स्क्रीन वर्म सेंट्रीफ्यूज: यह प्रक्रिया की गति को कैसे बेहतर बनाता है?

वह निरंतर निस्यंदन सिद्धांत जो प्रवाह क्षमता के समीकरण को बदल देता है

एक स्क्रीन वर्म सेंट्रीफ्यूज एक मौलिक रूप से भिन्न सिद्धांत पर काम करता है जो अवसादन-प्रकार के सेंट्रीफ्यूज से अलग है। यह ठोस कणों को एक तरल पूल के माध्यम से गुरुत्वाकर्षण या अपकेंद्रीय बल पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि स्क्रीन वर्म एक बेलनाकार स्क्रीन के ऊपर ठोस कणों को धकेलता है जबकि तरल पदार्थ स्क्रीन के छिद्रों के माध्यम से निकल जाता है। यह निरंतर, सकारात्मक-विस्थापन क्रिया इस बात का आश्वासन देती है कि मशीन ठोस कणों के अवसादित होने की प्रतीक्षा नहीं करती—बल्कि इन्हें सक्रिय रूप से पृथक्करण क्षेत्र के माध्यम से ले जाती है। परिणामस्वरूप, एक समान आकार के डिकैंटर की तुलना में प्रवाह दर दो से तीन गुना अधिक हो सकती है, जो उसी मुक्त-निस्यंदन वाले क्रिस्टलीय चिकनी घोल को संसाधित कर रहा हो।

वह स्क्रीन डिज़ाइन का समझौता जो व्यावहारिक गति सीमा को निर्धारित करता है

स्क्रीन वर्म सेंट्रीफ्यूज में स्क्रीन दर-सीमित करने वाला घटक है। तरल को स्क्रीन के छिद्रों के माध्यम से प्रवाहित होना आवश्यक है, और कुल खुला क्षेत्रफल अधिकतम हाइड्रोलिक क्षमता निर्धारित करता है। 0.10 मिलीमीटर के स्लॉट वाली स्क्रीन बहुत स्पष्ट फ़िल्ट्रेट उत्पन्न करती है, लेकिन प्रवाह को सीमित करती है। 0.25 मिलीमीटर के स्लॉट वाली स्क्रीन तरल को 30 से 50 प्रतिशत अधिक प्रवाहित करने की अनुमति देती है, लेकिन फ़िल्ट्रेट के साथ अधिक सूक्ष्म ठोस पदार्थों को भी बाहर निकलने देती है। .

स्क्रीन वर्म अपकेंद्रित्र की व्यावहारिक गति—अर्थात् इसकी वह पोषण दर जिसे बिना फ्लडिंग या अत्यधिक ठोस पदार्थों के साथ अपवाह के बिना बनाए रखा जा सकता है—सीधे स्क्रीन के चयन से जुड़ी होती है। सोडियम सल्फेट के क्रिस्टल को संसाधित करने वाले एक संयंत्र ने पाया कि 0.15-मिलीमीटर स्लॉट स्क्रीन से 0.20-मिलीमीटर स्लॉट स्क्रीन पर स्विच करने से निरंतर पोषण दर में 38 प्रतिशत की वृद्धि हुई। फिल्ट्रेट की स्पष्टता में थोड़ी कमी आई, लेकिन निम्न-प्रवाह क्रिस्टलाइज़र अतिरिक्त सूक्ष्म कणों को बिना किसी समस्या के संभाल सकता था। प्रक्रिया की गति में सुधार मशीन को तेज़ी से चलाने से नहीं आया, बल्कि ठोस पदार्थों के साथ अपवाह के लिए निम्न-प्रवाह सहनशीलता के अनुरूप स्क्रीन के चयन से आया।

स्क्रीन का अंधापन स्थायी गति को सीमित करने वाला दूसरा कारक है। जब सूक्ष्म ठोस कण स्क्रीन के छिद्रों में फँस जाते हैं, तो खुला क्षेत्रफल कम हो जाता है और मशीन में पानी भर जाता है। अंधापन के विरुद्ध सबसे अच्छी सुरक्षा वेज-वायर (वेज-तार) निर्माण वाली स्क्रीन है, जहाँ स्लॉट्स आंतरिक ओर चौड़े होते हैं ताकि कण फँसने के बजाय उनके माध्यम से गुजर सकें। चिपचिपी या थोड़ी आर्द्रताग्राही सामग्री को संसाधित करने वाली सुविधाएँ अक्सर एक स्क्रीन फ्लशिंग प्रणाली स्थापित करती हैं, जो नियमित अंतराल पर बाहर से धोने के द्रव को स्क्रीन के माध्यम से छिड़कती है ताकि फँसे हुए कणों को हटाया जा सके।

परिवहन दर और डिवॉटरिंग समय को नियंत्रित करने वाली स्क्रू ज्यामिति

स्क्रीन वर्म के अंदर, स्क्रू केवल ठोस पदार्थों को हिलाने का काम नहीं करता—यह यह भी नियंत्रित करता है कि ठोस पदार्थ स्क्रीन के संपर्क में कितनी देर तक रहते हैं और केक पर कितना यांत्रिक दबाव लगाया जाता है। एकल-शुरुआत वाला स्क्रू, जिसकी पिच छोटी होती है, ठोस पदार्थों को स्क्रीन पर अधिक समय तक रखता है, जिससे शुष्क केक बनता है, लेकिन आयतनिक प्रवाह दर को सीमित कर देता है। दोहरी-शुरुआत वाला स्क्रू, जिसकी पिच अधिक तीव्र होती है, ठोस पदार्थों के संसाधन की दर को लगभग दोगुना कर सकता है, हालाँकि केक आमतौर पर अधिक गीला निकलता है। .

स्क्रू की ज्यामिति का चुनाव प्रक्रिया की गति और केक की गुणवत्ता के बीच एक सुविचारित समझौता है। एक संयंत्र जिसे निम्न-प्रक्रिया संसाधन के लिए शुष्क केक की आवश्यकता हो—जैसे कि एक विशिष्ट नमी सीमा वाला रोटरी ड्रायर—वह एकल-शुरुआत वाले स्क्रू का चुनाव कर सकता है और कम प्रवाह दर को स्वीकार कर सकता है। एक संयंत्र जहाँ केक सीधे आगे के संसाधन के लिए एक बिन में जाता है, उसे लाइन की गति को अधिकतम करने के लिए दोहरी-शुरुआत वाले स्क्रू का चुनाव करना चाहिए।

कुछ नए स्क्रीन वर्म डिज़ाइनों में परिवर्तनशील-पिच स्क्रू का उपयोग किया जाता है, जो फीड छोर पर कसे हुए पिच से शुरू होते हैं ताकि डिवॉटरिंग को अधिकतम किया जा सके और डिस्चार्ज छोर पर चौड़े पिच में संक्रमण कर जाएँ ताकि ठोस पदार्थों के निकलने की गति बढ़ाई जा सके। यह परिवर्तनशील ज्यामिति मशीन को एक ही फीड पर अच्छी डिवॉटरिंग और उच्च प्रवाह दर दोनों प्राप्त करने की अनुमति देती है। यांत्रिक जटिलता अधिक है, लेकिन प्रक्रिया की गति में लाभ उल्लेखनीय हो सकता है।

क्षमता बढ़ाने के लिए अनदेखी की गई फीड वितरण प्रणाली

स्लरी का स्क्रीन वर्म सेंट्रीफ्यूज में प्रवेश करने का तरीका यह निर्धारित करता है कि क्या पूरा स्क्रीन क्षेत्र उपयोगी कार्य कर रहा है। असमान फीड वितरण के कारण स्क्रीन का एक भाग अतिपूरित हो जाता है, जबकि दूसरा भाग कम लोडित रह जाता है। इसका परिणाम यह होता है कि मशीन अपनी वास्तविक क्षमता के केवल 60 से 70 प्रतिशत पर काम करती है, जिसमें अतिपूरित भाग पर फिल्ट्रेट की स्पष्टता खराब होती है और अन्य स्थानों पर स्क्रीन का क्षेत्र व्यर्थ चला जाता है। .

उचित फीड वितरण के लिए एक फीड वितरक की आवश्यकता होती है जो स्लरी को स्क्रीन की पूरी चौड़ाई पर समान रूप से फैलाता है। कुछ मशीनें एक घूर्णन कोन का उपयोग करती हैं जो स्लरी को एक समान पैटर्न में बाहर की ओर फेंकता है। अन्य मशीनें सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किए गए बैफल्स वाले स्थिर वितरक का उपयोग करती हैं। वितरक को फीड सांद्रता में होने वाले परिवर्तनों को भी संभालना चाहिए—ठोस सामग्री की सांद्रता में अचानक वृद्धि के कारण वितरक का अवरुद्ध होना या स्क्रीन के एक हिस्से पर सांद्रित धारा भेजना नहीं चाहिए।

हेबेई में एक सुविधा जो पोटैशियम सल्फेट की प्रक्रिया करती है, ने अपने फीड वितरक को एक साधारण पाइप से घूर्णन कोन डिज़ाइन में अपग्रेड किया। स्थायी फीड दर 22 प्रतिशत बढ़ गई, बिना मशीन में किसी अन्य परिवर्तन के। यह सुधार पूर्णतः उपलब्ध स्क्रीन क्षेत्र के बेहतर उपयोग से प्राप्त हुआ।

पूर्व-मोटाई और वह फीड सांद्रता जो पूर्ण गति को अनलॉक करती है

स्क्रीन वर्म सेंट्रीफ्यूज़ का सर्वोत्तम प्रदर्शन तब होता है जब फीड के ठोसों की सांद्रता एक निश्चित सीमा से ऊपर होती है—आमतौर पर भार के आधार पर 40 से 60 प्रतिशत ठोस। इस सीमा के नीचे, तरल का आयतन स्क्रीन की हाइड्रोलिक क्षमता को अधिकृत कर देता है और मशीन अपनी ठोस संसाधन क्षमता तक पहुँचने से पहले ही बाढ़ग्रस्त हो जाती है।

फीड का पूर्व-मोटापन—एक अवसादन टैंक, एक हाइड्रोसाइक्लोन या एक छोटे डिसेंटर का उपयोग करके—ठोसों की सांद्रता को इष्टतम सीमा तक बढ़ा सकता है और स्क्रीन वर्म की पूर्ण गति क्षमता को सक्रिय कर सकता है। जियांगसू में एक रासायनिक संयंत्र जो अमोनियम सल्फेट का संसाधन करता है, ने अपने स्क्रीन वर्म सेंट्रीफ्यूज़ के आगे एक छोटा हाइड्रोसाइक्लोन स्थापित किया। हाइड्रोसाइक्लोन ने फीड की ठोस सांद्रता को 32 प्रतिशत से बढ़ाकर 48 प्रतिशत कर दिया। स्क्रीन वर्म सेंट्रीफ्यूज़ की स्थायी फीड दर 65 प्रतिशत बढ़ गई, और फिल्ट्रेट की स्पष्टता में सुधार हुआ क्योंकि स्क्रीन अब तरल के आयतन से अधिभारित नहीं थी।

पूर्व-मोटापन चरण में उपकरण और जटिलता की आवश्यकता होती है, लेकिन उत्पादन क्षमता में वृद्धि अक्सर इस निवेश को औचित्यपूर्ण बनाती है। उन संयंत्रों में, जहाँ स्क्रीन वर्म सेंट्रीफ्यूज एक बोटलनेक है, पूर्व-मोटापन लाइन की गति बढ़ाने का सबसे लागत-प्रभावी तरीका हो सकता है।

हुआदा जैसे स्क्रीन वर्म सेंट्रीफ्यूज अनुप्रयोगों में व्यापक अनुभव वाले निर्माताओं के पास अनुप्रयोग इंजीनियरिंग समर्थन की सुविधा होती है, जो उपयोगकर्ताओं को उनके विशिष्ट सामग्री के लिए सही स्क्रीन, स्क्रू ज्यामिति और फीड तैयारी रणनीति का चयन करने में सहायता करती है। उचित कॉन्फ़िगरेशन से प्रक्रिया की गति में लाभ अत्यधिक प्रभावशाली हो सकता है, लेकिन इसके लिए पूरे पृथक्करण प्रणाली—केवल सेंट्रीफ्यूज नहीं—के अनुकूलन के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है।