臥螺離心機的工作原理、選型應用和生產能力計算
基本概述
利用離心沉降原理,在封閉、臥式的螺旋轉鼓內實現固、液分離過程的離心機。該機具有分離因數高、無需使用過濾介質等特點。適用于固相粒徑在0.005~5mm和體積分數在1%~40%的懸浮液分離,特別適用于固體顆粒粒徑較小,固、液兩相密度差較小,分離困難的固、液分離場合,也可用于液-液兩相或液-液-固三相分離,因此在現代工業生產過程中得到了廣泛應用。
組成
由高轉速的轉鼓和與轉鼓同向旋轉且有一定轉速差的螺旋推料器、差速系統、電控系統、驅動裝置、罩殼、底架(機架)等部件組成。
工作原理
當要分離的懸浮液進入離心機轉股后,比液相密度大的固相顆粒在轉鼓強大離心力作用下快速沉降到轉鼓內壁,利用螺旋推料器和轉鼓存在相對轉差(轉速差),把沉積在轉鼓內壁的固相顆粒推向轉鼓小端干燥區進一步脫水后經排渣口排出。分離后的清液,從轉鼓的另一端排出。
特點
1、應用范圍廣,能廣泛應用于化工、石油、食品、制藥、環保等需要固、液分離的領域。能夠完成固相脫水、液相澄清、液-液-固、液-固-固三相分離、粒度分級等分離過程。
2、對物料的適應范圍較大,能分離固相粒度粒徑為5μm~5㎜,固相濃度為1%~40%的懸浮液。
3、能自動、連續、長期運轉,能夠進行密閉操作,操作環境好,工人勞動強度低。
4、單機生產能力大,結構緊湊,占地小,安裝方便,運行維護費用較低。
5、沉渣含濕量一般較過濾離心機高,沉渣洗滌效果差,一般接近于真空過機。
6、由于沒有過濾介質(濾網),不存在濾網堵塞問題,所以特別適用于塑性顆粒、菌體和油膩的物料。
目前國產臥螺離心機主要技術參數范圍
轉鼓主要技術參數范圍:
大端內徑:200~1000㎜
轉速:500~6000r/min
轉鼓長徑比L/D:2~5
分離因數:484~3500
半錐角:6°~20°
螺旋主要技術參數
形式:單頭、雙頭等多種
差轉速:2~60r/min
螺距:根據物料而定
生產能力計算淺談
1、按懸浮液得到澄清為目標計算
生產能力=分離效率系數x顆粒重力沉降速度x當量沉降面積
分離因數越大,離心機分離效果越好。
分離因數=轉鼓半徑x轉鼓回轉角速度/重力加速度
2、按螺旋排渣能力為目標計算生產能力
螺旋排渣能力與螺旋的螺距和螺旋葉片的寬度,轉鼓和螺旋的轉速差,輸渣效率和沉渣條橫截面積有關。
選型應用
根據分離物料的特性和工藝要求,合理選用臥螺離心機的機型十分重要,例如:對于固相濃度低,固相粒徑細,固、液兩相密度差較小的物料,且要求液相澄清度高時,一般選用柱/錐型轉鼓,轉鼓長徑比L/D≥4的逆流臥螺離心機為宜;反之,對于固相濃度高,固、液兩相密度差較大的懸浮液的分離,因沉渣量大,沉渣容易脫水,一般選用長徑比L/D≥3的柱錐型臥螺離心機。
不同顆粒的重力沉降速度和臥螺離心機的分離因數選用
沉降速度>1x10﹣4(m/s) 分離因數范圍:<1500
沉降速度>1x10﹣4~1x10﹣5(m/s) 分離因數范圍:1500~2500
沉降速度>1x10﹣5~1x10﹣6(m/s) 分離因數范圍:2500~6000
轉鼓材質
因不同生產工藝的要求,臥螺離心機的材質有碳鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、321不銹鋼、2205雙相鋼等不同材質。