LWS400卧螺离心机参数变化对转鼓强度和刚度的影响

采用Solid Works软件建立LWS400卧螺离心机转鼓几何模型并导入ANSYS Workbench软件中进行有限元分析。分别改变转鼓转速、转鼓壁厚和液池深度三个参数并讨论由此对转鼓强度和刚度的影响,以便为后续的优化设计方案提供参考。讨论结果表明:转鼓转速的提高或壁厚的减小都对转鼓强度和刚度有明显的影响,液池深度的变化对转鼓强度和刚度的影响不大。     

基于流固耦合的大型卧螺离心机数值模拟及实验研究

采用ANSYS软件建立了卧螺离心机整机的流固耦合有限元模型,并通过流固耦合数值模拟分析得到了卧螺离心机负载工况下的滞后量、离心液压随转速变化关系以及转子系的真实应力状态。结果表明,离心机内部流场最大压力位于进料分布器出口段的转鼓内壁面处,转子系最大位移发生在螺旋输送器中部、最大应力位于螺旋叶片根部与螺旋筒体连接处,在正常工况下均满足强度、刚度要求;振动测试试验得到的临界转速与数值模拟结果相一致,验证了有限元模拟的准确性,并针对卧螺离心机独特的双转子结构提出测定副临界转速来推算临界转速的方法。     

卧螺离心机旋转部件振动特性分析

采用梁单元分别建立卧螺离心机转鼓轴和螺旋轴的三维有限元模型,对其进行ANSYS模态分析,将其结果与传递矩阵法计算结果进行对比,结果基本一致,验证了ANSYS分析方法的可靠性,再将转鼓轴模型和螺旋轴模型通过弹簧单元连接起来,进行双轴系统的模态分析,结果表明机器工作转速远远小于一阶临界转速,在正常工作转速下,机器不会发生共振现象。     

基于有限元法的卧螺离心机转鼓优化设计

对卧螺离心机的转鼓进行参数化建模,以这些参数为设计变量,以几何、强度和刚度要求为约束条件,以转鼓的转动惯量为目标函数,基于有限元分析计算,对转鼓结构的几何尺寸进行优化设计,取得了良好的效果。     

高速卧螺离心机动力性能优化

对高速卧螺离心机螺旋-转鼓双转子结构做适当简化,在ANSYS有限元平台上建立有限元模型,计算得到双转子结构的临界转速及其振型。通过分析双转子固有频率随转速的变化,得出陀螺力矩对双转子固有频率的影响很小;通过分析双转子的一阶临界转速与二阶临界转速对应的振型,提出了减小差速器的质量和外伸长度来提高系统的一阶临界转速,增加小端主轴承的刚度来提高二阶临界转速。     

卧螺离心机结构的研究及发展

卧螺离心机是应用范围较广的一种离心机,它在离心机领域中一直占有重要地位。在介绍卧螺离心机结构的基础上,综述了卧螺离心机结构形式的改进,总结了有限元法在卧螺离心机转鼓和螺旋输送器强度分析上的应用,并对卧螺离心机存在的问题及发展方向进行了讨论。     

卧式螺旋卸料沉降离心机沉渣的输送

本文定性地分析了卧螺离心机的沉渣输送与其转鼓的锥角β、螺旋推料器叶片的倾角θ、叶片的螺距、液池半径γ及差转速Δｎ之间的关系,阐述了改善卧螺离心机输渣条件的设计思想。     

卧螺离心机转鼓、螺旋和差速器之间的运动关系

本文给出了卧螺离心机几种常用差速器的传动比计算公式,推导了转鼓、螺旋和差速器之间的运动关系式,最后指出转鼓转向ω、螺旋叶片缠绕方向β和差转速Δn对离心机卸渣的影响。     

有限元法在卧螺离心机转鼓强度分析上的应用

有限元法作为离心机强度计算的数值分析方法,相对于传统的强度计算方法有着显著的优越性。对有限元法在卧螺离心机转鼓强度分析上的应用进行了总结,对用有限元法分析转鼓强度时应重点考虑的问题进行了讨论,并对其在卧螺离心机设计中的更多应用进行了展望。     

卧螺离心机用于盐泥固液分离时转鼓转速对流场特性的影响

对矿井采卤制盐工艺产生的盐泥使用卧螺离心机进行固液分离,应用计算流体力学软件Fluent,基于多相流Eulerian模型、RNG k-ε湍流模型及多重参考系（MRF）方法,对卧螺离心机流体域进行三维数值模拟,采用仿真与实验相结合的方式,研究了转鼓转速与分离特性的关系,结果表明：卧螺离心机在考虑螺旋叶片情况下比忽略螺旋叶片时切向速度滞后系数有明显提升;提出修正离心液压的概念,通过该理论数值证明分离液静压值与理论值的误差源于切向速度的滞后;当转鼓转速达3000r/min以上继续提高时,沉渣固相质量分数不会随之继续增大;分离液中固相微粒的沉降速度随转速增大会小幅均匀增大;实验表明卧螺离心机用于高浓度卤水高速离心时,将在径向产生一定程度的NaCl浓度梯度,溶质浓度在分离液外层较高,内层较低。     

卧螺机模态分析及结构优化

针对开发设计的新型卧螺机,运用有限元分析软件ANSYS建立整机模型,通过模态分析计算,获得整机的固有频率并进行了结构优化。优化结果表明,该卧螺机在正常的工作转速范围内不会发生共振现象。     

大型卧式螺旋卸料沉降离心机转子动力学分析

利用有限元软件ANSYS对卧式螺旋离心机转子系统进行动力学分析,通过改变外转子的材料密度将内转子和物料的转动惯量等效转换到外转子的思路建立三维模型,进行高质量的网格划分。利用模态分析得到该模型前六阶固有频率以及其所对应的振型进行讨论,并进一步计算在陀螺效应下的临界转速。此分析方法可为同类离心机转子系统刚度分析提供参考。     

卧螺离心机内盐析流场的CFD-PBM耦合计算

目前对卧螺离心机内部流场的数值模拟大多采用传统欧拉模型,考虑其内部伴有盐析等固相粒子微观行为过程的研究少有报道。本文应用计算流体力学软件Fluent,基于群体平衡模型与多相流Eulerian模型、RNG k-ε模型耦合方法,对卧螺离心机内部盐析两相流场进行三维数值模拟,通过仿真与实验相结合的方式,得到卧螺离心机内盐析流场的晶体颗粒粒径分布、组分数分布和浓度分布及其变化规律,初步揭示了卧螺离心机内伴有盐析的流场晶体颗粒分布特性。研究结果表明：卧螺离心机内盐析晶体粒径的分布随液环半径的增大而增大,螺旋叶片正壁面粒径明显较背面大,从排液端至排渣端的晶体粒径分布有整体逐渐变大的轴向粒径梯度;流道内晶体粒径随转鼓转速的增大而减小,随进口固相体积分数的增大而增大;大粒径晶体的组分数在液环外侧及螺旋叶片正面附近相对较大,而中、小粒径晶体组分数的分布规律则与之相反;盐析颗粒浓度在液环外侧较高且分布均匀,且随转鼓转速的提高而提高,PBM模型与Euler模型计算结果有一定的相似与差异。     

虹吸离心机回转组件模态分析

应用有限元方法,建立了由转鼓、主轴和皮带轮组成的虹吸离心机回转组件有限元模型,并进行模态分析。结果表明,对其主轴采用不同的约束支承,得到的临界转速有较大差异;提取回转组件在转鼓空转和满载工作条件下的模态,得到其前3阶固有频率以及振型,其转鼓满载时回转组件的临界转速比空转时的略有降低。