一种卧式螺旋卸料沉降过滤离心机及其二次分离工艺的制作方法

本实用型涉及离心机技术领域，特别是一种卧式螺旋卸料沉降过滤离心机及其二次分离工艺。

背景技术：

卧式螺旋卸料沉降离心机是一种广泛应用于化工、污水、医疗、食品等行业的连续进料、分离和卸料的自动化设备。本类离心机工作原理为：转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管连续进入螺旋推料器进料仓，加速后进入转鼓，在离心力作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。螺旋推料器将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥段，经排渣口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外。

同时，现有用于火锅底料行业的卧式螺旋卸料沉降离心机出油率基本已达到瓶颈，出油率无法再做提高；另外，转鼓内的残留物变质，影响下次使用的问题日益突出。

现通过结合卧式螺旋卸料沉降离心机和活塞推料离心机的优点，设计一款新型的一种卧式螺旋卸料沉降过滤离心机及其二次分离工艺，能够完美的解决上述不足，且目前市场无同类型设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种提高分离效果、出液率高、密闭性好、维护成本低的卧式螺旋卸料沉降过滤离心机及其二次分离工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种卧式螺旋卸料沉降过滤离心机，包括转鼓部件、螺旋推料器、机座和罩壳，机座上设置有罩壳，罩壳内设有转鼓部件，转鼓部件内设有螺旋推料器，螺旋推料器外表面设置有推料叶片，所述的转鼓部件包括从左至右依次设置的直段转鼓、对接法兰转鼓和筛网转鼓，筛网转鼓内设置有筛网；

所述对接法兰转鼓具有锥形腔，且锥形腔的大径口直径与直段转鼓内径相同，锥形腔小径口直径小于筛网内径；

所述的螺旋推料器包括螺旋推料器组件i和螺旋推料器组件ii，两者止口配合相连，且螺旋推料器组件i的叶片螺距大于螺旋推料器组件ii的叶片螺距；

所述螺旋推料器组件i位于直段转鼓和对接法兰转鼓内，其内具有进料仓和进料口；

所述螺旋推料器组件ii位于筛网转鼓内，其内壁上开有多个通孔。

进一步地，所述的筛网转鼓右侧设置有固相端部件，直段转鼓的左侧设置有液相端部件；固相端部件和液相端部件的左右两侧均成轴颈结构，两者沿中心线方向开有中心轴孔；转鼓部件的左右两侧分别固定连接有液相端部件、固相端部件，液相端部件左侧的轴颈通过轴承和轴承座设置在机座上，固相端部分右侧的轴颈通过轴承和轴承座设置在机座上。

进一步地，所述的液相端部件左侧的轴颈还通过平键、平键槽的结构与差速器连接盘配合安装，差速器连接盘固定在差速器壳体上，差速器连接盘的外盘侧面开有皮带槽，差速器连接盘通过皮带与主电机相连；差速器的外壳与直段转鼓转速一致。

进一步地，所述的螺旋推料器组件ii的右端通过轴承安装在固相端部件的左侧轴颈上；螺旋推料器组件i的左端通过轴承安装在液相端部件右侧的轴颈上；螺旋推料器组件i左端内部固定设置有内花键连接盘，内花键连接盘与花键轴一端配合安装，花键轴的另一端穿过液相端部件的中心轴孔后安装在差速器输出轴的内花键孔内，差速器的输入轴通过联轴器与辅电机相连。

所述的螺旋推料器组件i内还设置有布料挡板、锥形进料挡板，布料挡板位于螺旋推料器组件i的中部位置，锥形进料挡板位于布料挡板的右侧；所述锥形进料挡板上开有通孔，通孔内伸有进料管且两者之间具有间隙；所述的螺旋推料器组件i内，布料挡板和锥形进料挡板之间形成进料仓，进料仓的壁上开有多个进料口；所述的螺旋推料器组件i内，锥形进料挡板右侧的腔为返水仓i。

进一步地，所述的螺旋推料器组件ii的左端与螺旋推料器组件i的右端通过止口配合；

所述的螺旋推料器组件ii内，止口右侧的腔为返水腔ii；螺旋推料器组件ii左侧末端内壁上开有一次出料口，筛网转鼓右侧末端上开有二次出料口。

优选地，所述的液相端部件沿平行轴向开有m22×1.5细牙螺孔，细牙螺孔位于转鼓部件的内壁处，细牙螺孔中安装有堵头。

优选地，固相端部件左侧轴颈上的轴承设置有轴承外圈压盖，轴承外圈压盖上设有进料管安装止口，进料管穿过该轴承外圈压盖后经固相端部件的中心轴孔伸入螺旋推料器组件i内。

所述的主电机和辅电机均设置在液相端部件的左侧，且两者上下布局设置。

优选地，所述的罩壳包括上罩壳和下罩壳，两者之间一侧铰接，而另一侧能分离打开；所述的上罩壳和下罩壳接触面处设有矩形密封条；且上罩壳与下罩壳之间、下罩壳与机座之间均设置有定位销。

优选地，所述的下罩壳的下表面位置开设有三个出料口，分别为一次脱水出液口、二次脱水出液口、出渣口；所述下罩壳与上罩壳接触的端面上，开有用于安装矩形密封条的矩形槽。

一种卧式螺旋卸料沉降过滤离心机的二次分离工艺，步骤为：

s1、进料，物料从进料管的管口喷在布料挡板上；

s2、布料，布料挡板高速运动，将喷在其上的物料沿径向方向，从进料仓甩出至直段转鼓内壁，实现第一次布料；

s3、第一次分离，直段转鼓中的物料在离心力的作用下，固相物料快速沉降与液相物料分离，螺旋推料器组件i和直段转鼓差速转动，不断向对接法兰转鼓推出固相物料，分离后的液相物料从液相端部件轴颈溢流口处排出，实现物料的第一次分离；

s4、榨干并破碎，对接法兰转鼓为锥形腔，物料在被推动的过程中，空间逐渐缩小，物料被压榨，且被对接法兰转鼓处的推料叶片破碎；

s5、再次布料，被压榨和破碎的物料从螺旋推料器组件ii的一次出料口，进入螺旋推料器组件ii与筛网转鼓之间的腔中，在离心力作用下，物料再次被破碎并分散，实现第二次布料，由于筛网转鼓的内径大，此时的物料更细，物料层更薄；

s6、第二次分离，残留的液相物料透过筛网本身的间隙，通过离心力再次与固相物料分离，并透过筛网转鼓通孔排出，实现第二次分离，筛网转鼓和螺旋推料器组件ii差速转动，使第二次分离后更加干燥的固相物料从二次出料口排出。

本发明具有以下优点：

（1）本发明结合了普通卧式螺旋卸料沉降离心机与活塞推料离心机的优点，且筛网转鼓直径大于传统形式的卧式螺旋卸料沉降过滤离心机过滤段转鼓，而且转鼓部件和螺旋推料器结构的设置，使得当物料通过对接法兰转鼓处的螺旋推料器组件i末端进入螺旋推料器组件ii前端时，物料被破碎并进行第二次布料，使筛网转鼓段的物料更细、物料层更薄，且该处的分离因素大于一次布料沉降区，二次布料脱液更加彻底，与普通卧式螺旋推料沉降离心机相比，对不同的火锅底料脱油率能再提升1%～5%，其出液率高；

（2）传统卧式螺旋卸料沉降离心机lw350与相同转鼓内径的本发明相比，本发明针对不同物料，处理量约为2～3吨/小时，脱油率可再提升1%~5%，按提高1%的脱油率计算，可提高净利润2500千克/小时×1%×15元/千克=375元/小时，因此本方案经济性显著；

（3）上罩壳和下罩壳的结构设置，以及矩形密封条和定位销的设置，能有效提高罩壳的密闭性，且便于拆卸和安装，便于检修及维护；

（4）本方案的维护成本低，即：网采用的是铣制网，既便于加工又便于安装维护，能提高筛网及设备的使用寿命；螺旋推料器组件ii内壁上通孔的设置，不仅在设备停机转鼓部件内壁液环崩解时，使液体透过通孔排出，有效防止进料管处返水造成轴承损坏；还可以作为冲洗水孔，洗涤物料；冲洗水可通过通孔充分冲洗筛网，防止物料堆积；进料管直接安装在轴承外圈压盖上，无需设置传统的进料管安装座，本方案结构简单；液相端部件通过轴承直接与螺旋推料器配合安装，无需传统的轴承盒，简化结构；并且上罩壳和下罩壳的设计也便于拆卸和安装，便于检修及维护。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为本发明的剖视图；

图3为转鼓部件与螺旋推料器的爆炸图；

图4为螺旋推料器与固相端部件、液相端部件的爆炸图；

图5为转鼓部件的主视图；

图6为转鼓部件的剖视图；

图7为螺旋推料器的主视图；

图8为螺旋推料器的剖视图；

图9为罩壳的示意图；

图10为进料管的示意图；

图中：1-转鼓部件，101-直段转鼓，102-对接法兰转鼓，103-筛网，104-筛网转鼓，10401-二次出料口，2-螺旋推料器，201-螺旋推料器组件i，20101-进料仓，20102-进料口，20103-返料仓i，202-螺旋推料器组件ii，20201-返水仓ii，20202-一次出料口，3-机座，4-罩壳，5-固相端部件，6-液相端部件，7-差速器连接盘，8-主电机，9-花键轴，10-差速器，11-辅电机，12-进料管，13-气动撑杆，14-矩形密封条，15-定位销，16-一次脱水出液口，17-二次脱水出液口，18-出渣口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1~图10所示，一种卧式螺旋卸料沉降过滤离心机，包括机座3和罩壳4。罩壳4设置在机座3上，罩壳4中设置有转鼓部件1，转鼓部件1中设置有螺旋推料器2。

本方案中，罩壳4分为上罩壳和下罩壳两部分，两者一侧铰接而另一侧能打开。上罩壳和下罩壳之间通过气动撑杆13实现开合。为了实现良好的密封，上罩壳和下罩壳接触面处，下罩壳的端面上开有矩形槽，矩形槽中装有矩形密封条14。为了保证罩壳4的位置，上罩壳与下罩壳之间、下罩壳与机座3之间均设置有定位销15，拆卸安装方便，便于检修及维护。并且，在下罩壳的下表面位置开设有三个出料口，分别为一次脱水出液口、二次脱水出液口、出渣口。

为了实现不同的功能，本方案中，转鼓部件1包括从左至右依次设置的直段转鼓101、对接法兰转鼓102和筛网转鼓104，筛网转鼓104内设置有筛网103；对接法兰转鼓102具有锥形腔，且锥形腔的大径口直径与直段转鼓101内径相同，锥形腔小径口直径小于筛网103内径。其中，直段转鼓101属于离心机的一次布料沉降区；对接法兰转鼓102属于离心机的挤压干燥区；筛网转鼓104的壁上开有多个通孔，与其内部设置的筛网103，一起形成离心机二次布料脱液区。

进一步地，所述的筛网转鼓104右侧设置有固相端部件5，直段转鼓101的左侧设置有液相端部件6。固相端部件5和液相端部件6的左右两侧均成轴颈结构，两者沿中心线方向开有中心轴孔。

液相端部件6、固相端部件5分别连接固定设置在转鼓部件1的左右两侧，液相端部件6左侧的轴颈通过轴承和轴承座设置在机座3上，固相端部分5右侧的轴颈通过轴承和轴承座设置在机座3上。

更进一步地，液相端部件6左侧的轴颈还通过平键、平键槽与差速器连接盘7配合安装，差速器连接盘7的外盘侧面开有皮带槽，差速器连接盘7通过皮带与主电机8相连，差速器连接盘7固定在差速器10的外壳上。主电机8通过皮带带动差速器连接盘7和差速器10的外壳一起转动，差速器连接盘7带动直段转鼓101转动，从而实现了转鼓部件1的转动。

本方案中，为了更好地将分离和推料区分开来，将螺旋推料器2分成螺旋推料器组件i201和螺旋推料器组件ii202，两者的外表面均设置有推料叶片，但螺旋推料器组件i201的叶片螺距大于螺旋推料器组件ii202的叶片螺距。为了便于两个部的安装，两者通过止口配合相连。

其中，螺旋推料器组件i201位于直段转鼓101和对接法兰转鼓102内，其内具有进料仓20101和进料口20102；螺旋推料器组件ii202位于筛网转鼓104内，其内壁上开有多个通孔。不仅在设备停机转鼓部件内壁液环崩解时，使液体透过通孔排出，有效防止进料管处返水造成轴承损坏；还可以作为冲洗水孔，洗涤物料；冲洗水可通过通孔充分冲洗筛网，防止物料堆积。

螺旋推料器组件ii202安装时，右端通过轴承套设在固相端部件5左侧的轴颈上；螺旋推料器组件i201安装时，左端通过轴承套设在液相端部件6右侧的轴颈上。

为了实现螺旋推料器2的转动，将其结构设计为：螺旋推料器组件i201的左端内还设置有内花键连接盘，内花键连接盘与花键轴9一端相连，液相端部件6开有中心轴孔，花键轴9沿轴向穿过液相端部件6的中心轴孔后其另一端安装在差速器10内，差速器10内部设置有行星轮，行星轮的输出轴设置有内花键连接孔，花键轴9与内花键连接孔配合安装，差速器10的输入轴与辅电机11通过联轴器相连。辅电机11通过差速器10带动花键轴9转动，花键轴9经内花键连接盘带动螺旋推料器组件i201转动，从而实现了螺旋推料器2的转动。这种设置的好处是：使螺旋推料器2与转鼓部件1形成一定差转速，使螺旋推料器2不断向固相端部件5推出固相物。

具体地，为了实现物料的进料和离心。螺旋推料器组件i201内部的结构为：设置有布料挡板、锥形进料挡板，布料挡板位于螺旋推料器i201的中部，锥形进料挡板位于布料挡板的右侧。其中，布料挡板和锥形进料挡板之间形成进料仓20101，进料仓20101的壁上开有多个进料口20102；锥形进料挡板右侧的腔为返水仓i20103。并且，锥形进料挡板上开有通孔，进料管10穿过通孔伸入进料仓20101中，进料管10和通孔之间有间隙。

进料管12在安装时，其对应的安装结构为：固相端部件5沿轴向开有中心轴孔，固相端部件5右侧的轴颈上安装有轴承，该轴承处安装有轴承外圈压盖，轴承外圈压盖上设有进料管12的安装止口，进料管12穿过轴承外圈压盖后经中心轴孔伸入进料仓20101中。取消了传统的进料管座，降低了零部件加工精度。

螺旋推料器组件ii202内的结构为：止口右侧的腔为返水腔ii20201；螺旋推料器组件ii202左侧末端的内壁上开有一次出料口20202，筛网转鼓104上开有二次出料口10401。

本实施例中，在液相端部件6设置有m22×1.5细牙螺孔，细牙螺孔与转鼓部件1的内壁相切，即位于内壁位置处，并安装有堵头。停机后，打开堵头可排尽转鼓内的物料，避免残留物料变质，影响下次使用。

本实施例中，主电机8和辅电机11均设置在液相端部件6的一侧，采用上下布局的方式，减小了占地面积，设备一体化程度高。并且机座3在传统的常见尺寸之上降低了高度，降低设备整体重心，减小了振动，提高了设备整体使用效果。

本实施例中，筛网103采用铣制网，既便于加工又方便安装维护，且提高了筛网3以及设备的使用寿命。

本方案在基于卧式螺旋卸料沉降过滤离心机基础上，还公开了它的二次分离工艺，步骤为：

s1、进料，物料从进料管12的管口喷在布料挡板上；

s2、布料，布料挡板高速运动，将喷在其上的物料沿径向方向，从进料仓20101甩出至直段转鼓101内壁，实现第一次布料；

s3、第一次分离，直段转鼓101中的物料在离心力的作用下，固相物料快速沉降与液相物料分离，螺旋推料器组件i201和直段转鼓101差速转动，不断向对接法兰转鼓102推出固相物料，分离后的液相物料从液相端部件6轴颈溢流口处排出，实现物料的第一次分离，分离后的液体经一次脱水出液口16被引出；

s4、榨干并破碎，对接法兰转鼓102为锥形腔，物料在被推动的过程中，空间逐渐缩小，物料被压榨，且被对接法兰转鼓102处的推料叶片破碎；

s5、再次布料，由于螺旋推料器组件i201和螺旋推料器组件ii202止口配合相连，被压榨和破碎的物料从螺旋推料器组件ii202的一次出料口20202，进入螺旋推料器组件ii202与筛网转鼓104之间的腔中，在离心力作用下，物料再次被破碎并分散，实现第二次布料，由于筛网转鼓104的内径大，此时的物料更细，物料层更薄；

s6、第二次分离，残留的液相物料透过筛网103本身的间隙，通过离心力再次与固相物料分离，并透过筛网转鼓104通孔排出，实现第二次分离，筛网转鼓104和螺旋推料器组件ii202差速转动，使第二次分离后更加干燥的固相物料从二次出料口10401排出，并从出渣口18被引出。

本方案中，不仅仅适用于火锅底料的分离，还适用于其他的物料分离，只要没脱离本方案的设计思路，均属于本方案的保护范围。