特殊的超速管式分離機還可用于不同密度氣體混合物的分離和濃縮。缺點是結構較復雜、轉速高,因而對操作和維修保養(yǎng)的要求比較高,另外清洗較麻煩。分離機按結構可劃分為碟式、管式和室式三類。碟式分離機轉鼓內裝有一疊錐形碟片,用離心沉降法分離乳濁液和低濃度懸浮液組分。分離懸浮液時,懸浮液由中心進料管進入轉鼓,從碟片束外緣經(jīng)碟片間隙向碟片內緣流動。因受離心力作用,固體顆粒在隨液體流動的同時沉降到各碟片的內表面,再向碟片外緣滑動,后沉積到鼓壁上。已澄清的液體向轉鼓中心方向聚集,經(jīng)溢流口或向心泵排出。
分離乳濁液時,乳濁液經(jīng)碟片束上的進料孔進入各碟片間隙,按密度不同分為重液和輕液,重液沿碟片內表面向轉鼓壁流動,輕液向中心流動,經(jīng)溢流口和向心泵分別排出(圖2)。碟式分離機按排渣方式可分為人工排渣、環(huán)閥排渣、水沖排渣和噴嘴排渣等四種類型。
離心分離機的研究和發(fā)展趨勢是:①強化分離性能,包括提高轉鼓轉速;在離心分離過程中增加新的推動
離心分離機
離心分離機
力;加快推渣速度;增大轉鼓長度使離心沉降分離的時間延長。②發(fā)展大型的離心分離機,主要是加大轉鼓直徑和采用雙面轉鼓提高處理能力使處理單位體積物料的設備投資、能耗和維修費降低。③改進卸渣機構使操作連續(xù)化。④增加專用和組合轉鼓離心機,以滿足特殊的和多項的分離要求。⑤理論研究方面,主要研究轉鼓內流體流動狀況和濾渣形成機理,研究小分離度和處理能力的計算方法。復雜形狀轉鼓的應力分布和強度計算的研究。⑥研究離心分離過程化控制技術。
離心分離機有一個繞本身軸線高速旋轉的圓筒,稱為轉鼓,通常由電動機驅動。懸浮液(或乳濁液)加入轉鼓后,被迅速帶動與轉鼓同速旋轉,在離心力作用下各組分分離,并分別排出。通常,轉鼓轉速越高,分離效果也越好。
離心分離機的作用原理有離心過濾和離心沉降兩種。①離心過濾:懸浮液在離心力場下產生的離心壓力,作用在過濾介質(濾網(wǎng)或濾布)上,使液體通過過濾介質成為濾液;而固體顆粒被截留在過濾介質表面,形成濾渣,從而實現(xiàn)液-固分離。過濾型轉鼓圓周壁上有孔,在內壁襯以過濾介質。②離心沉降:利用懸浮液(或乳濁液)密度不同的各組分在離心力場中迅速沉降分層的原理,實現(xiàn)液-固(或液-液)分離。沉降型轉鼓圓周壁無孔。圖3為4種典型的沉降型轉鼓。懸浮液(或乳濁液)加入轉鼓后,固體顆粒(或密度較大的液體)向轉鼓壁沉降,形成沉渣(或重分離液)。密度較小的液體向轉鼓中心方向聚集,流至溢流口排出,成為分離液(或輕分離液)。轉鼓均為間歇排渣,適用于含固體顆粒粒度較小、濃度較低的懸浮液或乳濁液分離;圖3b的轉鼓用螺旋連續(xù)排渣,可分離固體顆
離心分離機
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粒濃度較高的懸浮液。在具有多層圓錐形碟片的轉鼓中,液體被碟片分成若干薄層,縮短了沉降分離的距離,使分離加快,改善了分離效果。