Ce este o centrifugă cu decantor?
O centrifugă cu decantor este o mașină de filare continuă,-de mare viteză, care separă solidele de lichide (sau din două lichide de densitate diferită) folosind forța centrifugă în loc de gravitație sau medii filtrante. Este alegerea standard pentru deshidratarea nămolului, recuperarea uleiului și procesarea alimentelor/chimice oriunde un proces trebuie să ruleze 24/7 fără cârpe filtrante sau cicluri de lot. Mașinile sunt clasificate în principal după numărul de faze (în două faze vs. 3-faze) și dimensiunea bolului, iar selectarea celui potrivit depinde de materialul dvs. de alimentare, de debitul necesar și de uscarea țintă a ieșirii.
Cum separă de fapt o centrifugă cu decantor solidele de lichide?
Învârte un amestec într-un bol orizontal care se rotește suficient de repede încât forța centrifugă - adesea de 1.000 până la 4.000 de ori forța gravitațională - împinge solidele mai dense către peretele exterior în câteva secunde, în timp ce un transportor cu șurub care se rotește cu o viteză puțin diferită răzuie continuu acele solide dintr-un capăt pe măsură ce celălalt lichid limpezit iese dintr-un capăt.
Iată ce se întâmplă pas cu pas în interiorul mașinii:
Introducerea feedului.Suspensia este pompată în mașină printr-un tub de alimentare staționar care trece prin centrul vasului rotativ.
Accelerare.Un distribuitor de admisie aduce ușor hrana de intrare până la viteza bolului înainte de a intra în camera de separare, reducând turbulențele și deteriorarea prin forfecare a solidelor fragile.
Sedimentare.Odată ajunsă în bolul care se învârte, forța centrifugă realizează în câteva secunde ceea ce gravitația ar dura ore pentru a realiza într-un rezervor de decantare: ea conduce particulele solide cu densitate mai mare-în exterior, pe peretele bolului, în timp ce lichidul cu densitate mai mică-formează un strat concentric mai aproape de centru - acest strat lichid este adesea numit „iaz”.
Transportul solidelor.În interiorul bolului se află un transportor cu șurub (scroll) care se rotește în aceeași direcție ca și bolul, dar cu o viteză puțin diferită. Această diferență de viteză este cea care trage continuu solidele sedimentate de-a lungul peretelui bolului spre capătul îngust, conic.
Descărcarea de solide.Pe măsură ce transportorul împinge solidele în sus pe con (numit uneori „plajă”), lichidul rămas se scurge înapoi în iaz, iar solidele mai uscate ies prin orificiile de evacuare sub formă de „tort” deshidratat.
Descărcare lichidă.Între timp, lichidul limpezit curge în capătul opus al vasului, de obicei peste un set de plăci reglabile care permit operatorilor să -ajusteze fin adâncimea iazului de lichid - și, prin urmare, echilibrul dintre claritatea lichidului și uscarea solidelor.
Deoarece fiecare parte a acestui ciclu are loc continuu și simultan, o centrifugă cu decantor poate procesa alimentarea non-stop fără ciclul de oprire-pornire a lotului al unui filtru presă și fără a consuma pânză filtrantă sau medii filtrante.
Ce tipuri de centrifuge cu decantor există și care se potrivește aplicației mele?
Cele mai importante două moduri de a clasifica centrifugele cu decantor sunt princâte faze separă(în 2 faze vs. 3-fază) și prindimensiunea bolului, care determină debitul. O clasificare secundară dupăfunctia procesului- clarificarea, deshidratarea, concentrarea sau clasificarea - ajută la potrivirea geometriei bolului cu obiectivul dvs. specific de separare.
Care este diferența dintre o centrifugă cu decantor cu 2 faze și o centrifugă cu decantor trifazic?
A Centrifuga cu decantor cu 2 fazesepară alimentarea în doar două ieșiri: solide și un singur lichid. Aceasta este configurația cel mai frecvent utilizată pentru deshidratarea nămolului municipal și industrial, deshidratarea nămolului mineral și separarea generală a solidelor-lichide prin procese chimice, alimentare și miniere.
A Centrifuga cu decantor cu 3 faze(numit uneori tricanter) adaugă o a doua linie independentă de evacuare a lichidului, permițându-i să separe solidele plus două lichide nemiscibile de densități diferite - cel mai adesea ulei și apă - într-o singură trecere. Acest lucru îl face alegerea standard oriunde un flux de proces conține ulei, apă și solide împreună, cum ar fi nămolul din fundul rezervorului de țiței-, apele uzate uleioase sau procesarea uleiurilor vegetale și animale. Diferența mecanică cheie este un control reglabil între faze (un rotor sau un sistem cu plăci de deversor) care le permite operatorilor să schimbe punctul de tăiere între fazele lichide grele și ușoare fără a opri mașina.
Există și alte moduri în care sunt clasificate centrifugele cu decantor?
Da - producătorii descriu, de asemenea, centrifugele cu decantor prin sarcina de separare pentru care este optimizată geometria bolului:
Decantoare clarificatoaresunt optimizate pentru a produce cea mai clară ieșire de lichid posibil dintr-un aliment cu o concentrație relativ scăzută de solide.
Decantoare de deshidrataresunt optimizate pentru a stoarce cât mai mult lichid rezidual posibil, producând cea mai uscată turtă de solide posibilă - prioritatea în majoritatea aplicațiilor de nămol și biosolide.
Decantoare concentratoareîngroșați o suspensie diluată într-un flux mai dens de solide fără a obține neapărat uscarea maximă, adesea folosit ca pas de pre-îngroșare înainte de o presă de deshidratare.
Clasificarea decantoarelorseparați particulele în funcție de dimensiune, mai degrabă decât numai după densitate, util în procesarea mineralelor, unde fracțiile de particule{0}}diferite trebuie direcționate diferit.
În practică, majoritatea cumpărătorilor industriali selectează echipamentul în primul rând după numărul de faze și dimensiunea bolului și îi lasă pe inginerii de proces ai furnizorului lor să ajusteze pasul de derulare, viteza bolului și adâncimea iazului la rezultatul specific de clarificare, deshidratare sau concentrare de care au nevoie.
Ce industrii folosesc centrifuge cu decantor și pentru ce?
Raspuns scurt:Centrifugele cu decantor sunt folosite oriunde este nevoie de un proces continuu pentru a separa solidele dintr-un lichid (sau din ulei și apă) fără a se opri pentru cicluri de loturi - cel mai intens în tratarea apelor uzate, petrol și gaze, alimente și băuturi, produse chimice și minerit.
Tratarea apelor uzate municipale și industriale:deshidratarea și îngroșarea nămolului și biosolidelor înainte de eliminare, incinerare sau aplicare pe teren - cea mai mare categorie de aplicații pentru centrifuge cu decantor din întreaga lume.
Petrol și gaze:recuperarea petrolului din-nămolul de pe fundul rezervorului, noroiul de foraj și deșeurile câmpurilor petroliere; Decantoarele cu trei faze sunt, de asemenea, folosite pentru a separa țițeiul, apa și solidele din fluxurile de producție.
Mâncare și băuturi:produse de limpezire și deshidratare, cum ar fi uleiul vegetal și de măsline, uleiul de pește, amidonul și glutenul, proteinele din soia, sucul de fructe și fluxurile de lactate, utilizând în general o construcție din oțel inoxidabil de calitate alimentară-.
Prelucrare chimică:separarea și recuperarea catalizatorilor, polimerilor, rășinilor și subproduselor de reacție, necesitând adesea materiale rezistente la coroziune, cum ar fi titanul sau aliajele cu conținut ridicat de-nichel, pentru medii agresive.
Mineritul și prelucrarea mineralelor:deshidratarea sterilului și concentratele minerale și recuperarea apei de proces pentru reutilizare - o aplicație din ce în ce mai importantă, deoarece minele se confruntă cu reglementări mai stricte-de utilizare și eliminare a sterilului-de apă.
Construcție și foraj:deshidratarea nămolului de excavare,-nămol de foraj de tunel și nămol de bentonită de la lucrările de foraj-de fundații și piloți.
Cum se compară modelele de centrifugă cu decantor ca dimensiune și performanță?
Diametrul vasului este cel mai mare factor determinant al capacității de debit. - bolurile mai mari suportă debite mai mari, în timp ce bolurile mai mici, cu viteză mai mare-generează mai multă forță G{-pentru separarea-particulelor fine. Tabelul de mai jos prezintă intervale de referință tipice-la nivel de industrie pentru dimensiunile comune ale bolurilor; cifrele exacte variază în funcție de producător și aplicație.
| Diametrul bolului | Raport L/D (tipic) | Viteza maximă a bolului | Forța G- tipică | Caz de utilizare comună |
|---|---|---|---|---|
| 220 mm (9") | 3.5–4.2 : 1 | până la ~5.000 rpm | ~2,500–3,100 G | Testare pilot, teste la scară{0}}de laborator, lucrări mici de deshidratare |
| 360 mm (14") | 3.5 : 1 | până la ~4.000 rpm | ~2,000–2,100 G | Curățarea fluidului de foraj, deshidratarea nămolului mic-și-mijlociu |
| 450 mm (18") | 3.4–4 : 1 | până la ~3.000 rpm | ~800–1,700 G | Recuperarea baritului, deshidratare municipală și industrială de dimensiuni medii- |
| 550 mm (22") | 3.3–4.2 : 1 | până la ~3.000 rpm | ~1,900–2,700 G | Ape uzate de{0}}capacitate mare, recuperare de ulei, șlam mineral |
| 760 mm (30") | 4.2 : 1 | până la ~2,000+ rpm | ~1,500–2,000 G | Tunel-nămol plictisitor, nămol de dragare, uzine municipale mari |
Cifrele de mai sus sunt intervale generale de referință din industrie compilate în scop de comparație și vor diferi între producători și modele specifice. Confirmați întotdeauna cifrele exacte de performanță față de fișa de date certificată a producătorului înainte de a lua o decizie de cumpărare.
Ca regulă generală: dacă claritatea-particulelor fine contează mai mult decât volumul brut (de exemplu, lustruirea unui lichid pentru a îndepărta particulele foarte mici), un bol mai mic, cu viteză mai mare-este de obicei cel mai potrivit. Dacă prioritatea dvs. este procesarea unui debit mare de nămol mai gros (de exemplu, nămol municipal sau răni de tunel), un diametru mai mare al vasului cu o viteză de operare mai mică este de obicei mai eficient-energetic pe unitate de debit.
Întrebări frecvente
Î: Cum știu dacă am nevoie de o centrifugă cu decantor cu 2 faze sau 3 faze?
R: Dacă hrana dvs. conține numai solide și un singur lichid (cum ar fi nămol și apă), un decantor cu 2-faze este mai simplu și mai rentabil-. Dacă furajul dvs. conține solide plus două lichide de densități diferite - cel mai frecvent ulei și apă - aveți nevoie de un decantor cu 3 faze (tricanter) pentru a separa toate cele trei fluxuri într-o singură trecere.
Î: Cât de mult poate suporta o centrifugă cu decantor?
R: Cântare de debit cu dimensiunea bolului, aproximativ de la sub 1 m³/h pentru unitățile mici de laborator- până la 50+ m³/h pentru bolurile industriale mari, deși capacitatea reală depinde întotdeauna de conținutul de solide ale furajului specific, dimensiunea particulelor și vâscozitatea - nu numai de dimensiunea bolului.
Î: Poate o centrifugă cu decantor să gestioneze materialul abraziv?
R: Da, cu condiția ca -zonele predispuse la uzură - zburatoarele de rulare, zona de alimentare și orificiile de evacuare a solidelor - să fie protejate cu plăci de carbură de tungsten, inserții ceramice sau acoperiri cu fața dur-potrivite cu gradul de abraziune al furajului. Nămolul din minerit, noroiul de foraj și nămolul-încărcat cu nisip necesită, în general, o protecție mai puternică împotriva uzurii decât fluxurile curate de calitate alimentară-.
Î: Care este diferența dintre o centrifugă cu decantor și un separator de discuri-stive (discuri)?
R: O centrifugă cu decantor folosește un bol orizontal și un transportor cu șurub și poate gestiona furaje cu conținut relativ ridicat de solide (până la aproximativ 50%), ceea ce o face potrivită pentru deshidratarea nămolului și a nămolului. Un separator de stivă de discuri folosește o stivă verticală de discuri conice, generează forță G- mai mare și este mai potrivit pentru alimentări mai mici-de solide (de obicei sub aproximativ 8%), unde prioritatea este lustruirea unui lichid la o claritate foarte mare -, de exemplu, limpezirea finală a uleiului de măsline sau a sucului de fructe după ce decantatorul solid a fost îndepărtat deja.
Î: Ce determină cât de uscată va fi turta cu solide evacuate?
R: Uscarea prăjiturii depinde de viteza bolului (forța G-), de viteza diferențială dintre bol și transportorul cu șurub, adâncimea iazului, lungimea secțiunii conice „de plajă” și de caracteristicile fizice ale furajului în sine - dimensiunea particulelor, forma particulelor și cât de bine condiționează floculantul adăugat solidele înainte de a intra în mașină.
Î: Este o centrifugă cu decantor mai bună decât o presă cu filtru sau o presă cu bandă?
R: Depinde de proces. Centrifugele cu decantor funcționează continuu cu o intervenție manuală minimă și fără medii de filtrare de înlocuit, ceea ce le face bine potrivite pentru operațiuni de-volum mare, non-stop--. Filtrele presă obțin de obicei o prăjitură mai uscată pentru particule fine, greu de deshidratat-de-, dar funcționează în loturi și necesită mai multă muncă pentru ciclul și curățarea. Presele cu bandă stau între - continuu ca un decantor, dar în general produc o turtă mai puțin uscată și necesită înlocuirea periodică a curelei.
Î: Din ce materiale ar trebui să fie construită centrifuga pentru aplicații corozive sau alimentare{0}?
R: Construcția standard este de obicei din oțel inoxidabil 304 sau 316L. Pentru medii chimice mai agresive, sunt utilizate materiale îmbunătățite, cum ar fi oțel inoxidabil duplex, titan sau aliaje cu conținut ridicat de-nichel (de exemplu, Hastelloy). Aplicațiile alimentare și farmaceutice necesită, în plus, finisaje igienice ale suprafeței și, în multe cazuri, un design compatibil CIP (curat-in-loc).
Î: Cât de des are nevoie de întreținere o centrifugă cu decantor?
R: Întreținerea de rutină este relativ ușoară: spălarea regulată a vasului și a benzii transportoare după fiecare rulare, inspecție periodică a componentelor rezistente la uzură-în zonele de alimentare și de descărcare și verificări programate ale rulmenților și cutiei de viteze. Intervalele reale de întreținere depind în mare măsură de abrazivitatea alimentării și de câte ore pe zi funcționează unitatea.
Surse menționate pentru acuratețea tehnică în timpul cercetării (conținutul de mai sus este scris independent și nu reproduce textul din aceste surse): Alfa Laval, ANDRITZ, produs public Centrisys/CNP și documentație tehnică.
