Machine de séparation centrifuge
Description
Paramètres techniques
A machine de séparation centrifugeest un dispositif mécanique qui utilise l'action centrifuge pour séparer les composants des particules liquides et solides ou des mélanges liquides et liquides, également connu sous le nom de centrifugeuse. Principalement utilisé pour séparer les particules solides des liquides en suspension ; Ou séparer deux liquides non miscibles de densités différentes dans l'émulsion (comme séparer la crème du lait) ; Il peut également être utilisé pour éliminer les liquides des solides humides, par exemple en utilisant une machine à laver pour essorer des vêtements secs et mouillés ; Des séparateurs tubulaires spéciaux à grande vitesse- peuvent également séparer des mélanges gazeux de différentes densités, telles que la concentration et la séparation de l'hexafluorure d'uranium gazeux ; En tirant parti des différentes vitesses de décantation des particules solides de différentes densités ou tailles de particules dans les liquides, certaines centrifugeuses de décantation peuvent également classer les particules solides en fonction de leur densité ou de leur taille. Les séparateurs centrifuges sont largement utilisés dans divers secteurs tels que la chimie, le pétrole, l'alimentation, la pharmacie, la transformation des minéraux, le charbon, le traitement de l'eau et la construction navale.
Exigences de classification et de processus
Les séparateurs cétrifuges industriels peuvent être divisés en trois catégories en fonction de leur structure et de leurs exigences de séparation : centrifugeuses à filtration, centrifugeuses à sédimentation et séparateurs. Les séparateurs ne conviennent que pour séparer les suspensions et les émulsions à faible concentration, notamment les séparateurs à disques, les séparateurs à tubes et les séparateurs à chambre.
Lorsque la fréquence de l'onduleur est de 30 Hz, ouvrez la vanne d'alimentation. Lorsque vous vérifiez que la couche de matériau est pleine, fermez la vanne d'alimentation et attendez 208. Les substances solides et liquides se sépareront automatiquement et la couche de matériau descendra automatiquement. Lorsque le signal de la couche de matériau pleine disparaît, ouvrez à nouveau la vanne d'alimentation et chargez à nouveau le mélange solide et liquide à séparer. Répétez l'action ci-dessus trois fois de suite.
Lorsque le troisième signal de charge complète est généré, la vanne d'alimentation est fermée et la fréquence du convertisseur de fréquence est augmentée à 50 Hz pour une séparation à grande vitesse-. Le temps de centrifugation est réglé par l'écran tactile, et une fois le temps écoulé, la fréquence diminue à 40 Hz.
Ouvrez la valve de nettoyage pour le nettoyage, et le temps de nettoyage, le temps de pause et la fréquence de nettoyage peuvent être réglés via l'écran tactile en fonction des différents types d'objets séparés. Une fois le processus de nettoyage terminé, il entre dans le processus d’essorage. A ce moment, le convertisseur de fréquence monte à 50 Hz et le temps d'essorage est réglé par l'écran tactile. Une fois l’essorage terminé, la machine de séparation centrifuge entre dans le processus de déchargement.
En raison de l'épaisseur excessive de la couche de matériau après essorage, le grattoir adopte une rotation chronométrée segmentée pour le déchargement, c'est-à-dire que le grattoir tourne (le temps peut être réglé) pendant un arrêt pendant 4 secondes et le grattoir descend pour racler le matériau, en répétant les actions ci-dessus jusqu'à la dernière fois que le grattoir descend jusqu'à la position limite. Après avoir déclenché le fin de course, il monte vers le haut et déclenche l'arrêt du fin de course supérieur.
Description des produits
Un séparateur centrifuge possède un cylindre appelé tambour qui tourne à grande vitesse autour de son propre axe, généralement entraîné par un moteur électrique. Une fois la suspension (ou l'émulsion) ajoutée au tambour, elle est rapidement entraînée pour tourner à la même vitesse que le tambour, et sous l'action de la force centrifuge, chaque composant est séparé et déchargé séparément. Habituellement, plus la vitesse du tambour est élevée, meilleur est l'effet de séparation.
Les principes de fonctionnement des séparateurs centrifuges comprennent la filtration centrifuge et la décantation centrifuge.
● Filtration centrifuge : La pression centrifuge générée par la suspension dans un champ de force centrifuge agit sur le média filtrant (écran filtrant ou toile filtrante), faisant passer le liquide à travers le média filtrant et devenir le filtrat ; Et les particules solides sont piégées à la surface du média filtrant, formant des résidus de filtre, réalisant ainsi une séparation liquide-solide. Le tambour filtrant comporte des trous sur la paroi circonférentielle et est recouvert d'un média filtrant sur la paroi intérieure.
● Sédimentation centrifuge : le principe de décantation rapide et de superposition de composants de densités différentes dans une suspension (ou émulsion) dans un champ de force centrifuge est utilisé pour obtenir une séparation liquide-solide (ou liquide-liquide). Le tambour du type à tassement ne comporte aucun trou sur la paroi circonférentielle.
La figure montre quatre tambours rotatifs typiques de type décantation. Une fois la suspension (ou l'émulsion) ajoutée au tambour, les particules solides (ou les liquides plus denses) se déposent vers la paroi du tambour, formant des sédiments (ou un liquide de séparation lourd). Le liquide de densité inférieure se rassemble vers le centre du tambour et s'écoule vers la sortie de trop-plein pour être évacué, devenant ainsi le liquide de séparation (ou liquide de séparation léger). Le tambour est utilisé pour le déchargement intermittent des scories, ce qui convient à la séparation de suspensions ou d'émulsions avec une petite taille de particules et une faible concentration de particules solides ; Le tambour rotatif de la figure 3b utilise une décharge continue de scories en spirale pour séparer les suspensions présentant des concentrations élevées de particules solides. Dans un tambour comportant plusieurs couches de disques coniques, le liquide est divisé en plusieurs couches minces par les disques, raccourcissant la distance de séparation par décantation, accélérant la séparation et améliorant l'efficacité de la séparation.
Lorsque le mélange solide et liquide à séparer entre dans le tambour rotatif à grande vitesse- depuis l'entrée d'alimentation, sous l'action de la force centrifuge, le mélange est filtré à travers le tamis filtrant. Le matériau de séparation liquide est évacué par le tuyau de décharge et le matériau de séparation solide reste dans le tambour. Lorsque le matériau de séparation solide dans le tambour répond aux exigences spécifiées par l'équipement, l'alimentation est arrêtée, le matériau de séparation solide est nettoyé et la solution de lavage est évacuée. Une fois que le nettoyage répond aux exigences, le séparateur centrifuge fonctionne à basse vitesse et le dispositif de décharge du matériau de séparation solide (grattoir) est entraîné par un servomoteur à courant alternatif pour décharger le matériau de séparation solide, complétant ainsi un processus de travail.
Spécification de la machine de séparation centrifuge
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Modèle |
Lot de matières premières en livres |
Volume d'alcool L |
Volume de liquide de refroidissement L |
Surface de refroidissement m² |
Orifice d'alimentation avec valve et voyant |
Port de lavage avec valve |
Port de vide avec valve |
Sortie de liquide avec vanne et voyant |
Entrée et sortie de veste avec vannes |
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AGIR-C11 |
11 |
40 |
8 |
0.44 |
Mandrin φ50,5φ19 |
Mandrin 50,5φ19 |
KF25φ10 |
Mandrin 64φ51 |
Mandrin 50,5φ19 |
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AGIR-C22 |
22 |
85 |
16.5 |
0.6 |
Mandrin φ50,5φ32 |
Mandrin 50,5φ19 |
KF25φ10 |
Mandrin 64φ51 |
Mandrin 50,5φ19 |
|
AGIR-C30 |
30 |
105 |
21 |
0.77 |
Mandrin φ50,5φ32 |
Mandrin 50,5φ19 |
KF25φ10 |
Mandrin 64φ51 |
Mandrin 50,5φ19 |
|
AGIR-C50 |
50 |
175 |
28 |
1 |
Mandrin φ64φ51 |
Mandrin 50,5φ19 |
KF25φ10 |
Mandrin 91φ76 |
Mandrin 50,5φ19 |
|
AGIR-C60 |
60 |
210 |
34 |
1.2 |
Mandrin φ64φ51 |
Mandrin 50,5φ19 |
KF25φ10 |
Mandrin 91φ76 |
Mandrin 50,5φ19 |
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ACTE-110 |
110 |
380 |
45 |
1.6 |
Mandrin φ64φ51 |
Mandrin 50,5φ19 |
KF25φ10 |
Mandrin 91φ76 |
Mandrin 50,5φ19 |
AUTRE MACHINE DE SÉPARATEUR QUE NOUS POUVONS FAIRE
La centrifugeuse de filtrage et la centrifugeuse de décantation reposent principalement sur l'augmentation du diamètre du tambour pour élargir la surface de travail sur la circonférence du tambour ; En plus de la paroi circonférentielle du tambour, le séparateur présente également des surfaces de travail supplémentaires, telles que le disque du séparateur à disques et le cylindre intérieur du séparateur à chambre, qui augmentent considérablement la surface de travail de décantation. La sélection d'un séparateur centrifuge pour suspension ou émulsion doit être basée sur une analyse complète de la taille et de la concentration des particules solides dans la suspension (ou émulsion), la différence de densité entre le solide et le liquide (ou deux liquides), la viscosité du liquide, les caractéristiques du résidu du filtre (ou du sédiment) et les exigences de séparation. Le choix du type de séparateur centrifuge à utiliser doit répondre aux exigences relatives à la teneur en humidité des résidus du filtre (sédiment) et à la clarté du filtrat (liquide de séparation).
L'indicateur important pour mesurer les performances de séparation d'unmachine de séparation centrifugeest le facteur de séparation Fr. Il représente le rapport entre la force centrifuge subie par le matériau séparé dans le tambour et sa gravité. Plus le facteur de séparation est grand, plus la séparation est rapide et meilleur est l'effet de séparation. Le Fr des séparateurs centrifuges industriels est de 100-20 000, le Fr des séparateurs tubulaires à grande vitesse - atteint 62 000 et le Fr des séparateurs analytiques à grande vitesse atteint 610 000. Un autre facteur qui détermine la capacité de traitement d'un séparateur centrifuge est la zone de travail du tambour, et une zone de travail plus grande augmente également la capacité de traitement.
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Historique du développement
Dans la Chine ancienne, les gens attachaient une extrémité d'une corde à un pot de poterie, tenaient l'autre extrémité de la corde, tournaient et secouaient le pot, générant une force cétrifuge pour extraire le jus des baies dans le pot. Ce fut la première application du principe de séparation cétrifuge.
Les centrifugeuses industrielles sont nées en Europe. Par exemple, au milieu du XIXe siècle, il existait des centrifugeuses à trois pieds utilisées pour la déshydratation des textiles et des centrifugeuses suspendues utilisées pour séparer le sucre cristallisé dans les sucreries. Ces premières centrifugeuses fonctionnaient par intermittence et manuellement pour l'évacuation des scories.
En raison de l'amélioration des mécanismes de déchargement des scories, des centrifugeuses à fonctionnement continu sont apparues dans les années 1930, et des centrifugeuses à fonctionnement intermittent se sont également développées grâce à la mise en œuvre du contrôle automatique.
En 1879, Laval en Suède a inventé le premier séparateur pour séparer la crème du lait, doté d'un tambour qui n'était qu'un cylindre creux. Plus tard, des disques coniques empilés axialement ont été ajoutés au tambour, améliorant considérablement l'efficacité de la séparation et augmentant la capacité de traitement. Cette avancée technologique a conduit au développement rapide des séparateurs à disques. La vitesse dumachine de séparation centrifugese développe progressivement de bas en haut et le diamètre du tambour augmente progressivement, améliorant l'effet de séparation et la capacité de traitement.
La tendance de recherche et développement des séparateurs centrifuges est la suivante :
Améliorer les performances de séparation, notamment en augmentant la vitesse du tambour ; Ajoutez une nouvelle force motrice pendant le processus de séparation cétrifuge ; Accélérer la vitesse de poussée des scories ; L'augmentation de la longueur du tambour prolonge le temps de décantation et de séparation cétrifuge.
Le développement de-séparateurs cétrifuges à grande échelle implique principalement d'augmenter le diamètre du tambour et d'utiliser-des tambours double face pour améliorer la capacité de traitement, réduisant ainsi l'investissement en équipement, la consommation d'énergie et les coûts de maintenance par unité de volume de matériau.
Améliorez le mécanisme de déchargement des scories pour assurer un fonctionnement continu.
Ajoutez des centrifugeuses à tambour spécialisées et combinées pour répondre à des exigences de séparation spéciales et multiples.
En termes de recherche théorique, l'accent est mis sur l'étude des conditions d'écoulement du fluide à l'intérieur du tambour et du mécanisme de formation des résidus de filtre, ainsi que sur les méthodes de calcul du degré de séparation minimum et de la capacité de traitement. Recherche sur la répartition des contraintes et le calcul de la résistance des tambours de forme complexe.
Recherche sur la technologie de contrôle optimal pour le processus de séparation cétrifuge.
Gestion des défauts vibratoires
(1) Éliminer le déséquilibre du tambour vide.
Pour un tambour de centrifugeuse neuf, l'étalonnage de la balance s'effectue en installant le tambour sur l'arbre cardiaque de la balance, et il est généralement nécessaire de le placer au préalable sur la machine d'équilibrage dynamique pour l'étalonnage de la balance. Lorsque le tambour est installé sur l'arbre réel, sa précision d'équilibrage diminue considérablement, car les conditions de montage et la concentricité entre le tambour et l'arbre d'équilibrage, ainsi qu'entre le tambour et l'arbre réel, sont différentes. Environ 60 % des vibrations des équipements rotatifs sont causées par un déséquilibre du rotor, et l'équilibrage dynamique sur site-est le moyen le plus efficace d'éliminer les vibrations causées par le déséquilibre du tambour creux.
(2) Isoler les vibrations.
Après avoir pris des mesures pour éliminer le déséquilibre du creusement, les vibrations ont été réduites, mais la force statique pendant le déchargement ne peut pas être éliminée par la méthode ci-dessus. Des mesures d'isolation efficaces peuvent être prises pour réduire les vibrations transmises par la fondation. L'isolateur de vibrations est un moyen technique couramment utilisé pour l'installation d'équipements et la réduction des vibrations dans les machines de séparation rotatives de petite et moyenne taille-, généralement divisé en isolation active et isolation passive. Selon la théorie de l'isolement, la machine peut être considérée comme un corps de masse idéal et l'isolateur est composé d'un ressort sans masse et d'une résistance visqueuse idéale connectés en parallèle, avec une fondation absolument rigide. Pour obtenir un effet d’isolation vibratoire, il suffit d’exciter une fréquence supérieure à deux fois la fréquence naturelle. En raison de la grande distance entre l’hypothèse et la situation réelle, plus la fréquence d’excitation est élevée, plus la différence entre elles est grande. De plus, il est difficile d'obtenir une réduction des vibrations supérieure à 20 dB avec une isolation à un seul étage-. Même avec un faible amortissement, l'effet d'isolation ne peut rester que dans une certaine plage. Par conséquent, la méthode anti-analyse peut être utilisée pour la recherche sur l’isolation vibratoire.
(3) Réduisez les irrégularités du tissu et les vibrations d’excitation soudaines.
Deux mesures peuvent être prises pour résoudre les vibrations aléatoires causées par un tissu inégal et une force d'excitation soudaine pendant le déchargement, notamment des amortisseurs dynamiques et un équilibrage automatique. L'amortisseur de puissance peut transférer l'énergie vibratoire à l'amortisseur, réduisant ainsi considérablement les vibrations de l'ensemble de la machine et des fondations. Mais l'amortisseur de puissance ne peut pas éliminer fondamentalement la source de vibration et les forces périodiques exercées sur les roulements n'ont pas diminué. L'équilibrage automatique est l'installation d'un dispositif d'équilibrage sur le tambour, qui peut rapidement renvoyer le signal de vibration généré par une force inégale ou soudaine du tissu obtenu au mécanisme de commande avant de générer une force d'amortissement égale ou opposée au déséquilibre.machine de séparation centrifugeforce d'inertie, éliminant fondamentalement la source de vibration.
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La machine de séparation que nous avons réalisée
Conclusion
Les machines de séparation centrifuge sont indispensables dans les processus industriels modernes, offrant une efficacité inégalée dans la séparation des mélanges hétérogènes. De la transformation des aliments au traitement des eaux usées, leurs applications couvrent divers secteurs, portées par des innovations en matière de conception, de matériaux et d'automatisation. Même si des défis tels que la consommation d’énergie et l’usure demeurent, les progrès de l’IoT, de l’IA et des technologies hybrides ouvrent la voie à des solutions de séparation plus intelligentes et plus durables. Alors que les industries donnent la priorité à la récupération des ressources et à la gestion de l’environnement, les séparateurs centrifuges continueront d’évoluer, jouant un rôle central dans la transition vers une économie circulaire.
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