Máquina separadora centrífuga
Descripción
Parámetros técnicos
A máquina separadora centrífugaes un dispositivo mecánico que utiliza acción centrífuga para separar componentes de partículas líquidas y sólidas o mezclas de líquidos y líquidos, también conocido como centrífuga. Se utiliza principalmente para separar partículas sólidas de líquidos en suspensión; O separar dos líquidos inmiscibles con diferentes densidades en la emulsión (como separar la nata de la leche); También se puede utilizar para eliminar líquidos de sólidos húmedos, como usar una lavadora para centrifugar ropa seca y mojada; Los separadores de tubos especiales-de alta velocidad también pueden separar mezclas de gases de diferentes densidades, como la concentración y separación de hexafluoruro de uranio gaseoso; Al aprovechar las diferentes velocidades de sedimentación de las partículas sólidas con diferentes densidades o tamaños de partículas en los líquidos, algunas centrífugas de sedimentación también pueden clasificar partículas sólidas según su densidad o tamaño de partícula. Los separadores centrífugos se utilizan ampliamente en diversos sectores, como el químico, el petróleo, el alimentario, el farmacéutico, el procesamiento de minerales, el carbón, el tratamiento de agua y la construcción naval.
Requisitos de clasificación y proceso.
Los separadores cetrífugos industriales se pueden dividir en tres categorías según su estructura y requisitos de separación: centrífugas de filtración, centrífugas de sedimentación y separadores. Los separadores solo son adecuados para separar suspensiones y emulsiones de baja concentración, incluidos los separadores de disco, los separadores de tubos y los separadores de cámara.
Cuando la frecuencia del inversor sea de 30 Hz, abra la válvula de alimentación. Cuando se compruebe que la capa de material está llena, cierre la válvula de alimentación y espere 208. Las sustancias sólidas y líquidas se separarán automáticamente y la capa de material descenderá automáticamente. Cuando desaparezca la señal de que la capa de material está llena, abra nuevamente la válvula de alimentación y cargue nuevamente la mezcla sólida y líquida a separar. Repita la acción anterior tres veces seguidas.
Cuando se genera la tercera señal de carga completa, la válvula de alimentación se cierra y la frecuencia del convertidor de frecuencia aumenta a 50 Hz para una separación de alta-velocidad. El tiempo de centrifugación se establece mediante la pantalla táctil y, una vez transcurrido el tiempo, la frecuencia disminuye a 40 Hz.
Abra la válvula de limpieza para limpiar y el tiempo de limpieza, el tiempo de pausa y la frecuencia de limpieza se pueden configurar a través de la pantalla táctil de acuerdo con los diferentes tipos de objetos separados. Una vez completado el proceso de limpieza, ingresa al proceso de secado por centrifugado. En este momento, el convertidor de frecuencia aumenta a 50 Hz y el tiempo de giro se configura mediante la pantalla táctil. Una vez completado el secado por centrifugado, la máquina separadora centrífuga ingresa al proceso de descarga.
Debido al espesor excesivo de la capa de material después del secado por centrifugación, el raspador adopta una rotación temporizada segmentada para la descarga, es decir, el raspador gira (se puede configurar el tiempo) durante una parada durante 4 segundos y el raspador desciende para raspar el material, repitiendo las acciones anteriores hasta la última vez que el raspador desciende a la posición límite. Después de activar el interruptor de límite, sube a la parte superior y activa el interruptor de límite superior para que se detenga.
Descripción de productos
Un separador centrífugo tiene un cilindro llamado tambor que gira a gran velocidad alrededor de su propio eje, generalmente impulsado por un motor eléctrico. Después de agregar la suspensión (o emulsión) al tambor, se hace girar rápidamente a la misma velocidad que el tambor y, bajo la acción de la fuerza centrífuga, cada componente se separa y descarga por separado. Generalmente, cuanto mayor sea la velocidad del tambor, mejor será el efecto de separación.
Los principios de funcionamiento de los separadores centrfugos incluyen la filtración centrfuga y la sedimentación centrfuga.
● Filtración centrífuga: La presión centrífuga generada por la suspensión en un campo de fuerza centrífuga actúa sobre el medio filtrante (pantalla filtrante o tela filtrante), haciendo que el líquido pase a través del medio filtrante y se convierta en el filtrado; Y las partículas sólidas quedan atrapadas en la superficie del medio filtrante, formando residuos del filtro, logrando así la separación líquida-sólida. El tambor filtrante tiene orificios en la pared circunferencial y está revestido con medio filtrante en la pared interior.
● Sedimentación centrífuga: el principio de rápida sedimentación y estratificación de componentes con diferentes densidades en una suspensión (o emulsión) en un campo de fuerza centrífuga se utiliza para lograr una separación líquido-sólido (o líquido-líquido). El tambor de tipo asentamiento no tiene agujeros en la pared circunferencial.
La figura muestra cuatro tambores rotativos típicos del tipo sedimentador. Después de agregar la suspensión (o emulsión) al tambor, las partículas sólidas (o líquidos más densos) se depositan hacia la pared del tambor, formando un sedimento (o líquido de separación pesado). El líquido con menor densidad se acumula hacia el centro del tambor y fluye hacia la salida de desbordamiento para su descarga, convirtiéndose en el líquido de separación (o líquido de separación ligero). El tambor se utiliza para la descarga intermitente de escoria, que es adecuado para separar suspensiones o emulsiones con tamaño de partícula pequeño y baja concentración de partículas sólidas; El tambor giratorio de la Figura 3b utiliza una descarga continua de escoria en espiral para separar suspensiones con altas concentraciones de partículas sólidas. En un tambor con múltiples capas de discos cónicos, los discos dividen el líquido en varias capas delgadas, lo que acorta la distancia de separación, acelera la separación y mejora la eficiencia de la separación.
Cuando la mezcla sólida y líquida que se va a separar ingresa al tambor giratorio de alta-velocidad desde la entrada de alimentación, bajo la acción de la fuerza centrífuga, la mezcla se filtra a través del filtro. El material de separación líquido se descarga a través del tubo de descarga y el material de separación sólido permanece en el tambor. Cuando el material de separación sólido en el tambor cumple con los requisitos especificados por el equipo, se detiene la alimentación, se limpia el material de separación sólido y se descarga la solución de lavado. Después de que la limpieza cumple con los requisitos, el separador centrífugo funciona a baja velocidad y el dispositivo de descarga de material de separación sólido (raspador) es impulsado por un servomotor de CA para descargar el material de separación sólido, completando un proceso de trabajo.
Especificación de la máquina separadora centrífuga
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Modelo |
Lote de materia prima lbs |
Volumen de alcohol L |
Volumen de refrigerante L |
Área de refrigeración m² |
Puerto de alimentación con válvula y mirilla. |
Puerto de lavado con válvula |
Puerto de vacío con válvula |
Salida de líquido con válvula y mirilla. |
Entrada y salida de chaqueta con válvulas. |
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ACTUAR-C11 |
11 |
40 |
8 |
0.44 |
Mandril φ50.5φ19 |
Portabrocas 50,5φ19 |
KF25φ10 |
Mandril 64φ51 |
Portabrocas 50,5φ19 |
|
LEY-C22 |
22 |
85 |
16.5 |
0.6 |
Mandril φ50.5φ32 |
Portabrocas 50,5φ19 |
KF25φ10 |
Mandril 64φ51 |
Portabrocas 50,5φ19 |
|
ACT-C30 |
30 |
105 |
21 |
0.77 |
Mandril φ50.5φ32 |
Portabrocas 50,5φ19 |
KF25φ10 |
Mandril 64φ51 |
Portabrocas 50,5φ19 |
|
LEY-C50 |
50 |
175 |
28 |
1 |
Mandril φ64φ51 |
Portabrocas 50,5φ19 |
KF25φ10 |
Mandril 91φ76 |
Portabrocas 50,5φ19 |
|
LEY-C60 |
60 |
210 |
34 |
1.2 |
Mandril φ64φ51 |
Portabrocas 50,5φ19 |
KF25φ10 |
Mandril 91φ76 |
Portabrocas 50,5φ19 |
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ACTO-110 |
110 |
380 |
45 |
1.6 |
Mandril φ64φ51 |
Portabrocas 50,5φ19 |
KF25φ10 |
Mandril 91φ76 |
Portabrocas 50,5φ19 |
OTRAS MÁQUINAS SEPARADORAS QUE PODEMOS HACER
La centrífuga de filtración y la centrífuga de sedimentación se basan principalmente en aumentar el diámetro del tambor para expandir la superficie de trabajo en la circunferencia del tambor; Además de la pared circunferencial del tambor, el separador también tiene superficies de trabajo adicionales, como el disco del separador de discos y el cilindro interior del separador de cámara, que aumentan considerablemente la superficie de trabajo de sedimentación. La selección de un separador centrífugo para suspensión o emulsión debe basarse en un análisis exhaustivo del tamaño y la concentración de partículas sólidas en la suspensión (o emulsión), la diferencia de densidad entre sólido y líquido (o dos líquidos), la viscosidad del líquido, las características del residuo del filtro (o sedimento) y los requisitos de separación. La selección del tipo de separador centrífugo a utilizar debe cumplir con los requisitos de contenido de humedad del residuo del filtro (sedimento) y la claridad del filtrado (líquido de separación).
El indicador importante para medir el rendimiento de separación de unmáquina separadora centrífugaes el factor de separatio P. Representa la relación entre la fuerza centrífuga experimentada por el material separado en el tambor y su gravedad. Cuanto mayor sea el factor de separación, más rápida será la separación y mejor será el efecto de separación. El Fr de los separadores centrífugos industriales es 100-20000, el Fr de los separadores de tubos de alta-velocidad llega a 62000 y el Fr de los separadores analíticos de alta velocidad llega a 610000. Otro factor que determina la capacidad de procesamiento de un separador centrífugo es el área de trabajo del tambor, y un área de trabajo más grande también aumenta la capacidad de procesamiento.
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Historia del desarrollo
En la antigua China, la gente ataba un extremo de una cuerda a una jarra de cerámica, sostenía el otro extremo de la cuerda, giraba y sacudía la jarra, generando fuerza cetrífuga para exprimir el jugo de las bayas en la jarra. Esta fue la primera aplicación del principio de separación cetrífuga.
Las centrífugas industriales nacieron en Europa, por ejemplo, a mediados del siglo XIX, había centrífugas de tres patas utilizadas para la deshidratación de textiles y centrífugas suspendidas utilizadas para separar el azúcar cristalino en las fábricas de azúcar. Estas primeras centrífugas funcionaban de forma intermitente y manual para descargar la escoria.
Debido a la mejora de los mecanismos de descarga de escoria, surgieron las centrífugas de operación continua en la década de 1930, y también se desarrollaron las centrífugas de operación intermitente debido a la implementación del control automático.
En 1879, Laval de Suecia inventó el primer separador para separar la nata de la leche, que tenía un tambor que era sólo un cilindro hueco. Posteriormente, se agregaron al tambor discos cónicos apilados axialmente, mejorando significativamente la eficiencia de separación y aumentando la capacidad de procesamiento. Este avance tecnológico condujo al rápido desarrollo de los separadores de discos. La velocidad delmáquina separadora centrífugaSe desarrolla gradualmente de menor a mayor y el diámetro del tambor aumenta gradualmente, mejorando el efecto de separación y mejorando la capacidad de procesamiento.
La tendencia de investigación y desarrollo de los separadores centrífugos es:
Mejorar el rendimiento de la separación, incluido el aumento de la velocidad del tambor; Agregar nueva fuerza impulsora durante el proceso de separación centrífuga; Acelerar la velocidad de empuje de la escoria; Aumentar la longitud del tambor prolonga el tiempo de sedimentación y separación del cetrífugo.
El desarrollo de separadores cetrífugos a gran-escala implica principalmente aumentar el diámetro del tambor y utilizar tambores de doble-cara para mejorar la capacidad de procesamiento, reduciendo así la inversión en equipos, el consumo de energía y los costos de mantenimiento por unidad de volumen de material.
Mejorar el mecanismo de descarga de escoria para garantizar un funcionamiento continuo.
Agregue centrífugas de tambor combinadas y especializadas para cumplir con requisitos de separación múltiples y especiales.
En términos de investigación teórica, el enfoque principal es estudiar las condiciones de flujo de fluido dentro del tambor y el mecanismo de formación de residuos del filtro, así como los métodos de cálculo para el grado mínimo de separación y la capacidad de procesamiento. Investigación sobre distribución de tensiones y cálculo de resistencia de tambores de formas complejas.
Investigación sobre tecnología de control óptimo para el proceso de separación cetrífuga.
Manejo de fallas por vibración
(1) Eliminar el desequilibrio del tambor vacío.
Para un tambor centrífugo nuevo, la calibración de la balanza se lleva a cabo instalando el tambor en el eje del corazón de la balanza y, por lo general, es necesario colocarlo primero en la máquina equilibradora dinámica para la calibración de la balanza. Cuando el tambor se instala en el eje real, su precisión de equilibrio disminuirá significativamente, porque las condiciones de ajuste y la concentricidad entre el tambor y el eje de equilibrio, así como entre el tambor y el eje real, son diferentes. Aproximadamente el 60 % de la vibración de los equipos giratorios se debe al desequilibrio del rotor, y-el equilibrio dinámico in situ es la forma más eficaz de eliminar la vibración causada por el desequilibrio del tambor hueco.
(2) Aislar la vibración.
Después de tomar medidas para eliminar el desequilibrio del vaciado, la vibración se redujo, pero la fuerza estática durante la descarga no se puede eliminar mediante el método anterior. Se pueden tomar medidas de aislamiento efectivas para reducir la vibración transmitida desde los cimientos. El aislador de vibraciones es un medio técnico comúnmente utilizado para la instalación de equipos y la reducción de vibraciones en maquinaria de separación giratoria de tamaño pequeño y mediano-, generalmente dividido en aislamiento activo y aislamiento pasivo. Según la teoría del aislamiento, la máquina puede considerarse como un cuerpo de masa ideal y el aislador está compuesto por un resorte sin masa y una resistencia viscosa ideal conectados en paralelo, con una base absolutamente rígida. Para lograr el efecto de aislamiento de vibraciones, sólo es necesario excitar una frecuencia mayor al doble de la frecuencia natural. Debido a la gran distancia entre la suposición y la situación real, cuanto mayor es la frecuencia de excitación, mayor es la diferencia entre ellas. Además, es difícil lograr una reducción de la vibración de más de 20 dB con un aislamiento de una sola etapa. Incluso con una amortiguación pequeña, el efecto de aislamiento sólo puede permanecer dentro de un rango determinado. Por lo tanto, el método antianálisis se puede utilizar para la investigación del aislamiento de vibraciones.
(3) Reducir las irregularidades de la tela y la vibración de excitación repentina.
Se pueden tomar dos medidas para resolver la vibración aleatoria causada por el tejido irregular y la fuerza de excitación repentina durante la descarga, incluidos amortiguadores dinámicos y equilibrio automático. El amortiguador eléctrico puede transferir energía de vibración al amortiguador, reduciendo así significativamente la vibración de toda la máquina y los cimientos. Pero el amortiguador no puede eliminar fundamentalmente la fuente de vibración y las fuerzas periódicas sobre los cojinetes no han disminuido. El equilibrio automático es la instalación de un dispositivo de equilibrio en el tambor, que puede retroalimentar rápidamente la señal de vibración generada por una fuerza desigual o repentina de la tela obtenida al mecanismo de control antes de generar una fuerza de amortiguación igual o opuesta a la desequilibrada.máquina separadora centrífugafuerza de inercia, eliminando fundamentalmente la fuente de vibración.
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La máquina separadora que hemos hecho.
Conclusión
Las máquinas separadoras centrífugas son indispensables en los procesos industriales modernos y ofrecen una eficiencia inigualable en la separación de mezclas heterogéneas. Desde el procesamiento de alimentos hasta el tratamiento de aguas residuales, sus aplicaciones abarcan diversos sectores, impulsadas por innovaciones en diseño, materiales y automatización. Si bien persisten desafíos como el consumo de energía y el desgaste, los avances en IoT, IA y tecnologías híbridas están allanando el camino para soluciones de separación más inteligentes y sostenibles. A medida que las industrias prioricen la recuperación de recursos y la gestión ambiental, los separadores centrífugos seguirán evolucionando y desempeñarán un papel fundamental en la transición hacia una economía circular.
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