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長沙湘智離心機儀器有限公司

氣體離心機原理

時間:2011-7-21閱讀:3403

離心機廣泛應(yīng)用于國防與民用事業(yè),圖1是X型氣體離心機的結(jié)構(gòu)示意圖。離心機外套筒靜止不動,內(nèi)筒也就是轉(zhuǎn)筒,在電機的驅(qū)動下高速旋轉(zhuǎn),并帶動筒內(nèi)的混合氣體一同轉(zhuǎn)動。為減小內(nèi)筒外壁與氣體的摩擦損耗,外筒內(nèi)壁上部開有螺旋槽。當(dāng)內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)時,帶動兩筒間隙內(nèi)氣體一起旋轉(zhuǎn),在螺旋槽的作用下,氣體被排到頂部,zui后流入轉(zhuǎn)筒中心(轉(zhuǎn)筒中心壓力很低)隨物料一起抽走。待分離的混合氣體由供料管供入轉(zhuǎn)筒中心。由于分子量不同,輕、重組分在轉(zhuǎn)筒內(nèi)沿徑向分布發(fā)生變化,其結(jié)果是:越靠近轉(zhuǎn)筒軸心,輕組分所占比例越高(相對供人的混合氣體而言);越靠近轉(zhuǎn)筒邊壁,重組分所占比例越高。分離后的氣體由靜止的輕、重組分取料器分別取出。為梳理流型,以提高分離效率,在轉(zhuǎn)筒兩端加設(shè)整流板,整流板與轉(zhuǎn)筒粘接在一起。
 
     離心機在空載時,能耗主要由轉(zhuǎn)筒外壁和上、下端蓋的摩擦損耗構(gòu)成(供料前筒內(nèi)接近真空),負(fù)載(供料)以后,又產(chǎn)生了兩個取料器與筒內(nèi)氣體的摩擦損耗。而取料器的能耗在離心機中所占的份額是很高的,而且它還直接影響分離效果,因此,要對其進行重點研究、分析。
2 等效圓盤理論及其應(yīng)用等效圓盤理論 
     是意大利學(xué)者cenedese和cunsolo首先提出來,用來研究強旋流場中由細(xì)長障礙物引起的能量損耗。根據(jù)模型,假設(shè)筒內(nèi)氣體沿徑向的壓力分布是按同一個指數(shù)規(guī)律分布,并通過已知的中心壓力推廣到邊壁 。對定性研究,這種假設(shè)大大簡化了計算,且不致影響結(jié)論的正確性,而對于定量計算顯然不夠準(zhǔn)確,難于滿足研究工作與實際工程所需的精度,且與實際離心機出入較大,為此,這里結(jié)合實際離心機結(jié)構(gòu),重新進行了推導(dǎo),完善了計算模型。
參照上述模型,假設(shè)離心機取料室(整流板與轉(zhuǎn)筒上、下端蓋之間部分)結(jié)構(gòu)及速度分布如圖2及圖3所示,圖中ra 為轉(zhuǎn)筒半徑,d為取料器直徑,b為取料器中心線至端蓋(或整流板)距離(取料器位于取料室中間位置)。在取料室內(nèi),取料器對室內(nèi)氣體的阻滯作用,等效為在取料器所在平面上,一個以βw (為速度系數(shù),w為轉(zhuǎn)筒角速度)角速度與轉(zhuǎn)筒共軸做等溫剛體旋轉(zhuǎn)的氣體圓盤,圓盤半徑為取料器徑向長度rp。在圓盤以內(nèi),為定值,而在圓盤邊緣至邊壁之間,氣體角速度系數(shù)以線性遞增至1(如圖3示)。而在圓盤至端蓋及整流板間,速度按線性分布,如圖2中左側(cè),給出了某一處軸向速度分布示意。
     忽略取料口的抽吸,在穩(wěn)定工況下,在取料室內(nèi)存在一個力矩平衡:
 
    根據(jù)這個平衡方程,給定了幾何參數(shù)及轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速、介質(zhì)、溫度、壓力等工作條件后,用迭代方法可以確定速度系數(shù)β,進而利用式(2)得到各項損耗

上資料由www.xiangzhilxj.com 長沙湘智離心機儀器有限公司轉(zhuǎn)載提供,供您學(xué)習(xí)參考!長沙湘智離心機儀器有限公司是專業(yè)生產(chǎn)制造離心機、實驗室儀器的高科技企業(yè)。公司擁有一批經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)人員,專業(yè)從事實驗室儀器的設(shè)計、開發(fā)和生產(chǎn)。公司生產(chǎn)、技術(shù)骨干均是多年從事實驗儀器的精英。公司生產(chǎn)高速冷凍離心機;冷凍離心機;大容量離心機;高速離心機;低速離心機產(chǎn)品品種齊全,全系列離心機實現(xiàn)無刷化,技術(shù)先進、性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠。歡迎垂詢!地 址:湖南省長沙市望城坡    : 410205
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