Реферат: Конструкції автоматизованих фільтраційних та осаджувальних центрифуг з ножовим вивантаженням осаду
2. Центрифуги періодичної дії
2.1 Центрифуги автоматизовані фільтраційні та осаджувальні
з ножовим вивантаженням осаду типів ФГН і ОГН
Автоматизовані горизонтальні центрифуги – це машини періодичної дії з ножовим з'ємом осаду та автоматичним управлінням усіма операціями. Вони можуть бути використані для розділення суспензій у широкому діапазоні дисперсностей і концентрацій твердої фази.
Автоматичне управління центрифугою дозволяє здійснювати дію усіх робочих органів в автоматичному режимі по операційно відповідно до робочого циклу машини. Цикл технологічних операцій, заданих програмою автоматичного режиму, повторюється періодично при безперервному обертанні ротора.
Залежно від технологічного призначення автоматизовані центрифуги випускаються двох типів: ФГН і ОГН – фільтраційні та осаджувальні горизонтальні з ножовим з'ємом осаду. Фільтраційні центрифуги дістали найбільшого поширення, вони призначені для розділення суспензій, у яких тверда фаза має кришталеву або зернисту структуру з розміром зерна 30-150 мкм.
Осаджувальні центрифуги застосовуються рідкіше, вони призначені для розділення середньо- та дрібнозернистих (розмір зерна 5-40 мкм) трудно фільтрівних суспензій у тих випадках, коли допустимий високий вміст рідкої фази в отриманому осаді та коли використання фільтрувальних поверхонь неможливо. Осаджувальні центрифуги застосовують також для попередньої обробки тонко дисперсних суспензій з метою віддалення грубих фракцій твердої фази.
При діаметрі ротора до 1600 мм включно його розташовують консольно. При діаметрі ротора понад 2000 мм його розташовують між двома опорами [при цьому він може бути одинарним або здвоєним (при діаметрі ротора 2200мм )] (рисунок 1).
Здвоєні ротори застосовують для збільшення робочої поверхні центрифугування горизонтальних центрифуг з ножовим з'ємом осаду. Живлення та вивантаження кожної половини ротора здійснюється роздільно. Тривалість та послідовність цих операцій контролюється автоматично. Цикли роботи обох половин ротора можуть бути розраховані так, що вивантаження осаду в одній половині ротора співпадає з фільтруванням у другій його половині. Зсув циклів дозволяє зробити рівномірними витрату енергії і вивантаження осаду, наближаючи ці машини до центрифуг безперервної дії.
Рисунок 1 – Принципові схеми центрифуг:
а – з розташуванням ротора між опорами; б – зі здвоєним ротором;
в – з консольним розташуванням ротора
Центрифуги зі здвоєним ротором застосовуються для центрифугування великої кількості швидко фільтрованих продуктів або у тих випадках, коли не потрібна висока степінь віджиму.
2.2 Конструкції та принцип дії фільтрівних центрифуг
Фільтрівні центрифуги призначені для розділення суспензій з середньою та дрібнозернистою (розмір частинок понад З0 мкм), переважно розчинною твердою фазою об’ємною концентрацією понад 10%. При обробці суспензій з меншою концентрацією твердої фази значно збільшується цикл їх розділення, а центрифуги цього типу призначені для роботи з більш короткими циклами, ніж інші типи фільтрівних центрифуг періодичної дії.
На центрифугах типу ФГН не рекомендується обробляти нерозчинні продукти або продукти з нерозчинними домішками, тому що у цих випадках затрудняється регенерація підшару, що залишається на фільтрувальної основи. Конструкцією центрифуг передбачена висока степінь зневоднення та промивки осаду.
Схема автоматизованої центрифуги з консольним розташуванням ротора показана на рисунку 2.
Загальною конструктивною ознакою цих центрифуг є горизонтальне розташування осі ротора 5, вал якого обертається у підшипниках котіння 6, установлених в станині 8. Привід центрифуги здійснюється від електродвигуна через клинопасову передачу.
Рисунок 2 – Конструктивна схема центрифуг типу ФГН і ОГН
На передній кришці центрифуги змонтовано: механізм зрізання осаду 3, розвантажувальний бункер 1, живильна труба 2, труба для промивки та регенерації (для фільтраційних центрифуг), регулятор рівня шару завантаження та перемикачі руху ножа.
В кожусі 4 центрифуги передбачено люк для доступу при заміні або ремонту сит для фільтрівних центрифуг і люк-повітряник для відведення парів та газів з порожнини кожуха.
Завантажувальний клапан установлено безпосередньо на баці з мішалкою для суспензії.
Суспензія подається в ротор 5 через завантажувальний клапан і живильник (на рисунку не показані). Завантаження продукту регулюється за допомогою регулятора, який дозволяє проводити як одноразове, так і багаторазове завантаження до отримання необхідної товщини шару осаду в роторі.
Після завантаження ротора здійснюється відтиснення – віддалення з осаду рідкої фази, а потім промивання осаду рідиною, яка подається через промивний клапан та промивну трубу (на рисунку не показані). По закінченні промивання повторюється операція відтиснення. Відтиснений осад зрізається ножем механізму зрізу 3, ссипається в приємний бункер 1 і виводиться з центрифуги. Незрізаний шар віддаляється шляхом промивання (регенерації) фільтрувальної основи спеціальними розчинами, що поступають через клапан регенерації та промивну трубу.
Фільтрат, промивна вода та рідини регенерації відводяться з центрифуги роздільно, через розділяючий клапан.
Тривалість операцій відтиснення, промивання та регенерації контролюється за допомогою реле тривалості, установленого на станції автоматичного управління.
2.3 Принцип дії осаджувальних центрифуг