碟式分离机传动结构发展

李 邦，赵奇峰，丁晓明，李 丽，汪秋桐

（1. 南京中船绿洲机器有限公司，南京 211164；2. 中国船级社 南京分社，南京 210011）

0 引言

碟式分离机是一种高速旋转的分离机械，转鼓转速从4 000 r/min～12 000 r/min，利用高速旋转产生的离心力实现“液-液”、“液-固”、“液-液-固”分离，纯物理分离，具有高分离因数和高分离效率等优点。从目前的发展趋势来看，绿色节能环保是未来机械产品发展的必然趋势，绿色节能也是碟式分离机未来发展的大趋势，碟式分离机正向高速、小型化方向发展，给碟式分离机传动的可靠性、传动效率提出越来越高的要求[1]。

2 碟式分离机传动结构发展历史

2.1 国外碟式分离机传动结构发展历史

国外碟式分离机典型代表供应商为德国Westfalia公司和瑞典Alfalaval公司，引领世界碟式分离机的发展趋势，具有约130多年碟式分离机生产历史，传动结构经历了早期的链条传功（见图1）、齿轮传动（见图2）、皮带传动（见图3）、第一代直联传动（采用“高速电机+联轴节+立轴系”分体式直联传动）（见图4）、集成式直联传动（见图5），传动效率越来越高（见图6），可靠性也越来越高，传动部件零件数量越来越少，结构越来越简单，整机空间越来越小，转速也越来越高[2]。

图1 手摇式链条传动

图2 齿轮传动

图3 皮带传动碟式分离机

图4 第一代直联传动碟式分离机（高速电机+联轴节+立轴系）

图5 第二代集成式直驱式传动结构（高速电机集成在立轴系）

图6 碟式分离机传动效率对比图

2.2 国内碟式分离机传动结构发展历史

国内碟式分离机的研究起步较晚，南京中船绿洲机器有限公司（简称“南京中船绿洲”）于1964年开始试制国内第一台矿物油碟式分离机产品（额定处理量500 L/h），并供应军辅船使用，该分离机采用齿轮增速传动（见图7），以后逐步扩大到民用船舶和陆用离心机市场[3]。几十年来南京中船绿洲在碟式分离机的研制上也取得了很大进步，2007年南京中船绿洲试制了国内第一台皮带传动船用碟式分离机（见图8），2008年完成了中国船级社型式认可试验；2009年在工信部高技术船舶科研项目《新型船用碟式分离机及燃（滑）油供应系统研究》支持下，完成了额定处理量500 L/h～8 000 L/h系列化皮带传动船用碟式分离机产品，提升了国内碟式分离机整体技术水平，实现了国内碟式分离机由齿轮传动逐步过渡到皮带传动时代。2018年，在工信部高技术船舶科研项目《新一代碟式分离机质量品牌提升》支持下，完成了国内首套额定处理量4 500 L/h集成式直联传动船用碟式分离机产品（见图9），并于2021年初在57 000 t巴拿马型远洋散货船上试验验证，填补了国内空白。

图7 国内第一台齿轮传动碟式分离机

图8 国内第一台皮带传动船用碟式分离机

图9 国内第一台集成式直联传动碟式分离机

2020年开始进行通水量20 t/h的大型化集成式直驱传动碟式分离机试制，主要用于陆用离心机市场。

3 结论

随着国内外对绿色节能环保发展的要求越来越严格，绿色节能必将是未来发展的趋势，离心机发展遵守国际发展大趋势，绿色节能必将是碟式分离机发展趋势，也必将是其它类型离心机产品必然发展趋势。与齿轮传动和皮带传动相比，直联传动具有更高的传动效率、噪音更低、重量更轻和结构更简单等特点，符合离心机产品绿色节能发展趋势。