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      2. 泥漿固控設備專業生產廠家

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        離心機的典型結構與工作原理

        2019-08-29

        分離方法:物理方法、化學方法、電學方法。

        物理方法:機械分離法(過濾;離心沉降)

                  比重沉淀法(沉降;浮選)

        物理分離原理:

        在場外力作用下,混合物中各相由于質量不同產生“相重差”,從而得到分離。

        物理分離種類:

        沉降式:離心沉降(如:沉降式離心機,分離機)

                重力沉降(如:沙層自由沉降)

        過濾式:離心過濾(如:過濾式離心機)

                加壓過濾

                真空過濾

                深層過濾

        篩分式:振動篩、脫水

        浮選式:油水分離;固相漂浮分離。

        分離方法應用:化工、石油、輕工、醫藥、食品、紡織、冶金、煤炭、水、選礦、船舶、軍工、污水處理等。

        分離物料的特性

        分離的對象:非均勻混合物:懸浮液、乳濁液、固體顆粒

        (一)懸浮液

        定義:由液體和懸浮于其中的固體顆粒組成的系統成為懸浮液。

        其中:液相為主相,稱為連續相。

              固體顆粒為副相,稱為分散相。

        懸浮液的特性:物理性質:密度、粘度、表面張力等。

                      固相比:固液濃度比。

        懸浮液分類:

        按固體顆粒大小和濃度分(可用重量百分數、體積百分表示)

        (1)粗顆粒懸浮液:粒徑d50μm

                                            選用過濾式離心機

        2)高濃度懸浮液:濃度>10%

        3)細顆粒懸浮液:粒徑d50μm

                                            選用沉降式離心機或過濾機

        (4)低濃度懸浮液:濃度<10%

        (二)乳濁液

        定義:由液體和懸浮于其中的一種或數種其它液體所組成的系稱為乳濁液。

        其中:主液體相為連續相。

              其它液體相為副液相,或叫:分散相,非連續相。

        乳濁液主要是指液---液相組成的非均勻混合物。

        如:油水混合物,形成水包油時,水為主液相,油為分散相。

        分散相液珠直徑:一般:0.1d0.4~0.5μm液珠直徑再大時會分層。

        乳濁液兩相濃度發生變化時,主液相與副液相可以相互轉換。

        物理性質:

        濃度,液珠大小,粘度,布朗運動系數等。

        乳濁液分離難度較大,一般選用高速分離機進行,依靠高速旋轉把不同比重的液體分離開來。

        (三)固體顆粒

        定義:在懸浮液中不分解的顆粒為固體顆粒。

        顆粒的表示方法:顆粒尺寸,顆粒分布,顆粒形狀。

        顆粒尺寸:常用粒徑d表示

                  d50μm 粗顆粒

                  5d50μm中等顆粒

                  d5μm細顆粒

        粒徑的測量方法有:當量球徑;當量圓徑;統計直徑。

        粒度分布:用不同粒徑的顆粒在顆粒群中各自所占的比例或百分數表示。

        粒度分布表達方式:(1)用總粒度數表示。

                         2)用單位長度上的粒度數表示。

                         3)用單位面積上的粒度數表示。

                         4)用單位體積內的粒度數表示。

        顆粒形狀:固體顆粒形狀一般不規則、多種多樣、不同物體顆粒,形狀不同。

                  常見有:球形,橢圓形,扁圓形,片形,雪花形等等。

        分離原理及離心機分類

        分離因數

        離心分離原理:

        利用轉鼓旋轉產生的離心慣性力,把懸浮液、乳濁液及其它物料分離或濃縮。

        分離因數

        定義:顆粒自身離心慣性與其重力之比,為分離因數:Fr=

        分離因數Fr是表示離心機分離能力的主要指標,是一個重要性能參數。

        Fr值越大,表明分離效果越好。

                       R↑轉鼓直徑增大

        Fr↑及Fk↑方法

                       ω↑轉鼓轉速提高

        離心機分類

        分為三類:過濾式離心機、沉降式離心機、分離機

        共同特點:體積小,結構緊湊,分離效率高,生產能力大,附屬設備少。

        過濾式離心機

        依靠濾網和離心力作用的離心機為過濾離心機。

        結構特點:濾網、轉鼓。

        共有五種類型:三足式過濾離心機、上懸式離心機、臥式刮刀卸料離心機、臥式活塞卸料離心機、離心慣性力卸料式離心機。

        過濾式離心機原理:

        轉鼓壁上有許多小孔,壁內有過濾網,懸浮液在轉鼓內旋轉,靠離心力把液相甩出篩網,而固相顆粒被篩網截留,形成濾餅,從而實現固、液分離。

        適應范圍:固相含量高,固體顆粒較大的懸浮液。

        沉降式離心機

        原理:轉鼓上無孔,也無濾網。懸浮液隨轉鼓高速旋轉,因固、液兩相的比重不同,則產生不同的離心慣性力,離心力大的固相顆粒沉積在轉鼓內壁上,液相則沉降在里層,然后分別從不同的出口排出,達到分離的目的。

        沉降式離心機一般轉速較高:n=7000~8000rpm

        適應范圍:固相含量較少,固體顆粒較小。

        常見機型:螺旋卸料式。

        分為:(1)螺旋卸料式沉降離心機

             2)刮刀卸料臥式沉降離心機

             3)三足式沉降離心機

        (1)螺旋卸料式沉降離心機

        廣泛用于:

        化工、石油、冶金、制藥、輕工、食品、污水處理等用來處理顆粒粒度d10μm的懸浮液。

        工作特點:連續加料、分離、卸料,全速運轉,轉速較高n=7000~8000rpm。

        結長:

        轉鼓,螺旋輸送器,變速器,進料管,帶輪,外殼,過載保護裝置,液位調節裝置等。

        轉鼓轉速為Nb---由電機直接帶動,轉鼓上只有卸料口。螺旋輸送器轉速Ns---由轉鼓驅動行星差速器帶動,轉向與轉鼓相同。

        NsNb為正差轉速  NsNb為負轉速。

        工作原理:懸乳液由中心進入,在離心力作用下,轉鼓內形成一個環行液池,重相顆粒沉降到轉鼓內表面,形成沉渣,由螺旋葉片推到轉鼓小端排除。轉鼓大端蓋上有圓形排列的溢流孔,澄清液從溢流孔排出。

        主要部件

        1轉鼓:種類:圓筒形;圓錐形;筒錐組合形。

               長徑比:1~2.圓錐筒錐角10°~11°;

               易于輸渣錐角:5°~18°。

        轉鼓材料:不銹鋼,高強不銹鋼,鈦鋼,玻璃鋼。一般轉鼓為整體鑄造或焊接而成。

        螺旋輸送器:用來輸送沉渣。

        主要組成部件:螺旋葉片,內管,進料室。

        螺旋葉片形式:整體形;帶狀形;斷開形。分單頭、雙頭,左旋式,右旋式。

        螺旋葉片易磨損,表面一般要堆焊硬質合金。

        變速器:擺線針輪行星變速器;漸開線行星齒輪變速器。

        功用:實現轉鼓與螺旋輸送器之間的差速,傳遞大扭矩。

        驅動方法:電機經三角帶輪,帶動轉鼓旋轉,由行星輪變速器變速后,帶動螺旋輸送器轉動。

        過載保護裝置:分電控機械式;機械液壓式;機械式。

        沉降---過濾式離心機

        轉鼓:分為:沉降段和過濾段

        沉降段:形式有圓柱與圓錐形;全圓錐形兩種。

        功用:懸浮液進入沉降段,進行沉降分離,澄清液從大端溢流孔溢出;沉渣由螺旋輸送器輸送到過濾段,進行過濾和脫水。

        過濾段:形式為圓柱形,有濾網和篩孔。

        功用:沉渣在此段經篩網過濾,液體被分離,濾渣由左端大孔排出。濾渣若要求洗滌或干燥處理,則中心孔通入洗滌液或蒸汽,在過濾段洗滌濾渣。篩網反新:由吹管通入壓縮空氣或清水,反吹篩網,使之反新。

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