Для выделения из растворов и суспензий твёрдых осадков, для разделения жидкостей с разной плотностью, для отделения влаги из различных материалов, для очистки масел и других жидкостей применяются агрегаты, которые называются центрифуги (Ц).
Принцип разделения материалов основан на различном воздействии центробежного поля вращающегося рабочего органа Ц- ротора, на частицы с разной плотностью, находящиеся в этом поле.
По принципу действия Ц подразделяются на фильтрующие и осадительные. У фильтрующих Ц, ротор выполнен в виде сетчатой корзины или с перфорированными цилиндрическими стенками барабана, у осадительных Ц- он сплошной, без отверстий.
По конструктивному устройству и технологическому назначению в процессах разделения, Ц разделяются на агрегаты: непрерывного и периодического действия, с горизонтальным и вертикальным ротором, с различным видом разгрузки—сверху, снизу, при помощи пульсаций, шнековым, со скользящей разгрузкой.
Из всех промышленных Ц наиболее распространены агрегаты фильтрующие и осадительные с горизонтальным рабочим органом и с шнековой разгрузкой, в непрерывном режиме.
Фильтрующая Ц с шнековой разгрузкой осадка (Рис.1)
Эта центрифуга предназначена, для применения в технологиях при отделении из растворов частиц величиной более 80 мкм, при непрерывной работе.
Устройство Центрифуги
Представляет собой агрегат, состоящий из корпуса, в котором размещены: блок приводного вала, блок вращения, блок загрузки материала, блок разгрузки разделённого материала, привод, блок очистки сита, система смазки.
Корпус центрифуги представляет собой сборную конструкцию состоящую из двух сварных частей— рамы привода и технологического блока.
В раме привода установлен блок приводного вала, представляющий собой систему двух соосных валов, у которых, на консоли внешнего вала, расположенной внутри блока вращения, закреплена коническая корзина, а на консоли внутреннего вала, расположенной также внутри блока вращения, установлен конический шнек, наружная поверхность которого приближена к внутренней поверхности корзины на расстояние от 0,5 до 4 мм.
На наружных внешних консолях валов закреплены шкивы клиноремённой передачи, малый шкив, на внутреннем валу, большой шкив, на внешнем валу. Блок приводного вала опирается на подшипники, установленные в корпусе Ц.
Включает в себя жёсткую коническую корзину, с вмонтированными в неё ситами, закреплённую с помощью втулки на наружном валу, а также конический шнек, закреплённый на внутреннем валу блока приводного вала.
Блок загрузки материала представляет собой изогнутый патрубок, на наружном конце которого закреплён фланец, для соединения с внешней системой подачи жидкости, а внутренний конец, установленный внутри блока вращения, заканчивается коническим раструбом.
Блок разгрузки разделённого материала представляет собой систему камер в одну из которых поступает отделённое твёрдое. а в другую сливается жидкость.
Привод состоит из двух электродвигателей и клиноремённой передачи, один из которых, через большой шкив, вращает наружный вал блока приводного вала, а второй двигатель вращает внутренний вал этого блока.
Скорость вращения внутреннего вала, на котором размещён конический шнек, немного больше скорости наружного вала. Для привода вращения корзины могут применяться гидромоторы, с плавной регулировкой числа оборотов.
Блок очистки сита представляет собой систему подачи воды под высоким давлением с помощью форсунок на поверхность корзины с ситом, для очистки её перед сменой обрабатываемого материала.
Система смазки представляет собой блок для подачи смазки к вращающимся узлам, в автоматическом режиме, одновременно с включением приводов.
Работа Центрифуги
Включается привод Ц и, материал, представляющий собой жидкость содержащую твердые частицы, подаётся через блок загрузки в приёмную часть блока вращения, и затем, из неё перемещается на внутреннюю поверхность вращающегося сита.
При вращении с расчётным числом оборотов жидкость, как менее плотный компонент, отделятся, продавливается через ячейки сита и сливается в камеру блока разгрузки, предназначенную для жидкости, откуда сливается во внешние ёмкости.
Твердая субстанция, оставшаяся на сите, увлекается шнеком, который вращается с несколько большей скоростью, чем корзина, перемещается к её расширенной части и сбрасывается в камеру для твёрдого, блока разгрузки.
Разница в числе оборотов корзины и шнека, создаёт условия для более равномерного распределения материала на сите. Такая конструкция Ц обеспечивает создание тонкого слоя частиц на сите, что способствует более качественному разделению материала.
Материалы, используемые для изготовления Ц, при необходимости, могут применяться в антикоррозионном исполнении.
Фильтрующая Ц со шнековой разгрузкой осадка и предварительной концентрацией (Рис.2)
Эта центрифуга предназначена для разделения суспензий содержащих кристаллы, грануляты и волокна с величиной зерна более 0,05мм, с концентрацией твёрдого до 60%.
Устройство этой Ц полностью соответствует вышеописанному, за исключением конструкции корзины, которая выполнена состоящей из двух частей, скреплённых болтовым соединением: днища и барабана. В днище имеются отверстия, а барабан собран из трёх частей, цилиндрической, конической и малой цилиндрической, которая установлена на меньшем диаметре конусной части барабана и содержит сито остаточного дренажа.
Такая конструкция позволяет легко монтировать и обслуживать рабочую зону Ц без снятия шнека.
Работа Центрифуги
Такая система Ц предполагает этап предварительной концентрации при разделении суспензий со слабой насыщенностью и для эффективного отвода мелких фракций.
Вместе с началом вращения барабана, через блок загрузки, материал подаётся в зону конической части барабана, где осуществляется его предварительная концентрация, а отделённая жидкость отводится через отверстия в днище и поступает на слив.
Сконцентрированное на конической стенке твёрдое вещество, транспортируется шнеком и поступает на сито малой цилиндрической части, где осуществляется остаточный дренаж для отделения оставшейся жидкости. Этот поток может объединяться с первичным потоком, или сливаться раздельно от него, через циклонные фильтры.
Осадительная Ц (рис.3)
Эта Ц предназначена для суспензий, с высокой разницей плотности веществ, из которых осадок легко отделяется, для мелкого твёрдого, а также для составов с большой величиной частиц отделяющихся при достаточной длительности нахождения в центробежном поле.
Устройство этой Ц полностью соответствует вышеописанной конструкции по рис.2, за исключением корзины, которая представляет собой составной блок, содержащий днище с отверстиями и сварную цилиндроконическую обечайку. В отличие от вышеописанных конструкций, данная, не содержит фильтрующих сит и работает по принципу осаждения на стенке.
Работа Центрифуги
После запуска вращения корзины, суспензия подлежащая обработке, подаётся через загрузочное устройство в рабочую зону, где заканчивается цилиндрическая часть и начинается коническая. Жидкость, как менее плотная часть раствора, сразу отделяется, выводится через отверстия в днище корзины и подаётся на слив, а твёрдое, осевшее на стенке корзины, с помощью шнека, выводится из центрифуги.
Количество загрузки суспензии регулируется шайбой на сливе с возможностью плавного регулирования расхода в процессе работы.
Признанным в мире производителем этих Ц является немецкая фирма SIEBTECHNIK, создающая и другие виды и конструкции промышленных центрифуг.
Рекомендуем к чтению: силосы для цемента
Комментарии отключены.