ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Назначения и тийовые конструкции центрифуг из "Расчет гидромеханических машин и аппаратов" Под центрифугированием понимают процесс разделения неоднородных систем, в частности, змульсий и суспензий, в поле центробежных сил с использованием сплошных или проницаемых для жидкости перегородок. Процессы центрифугирования проводятся в машинах, называемых центрифугами. [c.24] Центрифуга представляет собой в простейшем виде вертикальный цилиндрический ротор со сплошными или перфорированными боковыми стенками. Ротор укрепляется на вертикальном валу, который приводится во вращение электродвигателем, и помешается в соосный цилиндрический неподвижный кожух, закрываемый съемной крышкой на внутренней поверхности ротора с перфорированными стенками находится фильтровальная ткань или тонкая металлическая сетка. [c.24] Под действием центробежных сил суспензия разделяется на осадок и жидкую фазу, называемую фугатом. Осадок остается в роторе, а жидкая фаза удаляется из него. [c.24] В отстойных центрифугах со сплошными стенками производят разделение эмульсий и суспензий по принципу отстаивания, причем действие силы тяжести заменяется действием центробежной силы. [c.24] В фильтрующих центрифугах с проницаемыми стенками осуществляют процесс разделения суспензий по принципу фильтрования, причем вместо разности давлений используется действие центробежной силы. [c.24] В отстойной центрифуге разделяемая суспензия или эмульсия отбрасывается центробежной силой к стенкам ротора, причем жидкая или твердая фаза с большей плотностью располагается ближе к стенкам ротора, а другая фаза с меньшей плотностью размещается ближе к его оси. Осадок (или фаза с большей плотностью) образует слой у стенок ротора, а фугат переливается через верхний край ротора. [c.24] Таким образом, общие закономерности центрифугирования имеют сходство с закономерностями отстаивания и фильтрования. Однако процессы в отстойных и фильтрующих центрифугах сложнее,соответствующих процессов в отстойниках и фильтрах. Это обусловлено тем, что в центрифугах вместо силы тяжести и разности давлений действует центробежная сила, достигающая значительной величины, а вместо плоских слоев жидкости и осадка образуются слои с цилиндрическими граничными поверхностями, усложняющими зависимость процесса от геометрических факторов. [c.25] Разделение эмульсий в отстойных центрифугах обычно называют сепарацией, а устройства, в которых осуществляется этот процесс, сепараторами. Примером такого процесса является отделение сливок от молока. [c.25] При разделении суспензий в отстойных центрифугах различают процессы центробежного осветления и центробежного отстаивания. В первом случае из жидкости удаляются твердые примеси, содержащиеся в ней в незначительном количестве, например, при осветлении лаков и смазочных масел. Во втором случае разделяется суспензия, в большом количестве содержащая твердую фазу, в частности, суспензия угля в воде. [c.25] Разделение суспензий в фильтрующих центрифугах называют центробежным фильтрованием. Примером такого процесса является отделение маточного раствора от нитрозофенола. Аналогично процессам разделения суспензий на фильтрах на фильтрующих центрифугах могут последовательно выполняться операции фильтрования с образование.м осадка, промывки и отжима его с целью уменьщения влажности. [c.25] Процессы центрифугирования осуществляются периодически или непрерывно. [c.25] В связи со сложностью закономерностей центрифугирования и разнообразием конструкций применяемых на практике центрифуг разработка теории процесса и точных методов расчета его затруднительна. Следует считать, что наиболее надежные данные для расчета процесса центрифугирования можно получить на основании опытов по разделению данной эмульсии или суспензии на небольшой центрифуге, конструктивно по возможности воспроизводящей рассчитываемую. Однако в настоящее время установлены основные закономерности, характеризующие процессы центробежного отстаивания и центробежного фильтрования и позволяющие наметить оптимальные условия работы центрифуг. [c.26] Фильтрующие центрифуги применяют для разделения сравнительно крупнодисперсньгх суспензий кристаллических и аморфных продуктов, отстойные предназначены для разделения плохо фильтрующихся суспензий, эмульсий, а также для разделения суспензий по крупности частиц твердой фазы. Одним из основных критериев оценки эффективности работы центрифуг является фактор разделения Фр. Он показывает, во сколько раз центробежное ускорение, развиваемое в данной центрифуте, больше ускорения свободного падения. Чем больше Фр, тем интенсивнее проходит процесс центрифугирования. [c.26] На работу центрифуг существенно влияет вязкость жидкой фазы. С увеличением этого параметра производительность центрифуги уменьшается, поэтому 8 некоторых случаях производят подогрев суспензий. [c.26] Кратко остановимся на конструкциях наиболее часто встречающихся центрифуг. [c.27] Это периодически действуюище центрифуги, подвешенные на трех колонках (опорах). Они применяются для разделения среднедисперсных и крупнодисперсных суспензий, требующих длительного центрифугирования. Недостатками этих центрифуг являются тяжелая ручная выгрузка, малая доступность подшипников привода и тормоза, а также их доступность коррозии (рисунок 2.1). [c.27] Указанные недостатки в некоторой мере устранены в трехколонных центрифугах с нижней выгрузкой осадка. Новейшие конструкции этих машин оборудованы скребками. Скребок управляется гидравлическим или пневматическим устройством, осуществляющим его радиально-поворотную подачу. Загрузка центрифуги продуктом, промывка осадка, сушка и выгрузка его из ротора производятся авгоматически при различных скоростях вращения ротора и регулируются с помощью реле времени. [c.27] Образующийся в барабане осадок транспортируется шнеком к выгрузочным окнам в узкой части наружного барабана. Жидкая фаза проходит к сливным окнам в правой торцовой стенке. Осадок и слив выводятся из кожуха через отдельные бункеры. [c.28] Эти центрифуги отличаются высокой производительностью и пригодны для обработки мелкоизмельченных материалов с высоким содержанием твердой фазы. Недостатками шнековых осадительных центрифуг являются сравнительно высокий расход энергии, значительное измельчение осадка и загрязнение слива мелкоиз.мельченной твердой фазой. [c.28] Для разделения очень тонких суспензий и эмульсий, а также для очистки шлаков и масел в химической промышленности применяют сверхцентрифуги. Преимущества этих машин - высокая интенсивность разделения, компактность и герметичность. Это очень удобно для обработки горячих и вредных жидкостей. Из недостатков сверхцентрифуг следует отметить их небольшую емкость и периодичность действия. [c.29] Вернуться к основной статье