Separatore centrifugo

A macchina separatore centrifugoè un dispositivo meccanico che utilizza l'azione centrifuga per separare i componenti da particelle liquide e solide o miscele liquide e liquide, noto anche come centrifuga. Utilizzato principalmente per separare le particelle solide dai liquidi in sospensione; Oppure separare due liquidi immiscibili con densità diverse nell'emulsione (come separare la panna dal latte); Può essere utilizzato anche per rimuovere liquidi da solidi bagnati, ad esempio utilizzando una lavatrice per centrifugare vestiti asciutti e bagnati; Speciali separatori a tubi ad alta velocità- possono anche separare miscele di gas di diversa densità, come concentrazione e separazione dell'esafluoruro di uranio gassoso; Sfruttando le diverse velocità di sedimentazione delle particelle solide con densità o dimensioni delle particelle diverse nei liquidi, alcune centrifughe di sedimentazione possono anche classificare le particelle solide in base alla densità o alla dimensione delle particelle. I separatori centrifughi sono ampiamente utilizzati in vari settori come quello chimico, petrolifero, alimentare, farmaceutico, lavorazione dei minerali, carbone, trattamento delle acque e cantieristica navale.

Un separatore centrifugo è dotato di un cilindro chiamato tamburo che ruota ad alta velocità attorno al proprio asse, solitamente azionato da un motore elettrico. Dopo che la sospensione (o emulsione) è stata aggiunta al tamburo, viene rapidamente portata a ruotare alla stessa velocità del tamburo e, sotto l'azione della forza centrifuga, ciascun componente viene separato e scaricato separatamente. Di solito, maggiore è la velocità del tamburo, migliore è l'effetto di separazione.
I principi di funzionamento dei separatori centrifughi comprendono la filtrazione centrifuga e la sedimentazione centrifuga.
● Filtrazione centrifuga: la pressione centrifuga generata dalla sospensione in un campo di forza centrifuga agisce sul mezzo filtrante (schermo filtrante o tessuto filtrante), facendo sì che il liquido passi attraverso il mezzo filtrante e diventi il ​​filtrato; Inoltre, le particelle solide vengono intrappolate sulla superficie del mezzo filtrante, formando residui del filtro, ottenendo così una separazione liquido-solido. Il tamburo filtrante presenta fori sulla parete circonferenziale ed è rivestito con media filtranti sulla parete interna.
● Sedimentazione centrifuga: il principio della sedimentazione rapida e della stratificazione di componenti con densità diverse in una sospensione (o emulsione) in un campo di forza centrifuga viene utilizzato per ottenere la separazione liquido-solido (o liquido-liquido). Il tamburo del tipo ad insediamento non presenta fori sulla parete circonferenziale.

La figura mostra quattro tipici tamburi rotanti del tipo a sedimentazione. Dopo che la sospensione (o emulsione) è stata aggiunta al tamburo, le particelle solide (o i liquidi più densi) si depositano verso la parete del tamburo, formando sedimenti (o liquido di separazione pesante). Il liquido con densità minore si raccoglie verso il centro del fusto e confluisce verso l'uscita del troppopieno per lo scarico, diventando il liquido separatio (o liquido separatore leggero). Il tamburo viene utilizzato per lo scarico intermittente delle scorie, adatto a separare sospensioni o emulsioni con granulometria piccola e bassa concentrazione di particelle solide; Il tamburo rotante nella Figura 3b utilizza lo scarico continuo a spirale delle scorie per separare le sospensioni con elevate concentrazioni di particelle solide. In un tamburo con più strati di dischi conici, il liquido viene diviso in diversi strati sottili dai dischi, riducendo la distanza di sedimentazione della separazione, accelerando la separazione e migliorando l'efficienza della separazione.

Quando la miscela solida e liquida da separare entra nel tamburo rotante ad alta-velocità dall'ingresso di alimentazione, sotto l'azione della forza centrifuga, la miscela viene filtrata attraverso lo schermo filtrante. Il materiale di separazione liquido viene scaricato attraverso il tubo di scarico, mentre il materiale di separazione solido rimane nel tamburo. Quando il materiale di separazione solido nel tamburo soddisfa i requisiti specificati dall'apparecchiatura, l'alimentazione viene interrotta, il materiale di separazione solido viene pulito e la soluzione di lavaggio viene scaricata. Una volta che la pulizia soddisfa i requisiti, il separatore centrifugo funziona a bassa velocità e il dispositivo di scarico del materiale solido di separazione (raschiatore) è azionato da un servomotore CA per scaricare il materiale solido di separazione, completando un processo di lavoro.

La centrifuga filtrante e la centrifuga di sedimentazione si basano principalmente sull'aumento del diametro del tamburo per espandere la superficie di lavoro sulla circonferenza del tamburo; Oltre alla parete circonferenziale del tamburo, il separatore dispone anche di superfici di lavoro aggiuntive, come il disco del separatore a dischi e il cilindro interno del separatore a camera, che aumentano notevolmente la superficie di lavoro di sedimentazione. La scelta di un separatore centrifugo per sospensione o emulsione dovrebbe basarsi su un'analisi completa delle dimensioni e della concentrazione delle particelle solide nella sospensione (o emulsione), sulla differenza di densità tra solido e liquido (o due liquidi), sulla viscosità del liquido, sulle caratteristiche del residuo del filtro (o sedimento) e sui requisiti di separazione. La scelta del tipo di separatore centrifugo da utilizzare deve soddisfare i requisiti relativi al contenuto di umidità dei residui del filtro (sedimenti) e alla limpidezza del filtrato (liquido di separazione).

L'indicatore importante per misurare le prestazioni di separazione di amacchina separatore centrifugoè il fattore separatio p. Rappresenta il rapporto tra la forza centrifuga subita dal materiale separato nel tamburo e la sua gravità. Maggiore è il fattore di separazione, più rapida sarà la separazione e migliore sarà l'effetto della separazione. Il Fr dei separatori centrifughi industriali è 100-20.000, il Fr dei separatori tubolari ad alta-velocità arriva fino a 62.000 e il Fr dei separatori analitici ad alta velocità arriva fino a 610.000. Un altro fattore che determina la capacità di trattamento di un separatore centrifugo è l'area di lavoro del tamburo, e un'area di lavoro più ampia aumenta anche la capacità di trattamento.

 

(3) Ridurre le irregolarità del tessuto e le improvvise vibrazioni di eccitazione.

 

 

È possibile adottare due misure per risolvere le vibrazioni casuali causate dal tessuto irregolare e dalla forza di eccitazione improvvisa durante lo scarico, inclusi ammortizzatori dinamici e bilanciamento automatico. L'ammortizzatore di potenza può trasferire l'energia delle vibrazioni all'ammortizzatore, riducendo così in modo significativo le vibrazioni dell'intera macchina e delle fondamenta. Ma l'ammortizzatore di potenza non può eliminare sostanzialmente la fonte di vibrazione e le forze periodiche sui cuscinetti non sono diminuite. Il bilanciamento automatico è l'installazione di un dispositivo di bilanciamento sul tamburo, in grado di inviare rapidamente al meccanismo di controllo il segnale di vibrazione generato dalla forza irregolare o improvvisa del tessuto ottenuto prima di generare una forza di smorzamento uguale o opposta allo squilibriomacchina separatore centrifugoforza d'inerzia, eliminando sostanzialmente la fonte di vibrazione.

La macchina separatrice che abbiamo realizzato

Le macchine separatrici centrifughe sono indispensabili nei moderni processi industriali, offrendo un'efficienza senza pari nella separazione di miscele eterogenee. Dalla lavorazione degli alimenti al trattamento delle acque reflue, le loro applicazioni abbracciano diversi settori, guidate da innovazioni nel design, nei materiali e nell'automazione. Sebbene permangano sfide come il consumo di energia e l’usura, i progressi nell’IoT, nell’intelligenza artificiale e nelle tecnologie ibride stanno aprendo la strada a soluzioni di separazione più intelligenti e sostenibili. Poiché le industrie danno priorità al recupero delle risorse e alla tutela dell’ambiente, i separatori centrifughi continueranno ad evolversi, svolgendo un ruolo fondamentale nella transizione verso un’economia circolare.

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