设计中几个问题的分析
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1471页(1436字)
在切盐器(绞刀)设计时,除选择结构型式和确定各种结构参数外,对绞刀与盐浆泵、绞车、吸口的配合,也应当予以重视。
1.理想状态是切盐器(绞刀)切割下来的盐全部被盐浆泵吸入。但实际上很难达到。
国外对各种绞刀吸口周围速度场的研究表明,吸口空间吸入范围的平均直径与吸入长度(沿吸管中心线)之比在1.1~1.3之内比较合适,即绞刀直径应略大于绞刀长度。绞刀太长,盐浆泵的吸力相对减小,采坑底部留盐增多,吸入特性差。
2.影响吸入特性的另一重要因素是盐浆泵的吸上真空度。虽然它主要是靠泵本身的水力性能来保证的,但切盐装置结构的优劣对于吸程的影响也不容忽视。
3.吸口的安装位置对吸入特性的影响。被切削盐层离吸口越近,越易进入吸盐口,端部的堵塞现象也可减少。将吸口装在绞刀内,绞刀顶部距吸盐口距离为绞刀长度的0.25~0.3倍,采坑残留矿石就减少。
吸口平面与吸管中心线的角度,从理论上讲a-a吸口线以与盐槽底面平行为最佳位置,见图4-4-24a;而国内采盐机(船)的吸口则如图4-4-24b的位置。今后应进行研究试验,找出挖各种石盐的最佳角度。
图4-4-24 吸口安装的方向
4.切盐器的切削速度(圆周速度)对切盐器的产量有很大影响:在一定的极限范围内,圆周速度提高,生产量增加。这里有两点值得研究:
(1)圆周速度必须与吸入速度相适应。吸入速度和圆周速度在很大程度上也影响着切割盐层的残留量,如果切盐器内腔的吸入速度对绞松盐矿层的影响比圆周速度大,松碎石盐层的残留值就比较小,反之则大。
(2)吸入速度不变,而无限地增加圆围速度,由于离心力的作用,就会有不少松散的盐粒不能进入吸口而抛入采坑。目前采盐机(船)所用的切盐器刀筋角度小,密度大,如圆周速度过大,不仅离心力增大,严重时还会使切盐器形成一个封闭的圆锥体,对吸口的吸入工况影响很大。
有的研究单位认为,圆周速度和吸入速度相适应的比例为0.4~0.5,并要求绞刀的圆周速度不大于2.5m/s,可获得最佳的生产率和较大的吸入特性。
(3)圆周速度也应当与横移速度相适应,否则会造成切盐器吸口堵塞。目前采盐机(船)的前进、横移完全靠人操作,不易使两者有机地结合,也不经济。频繁起动对设备本身也不安全。如果用增加前移(横移)速度来增加采盐机的产量,必须同时增加圆周速度。所以进一步研究前移(横移)速度、圆周速度和吸入速度三者的规律,实现切盐器自动调速,是采盐机(船)技术进步的一个重要课题。
5.在切盐器(绞刀)吸管上增加助吸装置,改变刀筋和刀头的角度,使向“内斜式”发展,会使切盐器的效率提高,见图(4-4-25)。
图4-4-25 刀片刃面的方向