ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 58
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Недостаткам такого типа центрифуги:
1. трудоёмкаяручная выгрузка осадков сверху;
2. малая доступность для осмотра основных её узлов;
. коррозия под действием проливающейся жидкости.
Этих недостатков в известной мере лишена висячая центрифуга с нижней выгрузкой (рисунок 1.3.1.1.б).
Барабан 1 такой центрифуги подвешен к нижнему концу вала 2, имеющего верхнюю коническую или шаровую опору 3. Барабан не имеет глухого днища; боковая стенка барабана соединяется внизу несколькими рёбрами 4 с его втулкой. Разгрузочные отверстия, находящиеся между рёбрами, во время фугования закрывают съёмным колпаком 5; подвешенным на цепи. При выгрузке центрифуги колпак приподнимают или извлекают из барабана и осадок проталкивают вручную вниз.
- барабан; 2 - вал; 3 - опора вала; 4 - ребра барабана; 5 - колпак.
Рисунок 1.3.1.1.б - Висячая центрифуга с нижней выгрузкой
Достоинства висячей центрифуги:
Устойчивость и некоторая свобода колебаний барабана
Легкая и быстрая выгрузка осадка
Опора и привод не подвергаются коррозии.
Выгрузка осадка с минимальной затратой физического труда достигается в саморазгружающихся центрифугах (рисунок 1.3.1.1.в, слева показана загрузка барабана, справа - выгрузка осадка).
1 - барабан; 2 - вал; 3 - распределительный диск.
Рисунок 1.3.1.1.в - Саморазгружающаяся центрифуга
Осадок удаляется из них под действием сил тяжести. Нижняя часть барабана 1 имеет коническую форму с углом наклона, превышающим угол естественного откоса материала. При остановке барабана осадок сползает с его стенок и удаляется из центрифуги. Исходная суспензия загружается на распределённый диск 3 при вращении барабана с пониженной скоростью. В остальном они похожи с висячими центрифугами с нижней выгрузкой.
Фильтрующие центрифуги с ручной и гравитационной выгрузкой имеют следующие достоинства сравнительно с аналогичными центрифугами отстойного типа:
низкая конечная влажность осадка;
возможность тщательной промывки осадка.
.3.1.2 Автоматические центрифуги периодического действия с ножевым съемом осадка на ходу
В таких центрифугах загрузка и разгрузка происходит автоматически, без остановки или снижения скорости барабана. Разгрузка на ходу производится при помощи ножа, который перемещается вверх и вниз независимо от барабана и срезает осадок. Подача суспензии, фугование и снятие осадка осуществляется последовательно друг за другом, смена и длительность отдельных операций регулируется специальным автоматическим устройством. Такие центрифуги изготавливаются только с горизонтальным валом.
Горизонтальная автоматическая центрифуга (рисунок1.3.1.2.а) имеет дырчатый барабан 1, расположенный между подшипниками горизонтального вала 2. Суспензия подаётся по трубе 3, ввод и прекращение подачи суспензии производится при помощи клапана 4, работой которого управляет гидравлический цилиндр 5. Такой же цилиндр приводит в движение нож 6 для снятия осадка, масло поступает под поршень цилиндра или сверху него.
Осадок выгружается по крутому наклонному желобу 7 под действием собственной тяжести; выгрузка облегчается благодаря частым ударам по желобу пневматического молотка 8.
1 - барабан; 2 - горизонтальный вал; 3 - труба для подачи суспензии; 4-клапан; 5 - масляный цилиндр; 6 - нож; 7 - желоб; 8 - пневматический молоток.
Рисунок 1.3.1.2.а - Горизонтальная автоматическая центрифуга
Достоинства автоматических центрифуг:
устранение непроизводственных затрат времени и энергии, связанных с остановкой или торможением барабана для разгрузки
полная автоматизация процесса.
Недостаток: измельчение осадка при съёме его ножом.
.3.1.3 Центрифуги непрерывного действия с выгрузкой пульсирующим поршнем
В центрифуге этого типа суспензия подается непрерывно, осадок периодически вталкивается поршнем - толкателем из дырчатого барабана, расположенного на горизонтальном валу (рисунок 1.3.1.3.а).
Внутри барабана 1 вдоль его оси перемещается поршень толкатель 2, который укреплён на конце штока 7. шток находится внутри полого вала 5, вращается вместе с ним и одновременно совершает возвратно - поступательно движение. Суспензия подводится в конус 3 и через отверстия в нём поступает в барабан, покрытый изнутри металлическим щелевым ситом 4. слой осадка, отлагающийся на сите, перемещается поршнем - толкателем 2 к открытому концу барабана, через который часть осадка выгружается в кожух 12.
1 - барабан; 2 - поршень-толкатель; 3 - приемный конус; 4-сито; 5 - полный вал; 6 - ползун; 7 - шток; 8 - распределитель; 9 - цилиндр; 10 - поршень; 11 - шестеренчатый насос; 12 - кожух.
Рисунок 1.3.1.3.а - Центрифуга непрерывного действия с выгрузкой пульсирующим поршнем
За каждый рабочий ход выгружается такое количество осадка, которое соответствует длине хода поршня. Когда поршень движется в обратном направлении, на освобождающей при этом поверхности сита 4 образуется новый слой осадка. При следующем рабочем ходе поршня из барабана выталкивается новая порция осадка и т.д. по 10 - 16 ходов в минуту.
Направление движения поршня изменяется автоматически посредством ползуна 6, который, перемещаясь с штоком 7, открывает и закрывает переключающийся клапан; через этот клапан в золотник поступает масло. Золотник, в свою очередь, управляет поступлением масла в два распределителя 8. Масло, нагнетаемое шестеренчатым насосом 11, поступает через распределители попеременно в правую и левую полости цилиндра 9 и давит на поршень 10, вызывая возвратно-поступательное движение толкателя. В случае необходимости в барабан через специальную трубу подводится вода для промывки осадка.
Достоинства:
1. непрерывность действия;
2. маленькое измельчение осадка и разрезание волокон.
Недостатки:
1. загрязнение фугата осадком;
2. большой расход энергии;
. быстрый износ фильтровальной перегородки.
Повышению производительности центрифуг непрерывного действия, без снижения эффекта разделения, способствует увеличение длины барабана. В связи с этим в последнее время получили распространение центрифуги с пульсирующей выгрузкой осадка и многоступенчатым барабаном (рисунок 1.3.1.3.б).
Такие центрифуги были введены в обращение с целью повышения производительности центрифуг непрерывного действия, без снижения эффекта разделения. Этого удалось добиться, благодаря увеличению длины барабана.
Такая центрифуга состоит из нескольких последовательно включённых центрифуг с пульсирующей выгрузкой осадка, имеющих относительно короткие барабаны, смещенные друг относительно друга по общей оси. Разделяемая суспензия последовательно проходит все барабаны, которые совершают возвратно поступательные движения вдоль оси. Торцевая кромка одного барабана служит поршнем толкателем для разгрузки осадка из следующего барабана.
1 - барабан первой ступени; 2 - барабан второй ступени; 3 - барабан третьей ступени; 4-барабан четвертой ступени; 5 - гидравлический привод; 6 - труба для подачи промывной воды.
Рисунок 1.3.1.3.б - Многоступенчатая центрифуга непрерывного действия с пульсирующей выгрузкой осадка
Специальным поршнем - толкателем осадок выталкивается только из барабана первой ступени. В центрифугах с многоступенчатым барабаном достигается эффективное разделение труднофильтровываемых суспензий, при разделении которых требуется продолжительное фугование. Переходя из одной ступени в другую, осадок разрыхляется и благодаря этому дополнительно подсушивается, что способствует повышению производительности центрифуги.
.3.1.4 Центрифуги непрерывного действия со шнековой выгрузкой
Выгрузка осадка при помощи шнека производится в горизонтальных центрифугах отстойного типа (рисунок 1.3.1.4).
Глухой барабан 8 такой центрифуги имеет коническую или цилиндрическо - коническую форму и вращается на полых цапфах 1. Внутри барабана 3 более медленно вращается шнек 5 с полым валом, цапфы которого находятся внутри цапф барабана 3. Суспензия подается по трубе 6 и через отверстия 4 поступает в наружный барабан. В некоторой части объёма барабана, у более широкого конца, происходит отстаивание суспензии, причём жидкость, переливается через окна 7 в торцевой стенке барабана, а осадок медленно перемещается шнеком к разгрузочным окнам 9 в противоположенном конце барабана. При движении осадка в незаполненной суспензией части барабана 3 осадок дополнительно обезвоживается.
1 - полая цапфа; 2 - кожух; 3 - барабан; 4-отверстие для суспензии; 5 - барабан-шнек; 6 - труба для суспензии; 7 - окно для фугата; 8 - труба для подачи промывочной воды; 9 - окно для выгрузки осадка.
Рисунок 1.3.1.4 - Горизонтальная центрифуга непрерывного действия со шнековой выгрузкой
Перемещение осадка происходит в результате того, что шнековый барабан 5 делает меньше оборотов в 1 минуту, чем барабан 3, вращаясь с ним в одинаковом направлении. В случае необходимости осадок промывается в конце зоны отстаивания водой, подаваемой по трубе 8. После подсушки осадок удаляется через окна 9 в неподвижный кожух 2, в котором имеются отдельные камеры для отвода осадка и фугата.
Достоинства:
1. высокая производительность;
2. пригодность для разделения суспензий с высоким содержанием твёрдого мелкоизмельченного вещества;
. пригодность для классификации.
Недостатки:
1. высокий расход энергии на перемещение осадка и на потери в дифференциальном редукторе;
2. значительное измельчение осадка;
. загрязнение фугата мелкоизмельчёнными частицами твёрдой фазы.
.3.1.5 Центрифуги непрерывного действия с инерционной выгрузкой
Если угол наклона вертикального конического барабана к его оси больше угла трения осадка, то последний под действием центробежной силы может перемещаться вдоль образующей барабана к его основанию и удаляться из центрифуги. Этот принцип положен в основу конструкций непрерывно действующих центрифуг с инерционной выгрузкой (рисунок 1.3.1.5).
1 - барабан; 2 - тормозящий шнек; 3 - кожух; 4 - канал для отвода фугата; 5 - канал для удаления осадка.
Рисунок 1.3.1.5 - Непрерывнодействующая вертикальная центрифуга с инерционной выгрузкой
В центрифуге такого типа обрабатываемая суспензия поступает сверху в конический фильтрующий барабан 1,внутри которого вращается тормозящий шнек 2. шнек вращается медленнее барабана и потому замедляет движение осадка, перемещение которого определяется скоростью вращения шнека относительно барабана. Таким способом увеличивается продолжительность фугования и повышается степень разделения. Обезвоживанию осадка способствует также утоньшение его слоя по мере перемещения вниз. Осадок удаляется через канал 5, фугат отводится от кожуха 3 через канал 4.
.3.2 Сверхцентрифуги
Для разделения тонких суспензий и эмульсий требуется воздействие весьма значительных центробежных сил. В этих случаях применяются сверхцентрифуги, которые делятся на трубчатые сверхцентрифуги и жидкостные сепараторы.
.3.2.1 Трубчатые сверхцентрифуги
Трубчатая сверхцентрифуга имеет глухой барабан в виде трубы небольшого диаметра (до 200мм), который в несколько раз меньше ее длины.
При такой форме барабана удается значительно увеличить число его оборотов, т. е. создать большую центробежную силу без чрезмерного увеличения напряжения в стенках барабана.
В трубчатой сверхцентрифуге (рисунок 1.3.2.1, справа) обрабатываемая жидкость поступает внутрь быстровращающегося барабана 5 (8000-45000 об/мин) по трубке 1, ударяется об отражатель2 и отбрасывается на стенки барабана. Чтобы жидкость не отставала от стенок, в барабане установлена длинная крестовина4.