等方面还存在一定的差距。
建议国内离心机制造商能从多方面考虑进行设计、改进,使我国的卧螺离心机新技术应用、生产技术等方面得到进一步提高。
参考文献:
[1] 马泽民,张剑鸣.国外压榨式卧螺沉降离心机的发展概况.过滤与分离,1995,(3):30-35。
[2] 潘芝渭.电涡流制动器在卧螺离心机差转速定值控制中的应用.化工机械,1998,25(6):353-355。
[3] 郭继平,刘子良等.离心机差速器损坏原因的分析及改进措施.聚氯乙烯,1997,(3):52-55。
[4] 朱泽玮.沉降式离心机差速器国产化.聚氯乙烯,1998,(4):8-14。
[5] 习文社,栾居科等.国内卧式离心机与进口卧式离心机的差距.中国油脂,2001,26(1):52-54。
作者单位:北京海斯顿环保设备有限公司

