Тысячи разнообразных центрифуг
Совершенствование конструкций центрифуг и технологии центрифугирования идёт по следующим направлениям: повышение фактора разделения; увеличение срока службы основных узлов центрифуг; повышение производительности по твёрдому; снижение влажности осадка и уноса твёрдого в фугат.
Принцип действия центрифуги.
Центрифугирование — разделение неоднородных систем (напр., жидкость — твердые частицы) на фракции по плотности при помощи центробежных сил. Центрифугирование осуществляется в аппаратах, называемых центрифугами. Центрифугирование применяется для отделения осадка от раствора, для отделения загрязненных жидкостей, производится также центрифугирование эмульсий (напр., сепарирование молока).
Для исследования высокомолекулярных веществ, биологических систем применяют ультрацентрифуги. Центрифугирование используют в химической, атомной, пищевой, нефтяной промышленностях.
Центрифу́га — устройство, (машина или прибор), служащее для разделения сыпучих тел или жидкостей различного удельного веса и отделения жидкостей от твёрдых тел путем использования центробежной силы. При вращении в центрифуге частицы с наибольшим удельным весом располагаются на периферии, а частицы с меньшим удельным весом — ближе к оси вращения. Центрифуги применяются в лабораторной практике, в сельском хозяйстве для очистки зерна, выдавливания мёда из сот, выделения жира из молока[1] (см. сепаратор), в промышленности для обогащения руд, в крахмало-паточном производстве, в текстильном производстве, в прачечных для отжима воды из белья и т. п. Газовые центрифуги со скоростью вращения около 60 000 об./мин применяются для разделения изотопов урана, находящихся в газе — гексафториде урана UF6.
Центрифуга работает следующим образом. Питание вводится внутрь шнекового барабана и через отверстия в последнем поступает в полость осадительной (сплошной) секции ротора, где под действием центробежной силы принимает форму жидкостного стакана. Частицы твердой фазы осаждаются на поверхности ротора. Жидкая фаза с наиболее тонкими частицами твёрдой фазы (крупностью менее 40-60 мкм) самотёком удаляется из ротора через сливные окна в камеру кожуха для приёма фугата осадительной секции. Образовавшийся осадок транспортируется витками шнека сначала по осадительной секции ротора, а затем через коническую переходную часть поступает в фильтрующую секцию (перфорированную или снабжённую фильтрующей сеткой).
Курсовая работа центрифуга
... работы центрифуг является индекс производительности, характеризующий относительную разделяющую способность центрифуги. Его рассчитывают по формуле: =2πrртLFr , где L - длина ротора центрифуги периодического действия или цилиндрической части ротора шнековой центрифуги; Fr – фактор разделения ...
В этой секции обезвоживание осадка осуществляется за счёт уплотнения. Жидкая фаза проходит через отверстия в роторе и удаляется через камеру фугата фильтрующей секции. Обезвоженный осадок через разгрузочные окна поступает в камеру кожуха центрифуги и затем выгружается наружу. Фугат осадительной секции направляется, как правило, на сгущение вместе с тонкими шламами. Фугат фильтрующей секции, содержащий более крупные частицы и имеющий на порядок более высокое содержание твёрдого по сравнению с фугатом осадительной секции, может добавляться к питанию центрифуги, либо направляться на дальнейшую обработку (сгущение, классификацию и т.д.).
Последнее представляется более целесообразным, поскольку исключается циркулирующий поток.
Классификация.
В Советском Союзе и за рубежом изготовляется большое количество центрифуг различных конструкций. Все они могут быть классифицированы по таким характерным признакам, как технологическое назначение, способ выгрузки осадка, конструкция опор и расположение оси ротора.
В зависимости от технологического назначения, или принципа разделения, различают следующие типы центрифуг:
1) фильтрующие — для разделения сравнительно грубодисперсных суспензий с кристаллической или аморфной твердой фазой, а также для отделения влаги от штучных материалов; применение таких центрифуг обеспечивает наименьшее
2) отстойные и осветляющие — для
3) разделяющие (сепарирующие) — для разделения эмульсий;
4) комбинированные, в которых сочетаются два
По основному конструктивному признаку центрифуги бывают:
1)с горизонтальным валом, имеющим жесткие или упругие опоры; ротор может быть расположен между опорами или на консоли (горизонтальные центрифуги);
2)с вертикальным валом, имеющим жесткие опоры (вертикальные центрифуги);
3)с наклонным валом, имеющим жесткие опоры (наклонные центрифуги);
4)с вертикальным валом, имеющим упругую верхнюю опору и жесткую шарнирную нижнюю опору; ротор закрепляется на верхнем конце вала (вертикальные с подпертым валом и упругой верхней опорой);
5)с вертикальным валом, подвешенным на верхней шарнирной упругой опоре; ротор закрепляется на нижнем конце вала (подвесные центрифуги с верхним приводом);
6)с вертикальным валом, опоры которого помещены в общий жесткий корпус, подвешенный на трех колонках; ротор закреплен на верхнем конце вала (маятниковые центрифуги);
7)с вертикально подвешенным длинным трубчатым ротором (вертикальные трубчатые центрифуги).
Центрифуги периодического действия
... осадок выгружается непрерывно без остановки ротора. Выгрузка с помощью вибрации. В центрифугах непрерывного действия осадок выгружается вследствие колебаний конденсного ротора в осевом направлении. При этом осадок непрерывно выгружается из ротора при рабочем числе оборотов. 5. По ...
По способу выгрузки осадка центрифуги подразделяются
1)с ручной выгрузкой через верхний борт; осадок выгружают без применения специальных механизмов после полной остановки ротора;
2)с ручной выгрузкой через днище — без применения специальных механизмов после полной остановки ротора;
3)с ручной выгрузкой и разборкой ротора; осадок выгружается без применения специальных механизмов после полной остановки ротора;
4)с контейнерной, или кассетной, выгрузкой — с помощью специальных съемных контейнеров, мягких или жестких кассет и т. п.;
5)с ножевой выгрузкой; осадок выгружается ножом или скребком специального механизма на ходу при полном или уменьшенном числе оборотов ротора;
6)с гравитационной выгрузкой (саморазгружающиеся); осадок выгружается под действием собственного веса во время остановки ротора;
7)со шнековой выгрузкой — с помощью шнека, вращающегося относительно ротора непрерывно при непрерывной работе машины;
8)с поршневой выгрузкой осадка толкателем, совершающим возвратно-поступательное (пульсирующее) движение вдоль оси ротора при непрерывной работе машины;
9)с центробежной (инерционной) выгрузкой; осадок выгружается под действием центробежных сил непрерывно при непрерывной работе машины;
10)с вибрационной выгрузкой; осадок выгружается непрерывно под действием колебаний вращающегося ротора;
11)с вибрационно-поршневой выгрузкой; осадок выгружается непрерывно под действием колебаний вращающегося ротора и толкания осадка поршнем;
12)с гидравлической выгрузкой; влажный осадок и жидкая фаза выгружаются через сопла или отверстия ротора при рабочей скорости последнего.
В зависимости от степени герметизации, взрывозащищенности и соблюдения специальных требований (модификации) различают следующие исполнения центрифуг:
1)негерметизированное — без специальных уплотнительных устройств, изолирующих рабочие полости машины от внешней среды, с 2)электрооборудованием обычного исполнения. Применяется для обработки нетоксичных, нелетучих, огне- и взрывобезопасных продуктов во взрывобезопасных производствах;
3)негерметизированное со взрывозащищенным электрооборудованием — без специальных уплотнительных устройств, изолирующих рабочие полости машины от внешней среды, с электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении. Применяется для обработки нетоксичных, нелетучих, огне- и взрывобезопасных продуктов во взрывоопасных производствах;
4)герметизированное взрывозащищенное — с изоляцией рабочих полостей машины от внешней среды, электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении и поддувом инертного газа под избыточным давлением от 0,01 до 0,1 кгс/см2 в полость кожуха. Применяется в огне- и взрывоопасных производствах;
5)герметизированное — с изоляцией внутренних рабочих полостей кожуха от внешней среды и электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении. Применяется для работы под избыточным давлением более 0,1 кгс/см2;
6)с обогревом или охлаждением — со специальными устройствами для подогрева (охлаждения) кожуха или ротора машины и с электрооборудованием в обычном исполнении;
7)с обогревом или охлаждением — со специальными устройствами для подогрева или охлаждения кожуха или ротора машины и с электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении;
8)капсулированное — вся машина, за исключением привода, помещена в герметичную оболочку;
9)специальное — для работы в специальных условиях.
Обезвоживание концентратов и промежуточных продуктов гравитационного обогащения на фильтрующих центрифугах
Технологические показатели работы Ф.Ц. отечественного производства
| Наименование показателей | Типоразмеры центрифуг | |||
| ФВШ-950 | ФВВ-100 | ФГВ-132 | ФВИ-100 | |
| Влажность питания, % | не более 30 | не более 30 | не более 30 | не более 30 |
| Содержание класса -0,5 мм в питании, % | не более 10 | не более 10 | не более 10 | не более 10 |
| Частота вращения ротора, об/мин | 600 | 420 | 300–350 | 420 |
| Фактор разделения | 190 | 100 | 67–90 | 100 |
| Влажность обезвоженного осадка, % | 7,0–8,5 | 8,0–10,0 | 7,0–9,0 | 8,0–10,5 |
| Производительность по твёрдому, т/ч | до 80 | 80–100 | до 250 | до 80 |
| Унос твёрдого в фугат, % | не более 3 | не более 3 | не более 3 | не более 3 |
