tina@senz-separation.com    +86-82211558
Cont

Máte nějaké otázky?

+86-82211558

Nov 29, 2023

Jaký je rozdíl mezi trubkovou odstředivkou a dekantérem?

Centrifugace a odstředivky
Centrifugace je separační proces, který využívá působení odstředivé síly k podpoře urychleného usazování částic ve směsi pevná látka-kapalina. Během centrifugace se v nádobě tvoří dvě odlišné hlavní fáze:

Sediment

Obvykle nemá jednotnou strukturu.

Níže naleznete příklad sedimentu:

QQ20231129153110

 

 

 

 

Theodstřeďovatnebocentrovatcož je kapalina nad usazeninou.

Často jasné, i když někdy zakalené, kvůli přítomnosti velmi jemných koloidních částic, které se snadno neusazují. Může však také obsahovat několik fází, pokud intersticiální kapalina směsi obsahuje prvek s různou hustotou, jako jsou například oleje.


APLIKACE V ÚPRAVĚ VODY

QQ20231129153241

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Odstředivá síla

Ve válcové nádobě, která se otáčí úhlovou rychlostí w(rad/s) nebo N (ot./min) a obsahuje kapalinový prstenec o středním poloměru R (m), je odstředivé zrychlení Fc(m/s), kterému jsou částice vystaveny, je:

Fc = w2R = 0.011 N2R

Síla působící na částici na jednotku hmotnosti je vyjádřena:

Fc=0,011 N2R (rs – rL) x 1/g=G (rs – rl),

s G=w2R / g = 0.11 N2R / 9.81 = 11.2 x 10-4 N2R
Kde rs: hustota částic
rl: hustota intersticiální kapaliny

 

Centrifugy

Odstředivky dosahují oddělení pomocí zrychlené gravitační síly dosažené rychlou rotací. To může buď nahradit normální gravitaci při sedimentaci suspenze, nebo poskytnout hnací sílu při filtraci přes filtrační médium nějakého druhu.
Nejběžnější aplikací je separace pevných látek z vysoce koncentrovaných suspenzí. Takto použitý pro úpravu čistírenských kalů umožňuje odvodnění s produkcí více či méně konzistentního sedimentu v závislosti na povaze zpracovávaného kalu a urychlené zahušťování kalu o nízké koncentraci.

 

Zásada
Separace je v principu podobná separaci dosažené v procesu gravitační separace. Hnací síla je vyšší, protože je důsledkem rotace kapaliny: v případě sedimentace, kde hnací síla vyplývá z rozdílu v hustotě mezi částicemi pevné látky a kapalinou, se separace dosáhne silou od 1000 do 20 000krát větší než gravitace.

 

Typy
Většina odstředivek se otáčí díky nějakému motoru. Mezi typy odstředivek používaných pro sedimentaci patří:

karafa

oddělovač svazku disků

komorová mísa

hydrocyklon

trubková mísa

neperforovaný koš

 

 

Dekantér

 

Dekantační odstředivka je jediná sedimentační odstředivka navržená od začátku tak, aby zvládla významnou koncentraci pevných látek v nástřikové suspenzi. Současně může dosáhnout docela dobrých stupňů vyčeření kapalného koncentrátu. Přestože jde o komplikovaný stroj, ztělesňuje jednoduchý princip. Skládají se v podstatě z horizontální válcové mísy rotující vysokou rychlostí, se šroubovým extrakčním šroubem umístěným koaxiálně. Šroub dokonale zapadá do vnitřního obrysu misky a umožňuje pouze vůli mezi miskou a svitkem. Rozdílová rychlost mezi šnekem a spirálou zajišťuje dopravní pohyb pro shromažďování a odstraňování pevných látek, které se hromadí na stěně mísy.

decanter
1. Cylindrokónická mísa
2. Šroubovitý vytahovací šroub (svitek)
3. Krmivo
4. Distributor
5. Prstencový prostor
6. Usazený produkt
7. Hladina kapaliny
8. Sušící zóna
9. Vyčeřená kapalina
10. Nastavitelné prahy

Zpracovávaný produkt (3) je zaváděn axiálně do jednotky příslušným rozdělovačem (4). Je vháněn do prstencového prostoru (5) tvořeného vnitřním povrchem misky a tělem svitku. Proces separace v podstatě probíhá uvnitř válcové části mísy. Relativní rychlost spirály tlačí usazený produkt (6) podél do mísy. Dopravování pevných látek do délky kužele umožňuje, aby sediment prošel z vyčištěné kapalné fáze. Protože je přívod kontinuální, hladina kapaliny (7) je v jednotce ustavena po válcovém povrchu, který tvoří vnitřní povrch kapalinového prstence. Jakmile pevné látky projdou z kapalného prstence, zbývající část kužele až k ejektoru zajišťuje konečné vypuštění: tato část je známá jako sušící zóna (8). Vyčeřená kapalina (9) se shromažďuje na druhém konci misky prouděním přes nastavitelný práh (10), který omezuje kapalinový prstenec jednotky. Rotor chrání kryt, který umožňuje shromažďování vyčištěné kapaliny i usazenin.

Dekantér funguje převážně na principu sedimentace, což je proces způsobující separaci nerozpuštěných látek z důvodu jejich vyšší hustoty než kapaliny, ve které jsou suspendovány. Je-li rozdíl v hustotě vysoký, může gravitace poskytnout dostatečnou hnací sílu, aby k oddělení došlo v přiměřené době. Pokud je rozdíl v hustotě malý nebo je velikost částic velmi malá, pak by gravitační separace trvala příliš dlouho a separační síla musí být zvýšena působením odstředivých sil mnohonásobně větších než gravitace samotná.

 

Dekantér funguje převážně na principu sedimentace, což je proces způsobující separaci nerozpuštěných látek z důvodu jejich vyšší hustoty než kapaliny, ve které jsou suspendovány. Je-li rozdíl v hustotě vysoký, může gravitace poskytnout dostatečnou hnací sílu, aby k oddělení došlo v přiměřené době. Pokud je rozdíl v hustotě malý nebo je velikost částic velmi malá, pak by gravitační separace trvala příliš dlouho a separační síla musí být zvýšena působením odstředivých sil mnohonásobně větších než gravitace samotná.

 

Výhody dekantéru spočívají v širokém rozsahu potenciálního použití spojeného s jeho nepřetržitým provozem, jeho schopností přijímat širokou škálu koncentrací krmiva a jeho dostupností v širokém rozsahu vstupních kapacit.

 

Disc stack centrifuge

Oddělovač zásobníku disků

 

Nejjednodušším provedením je uzavřená mísa, obsahující svazek disků, přičemž veškeré přítomné pevné látky se shromažďují na vnější části mísy, ze které se musí po zastavení otáčení ručně odstranit. Pevné látky jsou z mísy vypouštěny řadou metod, včetně základního použití trysek, které jsou nepřetržitě otevřené a umožňují vypouštění husté kaše. U složitějšího provedení se ventilové trysky automaticky otevřou, když hloubka pevné látky v misce dosáhne určité hodnoty, a poté se znovu zavřou, když je většina pevných látek vypuštěna. V nejkomplikovanějším provedení je mísa otevřena: její plášť se na krátkou dobu obvodově rozdělí, přičemž otevření je také řízeno hloubkou pevných látek v míse.
 

Komorová mísová odstředivka

 

Komorová mísová odstředivka je řada trubicových mís uspořádaných koaxiálně. Má hlavní misku obsahující válcové vložky, které ponořily objem misky do řady prstencových komor, které pracují v sérii. Krmivo vstupuje do středu misky a suspenze postupně prochází každou komorou ve stále větší vzdálenosti od osy. Pevné látky se usazují na vnější stěně každé komory a vyčeřená kapalina vystupuje jako přepad z komory s největším průměrem. Toto zařízení také poskytuje klasifikaci suspendovaných pevných látek: hrubé částice se ukládají ve vnitřní komoře a stále jemnější částice se ukládají v následujících komorách. Odstranění usazených pevných látek vyžaduje zastavení rotace pro ruční čištění.

Chamber bowl centrifuge

 

 

Hydrocyklon

 

Nejjednodušším zařízením pro použití odstředivé síly k dosažení separace je hydrocyklon. Ve skutečnosti to není odstředivka: odstředivá separace je vytvářena pohybem suspenze, vyvolaným tangenciálním zaváděním vstupního materiálu. Jeho princip činnosti je založen na konceptu konečné usazovací rychlosti pevné částice v odstředivém poli. Následující obrázek popisuje podmínky v provozním hydrocyklonu.

Nástřik vstupuje tangenciálně do válcové části hydrocyklonu a sleduje cirkulační dráhu se síťovým tokem tekutiny směrem dovnitř z vnějšku k vyhledávači vírů na ose. Odstředivé pole generované vysokými cirkulačními rychlostmi vytváří vzduchové jádro na ose, která se obvykle rozprostírá na hrdle ve spodní části kuželové části přes vyhledávač vírů k přepadu nahoře. Aby k tomu došlo, musí být pole odstředivé síly několikrát větší než gravitační. Částice, které jsou vystaveny tomuto odstředivému poli, budou mít tendenci se pohybovat směrem ven vzhledem k nosné tekutině kvůli jejich relativně větší hustotě. Větší, těžší částice budou rychle migrovat k vnějším stěnám válcové části a budou pak nuceny pohybovat se dolů do vnitřku kuželové stěny. Malé částice budou na druhé straně taženy dovnitř kapalinou, když se pohybuje směrem k vyhledávači vírů. K separaci pevných látek dochází při průchodu suspenze podél barelu hydrocyklonu za vzniku zahuštěné kaše na vnější stěně, která pak opouští hydrocyklon jako kontinuální proud z jeho vypouštěcí trysky.

QQ20231129154010
QQ20231129154337

Trubková mísová odstředivka

 

Trubková mísová odstředivka byla používána déle než většina jiných konstrukcí odstředivek. Je založen na velmi jednoduché geometrii: je tvořen trubkou o délce několikanásobku jejího průměru, rotující mezi ložisky na každém konci. Procesní proud vstupuje na dně odstředivky a vysoké odstředivé síly působí k oddělení pevných látek. Převážná část pevných látek bude ulpívat na stěnách nádoby, zatímco kapalná fáze vystupuje v horní části odstředivky.

Protože tento typ systému postrádá možnost odstraňování pevných látek, pevné látky lze odstranit pouze zastavením stroje, jeho rozebráním a ručním seškrábáním nebo vypláchnutím pevných látek.

Trubkové mísové odstředivky mají odvodňovací kapacitu, ale omezenou kapacitu pevných látek. Pěnění může být problém, pokud systém neobsahuje speciální skimming nebo dostředivá čerpadla.

 

Neděrovaná košová odstředivka

 

Neperforovaná košová odstředivka se používá, když je obsah pevných látek v suspenzi vyšší. Skládá se z jednoduchého bubnového koše nebo mísy, obvykle rotující kolem svislé osy. Pevné látky se hromadí a stlačují působením odstředivé síly, ale nejsou odvodňovány. Zbytková kapalina se vypustí, když se otáčení mísy zastaví. Vrstva pevných látek se odstraňuje ručně škrábáním nebo lopatou. Vyprázdnění lze provést poloautomaticky nejprve pomocí skimmerové trubky k odstranění zbytkové kapaliny a poté spuštěním čepele nože do pevné látky a jejím vyříznutím z mísy. To umožňuje vyhnout se vypnutí stroje.

basket centrifuge

Výhody

Hlavní výhodnou vlastností dekantéru je jeho schopnost odstraňovat oddělené pevné látky ze separační zóny na plně kontinuálním základě.

Ve srovnání s:

 

◆ Gravitační sedimentace: dekantér může dosáhnout separací, které by byly velmi obtížné v čeřiči nebo lamelovém separátoru, a produkuje sušší pevné látky.

 

◆ Hydrocyklony: dekantér má mnohem vyšší kapacitu kapaliny, zvládne mnohem vyšší koncentrace kalu a produkuje mnohem sušší pevné látky.

 

◆Trubkové odstředivky: dekantér nabízí vyšší kapacitu, schopnost manipulovat s koncentrovanými kaly a nepřetržitý provoz.

 

◆Neděrované košové odstředivky: dekantér pracuje nepřetržitě, zvládne mnohem vyšší koncentrace pevných látek a produkuje mnohem sušší pevné látky.

 

◆Disková odstředivka: dekantér je skutečně nepřetržitý v provozu, zvládne mnohem vyšší koncentrace pevných látek v přiváděné suspenzi a produkuje sušší pevné látky.

 

Aplikace

Usazovací odstředivku lze použít pro většinu typů separace kapaliny/pevné látky. Může být použit pro klasifikaci pevných látek v kapalné suspenzi nebo pro čiření kapalin. Může být také použit při získávání cenné pevné látky z její suspenze v kapalině a může vymývat získanou pevnou látku z jejího matečného louhu. Dekantér může také odvodňovat kaše na vysokou úroveň sucha a nakonec může být provozován tak, aby fungoval jako zahušťovadlo, produkující čirou kapalinu a koncentrovanější kaši.

Odeslat dotaz