Трубчатые центрифуги (сверхцентрифуги).

Трубчатые центрифуги применяют для осветления суспензий с тонкодисперсной твердой фазой при размерах частиц 0,5—5 мкм, концентрации около 1 %, а также для обработки трудноразделяемых эмульсий, часто с незначительным содержанием твердой фазы. В этих случаях требуются высокие факторы разделения Fr' до 17 000 (для исследовательских целей Fr' до 60 000). Диаметры роторов промышленных трубчатых центрифуг 80—150 мм, лабораторных — 40—50 мм; производительность 0,2—2 м³. В химической, пищевой, медицинской промышленности применяют в основном два типа центрифуг:

- ОТР – осветляющие вертикальные трубчатые центрифуги с ручной разборкой ротора;

- РТР – разделительные (сепарирующие) вертикальные трубчатые центрифуги с ручной разборкой ротора.

В трубчатых центрифугах неоднородные жидкие смеси обрабаты­ваются в толстом слое при большом пути L их следования и отношении L/r_ср = 10 ... 14 (где r_ср - радиус среднего слоя жидкости в роторе). При осветлении суспензий центрифуги работают в периодическом режиме в течение 10—20 мин, так как необходима ручная периодическая выгрузка осадка. Разделение эмульсий при отсутствии в них твердых частиц ведут непрерывным способом. Тем не менее, при наличии в исходной устойчивой разделяемой эмульсии незначительных количеств засоряющих её твёрдых дисперсных частиц трубчатые разделительные (сепарирующие) центрифуги также приходится периодически останавливать, разбирать ротор и вручную удалять образовавшийся в процессе отстойного центрифугирования осадок, выделившийся на внутренней поверхности трубчатого ротора. В химической промышленности чаще проводят процессы осветления, чем разделения.

Рис. 192. Схема процесса центробежного разделения в осветляющем роторе центрифуг типа ОТР:

1. форсуночный ввод исходной суспензии; 2- отражательная пластина; 3- уровень выходных отверстий фугата; 4- приемный карман осветленной жидкости.

Трубчатые центрифуги (сверхцентрифуги).

Трубчатые центрифуги применяют для осветления суспензий с тонкодисперсной твердой фазой при размерах частиц 0,5—5 мкм, концентрации около 1 %, а также для обработки трудноразделяемых эмульсий, часто с незначительным содержанием твердой фазы. В этих случаях требуются высокие факторы разделения Fr' до 17 000 (для исследовательских целей Fr' до 60 000). Диаметры роторов промышленных трубчатых центрифуг 80—150 мм, лабораторных — 40—50 мм; производительность 0,2—2 м³. В химической, пищевой, медицинской промышленности применяют в основном два типа центрифуг:

- ОТР – осветляющие вертикальные трубчатые центрифуги с ручной разборкой ротора;

- РТР – разделительные (сепарирующие) вертикальные трубчатые центрифуги с ручной разборкой ротора.

В трубчатых центрифугах неоднородные жидкие смеси обрабаты­ваются в толстом слое при большом пути L их следования и отношении L/r_ср = 10 ... 14 (где r_ср - радиус среднего слоя жидкости в роторе). При осветлении суспензий центрифуги работают в периодическом режиме в течение 10—20 мин, так как необходима ручная периодическая выгрузка осадка. Разделение эмульсий при отсутствии в них твердых частиц ведут непрерывным способом. Тем не менее, при наличии в исходной устойчивой разделяемой эмульсии незначительных количеств засоряющих её твёрдых дисперсных частиц трубчатые разделительные (сепарирующие) центрифуги также приходится периодически останавливать, разбирать ротор и вручную удалять образовавшийся в процессе отстойного центрифугирования осадок, выделившийся на внутренней поверхности трубчатого ротора. В химической промышленности чаще проводят процессы осветления, чем разделения.

Рис. 192. Схема процесса центробежного разделения в осветляющем роторе центрифуг типа ОТР:

1-форсуночный ввод исходной суспензии; 2- отражательная пластина; 3- уровень выходных отверстий фугата; 4- приемный карман осветленной жидкости.

Рассмотрим конструкции разделительных и осветляющих трубчатых центрифуг. Рассмотрим подробнее принцип работы роторов трубчатых осветляющих центрифуг типа ОТР (см. схему рис.192). Обрабатываемая жидкая гетерогенная система – суспензия подаётся через форсуночный ввод 1 в нижнюю часть вертикального ротора, разбивается об отражательную пластину 2, отбрасывается на внутреннюю стенку ротора и увлекается им во вращение. Центробежное отстаивание в осветляющем роторе сопровождается растеканием суспензии по внутренней поверхности трубчатого ротора и образованием цилиндрического жидкостного слоя, из которого твёрдые частицы осаждаются на внутренней стенке ротора, образуя слой осадка. Этот слой осветляемой суспензии накапливается в роторе до тех пор, пока его внутренняя цилиндрическая поверхность не достигнет уровня верхних выходных отверстий фугата 3. Затем осветлённая жидкость выбрасывается из выходных отверстий ротора в приёмный карман 4. Осадок накапливается до тех пор, пока его количество не достигнет установленного опытным путем оптимального количества. После этого ротор останавливают, разбирают и вручную удаляют накопившийся осадок. Необходимо отметить, что выходные отверстия в осветляющих роторах, как правило, располагаются в центре верхней крышки ротора в виде одного кольцевого осесимметричного ряда.

Список литературы

1. Канторович З.Б. Машины химической промышленности. – М.: Машиностроение, 1965.- 415с.

2. Кольман – Иванов Э.Э. и др. Конструирование и расчет машин химических производств. – М.: Машиностроение, 1985, -408с.

3. Аснер В.И., Каминский В.С. и др. Конструкции и расчеты фильтрующих центрифуг. – М.: Недра, 1976, -216с.

4. Соколов в.И. Центрифугирование. – М.: Химия, 1976, -202с.

5. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств. Под ред. Михалева М.Ф. – Л.: Машиностроение, 1984, - 301с.

6. Шкоропад Д.Е., Новиков О.П. Центрифуги и сепараторы для химических производств. – М.: Химия,1987,-256с.

7. Соколов В.И. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств. – М.: Колос,1992,-398с.

8. Файнерман И.А. Расчет и конструирование шнековых центрифуг. – М.: Машиностроение, 1981,-133с.

9. Баранов Д.А., Блинчев В.Н. Процессы и аппараты химической технологии. Явления переноса, макрокинетика, подобие, моделирование, проектирование.В 5т. Т.». Механические и гидромеханические процессы / Под ред. Кутепов А.М.

10. Машины химических производств. Атлас конструкций / Под ред. Кольмана – Иванова Э.Э. – М.: машиностроение, 1981,-118с.

11. Поникаров И.И., Гайнуллин М.Г. Машины и аппараты химических производств и нефтепереработки. – М.: Альфа-М, 2006,-608с.

12. Тимонин А.С., Балдин Б.Г., Борщев В.Я и др. Машины и аппараты химических производств / Под общей ред. Тимонина А.С. – Калуга.: Издательство Бочкаревой Н.Ф.-2008,-872с.

13. Лукьяненко В.М., Таранец А.В. Центрифуги. – М.: Химия, 1988,-384с.

14. Генералов В.М., Александров В.П., Алексеев В.В. и др. Машиностроение, Энциклопедия. Т .IV-12. Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. – М.: Машиностроение,2004, -832с.

15. Промышленные центрифуги: Каталог. – М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ,1979,83с.

Промышленные жидкостные центробежные сепараторы: Каталог. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ