Tsentrifuugide ajalooline areng

Feb 10, 2024 Jäta sõnum

Euroopas sündisid tööstuslikud tsentrifuugid, näiteks 19. sajandi keskpaigas olid olemas kolmejalgsed tsentrifuugid tekstiilide kuivatamiseks, ülevalt rippuvad tsentrifuugid kristalse suhkru eraldamiseks suhkruveskites. Neid varasemaid tsentrifuuge kasutati perioodiliselt ja tühjendati käsitsi.


Seoses räbu väljalaskemehhanismi täiustamisega tekkisid 20. sajandi 30. aastatel pideva tööga tsentrifuugid, automaatjuhtimise realiseerumise tõttu arendati välja ka katkendliku tööga tsentrifuugid.
Struktuuri ja eraldusnõuete järgi võib tööstuslikud tsentrifuugid jagada kolme kategooriasse: filtertsentrifuugid, settimistsentrifuugid ja separaatorid.


Tsentrifuugil on silinder, mida nimetatakse kaussiks, mis pöörleb suurel kiirusel ümber oma telje ja mida tavaliselt juhib elektrimootor. Pärast suspensiooni (või emulsiooni) kaussi lisamist käivitatakse see kiiresti kaussiga samal kiirusel pöörlema ​​ning komponendid eraldatakse ja tühjendatakse eraldi tsentrifugaaljõu toimel. Üldiselt, mida suurem on trumli kiirus, seda parem on eraldus.
Tsentrifugaalseparaatoril on kaks põhimõtet: tsentrifugaalfiltreerimine ja tsentrifugaalne settimine. Tsentrifugaalfiltreerimise eesmärk on muuta tsentrifugaaljõuvälja all oleva suspensiooni tekitatud tsentrifugaalrõhk, mis toimib filtrikeskkonnale, nii et vedelik muutub filtriks läbi filtrikeskkonna ja tahked osakesed püütakse filterkeskkonna pinnale, nii et vedeliku-tahke eraldumise saavutamiseks; Tsentrifugaalne settimine on tsentrifugaaljõuväljas erineva suspensiooni (või emulsiooni) tihedusega komponentide kiire settimise ja kihistumise põhimõte, et saavutada vedelik-tahke (või vedelik-vedelik) eraldumine.
Eksperimentaalseks analüüsiks on olemas ka teatud tüüpi separaator, millega saab läbi viia vedelike selitamist ja tahkete osakeste rikastamist või vedelik-vedelik eraldamist ning seda tüüpi separaatoritel on atmosfäärirõhul, vaakumil ja külmumistingimustel erinevad konstruktsioonitüübid.


Tsentrifugaalseparaatori eraldusvõime oluline näitaja on eraldustegur. See näitab kausis eraldatud materjali tsentrifugaaljõu ja selle raskusjõu suhet, mida suurem on eraldustegur, seda kiirem on tavaliselt eraldumine, seda parem ja seda parem on eraldusefekt. Tööstusliku tsentrifugaalseparaatori eraldustegur on üldiselt 100–20 000, ülikiire torukujulise separaatori eraldustegur võib ulatuda 62 000-ni ja ülikiire separaatori eraldustegur analüüsi jaoks on kuni 610 000. Teine tegur, mis määrab Tsentrifugaalseparaatori töötlemisvõimsus on kausi tööpiirkond, millel on suur tööala ja suur töötlemisvõimsus.


Filtertsentrifuugid ja settetsentrifuugid tuginevad peamiselt kausi läbimõõdu suurendamisele, et laiendada kausi ümbermõõdul olevat tööpinda; Separaatoril on lisaks trumli ringseinale ka täiendavad tööpinnad, näiteks ketasseparaatori ketas ja kambriseparaatori sisesilinder, mis suurendab oluliselt sette tööpinda.
Lisaks, mida üksikasjalikumad on suspensioonis olevad tahked osakesed, seda keerulisem on eraldada ja filtraadis või eralduslahuses ära kantud peenosakesed suurenevad, sel juhul peab tsentrifugaalseparaatoril olema kõrgem eraldustegur. tõhusalt eraldada; Kui vedeliku viskoossus suspensioonis on kõrge, aeglustub eraldumise kiirus; Suspensiooni või emulsiooni komponentide tiheduse erinevus on suur, mis on kasulik tsentrifugaalset settimisel, samas kui suspensiooni tsentrifugaalfiltreerimine ei nõua iga komponendi tiheduse erinevust.


Tsentrifugaalseparaatori valikul tuleb lähtuda suspensioonis (või emulsioonis) olevate tahkete osakeste suurusest ja kontsentratsioonist, tahke aine ja vedeliku (või kahe vedeliku) tiheduse erinevusest, vedeliku viskoossusest, filtrijäägi (või setete) omadustest. , ja eraldamise nõuded jne, et täita filtrijäägi (setete) niiskusesisalduse ja filtraadi (eraldusvedeliku) läbipaistvuse nõudeid ning eelnevalt valida, millist tüüpi tsentrifugaalseparaatorit kasutada. Seejärel määratakse tsentrifuugi tüüp ja spetsifikatsioon vastavalt töötlemisvõimsusele ja töö automatiseerimisnõuetele ning lõpuks kontrollitakse tegelike testidega.


Üldiselt võib suspensiooni puhul, mis sisaldab osakesi, mille osakeste suurus on suurem kui 0,01 mm, kasutada filtertsentrifuugi, kuna suspensiooni osakesed on peened või kokkusurutavad, tuleks valida settimistsentrifuug ja eraldaja. valitud suspensiooni jaoks, millel on madal tahke sisaldus, väikesed osakesed ja kõrged vedeliku läbipaistvuse nõuded.
Tsentrifugaalseparaatori tulevane arengusuund on eraldusvõime tugevdamine, suuremahulise tsentrifugaalseparaatori väljatöötamine, räbu väljalaskemehhanismi täiustamine, spetsiaalse ja kombineeritud trummeltsentrifuugi suurendamine, eraldusteooria uurimise ja tsentrifugaaleraldusprotsessi optimeerimise juhtimistehnoloogia uurimise tugevdamine, jne.


Täiustatud eraldusjõudlus hõlmab kausi suuremat kiirust; tsentrifugaaleraldusprotsessile uue tõuke andmine; kiirendada räbu surumist; Nõu pikkuse suurendamine pikendab tsentrifugaalse settimise ja eraldamise aega. Suuremahulise tsentrifugaalseparaatori väljatöötamine on peamiselt mõeldud trumli läbimõõdu suurendamiseks ja kahepoolse trumli kasutamiseks töötlemisvõimsuse parandamiseks, et vähendada seadmetesse investeerimist, energiatarbimist ja töötlemisühiku mahumaterjalide hoolduskulusid. Teoreetiliste uuringute osas uuritakse peamiselt vedeliku voolamise tingimusi kausis ja filtrijäägi moodustumise mehhanismi ning minimaalse lahutusvõime ja töötlemisvõime arvutusmeetodit.