Що таке декантерна центрифуга?

Декантерна центрифуга – це безперервна, високо{0}}швидкісна обертова машина, яка відокремлює тверді речовини від рідин (або від двох рідин різної щільності) за допомогою відцентрової сили замість сили тяжіння чи фільтруючого середовища. Це стандартний вибір для зневоднення осаду, видобутку нафти та харчової/хімічної обробки скрізь, де процес має працювати 24/7 без фільтрувальних тканин або періодичних циклів. Машини класифікуються головним чином за кількістю фаз (2-фазна проти . 3-фазної) і розміром чаші, і вибір правильної залежить від матеріалу подачі, необхідної пропускної здатності та цільової сухості на виході.

Як декантерна центрифуга насправді відокремлює тверді речовини від рідин?

Він обертає суміш у горизонтальній чаші, що обертається, достатньо швидко, щоб відцентрова сила -, яка часто в 1000–4000 разів перевищує силу тяжіння -, виштовхувала щільніші тверді речовини до зовнішньої стінки за секунди, тоді як гвинтовий конвеєр, що обертається з дещо іншою швидкістю, безперервно вискрібає ці тверді частинки з одного кінця, а просвітлена рідина виходить з іншого.

Ось що крок за кроком відбувається всередині машини:

Введення корму.Суспензія закачується в машину через нерухому живильну трубу, яка проходить через центр обертової чаші.

Прискорення.Вхідний розподільник м’яко приводить вхідний корм до швидкості чаші перед тим, як він потрапить у роздільну камеру, зменшуючи турбулентність і пошкодження крихких твердих речовин від зсуву.

Осадження.Опинившись у обертовій чаші, відцентрова сила за лічені секунди робить те, що сила тяжіння досягла б годин у відстійнику: вона виганяє тверді частинки вищої-щільності назовні до стінки чаші, тоді як рідина меншої-щільності утворює концентричний шар ближче до центру - цей шар рідини часто називають «ставку».

Транспортування твердих речовин.Усередині чаші знаходиться гвинтовий (спіральний) конвеєр, який обертається в тому ж напрямку, що й чаша, але з дещо іншою швидкістю. Ця різниця швидкостей постійно перетягує тверді речовини, що осіли, вздовж стінки чаші до вузького конічного кінця.

Викид твердих речовин.Коли конвеєр штовхає тверді речовини вгору по конусу (іноді його називають «пляжем»), залишки рідини стікають назад у ставок, а більш сухі тверді речовини виходять через випускні отвори у вигляді зневодненого «коржу».

Рідкі виділення.Тим часом прояснена рідина витікає з протилежного кінця чаші, як правило, через набір регульованих пластин, які дозволяють операторам точно-регулювати глибину резервуара для рідини -, а отже, баланс між прозорістю рідини та сухістю твердої речовини.

Оскільки кожна частина цього циклу відбувається безперервно й одночасно, декантерна центрифуга може цілодобово обробляти корм без циклу зупинки-початку партії фільтр-пресу та без використання фільтрувальної тканини чи фільтрувального матеріалу.

Які існують типи декантерних центрифуг і яка підходить для мого застосування?

Два найважливіших способи класифікації декантерних центрифуг:скільки фаз вони поділяють(2-фазний проти. 3-фазовий) і зарозмір чаші, що визначає пропускну здатність. Вторинна класифікація зафункція процесу- освітлення, зневоднення, концентрація або класифікація - допомагає узгодити геометрію чаші з вашою конкретною метою розділення.

Яка різниця між 2-фазною та 3-фазною декантерною центрифугою?

A 2-фазна декантерна центрифугарозділяє подачу лише на два виходи: тверді речовини та одну рідину. Це конфігурація, яка найчастіше використовується для зневоднення комунального та промислового мулу, зневоднення мінерального шламу та загального розділення твердої-рідини в хімічних, харчових і гірничих процесах.

A 3-х фазна декантерна центрифуга(іноді називається трикантером) додає другу незалежну лінію випуску рідини, що дає змогу розділяти тверді речовини та дві незмішувані рідини різної щільності - найчастіше це нафта та вода - за один прохід. Це робить його стандартним вибором у всіх випадках, коли технологічний потік містить нафту, воду та тверді речовини разом, як-от донний осад-цистерни сирої нафти, жирні стічні води або обробка рослинної та тваринної олії. Ключова механічна відмінність полягає в регульованому між-регулюванні фаз (система крильчатки або перегородки-пластин), що дозволяє операторам переміщувати точку перерізу між важкою та легкою рідкими фазами, не зупиняючи машину.

Чи існують інші способи класифікації декантерних центрифуг?

Так - виробники також описують декантерні центрифуги за завданням розділення, для якого оптимізовано геометрію чаші:

Освітлювальні графиниоптимізовані для отримання максимально прозорої рідини з корму з відносно низькою концентрацією твердих речовин.

Зневоднювальні графиниоптимізовані для вичавлювання якомога більшої кількості залишкової рідини, утворюючи максимально сухий осад -, що є пріоритетом у більшості застосувань із мулом і твердими біологічними речовинами.

Концентрувальні графинизгущувати розбавлену суспензію в більш щільний потік твердої речовини, не обов’язково досягаючи максимальної сухості, що часто використовується як попередній етап згущення перед пресом для зневоднення.

Класифікація декантеріврозділяйте частки за розміром, а не чисто за густиною, корисно в переробці мінеральної сировини, де різні фракції-розміру частинок потрібно направляти по-різному.

На практиці більшість промислових покупців обирають обладнання в першу чергу за кількістю фаз і розміром чаші, і дозволяють інженерам-технологам свого постачальника налаштувати крок прокрутки, швидкість чаші та глибину ставка відповідно до потрібного їм конкретного результату освітлення, зневоднення або концентрації.

У яких галузях і для чого використовуються декантерні центрифуги?

Коротка відповідь:Декантерні центрифуги використовуються скрізь, де безперервний процес потребує відділення твердих частинок від рідини (або від нафти та води) без зупинки для періодичних циклів - найбільше в обробці стічних вод, нафти та газу, продуктів харчування та напоїв, хімікатів і гірничої промисловості.

Очищення комунальних і промислових стічних вод:зневоднення та згущення осаду та твердих біологічних речовин перед утилізацією, спалюванням або нанесенням на землю - єдина найбільша категорія застосування декантерних центрифуг у всьому світі.

Нафта і газ:видобуток нафти з-донного мулу, бурового розчину та відходів нафтопромислів; 3-фазні декантатори також використовуються для відділення сирої нафти, води та твердих частинок від виробничих потоків.

Їжа та напої:освітлення та зневоднення таких продуктів, як рослинна та оливкова олія, риб’ячий жир, крохмаль і глютен, соєвий білок, фруктовий сік і молочні потоки, як правило, з використанням конструкції з харчової -нержавіючої сталі.

Хімічна обробка:відокремлення та відновлення каталізаторів, полімерів, смол і побічних-продуктів реакції, що часто потребує стійких до корозії-матеріалів, таких як титан або високо-нікелеві сплави для агресивних середовищ.

Видобуток і переробка корисних копалин:зневоднення хвостів і мінеральних концентратів, а також відновлення технічної води для повторного використання - застосування стає дедалі важливішим, оскільки шахти стикаються з жорсткішими правилами-використання води та-утилізації хвостів.

Будівництво та буріння:зневоднення екскаваційного шламу, тунельного-бурового розчину та бентонітового шламу від фундаментних і-бурових робіт.

Які моделі центрифуг-декантерів відрізняються за розміром і продуктивністю?

Діаметр чаші є найбільшим рушієм пропускної здатності - більші чаші забезпечують вищу швидкість потоку, тоді як менші та вищі{1}}швидкісні чаші створюють більшу G-силу для відокремлення дрібних-частинок. У таблиці нижче показано типові-галузеві еталонні діапазони для типових розмірів чаш; точні цифри залежать від виробника та застосування.

Наведені вище цифри є загальними стандартними галузевими діапазонами, складеними для порівняння, і відрізнятимуться залежно від виробника та окремої моделі. Завжди перевіряйте точні показники продуктивності в сертифікованій таблиці даних виробника, перш ніж приймати рішення про покупку.

Емпіричне правило: якщо прозорість дрібних-частинок важливіша за необроблений об’єм (наприклад, полірування рідини для видалення дуже дрібних частинок), менша та вищ{3}}швидкісна чаша зазвичай краще підходить. Якщо вашим пріоритетом є переробка великої швидкості потоку більш грубої суспензії (наприклад, міського мулу або тунельного шламу), більший діаметр чаші з нижчою робочою швидкістю зазвичай є більш енергоефективним-на одиницю пропускної здатності.

Часті запитання

З: Як дізнатися, чи потрібна мені 2-фазна чи 3-фазна декантерна центрифуга?

A: Якщо ваш корм містить лише тверді речовини та одну рідину (наприклад, мул і воду), 2-фазний декантер є простішим і економічнішим-. Якщо ваш корм містить тверді речовини плюс дві рідини різної щільності -, як правило, олію та воду, вам потрібен 3-фазний декантатор (трикантер), щоб розділити всі три потоки за один прохід.

З: Яку продуктивність може витримати декантерна центрифуга?

A: Пропускна здатність залежить від розміру чаші, приблизно від 1 м³/год для невеликих лабораторних-установок до 50+ м³/год для великих промислових чаш, хоча фактична продуктивність завжди залежить від вмісту твердих речовин, розміру частинок і в’язкості корму - не лише від розміру чаші.

З: Чи може центрифуга-декантер працювати з абразивним матеріалом?

Відповідь: Так, за умови, що зони-схильні до зносу - спіральні стрічки, зона подачі та отвори для виведення твердих частинок - захищені плитками з карбіду вольфраму, керамічними вставками або твердим-покриттям, що відповідає абразивності подачі. Гірничий шлам, буровий розчин і шлам із вмістом піску-загалом вимагають більшого захисту від зношування, ніж потоки чистого харчового-класу.

З: Яка різниця між декантерною центрифугою та дисковим-сепаратором стопок (дисків)?

A: Декантерна центрифуга використовує горизонтальну чашу та гвинтовий конвеєр і може обробляти корми з відносно високим вмістом твердих речовин (приблизно до 50%), що робить її придатною для зневоднення осаду та шламу. Дисковий-сепаратор стосу використовує вертикальну купу конічних дисків, генерує вищу G-силу та краще підходить для низьких-сухих частинок (зазвичай приблизно до 8%), де пріоритетом є полірування рідини до дуже високої прозорості -, наприклад, остаточне освітлення оливкової олії чи фруктового соку після того, як графин уже видалив основну частину твердих частинок.

З: Від чого залежить, наскільки сухим буде виведений осад?

A: Сухість торта залежить від швидкості чаші (G-сила), різниці швидкостей між чашею та шнековим конвеєром, глибини водойми, довжини конічної «пляжної» секції та фізичних характеристик самого корму -, розміру часток, форми частинок і того, наскільки добре будь-який доданий флокулянт кондиціонує тверді речовини перед тим, як вони потраплять у машину.

Питання: декантерна центрифуга краща за фільтр-прес або стрічковий прес?

A: Це залежить від процесу. Декантерні центрифуги працюють безперервно з мінімальним ручним обслуговуванням і не потребують заміни фільтруючого середовища, що робить їх добре придатними для-обсягів,--цілодобових операцій. Фільтр-преси, як правило, забезпечують більш сухий осад для дрібних частинок, які важко{5}}-зневоднити, але вони працюють партіями та потребують більше праці для циклу та очищення. Стрічкові преси знаходяться між - безперервними, як графин, але загалом виробляють менш сухий пиріг і вимагають періодичної заміни стрічки.

З: З яких матеріалів повинна бути виготовлена ​​центрифуга для корозійних або харчових -застосувань?

Відповідь: стандартна конструкція зазвичай складається з нержавіючої сталі 304 або 316L. Для більш агресивних хімічних середовищ використовуються вдосконалені матеріали, такі як дуплексна нержавіюча сталь, титан або сплави з високим -нікелем (наприклад, Hastelloy). Харчова та фармацевтична промисловість додатково вимагають гігієнічного покриття поверхні та, у багатьох випадках, сумісного дизайну CIP (clean{7}}in-place).

З: Як часто декантерна центрифуга потребує технічного обслуговування?

A: Регулярне технічне обслуговування порівняно невелике: регулярне промивання чаші та конвеєра після кожного запуску, періодична перевірка зносостійких компонентів у зонах подачі та вивантаження, а також планові перевірки підшипників і коробки передач. Фактичні інтервали обслуговування значною мірою залежать від абразивності подачі та кількості годин роботи агрегату на день.

Джерела, на які посилаються для технічної точності під час дослідження (вміст вище написаний окремо та не відтворює текст із цих джерел): Alfa Laval, ANDRITZ, загальнодоступна продукція та технічна документація Centrisys/CNP.