Жидкостные центробежные сепараторы

Жидкостные центробежные сепараторы − машины для разделения жидких дисперсных систем в поле центробежньих сил. Рабочий орган сепараторов является ротор. В конструкции роторов сепараторов предусмотрен пакет конических тарелок, которые делят поток жидкости в роторе на слои толщиной 0,4-1,5 мм.

Сущность процесса заключается в том, что дисперсные частицы, двигаясь с потоком вдоль образующей тарелки, должны успеть вылиться на поверхности тарелки до того, как их вынесет с потоком из пакета тарелок.

Пакет тарелок предназначен для сокращения пути осаждения частиц и времени центрифугирования. Разделение потока на тонкие слои обеспечивает ламинарный режим течения жидкости в роторе и способствует интенсификации процесса центрифугирования.

По технологическому назначению жидкостные центробежные сепараторы делятся на пять типов:

− сепараторы-разделители −для разделения двух взаимно нерастворимых
жидкостей с одновременным выделением твердого компонента (если он
присутствует);

− сепараторы-очистители−для выделения твердого компонента из
жидкости;

− сепараторы-очистители-разделители −для работы в качестве очистителей
и разделителей (в зависимости от сборки ротора);

− сепараторы-сгустители−для повышения концентрации твердо го
компонента с одновременным разделением продукта (если это эмульсия);

− сепараторы-классификаторы−для классификации твердого компонента
суспензий по размерам или по плотности частиц.

У большинства жидкостных центробежных сепараторов осветленные жидкие компоненты отводятся с помощью дисков, установленных неподвижно относительно вращающегося ротора и частично погруженных в слой вращающейся жидкости. Под действием скоростного и гидростатического напоров жидкость попадает в спиральные каналы, расположенные внутри диска, и транспортируется по ним в отводящие трубопроводы. В этом случае для перекачки обработанного продукта не требуются дополнительные насосы.

По способу удаления осадка, выделившегося в роторе, сепараторы делятся на три основных типа: с центробежной пульсирующей выгрузкой осадка (саморазгружающиеся); с центробежной непрерывной (сопловые) и с ручной выгрузкой осадка.

По динамическим параметрам все сепараторы можно отнести к типу сверхцентрифуг, т.е. машин, работающих при скоростях вращения выше критических.

Сепараторы−машины с вертикальным расположением вала ротора. Вал имеет две опоры с верхней консолью, на посадочном конусе которой устанавливается ротор.

Привод сепаратора (с ротором диаметром до 630 мм)−от фланцевого электродвигателя, расположенного горизонтально. Вращение от электродвигателя передается к валу ротора через повышающую винтовую передачу. Для облегчения работы винтовой пары и электродвигателя в момент пуска се с такой схемой привода оснащены разгонными устройствами в виде фрикционных муфт.

Ротор жидкостного центробежного сепаратора (рис. 10.3.1) состоит из основания 1, тарелкодержателя 2, пакета 3 конических тарелок и крышки 4. Продукт, подлежащий обработке, из тарелкодержателя поступает в каналы, образованные отверстиями в конических тарелках, поднимаясь вверх, растекается между тарелками. Легкий жидкий компонент движется по межтарелочным зазорам к оси вращения ротора, по наружным вертикальным каналам тарелкодержателя поднимается вверх и выводится из ротора. Тяжелый жидкий компонент и твердые частицы направляются к периферии ротора−в шламовое пространство. Тяжелый жидкий компонент, перемещаясь между крышкой ротора и верхней разделительной тарелкой, выводится из него.

Частицы твердого компонента оседают на внутренней стенке основания ротора и выгружаются различными способами в зависимости от типа машины.

В сепараторах-очистителях продукт, подлежащий обработке, по внутренним каналам тарелкодержателя поступает в шламовое пространство ротора, где происходит выделение наиболее крупных частиц твердого компонента. Жидкость с остатками твердого компонента движется по межтарелочным зазорам (где происходит окончательное выделение твердого компонента) по направлению к оси вращениям по наружным каналам тарелкодержателя выводится из ротора.

Производительность сепараторов зависит от физико-химических свойств суспензии (эмульсии) (плотности, размеров частиц и вязкости фаз).

Рис. 10.3.1 Ротор жидкостного центробежного сепаратора: 1−основания; 2−тарелкодержатель; 3−пакет конических тарелок; 4−крышка