1 前言
随着人民生活水平的不断提高，人们对膳食的要求也不断提高，膳食的营养化、科学化已被广泛地关注，无论是国际还是国内，人们对植物蛋白的需求量与日俱增。尤其是国内，人们对植物蛋白的摄取量还远远没有达到国际健康联合会组织的规定要求。近年来，国内大豆深加工业迅猛发展，所有已建厂使用的关键设备离心机都是从国外进口的，其中有日本石川岛播磨株式会社的HS-504L/505L型、美国SHARPLES公司的P5400型及法国、德国的一些公司等产品。随着设备使用时间的增长，一系列问题也逐渐显现在这些企业面前，如机器维修备品备件供应困难，使用维修得不到良好的技术指导服务等，且新建、扩建厂购置新设备面对国外离心机昂贵的价格也感到难以承受。因此用国产离心机替代进口离心机势在必行。
由于LW500Ⅱ离心机具有较高的分离因数，较大的长径比，极其耐磨的推料叶片，因此，该机用于污水处理和大豆分离蛋白领域将是比较理想的分离设备。
2 结构特点
（1）该机在设计过程中，考虑到厂家的实际情况，尽量简化机器基础配置，可以适合各种条件。
（2）该机主电机功率为45kW，比同类型同规格的离心机节省电机功率近45kW。
（3）差速器为浮动式双级2K-H型渐开线行星齿轮差速器。
（4）该机具有自控联锁及过载保护功能，由于该机是连续运转，为了防止意外而损坏机器，设有润滑油压力保护系统，当油压低于设定值时，自动报警并切断主电机，润滑系统消除故障并重新启动后，方可启动主电机。为了防止物料因波动或其他原因使离心机扭矩过大而损坏机器，该机设有扭矩控制系统，当扭矩超过设定值时，剪切销扭断并外移，靠近接近开关，使接近开关发出电信号而切断主电机电源并同时报警，从而保护差速器不被损坏。
（5）溢流板调整方便，不用打开机壳，只要打开手孔盖即可。
（6）检修安装方便。在设计过程中，考虑到使用厂家的维修条件，为方便更换螺旋轴承，将转鼓、螺旋的轴向间隙固定。将主轴承座设计为水平剖分式，使得迷宫密封的调整更为方便可靠。
3 主要技术参数的确定
3.1 分离因数
分离因数是表示离心机分离能力的主要指标，是代表离心机性能的重要标志之一。LW500Ⅱ离心机用于大豆蛋白分离时，由于蛋白质的比重为1.05，工艺条件为碱溶液浸出蛋白质后加酸析出蛋白质，其介质为盐溶液，比重应≥1（随酸碱量不同而不同）。这样，固液比重差就≤0.05，而悬浮液看不出有固相颗粒存在，就像豆浆一样，用户提供不出自然沉降速度。因此，给主要技术参数的选定造成了极大的困难。根据有关资料介绍，分离大豆蛋白的分离因数应在2500～3500，为了保证分离效果，设计转速为3200～3600r/min几个档次，其相应的分离因数为2850～3630。
3.2 差转速
由于大豆蛋白的生产中的悬浮液固液比为5%（L/L）左右，因此，差转速不应过大，考虑到工艺条件确定后，只有一两种差转速适用，确定差转速为6.5，7.5，9，11，13r/min几种，以便在实际运行中检验分离效果。
3.3 回转部件结构
（1）转鼓采用柱锥结构，转鼓长径比是离心机中很关键的结构参数，根据物料特性，选取较大的长径比3.36：1，强化分离效果。柱段和锥段连成整体减少一个装配接合面而使转鼓整体精度提高。
（2）螺旋是输送沉渣的部件，应具有耐磨的特性，为此采用镀硬铬或喷焊镍基合金来解决。螺旋与转鼓之间的间隙为0.5mm。
（3）差速器是离心机的重要部件，转鼓与螺旋之间的差转速就是依靠差速器来实现的。其结构复杂性和制造精度要求都非常高，根据物料扭矩，设计了浮动式双级2K-H型渐开线行星齿轮差速器。
3.4 离心机的技术参数
转鼓直径：501mm
转鼓长度：1682mm
转鼓转速：3550、3200、3400、3600r/min
分离因数：3500、2850、3240、3680
差转速：13r/min等几种，可调
处理能力：≤12m³/h（用于污水处理时≤18m³/h）
主电机功率：45kW
应用场合：大豆蛋白脱水，污水处理
悬浮液含固量：≤5%
固相含湿量：64%～78%（大豆蛋白脱水）
液相含固量：0.003%（大豆蛋白脱水）
4 离心机空负荷试车
环境温度28℃，供油压力0.3MPa，启动时间120s，电压392V，电流35A，功率12.2kW，转速3542r/min，前轴承回油温度43℃，后轴承回油温度52℃，供油温度21℃，差速器油温37℃，振幅：垂直23μm；水平18μm，噪声90dB。
5 离心机加载试车及运行
离心机加载试车及运行是在黑龙江三江食品公司分离蛋白生产装置中进行的。加载试车转速固定在3550r/min，分离因数为3500。浸出pH值高，酸沉pH值低时，造成液相比重大，使固液相比重差减小，产生沉降困难。差转速大时，产生的搅动较大，推料速度过快，造成固相含湿量及液相含固量较大。经过调整工艺参数和差转速，达到了用户所要求的液相含固量≤0.003%，固相含湿量≤75%，处理量≥12m³/h的指标。
负荷运行时，转鼓转速3550r/min，机器振幅50μm，主轴承回油温度50℃，差速器油温度42℃，满负荷电流60A，联锁安全可靠。经生产运行，分离效果稳定，达到了大豆蛋白生产工艺的要求。
6 结束语
LW500Ⅱ离心机通过工业生产考核，其测试数据达到了设计要求的技术指标，设计、试制是成功的，为我国分离机械行业又增添了一个品种，填补了国内空白，尤其为大豆分离蛋白生产和污水处理提供了一种理想的单元分离设备。其工艺参数和机械参数达到了国际九十年代初期同类产品的 水平。
