1前言
泥浆水是一种水中含有一定量的微细泥颗粒的悬浮液体.泥浆的特性取决于它的成分，和当地的地质条件有关，一般有如下特性：外观：土黄色，均匀有粘性，长时间静止不分层，比重：1.20～1.46；(其中黄沙比重1.6);含泥量20%～30%，PH值：6～7。这些泥浆来源于建筑打桩、砂场、隧道山洞、矿山尾矿等。
建筑泥浆处理不当会污染环境、造成大量水土流失、淤塞河道、影响水质、破坏市政设施。
早期处理泥浆的方法有填埋、自然干燥等，这些较原始的方法费用高效率低，远远不能满足日益增长的泥浆处理需要，成了困扰工程正常施工的难题。因此，近年推出在泥浆脱水干化处理的基础上，进行真空吸滤、压滤和离心分离的新工艺。
有关人员对上述三种方法进行了对比试验[1]，发现：
(1)真空吸滤法效果较差，原因是泥浆沉降在下层，抽真空时，泥层变得较密实，水难于吸出。
(2)压滤法效果尚可，但考虑如果用于现场需要配置压滤机，但这种泥浆水含泥量很高，不适于用压滤机，所以也很难用于施工现场。
(3)离心脱水干化法的处理效果比上述两种方法好得多，离心机密闭自动连续运行，不需要絮凝设备，适合于现场施工环境，可以从根本上取代目前原始落后的处理方式，提高处理效率，降低处理费用，保护城市环境，做到现场文明施工。
本文从泥浆处理对离心机的要求入手，详细分析了泥浆离心机的结构特点，并以应用实例进行说明。
2泥浆处理对离心机的要求
2.1单机处理量大
泥浆的产生有3个特点：
①产泥量大：施工机械一旦开机，在短时间内即可产生大量的泥浆；
②存储困难：现场没有大容积的泥浆池，直接排放会污染环境，汽车运输成本很高，就地处理是最佳方案；
这就要求离心机的单机处理量大，有足够的“肚量”将泥浆吃进肚子及时“消化”掉。
[nextpage]
③容易分离：泥浆的固相和液相比重差较大，容易分离，因此设计泥浆离心机时应取较小的长径比,而运行时应保持较大的差转速；
2.2适应于恶劣现场
泥浆离心机往往安装在建筑工地现场，恶劣的环境要求离心机5个不怕：
①不怕风吹日晒：现场环境温度变化大，空气中存在大量的灰尘；
②不怕过载冲击：泥浆成分的变化，进料流量的波动，要求离心机要有足够的功率余量，有完善的保护措施；
③不怕泥砂磨损：转鼓内的固相颗粒(泥砂)象砂轮机一样在磨损着各个接触部位，要求这些部位具有足够高的抵抗磨损的能力；
④不怕电气干扰：现场大功率设备频繁起/停，各种电器设备运行时产生的电弧，致使电源电压大幅度波动，谐波干扰可能使仪器仪表失灵；
⑤不怕错误操作：建筑工人文化水平不高，离心机电气操作件要少，操作要简单，控制程序设计要容错；
3泥浆离心机的设计要点
3.1高耐磨
根据不同情况，关键部位采用硬质合金和转鼓防磨技术设计：
(1)碳化钨镍基合金粉喷焊(含碳化钨35%)；
(2)碳化钨焊条堆焊(含碳化钨60%)；
(3)硬质合金镶块、合金瓦、镶套(含碳化钨100%)；
(4)陶瓷镶块：其抗磨性能和硬质合金镶块基本相同；
实际应用证明推力面硬质合金镶块可使螺旋输送器的寿命提高五倍以上(普通碳钢的硬度为HB30r/min).
[nextpage]
差转速按下式计算：
式中：Δn―差转速
n1―转鼓转速
nh―小轴转速
i―速比
由式(7)可知，小轴固定时，可获得最大差速(例如：若n1=2200、i=87,则Δnmax=25r/min).
小轴反转可以提高差速(例如：n1=2200，nh=-1280，i=87则Δn=40)，但由于差速器内部各个行星齿轮之间相对转速增大，可能影响差速器寿命。
由上分析可知，泥浆离心机的差速器速比要选得小，以获取较大差速。例如，三联环保机械LWnj-B-6000离心机的最大差速可高达48r/min或更高。
②大扭矩
差速器是在高速、重载、不断承受冲击交变载荷的恶劣工作条件下运转，故要求差速器的抗过载冲击及抗扭震性能特别好。
螺旋推料力矩可通过测量小轴力矩间接测量。离心机稳定运行时，若不考虑磨擦损失，则有[2]：
Ms=-i*Mh(8)
式中Ms―螺旋推料力矩
Mh―小轴力矩
i----差速器速比
上式物理意义是：螺旋推料力矩是小轴力矩的i倍，负号表示小轴为主动件，运行时转臂向电动机回输部分能量。
分析指出：螺旋推料力矩和鼓内沉泥的数量、黏性、物料成分、推料面光洁度等诸多因素相关，根据泥浆的特性，必须采用大扭矩差速器。例如LWnj-B-6000离心机差速器额定扭矩高达10KN.m～20KN.m。
[nextpage]
此外，三联环保机械泥浆离心机正在考虑配置低速液压马达差速器。
差速器为20KNm的大扭矩液压马达，其传动效率高，传动平稳，体积小，是同样功率的行星差速器体积的1／2，并且噪音低，振动小；可无级调速，使固液分离达到最佳组合，如果因物料的变化，使螺旋受到的负载增加，压力升高，模拟控制器会释放出更多的流量，螺旋转速加快，防止螺旋堵塞，保证了正常的工作，当工作压力恢复正常时，螺旋仍能按正常的差转速恒定转动。液压差速器可以在转鼓不转动的情况下使螺旋转动。可快速排渣清除转鼓内的沉渣，使转鼓清洗更干净。
3.3户外型
安装在现场的电器设备应选用户外型，例：主/副电机、污泥输送机电机、各种泵电机、各种阀以及声光报警系统等。
3.4傻瓜式
电气控制功能力求简单实用，特别强调可靠性和操作简单，可采取下述措施：
(1)主变频器为重载型，功率比电机功率提高一档；
(2)和现场设备有关的模拟量输入/输出光电隔离；
(3)注意防雷电设计；
(4)采用触摸屏人机界面；