Центрифуги

Содержание 
 

1. Центрифуги  и центрифугирование

2.Классификация центрифуг

     2.1 По фактору разделения

     2.2 В зависимости от технологического  назначения

     2.3  По конструктивному признаку

     2.4 По способу выгрузки осадка

3. Исполнения  центрифуг

4. Признаки  отечественных центрифуг

5. Условные  обозначения

6. Характеристика  и параметры центрифуг

7. Факторы  для выбора центрифуг

8. Часто  встречающиеся отстойные центрифуги

9. Принцип  действия отстойных центрифуг

10. Отстойные  центрифуги в промышленности

11. Список  литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

1. Центрифуги

Одним из распространенных промышленных способов разделения неоднородных жидких систем является центрифугирование, осуществляемое в специальных машинах -  центрифугах. Центрифуга (от лат. centrum — центр и fuga — бегство, бег), аппарат для осуществления центрифугирования.

Центрифугирование - это механический способ разделения неоднородных систем, в основе которого лежит разность плотностей материалов. Плотность – это физическая величина, равная отношению массы тела к его объему. Центрифуги работают на принципе разделения различных по плотности веществ. В них вещества с максимальным удельным весом, а значит, с большей плотностью перемещаются ближе к периферии. Метод центрифугирования основан на воздействии центробежного силового поля на неоднородную систему, состоящую из двух или более фаз - суспензию (жидкость - твердое вещество), эмульсию (жидкость - жидкость), аэрозоли (газ - твердое вещество или газ - жидкость). В последнее время центрифугирование начали применять для разделения растворов и газовых смесей.                                                                                                                                В центрифугах происходят процессы отстаивания и фильтрации в поле центробежных сил, поэтому центрифуги — это более эффективные машины для разделения неоднородных жидких систем, чем отстойники и фильтры. 
 
 
 

2.КЛАССИФИКАЦИЯ ЦЕНТРИФУГ.                                                           Центрифуги классифицируют пo:

- величине  фактора разделения;

- способу  выгрузки осадка из барабана;

- конструкции  опор и расположению оси барабана;

- технологии  процесса.

2.1 По фактору разделения промышленные центрифуги условно делят на:

нормальные  центрифуги — с фактором разделения Фр < 3500;

скоростные или сверхцентрифуги – с фактором разделения Фр> 3500.

По  способу выгрузки осадка из барабана различают центрифуги с выгрузкой ручной, гравитационной, шнековой, ножами и скребками, пульсирующими поршнями и др.

По  конструкции опор и расположению оси барабана центрифуги делят на подвесные вертикальные (на колонках), вертикальные стоячие (с подпертым валом),  горизонтальные, наклонные.

По  организации процесса разделяют периодически и непрерывно действующие центрифуги. К числу наиболее распространенных периодически действующих центрифуг относятся центрифуги, подвешенные на трех колонках (трехколонные), и подвесные центрифуги с верхней опорой.

В России и за рубежом изготовляется большое количество центрифуг различных конструкций. Все они могут быть классифицированы по таким характерным признакам, как технологическое назначение, способ выгрузки осадка, конструкция опор и расположение оси ротора. 
 
 
 
 
 

2.2 В зависимости от технологического назначения, или принципа разделения, различают следующие типы центрифуг:

1) фильтрующие — для разделения сравнительно грубодисперсных суспензий с кристаллической или аморфной твердой фазой, а также для отделения влаги от штучных материалов; применение таких центрифуг обеспечивает наименьшее содержание жидкой фазы в осадке и его эффективную промывку;

2) отстойные и осветляющие — для разделения плохо фильтрующихся суспензий, осветления суспензий небольшой концентрации, а также классификации суспензий по крупности и плотности твердых частиц;

3) разделяющие (сепарирующие) — для разделения эмульсий;

4) комбинированные, в которых сочетаются два принципа разделения — осаждение с последующей фильтрацией или фильтрация с последующим осаждением в центробежном поле.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.3 По основному конструктивному признаку центрифуги бывают:

с горизонтальным валом, имеющим жесткие или упругие опоры; ротор может быть расположен между опорами или на консоли (горизонтальные центрифуги);

с вертикальным валом, имеющим жесткие опоры (вертикальные центрифуги);

с наклонным валом, имеющим жесткие опоры (наклонные центрифуги);

с вертикальным валом, имеющим упругую верхнюю опору и жесткую шарнирную нижнюю опору; ротор закрепляется на верхнем конце вала (вертикальные с подпертым валом и упругой верхней опорой);

с вертикальным валом, подвешенным на верхней шарнирной упругой опоре; ротор закрепляется на нижнем конце вала (подвесные центрифуги с верхним приводом);

с вертикальным валом, опоры которого помещены в общий жесткий корпус, подвешенный на трех колонках; ротор закреплен на верхнем конце вала (маятниковые центрифуги);

с вертикально подвешенным  длинным трубчатым  ротором (вертикальные трубчатые центрифуги). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.4 По способу выгрузки осадка центрифуги подразделяются на следующие типы:

с ручной выгрузкой  через верхний  борт; осадок выгружают без применения специальных механизмов после полной остановки ротора;

с ручной выгрузкой  через днище — без применения специальных механизмов после полной остановки ротора;

с ручной выгрузкой  и разборкой ротора; осадок выгружается без применения специальных механизмов после полной остановки ротора;

с контейнерной, или  кассетной  выгрузкой — с помощью специальных съемных контейнеров, мягких или жестких кассет и т. п.;

с ножевой выгрузкой; осадок выгружается ножом или скребком специального механизма на ходу при полном или уменьшенном числе оборотов ротора;

с гравитационной выгрузкой (саморазгружающиеся); осадок выгружается под действием собственного веса во время остановки ротора;

со  шнековой выгрузкой — с помощью шнека, вращающегося относительно ротора непрерывно при непрерывной работе машины;

с поршневой выгрузкой  осадка толкателем, совершающим возвратно-поступательное (пульсирующее) движение вдоль оси ротора при непрерывной работе машины;

с центробежной (инерционной) выгрузкой; осадок выгружается под действием центробежных сил непрерывно при непрерывной работе машины;

с вибрационной выгрузкой; осадок выгружается непрерывно под действием колебаний вращающегося ротора;

с вибрационно-поршневой  выгрузкой; осадок выгружается непрерывно под действием колебаний вращающегося ротора и толкания осадка поршнем;

с гидравлической выгрузкой; влажный осадок и жидкая фаза выгружаются через сопла или отверстия ротора при рабочей скорости последнего. 
 
 

3.В зависимости от степени герметизации, взрывозащищенности и соблюдения специальных требований (модификации) различают следующие исполнения центрифуг:

негерметизированное — без специальных уплотнительных устройств, изолирующих рабочие полости машины от внешней среды, с электрооборудованием обычного исполнения. Применяется для обработки нетоксичных, нелетучих, огне- и взрывобезопасных продуктов во взрывобезопасных производствах;

                                                                                                                                                негерметизированное со взрывозащищенным электрооборудованием — без специальных уплотнительных устройств, изолирующих рабочие полости машины от внешней среды, с электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении. Применяется для обработки нетоксичных, нелетучих, огне- и взрывобезопасных продуктов во взрывоопасных производствах;

                                                                                                                                              герметизированное взрывозащищенное — с изоляцией рабочих полостей машины от внешней среды, электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении и поддувом инертного газа под избыточным давлением от 0,01 до 0,1 кгс/см2 в полость кожуха. Применяется в огне- и взрывоопасных производствах;

                                                                                                                                       герметизированное — с изоляцией внутренних рабочих полостей кожуха от внешней среды и электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении. Применяется для работы под избыточным давлением более 0,1 кгс/см2;

                                                                                                                                               с обогревом или охлаждением — со специальными устройствами для подогрева (охлаждения) кожуха или ротора машины и с электрооборудованием в обычном исполнении;

                                                                                                                                         с обогревом или охлаждением — со специальными устройствами для подогрева или охлаждениякожуха или ротора машины и с электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении;

                                                                                                                                      капсулированное — вся машина, за исключением привода, помещена в герметичную оболочку;

                                                                                                                                специальное — для работы в специальных условиях. 

 
 
 

4. Приведенной основной классификации отечественных центрифуг соответствуют принятые условные обозначения, в которых кроме перечисленных признаков указываются:

- конструкция ротора (одинарный, сдвоенный, с числом каскадов 1, 2, 3, многокаскадный и т. д.);

- размер рабочего диаметра ротора в см (для центрифуг с коническим ротором — максимальный внутренний диаметр; для центрифуг с многокаскадным ротором — внутренний диаметр первого каскада);

- материал основных деталей центрифуги, непосредственно соприкасающихся с обрабатываемым продуктом;

- порядковый номер модели.