Historický vývoj centrifúg

Feb 10, 2024 Zanechajte správu

V Európe sa zrodili priemyselné odstredivky, napríklad v polovici 19. storočia existovali trojnohé odstredivky na dehydratáciu textílií, na oddeľovanie kryštálového cukru v cukrovaroch horne zavesené odstredivky. Tieto najskoršie centrifúgy boli prevádzkované prerušovane a manuálne vypúšťané.


Vďaka zdokonaleniu mechanizmu vypúšťania trosky sa v 30. rokoch 20. storočia objavili odstredivky s kontinuálnou prevádzkou a vďaka realizácii automatického riadenia boli vyvinuté aj odstredivky s prerušovanou prevádzkou.
Podľa štruktúry a požiadaviek na separáciu možno priemyselné odstredivky rozdeliť do troch kategórií: filtračné odstredivky, sedimentačné odstredivky a separátory.


Odstredivka má valec nazývaný misa, ktorý sa otáča vysokou rýchlosťou okolo svojej osi a je zvyčajne poháňaný elektromotorom. Po pridaní suspenzie (alebo emulzie) do misy sa táto rýchlo uvedie do rotácie rovnakou rýchlosťou ako misa a zložky sa oddelia a vypustia oddelene pôsobením odstredivej sily. Vo všeobecnosti platí, že čím vyššia je rýchlosť bubna, tým lepšia je separácia.
Existujú dva princípy odstredivého separátora: odstredivá filtrácia a odstredivá sedimentácia. Odstredivá filtrácia má vytvoriť odstredivý tlak generovaný suspenziou pod odstredivým silovým poľom pôsobiacim na filtračné médium tak, aby sa kvapalina stala filtrátom cez filtračné médium a pevné častice sa zachytávali na povrchu filtračného média, takže ako dosiahnuť separáciu kvapalina-pevná látka; Odstredivá sedimentácia je princíp rýchlej sedimentácie a stratifikácie zložiek s rôznou hustotou suspenzie (alebo emulzie) v poli odstredivej sily na dosiahnutie separácie kvapalina-pevná látka (alebo kvapalina-kvapalina).
Existuje aj typ separátora pre experimentálnu analýzu, ktorý môže vykonávať čírenie kvapaliny a obohacovanie tuhých častíc alebo separáciu kvapalina-kvapalina a tento typ separátora má rôzne konštrukčné typy prevádzky pri atmosférickom tlaku, vákuu a mrazu.


Dôležitým ukazovateľom separačného výkonu odstredivého separátora je separačný faktor. Predstavuje pomer odstredivej sily separovaného materiálu v miske k jeho gravitácii, čím je separačný faktor väčší, tým je separácia zvyčajne rýchlejšia, tým lepší je separačný efekt. Separačný faktor priemyselného odstredivého separátora je vo všeobecnosti 100~20000, separačný faktor ultrarýchlostného rúrkového separátora môže byť až 62000 a separačný faktor ultrarýchlostného separátora na analýzu je až 610000. Ďalší faktor, ktorý určuje spracovateľská kapacita odstredivého separátora je pracovná oblasť misky, ktorá má veľkú pracovnú plochu a veľkú spracovateľskú kapacitu.


Filtračné odstredivky a sedimentačné odstredivky sa spoliehajú hlavne na zväčšenie priemeru misky na rozšírenie pracovnej plochy po obvode misky; Okrem obvodovej steny bubna má separátor aj prídavné pracovné plochy, ako je kotúč kotúčového separátora a vnútorný valec komorového separátora, čo výrazne zväčšuje usadzovaciu pracovnú plochu.
Okrem toho, čím detailnejšie sú pevné častice v suspenzii, tým je ich separácia náročnejšia a jemné častice unášané vo filtráte alebo separačnom roztoku sa zvýšia, v tomto prípade musí mať odstredivý separátor vyšší separačný faktor. efektívne oddeliť; Keď je viskozita kvapaliny v suspenzii vysoká, rýchlosť separácie sa spomalí; Rozdiel hustoty medzi zložkami suspenzie alebo emulzie je veľký, čo je výhodné pre odstredivú sedimentáciu, zatiaľ čo odstredivá filtrácia suspenzie nevyžaduje rozdiel v hustote každej zložky.


Výber odstredivého separátora musí vychádzať z veľkosti a koncentrácie pevných častíc v suspenzii (alebo emulzii), rozdielu hustoty medzi pevnou látkou a kvapalinou (alebo dvoch kvapalín), viskozity kvapaliny, vlastností filtračného zvyšku (alebo sedimentu) a požiadavky na separáciu atď., aby sa splnili požiadavky na obsah vlhkosti filtračného zvyšku (sediment) a čírosť filtrátu (separačná kvapalina) a predbežne vyberte, ktorý typ odstredivého separátora sa má použiť. Potom sa podľa kapacity spracovania a požiadaviek na automatizáciu prevádzky určí typ a špecifikácia odstredivky a nakoniec sa overí skutočnými skúškami.


Všeobecne platí, že pre suspenziu obsahujúcu častice s veľkosťou častíc väčšou ako 0,01 mm možno použiť filtračnú odstredivku, ak sú častice suspenzie jemné alebo stlačiteľné, treba zvoliť sedimentačnú odstredivku a separátor vybrané pre suspenziu s nízkym obsahom pevných látok, malými časticami a vysokými požiadavkami na čírosť kvapaliny.
Budúcim vývojovým trendom odstredivého separátora bude posilnenie separačného výkonu, vývoj veľkokapacitného odstredivého separátora, zlepšenie mechanizmu vypúšťania trosky, zvýšenie špeciálnej a kombinovanej bubnovej odstredivky, posilnenie výskumu teórie separácie a výskumu technológie riadenia optimalizácie procesu odstredivej separácie, atď.


Vylepšený výkon separácie zahŕňa zvýšenú rýchlosť misy; pridanie nového impulzu do procesu odstredivej separácie; Urýchliť tlačenie trosky; Zväčšovaním dĺžky misky sa predlžuje čas odstredivej sedimentácie a separácie. Vývoj odstredivého separátora vo veľkom meradle má za cieľ hlavne zväčšiť priemer bubna a použiť obojstranný bubon na zlepšenie kapacity spracovania, aby sa znížili investície do zariadenia, spotreba energie a náklady na údržbu objemových materiálov na spracovanie. Z hľadiska teoretického výskumu sa študujú najmä podmienky prúdenia tekutiny v nádobe a mechanizmus tvorby zvyškov filtra a študuje sa metóda výpočtu minimálneho rozlíšenia a kapacity spracovania.