ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Центрифуги с пульсирующей выгрузкой осадка из "Центрифугирование" Центрифуга имеет ротор 10, укрепленный на конце горизонтального полого вала 7, приводимого во вращательное движение электродвигателем через клиноременную передачу 3. Ротор состоит из обечайки и днища, соединенных между собой. В ротор запрессовано щелевидное сито. Внутри ротора расположен толкатель 8, который, помимо вращательного, совершает также и возвратно-поступательное движение, осуществляемое давлением масла на поршень 2, соединенный штоком 6 с толкателем 8. Толкатель предназначен для продвижения осадка по щелевидному ситу ротора. Конический питатель предназначен для равномерной подачи суспензии в центрифугу из загрузочной трубы 11. Для управления движением толкателя имеется гидравлическая система. [c.337] В зарубежной промышленности получила широкое распространение конструктивная схема однокаскадной центрифуги фирмы Альфа-Лаваль с гидравлическим приводом толкателя. [c.338] Поскольку угол наклона образующей конического участка меньше угла трения осадка, последний несколько задерживается в этой части ротора и лучше обезвоживается. Кроме того, в. коническом участке происходит разрыхление осадка при его движении, что также способствует лучшему обезвоживанию. [c.339] Для обеспечения удовлетворительной работы центрифуг с пульсирующей выгрузкой концентрация твердой фазы в суспензии и подача последней в центрифугу должны быть постоянными. В прот1шном случае получаемый осадок имеет меняющиеся значения влажности и степени промывки. Повышение величины подачи выше предела, определяемого производительностью машины, приводит к задержке суспензии в воронке, что, в свою очередь, вызывает вибрацию центрифуги. [c.339] При малой концентрации суспензии может возникнуть такой гидравлический напор, под действием которого суспензия прорвется под регулирующее кольцо и затопит ротор. При этом условии возможно частичное вымывание осадка из ротора, что также ведет к возникновению сильной вибрации. [c.339] Подобные явления наблюдаются в тех случаях, когда суспензия низкой концентрации подается в центрифугу до образования нор-лмального слоя осадка и установления определенного режима работы машины. Если же снижение концентрации происходит после установления режима, то нормальная работа центрифуги не нарушается и наблюдается лишь уменьшение выхода осадка. При концентрации суспензии сульфата аммония менее 10% выход осадка прекращается, и вся твердая фаза уносится фугатом. [c.340] Испытания машин этого типа показали, что центрифуга работает нормально даже при значительном увеличении концентрации, но до тех пор, пока суспензия не потеряет текучесть. Установлено, что после потери текучести производительность центрифуги резко падает. При высокой концентрации суспензия настолько теряет текучесть, что в роторе не успевает быстро образоваться цилиндрический слой, вследствие чего возникает недопустимая вибрация центрифуги. [c.340] Условием нормальной работы центрифуги является равномерное распределение осадка в роторе, что обеспечивается наличием воронки. Когда толщина слоя осадка не достигает уровня регулирующего кольца, осадок распределяется неравномерно, что также приводит к вибрациям машины. В этих случаях следует уменьшать частоту хода толкателя. [c.340] Характерной особенностью работы описываемых центрифуг является то, что суспензия периодически (при возвратном движении поршня толкателя) поступает на небольшой участок сита, очищенный толкателем от ранее образовавшегося осадка. Скорость фильтрования при этом ходе поршня является максимальной. При поступательном движении толкателя суспензия попадает на образовавшийся слой осадка, и фильтрование постепенно замедляется. Следовательно, часть времени центробежное фильтрование осуществляется через чистую фильтрующую основу (сита) и часть времени — через постепенно накапливающийся слой осадка. Обе стадии чередуются соответственно поступательному и возвратному ходам толкателя. [c.340] Если частицы твердой фазы суспензии так малы, что три частицы не могут перекрыть щель сита, то образование осадка затрудняется, так как в фугат уходит большая часть твердого продукта. Поэтому суспензии, которые принадлежат к мелкокристаллическим а также к аморфным высокодисперсным системам (например, красители, гидраты окиси и закиси металлов и т. д.), нельзя обрабатывать на центрифугах этого типа, за исключением тех случаев, когда маточный раствор (фильтрат) кристаллических продуктов возвращается на повторную кристаллизацию. Наилучшие результаты центрифугирования получаются при размерах твердых частиц более 100 мкм. [c.341] Благоприятный гранулометрический состав твердой фазы суспензии еще не является окончательной предпосылкой для применения центрифуги с пульсирующей выгрузкой. Имеется еще по крайней мере три признака, на которые приходится обращать внимание при решении вопроса о целесообразности применения данной центрифуги для обработки той или иной суспензии. К этим признакам в первую очередь относится характер забивания фильтрующих сит и возможность их регенерации. [c.341] Периодическая регенерация достигается обычно промывкой их жидкостью, растворяющей обрабатываемый материал. Этот способ является пока почти единственным, так как механическая очистка сит трудоемка и в практике не применяется. Вследствие этого на центрифуге непрерывного действия можно обрабатывать только суспензии с растворимой твердой фазой, за исключением специальных случаев. [c.341] Суспензии, медленно теряющие текучесть, могут вытекать из ротора до того, как произойдет их разделение. Это обычно происходит с материалами, имеющими малую скорость фильтрования, причем влажность осадков таких материалов превышает 15%. По данному признаку нельзя центрифугировать аморфные вещества и тела, имеющие резко выраженные лиофильные свойства. [c.341] Существенное значение при выборе типа центрифуги имеет расход энергии на выталкивание осадка. Материалы с высокими коэффициентами трения твердой фазы по ситу в ряде случаев обезвоживать на центрифугах с пульсирующей выгрузкой неэкономично. При увеличении длины ротора пульсирующей центрифуги может наблюдаться вспучивание осадка. [c.341] У1П-18. Многоступенчатая центрифуга с пульсирующей выгрузкой осадка. [c.342] Чрезмерное увеличение толщины слоя невыгодно вследствие необходи.мости увеличения толкающего усилия. Кроме того, увеличение толщины слоя осадка ведет к снижению допускаемой скорости вращения ротора, а также к повышению конечной влажности осадка. [c.343] Следовательно, возможность удлинения ротора центрифуги с пульсирующей выгрузкой ограничена. Это обстоятельство обусловило создание так называемых многоступенчатых (многокаскадных) центрифуг с пульсирующей выгрузкой. Они представляют собой ряд концентрических перфорированных обечаек различной длины (рис. УПЫ8). Ступени расположены телескопически, и обрабатываемая суспензия последовательно проходит все барабаны. Отдельные барабаны, совершающие возвратно-поступательные движения в осевом направлении, сконструированы так, что нечетные каскады, жестко связанные со штоком и вместе с ним совершающие возвратно-поступательное движение, служат толкателями для четных каскадов, по ситам которых они продвигают осадок при ходе штока вперед. В свою очередь кромки обечаек неподвижных каскадов служат толкателями для нечетных каскадов за исключением первого. При обратном ходе толкателя осадок по ним продвигается вперед. С первого каскада осадок удаляется специальным толкателем. [c.343] В последнее время предприняты попытки создать пульсирующие центрифуги для разделения суспензий с твердой фазой концентрацией ниже 25%. На рис. УПЫ9 представлена схема такой центрифуги, выпущенной фирмой Шарплес . Толкатель этой центрифуги представляет собой фильтрующий ротор. Суспензия, двигаясь вдоль стенок ротора, подвергается предварительному разделению и поступает на сито ротора уже сгущенной. Такие центрифуги небольшого размера развивают высокий фактор разделения порядка 1450, что, однако, ограничивает ее область применения. [c.343] Процесс разделения в зоне фильтрования является сложным. Его рекомендуется подразделить на три элемента [54] 1) процесс, протекающий при прямом ходе сита, когда фильтрующая поверхность увеличивается от О до Fr=2nR ST, при этом поверхность свободна от осадка 2) аналогичный процесс, но при уменьшении фильтрующей поверхности от Fo=2nR So до Fq=F , при этом на поверхности уже имеется слой осадка толщиной /Iq . го 3) процесс, протекающий при обратном ходе сита, когда поверхность фильтрования остается неизменной, а слой осадка толщиною ho . 30 образован во время предшествовавшего прямого хода сита. [c.344] Вернуться к основной статье