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論離心機(jī)在國(guó)內(nèi)外的研究發(fā)展概況 
 
    在工業(yè)生產(chǎn)中，離心機(jī)基本上屬于后處理設(shè)備，主要用于脫水、濃縮、分離、澄清、凈化及固體顆粒分級(jí)等工藝過(guò)程，它是隨著各工業(yè)部門(mén)的發(fā)展而相應(yīng)發(fā)展起來(lái)的。例如18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命后，隨著紡織工業(yè)的迅速發(fā)展，1836年出現(xiàn)了棉布脫水機(jī)。1877年為適應(yīng)乳酪加工工業(yè)的需要，發(fā)明了用于分離牛奶的分離機(jī)。進(jìn)入20世紀(jì)之后，隨著石油綜合利用的發(fā)展，要求把水、固體雜質(zhì)、焦油狀物料等除去，以便使重油當(dāng)作燃料油使用，50年代研制成功了自動(dòng)排渣的碟式活塞排渣分離機(jī)，到60年代發(fā)展成完善的系列產(chǎn)品。隨著近代環(huán)境保護(hù)、三廢治理發(fā)展的需要，對(duì)于工業(yè)廢水和污泥脫水處理的要求都很高，因此促使臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)、碟式分離機(jī)和三足式下部卸料沉降離心機(jī)有了進(jìn)一步的發(fā)展，特別是臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的發(fā)展尤為迅速。如今，在合成塑料(聚氯乙烯、聚丙烯)及合成纖維(聚對(duì)苯二甲酸乙二脂)生產(chǎn)的分離設(shè)備中，螺旋離心機(jī)己成為關(guān)鍵設(shè)備之一。
    我國(guó)真正具有現(xiàn)代實(shí)用價(jià)值的第一臺(tái)螺旋離心機(jī)是1954年制造的，由于它獨(dú)具連續(xù)操作、處理量大、單位產(chǎn)量耗電量較少、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)而得到了迅速發(fā)展，在四十多年的發(fā)展中，結(jié)構(gòu)、性能、參數(shù)變化很大，分離質(zhì)量、生產(chǎn)能力不斷提高，應(yīng)用范圍更加廣泛，在離心機(jī)領(lǐng)域中一直占有重要地位。在各種國(guó)際展覽會(huì)上，各種各樣的螺旋離心機(jī)，是所展出的離心機(jī)中最吸引人的機(jī)型，具有良好的發(fā)展前景。
    我國(guó)從七十年代末開(kāi)始引進(jìn)螺旋離心機(jī)，對(duì)國(guó)外著名公司生產(chǎn)的多種規(guī)格的臥螺離心機(jī)進(jìn)行了仿制。臥螺離心機(jī)是原化工部“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目，1989年南京綠洲機(jī)器廠仿制了ALFANx42o型大錐角((20)離心機(jī)(即L201)，用于玉米蛋白的分離，并于1992年制成樣機(jī);此后，重慶江北機(jī)械廠、解放軍第4819廠和金華鐵路機(jī)械廠等研制開(kāi)發(fā)了一系列的螺旋卸料沉降離心機(jī)，并成功地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。但是就整體水平而言，我國(guó)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的。隨著現(xiàn)代工業(yè)文明的發(fā)展和人類(lèi)對(duì)環(huán)境以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重視，分離效果好，振動(dòng)小、噪聲低成為離心機(jī)能否被市場(chǎng)接受的重要條件。這就需要離心機(jī)具有良好的動(dòng)態(tài)特性。通常，動(dòng)態(tài)特性包括臨界轉(zhuǎn)速、不平衡響應(yīng)和穩(wěn)定性等內(nèi)容。臥螺離心機(jī)的參數(shù)選擇及優(yōu)化是提高臥螺離心機(jī)動(dòng)態(tài)特性的首要環(huán)節(jié)。
    為提高螺旋卸料沉降離心機(jī)的性能，人們對(duì)離心機(jī)常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行攻關(guān)，對(duì)主要部件進(jìn)行有限元分析。取得了一定的成果。主要有:北京化工大學(xué)碩士顧威應(yīng)用有限元分析軟件ANSYs，建立了螺旋輸送器的參數(shù)化三維有限元模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析，求得螺旋輸送器在各種載荷工況下的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)，并參照壓力容器的分析設(shè)計(jì)法校核了螺旋輸送器的應(yīng)力強(qiáng)度，考察了螺旋葉片的徑向位移。為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
    中國(guó)航空工業(yè)高級(jí)工程師蔡顯新，提出采用殼單元與環(huán)單元禍合的方法對(duì)帶分流葉片整體離心葉輪進(jìn)行彈塑性分析。葉片采用殼單元模擬，輪體來(lái)用軸對(duì)稱(chēng)環(huán)單元模擬，在葉輪和輪體的交界處近似地滿(mǎn)足雙協(xié)調(diào)條件:還推導(dǎo)了有關(guān)計(jì)算公式，并對(duì)三個(gè)算例進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明，此方法精度高，省時(shí)性好。
    哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院工程師袁夫彩，分析了臥螺離心機(jī)內(nèi)物料的受力情況，推導(dǎo)出螺旋推料力矩的計(jì)算公式，并以其為目標(biāo)函數(shù)，以工藝要求為約束條件，運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)理論中的復(fù)形調(diào)優(yōu)法對(duì)wL一600臥螺離心機(jī)參數(shù)進(jìn)行了綜合分析和定量選擇，編制出優(yōu)化求解的C程序，使得參數(shù)確定工作簡(jiǎn)捷、方便、合理。

全封閉式干洗機(jī)與半封閉式干洗機(jī)的差別

    目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上正在使用的四氯乙烯干洗機(jī)，大約有90%以上屬于半封閉或開(kāi)放式干洗機(jī)，也就 是人們常常所指的第二代干洗機(jī)。這種干洗機(jī)是以水作為冷凝媒介對(duì)干洗油進(jìn)行回收。
    就目前世界干洗機(jī)的發(fā)展來(lái)看，第五代干洗機(jī)早已問(wèn)世。實(shí)際上，第三代干洗機(jī)就已被定義為帶 制冷回收的從干到干的干洗機(jī),該機(jī)器在烘干時(shí)用氟里昂作冷卻劑,烘干完成后沒(méi)有對(duì)外排氣的過(guò)程。
    以Multimatic干洗機(jī)為例,第五代干洗機(jī)更是增添了帶鈕扣收集器烘干，帶空氣道關(guān)閉閥,帶活性碳回收裝置等顯著特點(diǎn),使干洗機(jī)烘干后滾筒內(nèi)的干洗油含量低于300PPM.
    (注:PPM 為百萬(wàn)分之一濃度）。
    要了解全封閉式干洗機(jī)與半封閉干洗機(jī)的區(qū)別到底有多大，可以通過(guò)以下的幾個(gè)方面來(lái)了解：
    一、結(jié)構(gòu)：
    最簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，全封閉系統(tǒng)的干洗機(jī)裝有一套完整的制冷回收系統(tǒng),此制冷系統(tǒng)的冷凝器(熱盤(pán)管)及蒸發(fā)器（冷盤(pán)管）安裝于氣體循環(huán)的通道上,同樣起著開(kāi)式機(jī)上的加熱盤(pán)管及水冷盤(pán)管在烘干階段 加熱空氣烘干衣服及回收干洗油、在最后階段降溫的作用。 
    二、工作過(guò)程： 
    兩種機(jī)型在實(shí)現(xiàn)烘干回收干洗油及降溫方面有較大的不同。
    1、烘干過(guò)程:開(kāi)式機(jī)多是靠冷卻水來(lái)冷卻盤(pán)管,使得從滾筒里出來(lái)的熱的帶干洗油的蒸汽經(jīng)冷卻 盤(pán)管后干洗油凝結(jié)下來(lái)，流到油水分離器，以達(dá)到回收的目的。這樣回收的快慢及是否徹底(從而決 定烘干時(shí)間的長(zhǎng)短）對(duì)冷卻水溫度的依賴(lài)是很大的。而全封閉式機(jī)器采用氟里昂制冷,由于可以較好 地調(diào)節(jié)氟里昂的蒸發(fā)溫度，從而控制冷卻盤(pán)管保持較低的溫度，這樣便大大加快了干洗油的回收速度，回收也較徹底。 
    2、降溫及排臭過(guò)程：開(kāi)式機(jī)在烘干過(guò)程后降溫不能依靠冷卻盤(pán)管的溫度來(lái)迅速達(dá)到的,一般是靠 打開(kāi)閥門(mén)D2吸入外界新鮮空氣進(jìn)筒體，再?gòu)拇蜷_(kāi)的閥門(mén)D1中排出，這就是所謂的降溫與排臭。但在 此過(guò)程中，烘干過(guò)程中未能得到回收的相當(dāng)數(shù)量的干洗油也隨同著排出到大氣中去了,一是浪費(fèi)了部 分干洗油，二是污染了大氣。而全封閉式機(jī)則不然,其較低的冷卻盤(pán)管溫度可使烘干后的筒體內(nèi)的氣 體較迅速地收縮和冷卻下來(lái),因烘干回收干洗油已很徹底而無(wú)需排臭。從而大大地降低了對(duì)大氣污染 和干洗油的損耗。
    三、洗衣成本： 
    1、半封閉式干洗機(jī)采用水作冷凝媒介對(duì)干洗油進(jìn)行烘干回收.由于水在一般情況下的溫度為15℃～30℃或更高，在這種條件下對(duì)干洗油進(jìn)行烘干回收的效果是十分有限的.研究表明在15℃冷卻水的條件下，干洗油的消耗量為5%～6%，如果水溫度提高到20℃則干洗油的消耗量為10%左右,當(dāng)水溫升高到30℃時(shí)，干洗油的消耗量就會(huì)高達(dá)20%，這就是夏天干洗油消耗量大的原因之一。
    2、全封閉式干洗機(jī)安裝有一套完整的氟里昂制冷系統(tǒng)，它的誕生為干洗業(yè)帶來(lái)劃時(shí)代的革命.氟 里昂在工作過(guò)程中其冷卻盤(pán)管可產(chǎn)生-20℃～-30℃的低溫,在烘干過(guò)程中流過(guò)冷盤(pán)管的空氣溫度可以 從50℃下降到-2℃左右，在如此大的溫差條件下，干洗油上可徹底回收。研究表明，在10℃～35℃ 的任何水溫條件下，全封閉干洗機(jī)的干洗油的消耗量可保持在1.1%～1.5%之間.如果再使用活性碳回收裝置的話(huà)，可將干洗油的消耗量降低到1%以下。 
    3、目前干洗油(四氯乙烯、的價(jià)格在全國(guó)大多數(shù)地方已被定位為3500元/桶(凈重330公斤左右)，有的地方甚至達(dá)到4000元/桶,這與前兩年的2500元/桶的價(jià)格是無(wú)法相提并論的.姑且不去深究干洗 油的漲價(jià)原因，單就前面的討論來(lái)說(shuō),可得出的結(jié)論是全封閉式干洗機(jī)的干洗油消耗量?jī)H為開(kāi)式機(jī)的 十分之一甚至更少。即在洗同樣數(shù)量衣服的前提下,如果開(kāi)式機(jī)消耗了10桶干洗油，而使用全封閉機(jī) 卻僅僅消耗1桶油甚至更少,從最簡(jiǎn)單的算術(shù)即可算出每年節(jié)約下的干洗油費(fèi)用將是十分可觀的.這一點(diǎn)是在選擇機(jī)器時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮的一大因素�？梢钥闯鋈�封閉式干洗機(jī)的干洗油消耗成本是十分低廉的。 
    據(jù)調(diào)查顯示,全封式干洗機(jī)的洗衣成本大致為每公斤衣物0.2－0.25元人民幣.而開(kāi)式機(jī)的洗衣成本為每公斤2元人民幣左右。該價(jià)格包含了水、電、人工、房租和干洗油的消耗量 。
    四、環(huán)境保護(hù)： 
    由于開(kāi)式機(jī)在每一個(gè)洗衣循環(huán)結(jié)束時(shí)有一個(gè)對(duì)大氣的排臭過(guò)程,在該過(guò)程中排到空氣中的干洗油含量高達(dá)8000－9000PPM,這樣高的濃度在歐洲、美國(guó)、東南亞及中國(guó)香港地區(qū)是絕對(duì)不允許的,因?yàn)榧葧?huì)對(duì)環(huán)境造成危害，又會(huì)對(duì)人體造成一定的影響。 
    全封閉式干洗機(jī)則不同，以Multimatic“美滌”牌全封閉式干洗機(jī)為例，由于配備有獨(dú)特的活 性碳吸附裝置，可以使干洗機(jī)周?chē)�空氣中四氯乙烯的含量降低�?5PPM,完全符合即使是最為嚴(yán)格的美國(guó)環(huán)境保護(hù)局EPA及美國(guó)職業(yè)安全及健康委員會(huì)OSHA的標(biāo)準(zhǔn)。 
    在環(huán)境保護(hù)呼聲日益高漲的今天，半封閉式干洗機(jī)正面臨著前所未有的尷尬；而全封閉式干洗機(jī)卻獨(dú)辟蹊徑迎接著時(shí)代的挑戰(zhàn)。