Macchina centrifuga alimentare

I centrifughe industriali sono nati in Europa, ad esempio, a metà del secolo -19, c'erano tre centrifughe a gamba utilizzati per la disidratazione tessile e centrifughe sospese usate per separare lo zucchero cristallino nelle fabbriche di zucchero. Questi primi centrifughe sono stati gestiti in modo intermittente e manualmente per la scarica delle scorie.

A causa del miglioramento dei meccanismi di scarico delle scorie, negli anni '30 sono emersi centrifughi di funzionamento continuo e anche i centrifughi operativi intermittenti si sono sviluppati a causa dell'implementazione del controllo automatico.

I centrifughe industriali possono essere divisi in tre categorie in base ai loro requisiti di struttura e separazione: centrifughi di filtrazione, centrifughi di assestamento e separatori.
Una centrifuga ha un cilindro chiamato tamburo che ruota ad alta velocità attorno al proprio asse, solitamente guidato da un motore elettrico. Dopo che la sospensione (o emulsione) viene aggiunta al tamburo, viene rapidamente spinta a ruotare alla stessa velocità del tamburo e, sotto l'azione della forza centrifuga, ogni componente viene separato e scaricato separatamente. Di solito, maggiore è la velocità del tamburo, migliore è l'effetto di separazione.

I principi di lavoro dei separatori centrifughi includono la filtrazione centrifuga e la sedimentazione centrifuga. La filtrazione centrifuga è il processo di generazione di pressione centrifuga in una sospensione sotto un campo di forza centrifuga, che agisce sul mezzo del filtro, causando il passaggio del liquido attraverso il mezzo di filtro e diventa il filtrato, mentre le particelle solide sono intrappolate sulla superficie del mezzo di filtro, raggiungendo così la separazione liquida-solida; L'insediamento centrifugo è il principio del rapido insediamento e stratificazione di componenti con densità diverse in una sospensione (o emulsione) in un campo di forza centrifugo, raggiungendo la separazione liquida-solida (o liquida-liquido).

Esiste anche un tipo di macchina di separazione utilizzata per l'analisi sperimentale, che può essere utilizzata per chiarimenti liquidi e arricchimento delle particelle solide o separazione liquida-liquido. Queste macchine di separazione hanno diversi tipi strutturali che possono essere gestiti a condizioni normali di pressione, vuoto e congelamento.

L'indicatore importante per misurare le prestazioni di separazione di un separatore centrifugo è il fattore di separazione. Rappresenta il rapporto tra la forza centrifuga sperimentata dal materiale separato nel tamburo alla sua gravità. Maggiore è il fattore di separazione, più veloce è la separazione e migliore è l'effetto di separazione. Il fattore di separazione dei separatori centrifughi industriali è generalmente compreso tra 100 e 20000, mentre il fattore di separazione dei separatori di tubi ad alta velocità può raggiungere fino a 62000. Il fattore di separazione dei separatori analitici ad alta velocità può raggiungere fino a 610000. Un altro fattore che determina la capacità di elaborazione di un separatore centrifugo è l'area di lavoro del drum e un'area più ampia aumenta la capacità di lavoro.

Il filtraggio della centrifuga e della sequenza di centrifuga 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 ha anche superfici di lavoro aggiuntive, come il disco del separatore del disco e il cilindro interno del separatore della camera, che aumentano significativamente la superficie di lavoro di insediamento.
Inoltre, più fini sono le particelle solide nella sospensione, più è difficile separarle. Le particelle fini portate via nel filtrato o nel liquido di separazione aumenteranno. In questo caso, il separatore centrifugo necessita di un elevato fattore di separazione per separarli efficacemente; Quando la viscosità del liquido nella sospensione è alta, la velocità di separazione rallenta; La differenza di densità tra i componenti di una sospensione o emulsione è grande, il che è benefico per l'assicenza centrifuga, mentre la filtrazione centrifuga di una sospensione non richiede una differenza di densità tra i componenti.

La selezione di un separatore centrifugo dovrebbe essere basata su un'analisi completa della dimensione e della concentrazione di particelle solide nella sospensione (o emulsione), alla differenza di densità tra solido e liquido (o due liquidi), viscosità liquida, le caratteristiche del residuo del filtro (o sedimento) e i requisiti di separazione. È necessario soddisfare i requisiti per il contenuto di umidità del residuo del filtro (sedimento) e la chiarezza del filtrato (liquido di separazione) e scegliere preliminariamente quale tipo di separatore centrifugo da utilizzare. Quindi, in base alla capacità di elaborazione e ai requisiti di automazione per l'operazione, il tipo e le specifiche della centrifuga vengono determinati e infine verificati attraverso esperimenti effettivi.

Di solito, per sospensioni contenenti particelle con una dimensione delle particelle maggiori di 0. 01 millimetri, è possibile utilizzare una centrifuga di filtrazione; Per le particelle in sospensione che sono piccole o comprimibili, dovrebbe essere selezionata una centrifuga di assestamento; Per sospensioni a basso contenuto solido, piccole particelle e requisiti elevati per la chiarezza del liquido, è necessario selezionare un separatore.

La tendenza futura di sviluppo dei separatori centrifughi sarà quello di migliorare le prestazioni di separazione, sviluppare separatori centrifughi su larga scala, migliorare i meccanismi di scarico delle scorie, aumentare le centrifughe di batteria dedicate e combinate, rafforzare la ricerca sulla teoria della separazione e studiare la tecnologia di controllo ottimale per i processi di separazione centrifuga.
Il rafforzamento delle prestazioni di separazione include l'aumento della velocità del tamburo; Aggiungi nuova forza trainante durante il processo di separazione centrifuga; Accelerare la velocità della spinta delle scorie; L'aumento della lunghezza del tamburo può prolungare il tempo di assestamento e di separazione centrifugo. Lo sviluppo di su larga scalamacchina centrifuga alimentareI separatori prevedono principalmente l'aumento del diametro del tamburo e l'uso di tamburi a doppia faccia per migliorare la capacità di elaborazione, riducendo così gli investimenti delle attrezzature, il consumo di energia e i costi di manutenzione per unità di volume di materiale. In termini di ricerca teorica, l'obiettivo principale è quello di studiare le condizioni del flusso del fluido all'interno del tamburo e il meccanismo di formazione dei residui del filtro, nonché i metodi di calcolo per il grado di separazione minima e la capacità di elaborazione.