污泥固化设备的脱水原理主要基于物理和化学方法的结合，通过以下步骤实现高效脱水：

物理脱水：

重力沉降：首先，通过自然沉降的方式，使污泥中的大部分自由水得以分离。这一步骤中，设备的设计会考虑污泥的流动性和沉降速度，确保污泥能够均匀分布在设备内部，为后续的脱水处理做准备。

机械压榨：在重力沉降的基础上，利用机械压榨的方式进一步去除污泥中的水分。设备会通过压力作用，将污泥中的水分挤压出来，实现污泥的初步脱水。

离心分离：经过机械压榨后，污泥的含水率仍然较高。此时，通过离心分离的方式，利用离心力将污泥中的水分甩出，进一步提高脱水效果。

化学固化：

固化剂添加：在脱水过程中，会添加适量的固化剂。这些固化剂与污泥中的水分发生化学反应，生成不溶性的固体物质，从而增加污泥的固结强度，并减少水分含量。

搅拌混合：将污泥与固化剂进行充分搅拌混合，使固化剂均匀分布于污泥中，确保固化剂与污泥中的水分充分接触并发生反应。

脱水效果：

经过上述物理和化学的综合作用，污泥的含水率能够显著降低。机械脱水的方法通常能将污泥含水率从95%左右降低到50%~75%，其体积缩小为原体积的10%~20%，有利于后续的运输和处置。

综上所述，污泥固化设备的脱水原理是通过物理方法（如重力沉降、机械压榨、离心分离）和化学固化（添加固化剂与污泥中的水分发生化学反应）相结合的方式，实现对污泥的高效脱水与固化。