一、前言

臥式沉降過濾式離心機在選煤廠內用于煤泥和浮選精煤的脫水，也被廣泛應用于化工、石油煉制、輕工、醫藥、食品、紡織、冶金等行業。臥式沉降過濾式離心機在選煤廠應用于煤泥和浮選精煤的脫水已多年，該機型具有產品水分低、占地面積小、沒有輔助設備、系統較簡單和適于物料濃度變化范圍大等優點。但臥式沉降過濾式離心機仍存在一定的問題，如設備結構復雜，維修困難，檢修維護成本高，功率消耗大，造價高。因此還未在我國選煤市場廣泛使用。

二、離心機的發展過程

離心機是利用離心力來實現固-液、液-液、以及液-液-固分離的機械。具有節省勞力、減輕勞動強度、改善勞動條件、連續運轉、自動控制、操作安全可靠等優點。自1836年第一臺工業用三足離心機在德國問世，至今一百多年來已獲得很大的發展。1836年出現了棉布脫水機，1877年為適應乳酪加工工業的需要，發明了用于分離牛奶的分離機。進入20世紀50年代研制成功了自動排渣的碟式活塞排渣分離機，到20世紀60年代發展成完善的系列產品。隨著近代環境保護、三廢治理發展的需要，對于工業廢水、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進一步發展，起初的臥式螺旋卸料離心機是由兩對開式齒輪傳動獲得轉鼓與螺旋之間的差轉速，第一臺螺旋離心機首次使用了二級行星齒輪差速器。并且使臥式螺旋卸料沉降離心機應用于煤炭行業中的選煤廠浮選精煤脫水。

三、國內現狀

我國20世紀80年代選煤廠開始使用臥式沉降過濾式離心機，當時的機型用于浮選尾煤的脫水，但由于零部件使用壽命短，檢修和維護工作量大等問題未能廣泛的應用。為此，煤科總院唐山分院開始研究臥式沉降過濾式離心機，1983年研制出了WLG系列臥式沉降過濾式離心機，螺旋葉片邊緣采用了燒結耐磨合金片或陶瓷片鑲嵌工藝，篩網使用碳化鎢材料，解決了螺旋和篩網使用壽命問題，同時在機械加工精度和裝配精度上有了很大的提高，但由于種種原因未能得到廣泛的應用。20世紀末唐山生產的LWZ型系列開始在選煤廠投入使用，效果良好，其結構與WLG系列基本相同。20世紀80年代初，為提高我國選煤機械的技術水平，引進了美國BIRD公司的圖紙和技術，形成了TCL系列臥式沉降過濾式離心機，開始在一些選煤廠使用，但使用數量很小。

離心機的高效脫水性能必須通過完善的自控系統才能得以實現。目前國內的主流控制方式是PLC（可編程邏輯控制器）控制，控制功能較為單一，雖然能夠實現基本的控制要求，但與國外離心機控制系統存在著差距。

四、國外現狀

在國外離心機的生產制造有近百年的歷史，廣泛的應用于固液分離作業中，主要的生產制造廠有法國的ALFALAVAL公司，德國的KHD公司、WESTFALIA公司，美國的SHARPLES公司、DMI公司、BIRD公司及日本的石川島播磨株式會社、巴工業株式會社、三菱重工株式會社等十幾家大公司。其中應用于煤炭行業的主要是美國DMI公司、BIRD公司，德國的KHD公司，荷蘭的TEMA公司，這些公司都有完整的系列產品，同時又著力發展專用機型，產品規格系列化使得這些大公司的產品在市場上有很強的競爭力。

DMI公司的臥式沉降過濾離心機有以下優點：具有較大的離心強度和長徑比，其結構和參數確保了離心機的處理能力，制造精度高，使用壽命長，轉鼓和篩籃的更換周期已達1000h。BIRD公司生產并在我國選煤廠使用的臥式沉降過濾離心機采用耐磨陶瓷篩網和螺旋，其壽命可達15000h。德國KHD公司生產SVS型中的800×1300型處理能力為10t/h。荷蘭的TEMA公司生產的臥式沉降過濾離心機結構獨特，沉降的圓錐段與過濾的圓柱段階梯式連接，增大錐段螺旋設計（內椎體），可使離心機處于超深液池狀態，使池中液面高于固體排放面，同時又增大了過濾篩籃的直徑，可以獲得較大的離心力和直接的脫水效果。

國外部分廠家離心機的控制技術有很快的發展，部分已經開始使用工業計算機或DCS控制系統，可實現比PLC系統更多、更強大的控制功能。采用大屏幕顯示，可對所有控制參數、運行狀態一次性顯示，采用菜單操作，人機界面友好，操作更為人性化。近期推出的技術可通過因特網實現上位機鏈接，與生產廠家進行數據通訊，便于生產商對現場離心機進行遠程故障分析及處理，甚至可通過網絡對現場進行實時數據組態和更新運行軟件。

五、傳動裝置的驅動方式種類

1. 雙重電機驅動：即一臺電機通過皮帶直接驅動轉鼓產生轉動，另一臺電機通過減速器（差速器）驅動螺旋，雙重電機驅動是由兩個電機協同工作，并啟動時兩電機配合，提供啟動所需的能量，并相應的減少每個電機上的電壓和電流，也就是減少了電機上的熱載荷，節省耗電量。

2. 單電機驅動：即一臺電機通過主皮帶輪驅動轉鼓，轉鼓驅動行星齒輪差速器輸入軸，已產生差轉速的輸出軸驅動螺旋，這也是臥式沉降過濾式離心機現在普遍采用的形式，對行星齒輪差速器機械加工和裝配精度要求高，且要求傳遞扭矩大；另一種單電機驅動形式即一臺電機通過主皮帶輪驅動轉鼓，次級皮帶驅動差速器的軸，從而產生差轉速，調整速差時需要停機運行，屬于簡單驅動方式；另外還有一種單電機驅動方式，即采用單電機驅動主轉鼓產生轉動，通過電磁渦流差速器產生速差，這是一種制動的驅動方式，類似于剎車裝置，產生負速差，優點是控制方便、節約能源，缺點是推料扭矩小。

3. 液壓驅動：即轉鼓與螺旋分別由獨立的液壓系統驅動，它具有其他驅動方式所不可比擬的優點：更大的驅動扭矩（是普通電機驅動的2-4倍），更為簡便的速差控制方式以及更低的速差。這種驅動方式的缺點是設備成本較高，對液壓系統以及電控系統要求極高，由于液壓聯接點較多，存在泄漏的機會也較多。因此這種驅動方式對液壓元件的質量和可靠性均有嚴格的要求。

六、結束語

臥式沉降過濾式離心機技術的發展推動了中國化工、選煤、環保等行業的進步，對選煤工業的發展已經并正在發揮著重要的作用，也為未來發展奠定了良好的基礎。我國臥式螺旋離心機工業起步較晚，但有部分廠家在某些技術、性能方面，已經達到了國際先進水平，在某些專項技術上甚至超過了部分國外品牌的離心機。但從我國離心機制造業整體來看，不可否認的是，與國外的離心機制造、新技術研發、尤其在整機可靠性、使用壽命、裝配精度、操作的靈活性、人性化等方面還存在一定的差距。建議我國離心機生產設計單位能從多方面考慮進行設計、改進，使我國臥式沉降離心機的新技術在應用、生產制造等方面得到進一步提高，早日趕上和超過國際先進水平。