Sito crvni centrifugalni separator: Tehničke specifikacije

Centrifuga s mrežom i pužem je visoko razvijeni inženjerski proizvod dizajniran u području tehnologija za odvajanje čvrstih tvari od tekućina. Korištenjem centrifugalne sile i pažljivo konstruiranog mehaničkog dizajna, centrifuga s mrežom i pužem učinkovito i kontinuirano radi u brojnim industrijskim primjenama. Oprema takvog dizajna u stanju je odvojiti materijale koje je teško odvojiti drugim separatorima, osobito one s većim česticama i posebnim karakteristikama strujanja. Potrebno je cijeniti i razumjeti tehničke specifikacije stroja kako bi se optimizirala njegova učinkovitost u različitim aktivnostima u svim sektorima. Od kemijske industrije do proizvodnje hrane, centrifuga s mrežom i pužem pokazala se kao izrazito vrijedan stroj u svim operacijama koje zahtijevaju učinkovito i pouzdano odvajanje velikih količina materijala.

Glavna funkcija centrifuga s mrežom i pužem

Centrifuge za sita izgrađene su na višestrukom, ali jednostavnom konceptu. Suspenzija koja ulazi mora proći kroz ekstremne centrifugalne sile nastale brzim okretanjem posude. Teže čvrste čestice pomiču se prema vanjskom zidu i zarobljene su mrežom, dok lakša tekućina prolazi kroz mrežu i napušta centrifugu kroz zid. To uzrokuje povećavanje čvrste mase odvojenog materijala na mreži. Ova masa naziva se 'kolač' u inženjerskom timu.

Posebni spiralni unutarnji dijelovi koji rade kontinuirano su oni koji osiguravaju uspješan rad. Postoji pužni vijak koji se okreće nešto drugačijom brzinom od glavnog posude, što se naziva diferencijalnom brzinom. To uzrokuje da spirala stalno i postupno pomiče čvrsti filter kolač prema izlaznom kraju centrifuge. U isto vrijeme, pročišćena tekućina odlazi drugim izlaznim putem. Ova izvrsna metoda jedini je potpuno automatizirani i kontinuirani proces odvajanja čvrstih i tekućih faza, zbog čega je idealna za industrijske procese koji ne mogu stati. Cijeli sustav radi bez ikakvog ručnog upmjeshanjanja, a osigurava se dosljedna kvaliteta proizvoda tijekom cijelog procesa.

Ključne tehničke karakteristike i njihova važnost

Kod procjene centrifuga za sita crvi, nekoliko konstrukcijskih pojedinosti zahtijeva posebnu pažnju, jer fundamentalno utječu na učinkovitost i prikladnost za određene primjene. Promjer posude kreće se od oko 200 mm za manje modele do 1000 mm za veće industrijske jedinice. Ova dimenzija u prvom redu određuje obradnu sposobnost stroja, jer veći promjeri omogućuju veće protok, iako mogu zahtijevati višu snagu i više prostora. Brzina rotacije posude, koja se obično izražava u okretajima po minuti (rpm), djeluje u kombinaciji s promjerom kako bi proizvela centrifugalnu silu potrebnu za učinkovito odvajanje. Ovisno o modelu i zahtjevima primjene, uobičajene radne brzine su u rasponu od 900 do 4000 rpm.

Postoji i faktor separacije, definiran kao omjer centrifugalnog i gravitacijskog ubrzanja, što je vrlo važna karakteristika. Što je veći ovaj omjer, to je jača sila separacije, pri čemu neki modeli nude faktore separacije do 2000 G-sila. Ova karakteristika izravno određuje učinkovitost uređaja za obradu sitnih materijala ili materijala sličnih gustoća čvrstih tvari i tekućine. Kapacitet obrade, kvantificiran u m³/h, također varira od modela skromnih 0,5 m³/h do jakih jedinica od 30 m³/h ili više. Ova karakteristika mora biti vrlo precizno usklađena s zahtjevima proizvodnje kako bi se postigla najučinkovitija operacija stroja bez preopterećenja sustava.

Prije nego što uđemo u detalje, važno je utvrditi najsjeverniju i najjužniju krajnost raspona modela, za potrebe ovog teksta koji će se ograničiti na acomadic centrifuge. Najniži raspon iznosi otprilike 3 kW za male uređaje, dok je najviši 75 kW za velike kompaktne uređaje. Stoga postoji deseterostruka razlika. Kada se promatra mehanička, strukturna i operativna snaga, potrebno je usklađivanje snage kako bi se omogućio ispravan radni raspon i poboljšala energetska učinkovitost. Raspon stambenih četvornih stopa (sqft) operativne učinkovitosti većih strojeva iznosi 3200*2200*2300 mm. Kada je riječ o planiranju instalacije u vlastitu postrojbu, meke točke kao i težina su ključne. Na primjer, dobivanje standardnog modela koji teži 550 kg u odnosu na donošenje i instalaciju modela od 6000 kg zahtijeva različite pristupe. To dovodi do izvodivosti instalacije koja igra ključnu ulogu u planiranju velikih particija. Kada se promatraju strojevi s ograničenjima prostora, tip domaćina postrojbe igra važnu ulogu.

Kod korištenja ovih centrifuga, ključno je imati na umu nepokolebljivost konstrukcije pri korištenju gore navedenih materijala. Najveći kontakt s obrađenim komponentama biti će vanjski kućištem, pa se stoga za ovaj dio najčešće odabiru nerđajući čelici tipa 316L i 304. Otpornost na koroziju, habanje i abraziju su ključni faktori ovih nerđajućih čelika. Za još više abrazivne dijelove, poput spiralnog transportera, ovi modeli dolaze s posebnom zaštitom od habanja u obliku elastičnog gume otporne na udarce s umetnutim komadima tvrdog legiranog materijala kako bi se dodatno produljilo vrijeme rada

Sustav pogona predstavlja sljedeću važnu značajku koju treba uzeti u obzir. Brojni moderni centrifugalni separatori s vijčastim sitom koriste dva motora s nezavisnom frekvencijskom regulacijom za posudu i transporter. Ova konfiguracija omogućuje operatorima da neovisno kontrole i mijenjaju brzinu posude i transportera, što omogućuje podešavanje diferencijalne brzine. Upravo je podešavanje diferencijalne brzine ono što određuje suhoću čvrstih tvari, prozirnost tekućine, kao i prilagodljivost cijelog procesa. Sam diferencijal može se izvesti s različitim vrstama zupčastih prijenosnika, hidrauličnim diferencijalima ili cikloidalnim zupčanicima. Svaki od njih ima svoje prednosti ovisno o primjeni, radnim uvjetima i potrebnom okretnom momentu.

Dizajni jedinica za pražnjenje se razlikuju ovisno o pojedinoj primjeni. Većina centrifuga s mrežastim pužem ima u potpunosti automatizirane kontinuirane sustave pražnjenja koji omogućuju neprekidno rukovanje u svakom trenutku. Jedinstvene konfiguracije izlaza za pražnjenje, spremnika, preljeva i sustava za pražnjenje mogu se prilagoditi specifičnim zahtjevima materijala te osigurati jednostavnu integraciju s sekundarnim nizvodnim sustavima. Napredniji modeli imaju jedinstvenu kombinaciju zaštitnih sustava poput kontrole vibracija, ležajeva i upravljanja motorom kako bi se spriječilo pregrijavanje, kontrolirale prekoračene okretaje te moment na transportnom vijku. Ove zaštite znatno smanjuju rizik od oštećenja i omogućuju automatsku zaštitu sustava putem suspenzije rada kada radni uvjeti izlaze iz dopuštenih granica.

Prilagođene konfiguracije za specifične potrebe

Centrifuge za ekran crvi dolaze u različitim dizajnima kako bi zadovoljile različite operativne potrebe. Standardni tip karakterizira jednostruki motor s varijabilnom frekvencijom pogona i kontinuiranom regulacijom brzine putem cikloidnih kotača s čepovima ili planetarnih diferencijala koje sustav koristi za održavanje razlike brzina između spirale i tijela centrifuge. U većini općih slučajeva, takve konfiguracije prikladne su kada su karakteristike obrađivanih materijala prilično homogene, a uvjeti obrade nisu nestabilni.

Vrsta mehaničkog mjenjača je sljedeći korak u takvim konfiguracijskim hijerarhijama, prilagođenim hidrauličnim diferencijalima malog volumena, ali velikih okretnih momenta. Takve konfiguracije posebno su prikladne za odvajanje materijala s velikim komadima prevelikih zatvora ili s početno visokim udjelom čvrstih tvari, više nego što bi standardne konfiguracije mogle odvojiti. Takve jedinice obično imaju sustav diferencijalne povratne kontrole s funkcijama alarma za preopterećenje na izlaznom terminalu te alarma za maksimalni tlak s automatskom funkcijom isključivanja. Online beskoračna regulacija brzine diferencijala u rasponu od 1-30 o/min bez zaustavljanja opreme izrazito je vrijedna značajka za automatizaciju procesa u slučajevima kada se često moraju vršiti podešavanja kontrole zbog promjena uvjeta procesa.

Kod teških materijala kod kojih su karakteristike toka problematične, prednost imaju tipovi s vijkastim dovodom. Ova konfiguracija ima specijalizirani spiralni dovodni otvor koji omogućuje stabilan i dosljedan unos s vrlo malo ili bez vibracija. Ovaj dizajn iznimno dobro funkcionira za obradu kristalnih materijala visoke koncentracije i loše fluidiziranih materijala, koji u drugim modelima često uzrokuju začepljenja ili neravnotežnu obradu. Zbog naprednog sustava za dovod, ove centrifuge mogu postizati dosljedne rezultate s različitim stupnjevima viskoznosti ili koncentracije čvrstih tvari tijekom obrade serije.

Primjena u industriji i kompatibilnost s materijalima

Širok spektar primjene centrifuga za sita u različitim industrijama pokazuje njihovu fleksibilnost. U kemijskoj industriji koriste se za obradu različitih kristala, vlakana i čestica plastike gdje stabilnost čestica nije bitna. U rudnoj industriji ove se mašine koriste za klasifikaciju mineralnih kaša, odvodnjavanje repova i tretman odvodnjavanja različitih ruda. Njihov poseban dizajn s dodatnom zaštitom od habanja čini ih vrlo prikladnima za agresivnije materijale koji se obrađuju u mineralnoj industriji.

Još jedno važno područje u kojem se ove strojevi mogu koristiti je prerada hrane, uključujući uporabu spiralnih centrifuga za odvajanje skroba, dehidraciju proteina i obradu voćne pulpe. U ovim osjetljivim područjima prerade hrane, površine koje su lako čistiti i materijali otporni na koroziju ključni su za ispunjavanje higijenskih standarda. Kod proizvodnje antibiotika, farmaceutska industrija koristi ove centrifuge za odvajanje kulture iz fermentacije i druge procese koji zahtijevaju pouzdano odvajanje čvrstih tvari od tekućina i kontrolu.

Ekološki relevantni načini uporabe ovih centrifuga u obradi industrijskih otpadnih voda i komunalnih otpadnih voda uključuju učinkovito zgušnjavanje i odvodnjavanje mulja, što znatno smanjuje količinu mulja koju treba odlagati ili dodatno obradjivati. Mogućnost kontinuiranog rada nužna je za ove primjene velikih volumena gdje prestanak rada nije dopušten. Njihova sposobnost rada s različitim vrstama mulja i varirajućim koncentracijama čvrstih tvari bez potrebe za većim promjenama jedan je od razloga za njihovu popularnost. Zapravo, mnogi od ovih modela mogu procesuirati sirovine koje sadrže znatno viši udio čvrstih tvari nego što je moguće drugim tehnologijama.

Razmatranja i optimizacija performansi

Da biste maksimalno iskoristili centrifugu s mrežastim crvom, potrebno je procijeniti nekoliko radnih karakteristika. Jedna od njih je kontrola brzine dotjecanja. Ako dolazak hranjenja bude previsok, sustav će biti preopterećen i blokiran. Ako je brzina dotjecanja preniska, sustav će izgubiti učinkovitost i više se trošiti. Rezultati obrade te utjecajni čimbenici poput koncentracije hranjenja i raspodjele veličine čestica ovisni su o vrlo specifičnim karakteristikama. Model centrifuge odredit će na koji način neke od ovih karakteristika međusobno djeluju. Često pokušavaju operatori optimizirati kompromis između čvrste tvari u otpadnoj tekućini i preostalog sadržaja vlage.

Upravljanje modernom centrifugom sa sitom omogućit će korisniku precizno podešavanje sustava prema potrebama. Na primjer, frekventni pretvarači omogućuju točnija prilagođavanja brzine posude i transportera, što se može prilagoditi zahtjevima procesa. Suhoća konačnog kolača u velikoj mjeri ovisi o vremenu zadržavanja u zoni separacije. To je određeno različitom brzinom između posude i spiralnog transportera. Često je slučaj da niže diferencijalne brzine daju suhe čvrste tvari, ali uz manju kapacitet. Veće brzine daju niži sadržaj vlage, ali također uz manju masu čvrstih tvari. Pronalaženje odgovarajuće brzine za zahtjeve pojedinog primjena može zahtijevati neko fino podešavanje, što se obično obavlja tijekom faze puštanja u pogon.

Prilikom odabira i korištenja ovih uređaja, nikada ne zaboravite na razmatranja o održavanju. Modeli s potpunim podsustavima nadzora koji prate parametre poput broja okretaja u minuti, različitih brzina, vibracija, temperatura ležajeva i okretnog momenta spirale transporter su neizmjerne vrijednosti za izbjegavanje skupih i nenadanih prestanka rada. Redovni tehnički pregledi dijelova podložnih habanju, posebno spiralnih transportera i površina sita, omogućuju dosljedno funkcioniranje, a zamjene se mogu planirati kako bi se izbjegao kvar. Kako bi se maksimalno povećala učinkovitost održavanja i osiguralo da je korištenje stroja optimizirano, većina proizvođača strojeva nudi promatranje instalacije, operativnu obuku i pomoć pri održavanju.

Tehnologije odvajanja pomoću centrifugalne mlinice s mrežom imaju jedinstvene prednosti i nedostatke u odnosu na druge opcije. U usporedbi s filter-škarama, one omogućuju kontinuirani rad umjesto obrade u serijama, veću automatizaciju te zauzimaju manje prostora. S druge strane, za neke materijale filter-škare mogu biti ekonomičnije kod aplikacija niže kapacitivnosti i mogu proizvesti suši kolač. Osim toga, centrifugalne mlinice s mrežom osiguravaju kontinuirani rad, izbjegavajući prostoje vezane uz održavanje filter-medija što je često kod rada filter-škara, te time povećavaju ukupnu obradnu sposobnost.

U usporedbi s decanterskim centrifugama bez mreša, one s mrežama i puževima postižu potpunije drenažiranje zbog kombiniranih učinaka centrifugalne sile i mreže. To može rezultirati sušijim ispuštanjem čvrstih tvari u više primjena, osobito onima koje uključuju neke od složenijih materijala poput kristalnih ili vlaknastih. Naprotiv, decanterske centrifuge mogu izdvojiti veću količinu sitnih materijala i biti bolje rješenje za određene primjene, posebno za materijale koji bi mogli začepljivati površine mreža. Odabir tehnologije najčešće ovisi o specifičnostima materijala i zahtjevima procesa.

Vibracijska sita i drugi separatori temeljeni na gravitaciji na tržištu obično imaju niže početne i radne troškove, ali s gledišta čiste separacije i propusnosti, ne mogu se natjecati s centrifugalnim sustavima. Kod fine separacije ili operacija obrade velikih količina, centrifuge sa zavojnim sitom često su najisplativije rješenje, čak i uz više početne troškove. Njihov kontinuirani rad povezan je s nižim zahtjevima za radnom snagom u usporedbi s ručnim serijskim sustavom, a kako se promatra volumen obrađenog materijala tijekom vijeka trajanja sustava, početni i radni troškovi centrifuge obično su niži.

Buduća trend i tehnološki razvoj

Tehnološka poboljšanja usmjerena na učinkovitost, djelotvornost i uporabljivost nastavljaju oblikovati razvoj centrifugalnog sita s pužem. Napredak u znanosti o materijalima stvara otpornije legure na koroziju i izdržljivije, koje poboljšavaju vijek trajanja ključnih komponenti u zahtjevnim primjenama. Neoštećene površine i specijalizirani premazi dizajnirani da izdrže abrazivne utjecaje su poboljšanja koja imaju potencijal smanjiti održavanje i troškove. Ova poboljšanja rezultiraju time da komponente starije dostojanstveno, a učinkovitost ostaje stabilna tijekom vremena.

Složenost sustava upravljanja stalno raste, a sve učestaliji su programabilni logički kontroleri koji omogućuju potpunu automatizaciju procesa, uključujući pokretanje, zaustavljanje i upravljanje procesom u realnom vremenu radi optimizacije. Noviji sustavi mogu autonomno održavati optimalne performanse bez ručnog podešavanja tako da kontrole i prilagođavaju varijable unutar procesa. Mogućnost održavanja optimalnih performansi bez ručnog podešavanja povećala je učinkovitost i smanjila troškove. Mogućnost daljinskog upravljanja ovim sustavima, uključujući prediktivno održavanje, ima ogroman potencijal u industrijskom području.

Još jedno područje razvoja je energetska učinkovitost. Kako bi smanjili operativne troškove i utjecaj na okoliš, proizvođači rade na poboljšanoj dinamici fluida, učinkovitijim dizajnima motora te naprednim sustavima upravljanja energijom. Noviji modeli uključuju sustave za oporavak energije koji pohranjuju i ponovno koriste energiju koja bi inače bila izgubljena u obliku topline. Fokus na održivost u svim industrijama učinit će te dobitke u učinkovitosti sve važnijim pri odabiru opreme. Poboljšano razdvajanje, unapređeni dizajn mreša i uzoraka strujanja za različite procese su fokus istraživanja usmjerenog na još veće povećanje mogućnosti ovih strojeva.

Konačno gledano, centrifugalni separator s mrežastim ekranom je razrađena tehnologija odvajanja čiji su parametri rezultat visoko razvijenog dizajna prilagođenog višestrukim namjenama. Dizajnerski parametri uključuju osnovne dimenzionalne i energetske aspekte, upravljanje radom, odabir materijala komponenti te integraciju sustava. Ove dizajnerske smjernice odredit će najprikladniju tehnologiju za zadane operativne zahtjeve. Nadalje, ove mašine, kako napreduju u tehnološkoj sofisticiranosti i integraciji modela obrade, ostat će visoko korišteni industrijski instrumenti.