Центрифуга з вібраційним вивантаженням осаду

Суспензія подається через завантажувальний пристрій 3 на фільтрувальний барабан 13, який приводиться в обертання через клинові ремені 12 від електродвигуна (рис. 2.24). При обертанні барабану суспензія фільтрується, рідина проходить через осад сита і отвори в барабані й через штуцер 8 виводиться з центрифуги. Від кривошипного валу 10 барабану центрифуги коливальний рух передається уздовж осі (вібрація), що сприяє пересуванню осаду по поверхні барабана і його вивантаженню. Осад потрапляє у вихідний канал. Шатун 11 пов'язаний з барабаном гумовими елементами 5. Між днищем барабану і шківом 9, а також між днищем і кільцем 6 розташовані два ряди пружних елементів 7. Кінець шатуна фіксується у внутрішньому кільці сферичного роликового підшипника 4. Зовнішній 1 і внутрішній 2 кожухи утворюють канал для видалення осаду.

Змінюючи амплітуду або частоту повздовжніх коливань, можна регулювати час перебування осаду в барабані.

 

Рис. 2.23. Центрифуга з відцентровим вивантаженням осаду:   1 – вал; 2 – направляючий пристрій; 3 – конічний перфорований барабан; 4 – кожух; 5 – лопатки.	Рис. 2.24. Центрифуга з вібраційним вивантаженням осаду:   1 – зовнішній кожух; 2 – внутрішній кожух; 3 – завантажувальний пристрій; 4 – роликовий підшипник; 5 – гумові елементи; 6 – кільце; 7 – пружні елементи; 8 – штуцер; 9 – шків; 10 – кривошипний вал; 11 – шатун; 12 – ремені; 13 – фільтрувальний барабан.

 

Триколонні, підвісна і горизонтальна автоматичні центрифуги

 

Триколонна центрифуга. Триколонні центрифуги випускаються з верхнім ручним вивантаженням осаду типу ТБ або ОТВ або зі шкребковим вивантаженням осаду. Чинник поділу для них Ф=800-965. Барабани бувають суцільні й перфоровані, D _б=600, 800, 1000 мм. Розташовані горизонтально і закріплені на трьох колонах. Застосовуються для відокремлення рідини від механічних домішок і розділення середньо- і крупнодисперсних суспензій, що потребують тривалого центрифугування. Випускаються центрифуги і з нижнім вивантаженням осаду. У таких центрифугах ротор суцільний і забезпечений вертикальними стінками, що запобігають руху рідини уздовж стінок. Усередині ротора розташований конус, призначен7ий для направлення суспензії до днища ротора. У центрифугах зі скребковим вивантаженням осаду останній зрізається при зниженні частоти обертання до 50-100 об./хв. Шкребок управляється пневматичним або гідравлічним пристроєм. Зрізаний осад випадає через нижню відкриту частину ротору. Завантаження центрифуги, промивка осаду, сушка і вивантаження проводиться автоматично.

Підвісна автоматична центрифуга. Вивантаження осаду проводиться з нижньої частини барабану. Ці конструкції відрізняються стійкістю і деякою свободою коливань барабану, відносно легким вивантаженням осаду, опора і привод не стикаються з рідиною і не піддаються корозії. Привод розташований у верхній частині барабану, який кріпиться консольно на вертикальному валу. Завантаження суспензії та вивантаження осаду відбувається періодично при пониженій швидкості ротора (до 300 об./хв. при завантаженні й до 50-100 об./хв. при вивантаженні). Такі центрифуги призначені для розділення суспензій, що потребують короткого циклу центрифугування. Не дивлячись на низьку вологість осаду і його ретельну промивку, центрифуга має непродуктивні витрати енергії і часу, пов'язані з циклічністю роботи.

Горизонтальна автоматична центрифуга. Барабан центрифуги розташований горизонтально і укладений в кожух (тип АГ або АОГ, D _б =800, 1200, 1800 мм; Ф=1300; 810; 520 відповідно). Центрифуги з перфорованим барабаном призначені для розділення середньо- і крупнодисперсних суспензій, зернистих, кристалічних і коротковолокнистих матеріалів, для яких подрібнення осаду при вивантаженні припустиме. Центрифуги з суцільним барабаном застосовують для виділення твердої речовини з суспензій, що важко фільтруються, середньої дисперсності. Завантаження і вивантаження відбуваються автоматично, без зупинки або зниження швидкості. Знімання осаду проводиться ножем, керованим гідропристроєм.

 

Сепаратори

 

Сепараторами називають осаджувальні надцентрифуги, призначені для розділення стійких емульсій і освітлювання тонких низькоконцентрованих суспензій з розмірами частинок d <0,1 мкм.

Сучасні конструкції сепараторів мають гнучкі вали, які спираються на пружні опори, тому їхні ротори є такими, що самобалансуються, а це дозволяє збільшити частоту обертання.

Розрізняють роздільні й освітлювальні сепаратори: перші призначені для розділення стійких емульсій і мають пристрої для відведення легкої і важкої рідини; другі використовують для освітлювання суспензій, осад при цьому видаляється при зупинці сепаратору, або автоматично на ходу. За внутрішньою будовою їх поділяють на однокамерні, тарілчасті й багатокамерні. Для сепараторів фактор поділу Ф=6000-10000.

Однокамерний освітлювальний сепаратор (рис. 2.25). Барабан складається з циліндричної основи 7 з увігнутим днищем і внутрішньою маточиною; він закривається конічною кришкою 3. Розведена суспензія поступає по трубі 1 в завантажувальну лійку, а потім в нижню периферійну частину робочої порожнини барабану. Заповнивши порожнину до краю отвору в конічній кришці, рідина переливається через борт і відцентровою силою викидається у вловлювач 2, звідки самопливом через патрубок 12 виводиться з сепаратору. Тверді частинки під дією відцентрових сил утворюють осад на поверхні барабану (частково на кришці), після його накопичення сепаратор зупиняють і осад видаляють. Для полегшення складання і розбирання деталі барабан скріпляють різьбовим затяжним кільцем 5 (гайка), герметичність з'єднання забезпечується кільцем ущільнювача 4. Маточина барабану встановлена на верхній конічний кінець валу 8 і закріплена глухою гайкою 6. Обертання рідини забезпечується ребрами 10. Однакові частоти обертання рідини і барабану забезпечують радіальні перегородки 9.

Однокамерний поділяючий сепаратор (рис. 2.26). Емульсія по трубі 1 поступає в завантажувальну лійку 5, а потім між лійкою і днищем основи барабану – в середню частину простору сепарації. При обертанні в барабані утворюються два шари рідини з поверхнею поділу між ними. Біля стінки барабану розташовується шар важкої рідини, яка по кільцевому каналу між кришкою 3 і розділовою тарілкою 4 поступає в нижню порожнину збірника 2 і через штуцер 7 виводиться з сепаратору. Ближче до осі обертання розташовується шар легкої рідини, яка по горловині розділової тарілки поступає в її циліндричну частину і через отвори (сопла) витікає у верхню частину збірника 2 і видаляється через штуцер 8. Радіуси зливу розраховують для відцентрових екстракторів, з урахуванням того, що поверхня розділу а розташовується в середній частині простору сепарації. Тверда фаза поступово осідає на стінці барабану. Осад видаляють після зупинки і розбирання сепаратору. До поверхні конічної кришки 3 кріпляться ребра 6, які забезпечують обертання важкої рідини.

 

Рис. 2.25. Однокамерний освітлювальний сепаратор:   1 – завантажувальна труба; 2 – вловлювач; 3 – конічна кришка; 4 – ущільнююче кільце; 5 – різьбове затяжне кільце; 6 – глуха гайка; 7 – циліндрична основа; 8 – вал; 9 – радіальні перегородки; 10 – ребра; 11 – завантажувальна лійка; 12 – патрубок.	Рис. 2.26. Однокамерний поділяючий сепаратор:   1 – завантажувальна труба; 2 – збірник; 3 – конічна кришка; 4 – тарілка; 5 – завантажувальна лійка; 6 – ребра; 7, 8 – патрубки; а – поверхня поділу рідин.

 

Освітлювальний тарілчастий сепаратор (рис. 2.27). Пакет тарілок 10 надітий на горловину завантажувальної лійки і затиснений в осьовому напрямі між розтрубом лійки і конічною кришкою барабану (у поділяючих сепараторах) або розділовою тарілкою (у розділових сепараторах). Зовнішню поверхню горловини називають тарілкоутримувачем 8; на ній є поздовжні пази змінної глибини. Суспензія по трубі 2 подається в завантажувальну лійку, проходить по каналу, утвореному лійкою і маточиною, а потім поступає у внутрішню порожнину тарілкоутворювача, а з неї, розділившись на паралельні потоки, рухається до периферійної частини тарілок в міжтарілчастих зазорах. При обертанні на нижній частині тарілок осідають тверді частинки, важчі, ніж рідина, вони ковзають по тарілках назустріч рідині, при цьому кут нахилу тарілок складає 35-45°. Частинки, які зісковзують, накопичуються біля стінок барабану. Освітлена рідина із зазорів по пазах тарілкоутримувача поступає в горловину кришки барабану, а з неї – в напірну камеру 7, яка закрита кришкою 5 і затиснена затяжним кільцем (гайкою) 6. Усередині камери поміщений напірний диск 4, що складається з двох дисків з лопатками і отворами, розташованими між лопатками. Верхній диск має більший отвір, закритий патрубком, отвір нижнього диска меншого діаметру закритий трубою 2. Рідина, яка поступає в камеру 7, утворює біля стінки кільцевий шар, що обертається разом з камерою; з цього шару вона лопатками подається в патрубок, звідки відводиться через штуцер 1. Центральна частина барабану сполучається з атмосферою через трубки 3. Барабан закривається кришкою 9. Для більш концентрованих суспензій розроблені сепаратори з вивантаженням осаду на ходу через сопло 11. При цьому з осадом видаляється частина рідини. Для тарілчастих сепараторів потрібне періодичне розбирання і очищення.

У поділяючих сепараторах емульсія підводиться в середню частину пакету тарілок, для чого вони забезпечені співпадаючими отворами від трьох до восьми по колу, утворюючи вертикальні канали. Відсепарована рідина може відводитися так само, як і в однокамерному сепараторі, або напірними дисками.

 

Рис. 2.27. Освітлювальний тарілчастий сепаратор:   1 – штуцер; 2 – труба; 3 – трубки; 4 – напірний диск; 5 – кришка; 6 – затяжне кільце; 7 – камера; 8 – тарілкоутворювач; 9 – кришка; 10 – пакет тарілок; 11 – сопло.	Рис. 2.28. Чотирикамерний сепаратор:   1 – вставлені тонкостінні циліндри; 2 – приводний вал черв’ячної передачі; 3 – вал; 4 – циліндричний барабан; 5 – напірний диск; 6 – кришка.

 

Багатокамерні сепаратори (рис. 2.28) використовуються для освітлювання низькоконцентрованих суспензій. Має короткий циліндричний барабан 4 з плоским днищем і кришкою 6. Барабан встановлений на вертикальному валу 3, який обертається від приводного валу 2 через підвищуючи черв'ячну передачу. Для зменшення шляху осадження частинок усередині барабану є вставки 1 у вигляді тонкостінних циліндрів з бортами. Вони утворюють послідовно сполучені окремі камери осадження. Відсепарована рідина відводиться напірним диском 5. Оскільки середні радіуси камер не однакові, то розрізняються їхні ефективні фактори поділу, площі прохідного перерізу і осьові швидкості потоків, тому в центральних камерах осідають крупні частинки, а в периферійних – дрібні. Багатокамерні сепаратори придатні для класифікації суспензій за розмірами частинок.

 

 

Мішалки для рідини