Центрифугирование

Формат документа: doc
Размер документа: 0.2 Мб




Прямая ссылка будет доступна
примерно через: 45 сек.



  • Сообщить о нарушении / Abuse
    Все документы на сайте взяты из открытых источников, которые размещаются пользователями. Приносим свои глубочайшие извинения, если Ваш документ был опубликован без Вашего на то согласия.

Информационные материалы к теме Центрифугирование

Конструкции центрифуг, применяемых, в промышленности, многочисленны и разнообразны и рассматриваются в специальной литературе.

Трехколонная фильтрующая центрифуга периодического действия с нижней опорой (рис. 6). Центрифуга снабжена цилиндрическим барабаном, состоящим из ступицы 1, днища 5, дырчатой обечайки 9 и бортового кольца (закраины) 11. К обечайке изнутри крепятся сетка и фильтровальная ткань. Барабан закрыт кожухом 10 и крышкой 12 с отверстием 13 для трубы ввода суспензии, с приводом 2 ленточного тормоза 4.
Барабан с валом и подшипниками, а также кожух с крышкой смонтированы на литой станине 6 со штуцером для отвода фильтрата. Станина 6 подвешена на трех литых колонках 8, установленных на общей опорной плите, при помощи трех тяг 7 с полушаровыми головками. На тяги насажены сжатые спиральные пружины, гасящие вибрацию барабана. Передача клиноременная.
Суспензия может загружаться на ходу; возможна промывка осадка. Выгрузка осадка осуществляется через верх барабана.
Применяются также и трехколонные центрифуги отстойного действия тех же типоразмеров, что и фильтрующие, имеющие измененное устройство барабана, который имеет сплошную обечайку 9.




Рис. 6. Конструкция трехколонной фильтрующей центрифуги периодического действия с нижней опорой:

1 — ступица барабана; 2 — привод тормоза;
3 — электродвигатель; 4 — тормоз; 5 — днище; 6 — станина;
7 — тяга подвеса; 8 — колонка; 9 — обечайка; 10 — кожух;
11 — бортовое кольцо; 12 — крышка;
13 — отверстие для загрузки суспензии

Подвесная центрифуга периодического действия с устройством для ручной нижней выгрузки осадка (рис. 7).
По трубопроводу 1 суспензия поступает в ротор 2 со сплошными стенками, укрепленный на конце вала 3. Под действием центробежной силы твердая фаза суспензии отбрасывается к стенке ротора и осаждается на ней, а жидкая фаза переливается через закраину барабана и поступает в пространство между барабаном и кожухом 4 и отводится через штуцер 6.
Для периодической выгрузки осадка поднимают коническую крышку 5.












Рис. 7. Конструкция подвесной фильтрующей центрифуги:
1 — трубопровод подачи суспензии; 2 — ротор со сплошными стенками; 3 — вал; 4 — неподвижный кожух; 5 — коническая крышка; 6 — штуцер для удаления жидкости.

Горизонтальная центрифуга с ножевым устройством для удаления осадка (рис. 8). Центрифуги этого типа подразделяются на отстойные и фильтрующие. На приведенном выше рисунке показана фильтрующая центрифуга. Особенностью представленной центрифуги является горизонтальное расположение вала и перфорированного ротора 1, а также ножа 4 для срезания осадка, который по наклонному желобу 5 направляется в канал 7 для удаления.
Гидравлический цилиндр 2 обеспечивает подъем ножа.
Существуют также фильтрующие центрифуги непрерывного действия вертикальные со шнековой выгрузкой осадка и горизонтальные с удалением осадка при помощи толкателя, возвратно-поступательно движущегося в барабане (пульсирующая выгрузка).





Рис. 8. Конструктивные элементы горизонтальной центрифуги с ножевым устройством для удаления осадка:

1 — перфорированный ротор; 2 — гидравлический цилиндр для подъема ножа;
3 — кожух; 4 — нож; 5 — наклонный желоб; 6 — штуцер для удаления фильтрата; 7 — канал для удаления осадка; 8 — труба для подачи суспензии.

Тарельчатые центрифуги. Из аппаратов для разделения эмульсий распространение получили тарельчатые центрифуги. На рис. 9 представлен барабан такой центрифуги. Он состоит из цилиндрического корпуса с конической крышкой, внутри которого размещен пакет, состоящий из большого числа тарелок — усеченных конусов тонкого листового металла, имеющих несколько отверстий по окружности. Тарелки собраны так, что их отверстия совпадают и образуют сквозные каналы, в которые поступает эмульсия из центрального патрубка. Эмульсия распределяется в тонких слоях (0,5—1,5 мм) между тарелками, что ускоряет ее разделение; тяжелая и легкая жидкости движутся в разные стороны (см. стрелки на рис. 9) и выводятся из барабана на разных уровнях.
Тарельчатые центрифуги могут быть полностью герметизированы.





Рис. 9. Конструкция барабана тарельчатой отстойной центрифуги для разделения эмульсий:

Потоки: I — эмульсия; II — легкая жидкость; III — тяжелая жидкость.

Трубчатые сверхцентрифуги. В основу конструкции так называемых трубчатых сверхцентрифуг положено следующее. Если в особо трудных случаях разделения необходимо увеличить центробежный фактор, то, как видно из уравнения (4), этого можно достичь увеличением либо D) либо п, так как при этом увеличивается окружная скорость W. Учитывая, что механические напряжения в корпусе барабана возрастают пропорционально квадрату окружной скорости, что является лимитирующим фактором, увеличение центробежного фактора разделения предпочтительнее обеспечить за счет увеличения числа оборотов при уменьшении диаметра барабана.
Использование этого принципа и привело к созданию сверхцентрифуг диаметром ротора не более 200 мм, с частотой вращения до 45 000 об/мин.
Для увеличения времени пребывания эмульсии в сверхцентрифуге высоту ротора принимают в несколько раз большей ее диаметра.
Конструкция такой центрифуги для разделения эмульсий представлена на рис. 10. Смесь вводится в ротор снизу через сопло, струя отражается от отбойного диска 9 к стенкам ротора.

Рис. 10. Конструкция трубчатой сверхцентрифуги для разделения эмульсий:
1,7 — станина с кожухом; 2 — крыльчатка; 3,5 — сборные коробки для разделения жидкостей; 4 — головка ротора; 6 — барабан (ротор); 8 — тормоз;
9 — отбойный диск; 10 — ввод эмульсии; 11 – днище ротора.

При вращении вставленная в ротор крыльчатка, состоящая из трех радиальных лопастей, препятствует отставанию жидкости от вращающегося ротора.
При соответствующем изменении головки ротора и периодической разгрузке осадка сверхцентрифуги применяются также и для разделения суспензий с незначительным содержанием твердой фазы.
При расчете расхода энергии на центрифугирование учитывают мощность, затрачиваемую на разгон барабана (с учетом находящейся в нем суспензии и продолжительности разгона), а также на преодоление трения вала в подшипниках и трения стенок барабана о воздух или газ, окружающий барабан.
При непрерывной подаче суспензии (эмульсии) энергий расходуется на работу, затрачиваемую на сообщение суспензии окружной скорости вращения.










5



5 4



X