![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Осадительная горизонтальная центрифуга.
Рис. 7.2. Центрифуга ОГБ (осадительная горизонтальная с выгрузкой осадка через борт)
1 – корпус; 2 – барабан (сплошной); 3 – привод; 4 – труба, подающая суспензию; 5 – труба отсоса фугата. Основные недостатки центрифуг периодического действия: 1) Трудоемкость удаления осадка из ротора центрифуги; 2) Сложность доступа к подшипникам как опор вала, так и подвесок, их частая поломка.
7.3. Определение производительности отстойных центрифуг периодического действия. Полный объем барабана центрифуги VБ:
где R – радиус барабана; L – длина (высота барабана). Внутренний радиус слоя материала в барабане при 50% загрузке:
Объем материала в барабане VМ:
Скорость осаждения материала в центрифуге пропорциональна радиусу вращения. Поэтому при расчете фактора ФР вместо переменного радиуса подставляют средний радиус. Средний радиус осадка всех осадительных центрифуг rOC:
Тогда
Скорость осаждения в поле сил тяжести по закону Стокса равна:
где dZ – заданный минимальный диаметр улавливаемых твердых частиц; rТ, rЖ – плотности твердых частиц и жидкости; m - динамическая вязкость жидкости. В поле центробежных сил скорость осаждения wОС.Ц .:
Время процесса осаждения tОС:
Общая длительность всего цикла центрифугирования для осадительных центрифуг периодического действия tЦ:
где tП, tТ, tР – время соответственно пуска, торможения и разгрузки центрифуги. Производительность центрифуги QV:
где k – коэффициент заполнения барабана.
7.4. Определение мощности привода центрифуг периодического действия. Мощность электродвигателя центрифуг периодического действия выбирают по пусковой мощности NП:
1) N 1 – мощность, затрачиваемая на преодоление инерции массы барабана:
где mБ – масса барабана, кг;
tП – время пуска. 2) N 2 – мощность, затрачиваемая на продолжение инерции массы материала в барабане: 3)
где 0, 75 – коэффициент, учитывающий скольжение материала о ротор барабан; rС – плотность суспензии, кг/м3; VБ / 2 – учитывается 50% загрузка объема барабана. 4) N 3 – мощность, затрачиваемая на трение в подшипниках и уплотнениях:
где f =0.07¸ 0.1 – коэффициент трения; uЦ – окружная скорость цапфы вала; G – общая сила веса всех вращающихся частей с материалом. 5) N 4 – мощность, затрачиваемая на трение барабана о воздух (в кВт):
n – число оборотов. Мощность электродвигателя:
h = 0.8¸ 0.9 – КПД
7.5. Конструкция и принцип работы саморазгружающейся центрифуги с коническим барабаном.
1 – ротор; 2 – кожух; 3 – опорная подвеска; 4 – патрубки для удаления фугата; 5 – патрубок для удаления осадка; 6 – диск, насаженный на вал; 7 – труба отвода фугата; 8 – труба подвода суспензии.
Рис. 7.3. Схема саморазгружающейся центрифуги с коническим барабаном После заполнения барабана осадком ротор тормозится и сила тяжести становится больше центробежной силы при определенной скорости вращения. Осадок соскальзывает из ротора, после чего ротор не останавливаясь разгоняется, заполняется суспензией и т.д. При работе фильтрующих центрифуг суспензия подается при пониженной частоте вращения ротора. Затем частоту вращения доводят до максимальной, при которой осадок отжимают. Гравитационная выгрузка осадка встречается только у подвесных фильтрующих центрифуг с цилиндроконическими роторами. Гравитационная выгрузка может применятся только для сыпучих осадков. Условие саморазгрузки – сумма сил, действующих на частицу, должна быть больше нуля. Сила тяжести G=mg Центробежная сила FЦ=mw2R Сила трения FТР=f·FЦ
f – коэффициент трения; R – радиус барабана.
На корпусной части ротора также уравнение (7.20) при R=r
Рекомендуется a = 60 ° 7.6. Конструкция и принцип работы центрифуги с ножевой выгрузкой осадка. Ножевая выгрузка осадка применяется у механизированных центрифуг периодического действия. Она производится с помощью ножа или скребка как при пониженной так и при полной скорости ротора. Этот способ применим, когда осадок не имеет высоких абразивных свойств и допустимо его измельчение. Ножевая выгрузка встречается на механизированных маятниковых и подвесных центрифугах, а также на горизонтальных центрифугах периодического действия. Фильтрующие горизонтальные центрифуги применяются для разделения суспензий со средне и мелко зернистой (dZ > 30 мкм), преимущественно растворимой твердой фазой. Работа центрифуг наиболее эффективна при объемном содержании суспензии более 10%. В их конструкциях предусмотрена возможность хорошего отжима и эффективной промывки осадка. Конструктивные модификации центрифуги с осадительным ротором предназначены для разделения малоконцентрированных плохо фильтрующихся суспензий с нерастворимой твердой фазой (dZ = 5¸ 40 мкм). Осадок в этих центрифугах не промывается. Основное преимущество центрифуг типа ФГН состоит в возможности проведения всех стадий процесса в автоматическом режиме и при постоянной частоте вращения ротора. К недостаткам относятся измельчение кристаллов при срезе осадка, большие трудности регенерации фильтрующей перегородки при обработке суспензии с нерастворимой твердой фазой.
1 – ротор; 2 - кожух; 3 – нож; 4 – гидроцилиндр для подвода ножа; 5 – разгрузочный бункер осадка; 6 – питающая труба; 7 – патрубок удаления фугата.
Рис. 7.4. Схема центрифуги типа ФГН
|