Odstreďovacia zariadenie s mriežkou a šnekovým dopravníkom: Ako zvyšuje rýchlosť procesu?

Princíp nepretržitého filtrovania, ktorý mení rovnicu výkonu

Odstreďovacie zariadenie so špirálovým sitom funguje na zásadne inom princípe ako odstreďovače typu usadzovacie. Namiesto toho, aby sa opieralo o gravitáciu alebo odstredivú silu na usadzovanie pevných látok cez kvapalný bazén, špirálové sito premiestňuje pevné látky cez valcové sito, zatiaľ čo kvapalina prechádza otvormi sita. Táto nepretržitá činnosť s pozitívnym výtlakom znamená, že zariadenie nečaká na usadenie pevných látok – aktívne ich prenáša cez zónu separácie. Výsledkom je výkon, ktorý môže byť dva až trikrát vyšší ako u dekantéra rovnakej veľkosti spracujúceho rovnakú kryštalickú suspenziu s dobrým odvodnením.

Kompromis v návrhu sita, ktorý určuje praktický limit rýchlosti

Obrazovka je komponentom s obmedzenou rýchlosťou v odstreďovacej zariadení typu screen worm. Kvapalina musí prechádzať otvormi obrazovky a celková otvorená plocha určuje maximálnu hydraulickú kapacitu. Obrazovka so štrbinami 0,10 mm vyrába veľmi čistý filtrát, avšak obmedzuje prietok. Obrazovka so štrbinami 0,25 mm umožňuje prejsť o 30 až 50 percent viac kvapaliny, avšak do filtrátu uniká viac jemných pevných látok. .

Praktická rýchlosť odstredivej sítovacej odstreďovačky – teda množstvo prívodu, ktoré môže udržiavať bez pretečenia alebo nadmerného prenosu pevných látok – je priamo závislá od výberu siete. Na závode, kde sa spracovávali kryštály síranu sodného, sa zistilo, že výmena siete so štrbinou 0,15 mm za sieť so štrbinou 0,20 mm zvýšila udržateľnú rýchlosť prívodu o 38 percent. Kvalita filtrátu sa mierne znížila, avšak následný kryštalizátor dokázal bez problémov spracovať dodatočné jemné častice. Zvýšenie rýchlosti procesu nebolo dosiahnuté zrýchlením prevádzky stroja, ale prispôsobením siete tolerancii následného procesu vo vzťahu k prenosu pevných látok.

Zaslepenie sita je ďalším faktorom, ktorý obmedzuje udržateľnú rýchlosť. Keď sa jemné tuhé látky usadzujú v otvoroch sita, plocha otvorených otvorov sa zmenšuje a stroj sa zaplaví. Najlepšou ochranou proti zaslepeniu je sito s konštrukciou z klinového drôtu, pri ktorom sa štrbiny zužujú smerom dovnútra, aby častice mohli prejsť cez ne namiesto toho, aby sa zakliesnili.

Geometria skrutky, ktorá určuje rýchlosť dopravy a dobu odvodňovania

Vo vnútri špirálového sita skrutka nerobi len to, že premiestňuje tuhé látky – zároveň reguluje dobu, počas ktorej sa tuhé látky nachádzajú v kontakte so sitom, a množstvo mechanického tlaku pôsobiaceho na koláč. Jednoplošná skrutka s tesným závitom udržuje tuhé látky na sieti dlhšie, čím vytvára suchší koláč, avšak obmedzuje objemový prietok. Dvojplošná skrutka s agresívnejším závitom môže takmer zdvojnásobiť rýchlosť spracovania tuhých látok, hoci koláč sa zvyčajne vypustí vlhší. .

Voľba geometrie skrutky predstavuje úmyselný kompromis medzi rýchlosťou procesu a kvalitou koláča. Výrobná prevádzka, ktorá potrebuje suchý koláč pre ďalšie spracovanie – napríklad rotujúci sušič s určitým limitom vlhkosti – by mohla zvoliť jednoplošnú skrutku a akceptovať nižší prietok. Prevádzka, kde sa koláč priamo dopravuje do zásobníka na ďalšie spracovanie, by mohla zvoliť dvojplošnú skrutku, aby maximalizovala rýchlosť výrobného procesu.

Niektoré novšie návrhy šnekových odvodňovacích zariadení obsahujú skrutky s premenným stúpaním, ktoré majú na vstupnej strane tesné stúpanie, aby sa maximalizovalo odvodňovanie, a prechádzajú na širšie stúpanie na výstupnej strane, čím sa zrýchli odvod pevných látok. Táto premenná geometria umožňuje stroju dosiahnuť zároveň dobré odvodňovanie aj vysoký prietok pri rovnakom prívode. Mechanická zložitosť je vyššia, avšak zvýšenie rýchlosti procesu môže byť významné.

Rozdelenie prívodu ako opomínaný faktor výkonnosti

Spôsob, akým suspenzia vstupuje do šnekového odvodňovacieho odstreďovača, určuje, či celá plocha sita vykonáva užitočnú prácu. Nerovnomerné rozdelenie prívodu zaplavuje jednu časť sita, zatiaľ čo iná časť ostáva podvyťažená. Výsledkom je stroj, ktorý pracuje len pri 60 až 70 percentách svojej skutočnej kapacity, pričom na preťaženej časti je filtrát neprehľadný a v iných oblastiach sa plocha sita nevyužíva. .

Správne rozdelenie prívodu vyžaduje rozdeľovač prívodu, ktorý rovnomerne rozprestiera suspenziu cez celú šírku sita. Niektoré stroje používajú rotujúci kužeľ, ktorý suspenziu odstreďuje von v rovnomernom vzore. Iné používajú pevný rozdeľovač s dôkladne navrhnutými bafly. Rozdeľovač musí tiež zvládať kolísania koncentrácie prívodu – náhly nárast obsahu pevných látok by nemal spôsobiť upchatie rozdeľovača ani poslať koncentrovaný prúd do jednej časti sita.

Závod v provincii Che-pej, ktorý spracováva síran draselný, modernizoval rozdeľovač prívodu z jednoduchého potrubia na dizajn s rotujúcim kužeľom. Udržateľná rýchlosť prívodu sa zvýšila o 22 percent bez akýchkoľvek ďalších zmien na stroji. Zlepšenie bolo dosiahnuté výlučne lepším využitím dostupnej plochy sita.

Predhrubenie a koncentrácia prívodu, ktorá umožňuje dosiahnuť plnú rýchlosť

Odstreďovače s červeným sitom dosahujú najlepší výkon, keď je koncentrácia tuhých látok vo vstupnej suspenzii vyššia ako určitá hranica – zvyčajne 40 až 60 percent hmotnostne. pod týmto rozsahom objem kvapaliny prekračuje hydraulickú kapacitu sita a stroj sa zaplaví, ešte predtým, než dosiahne svoj potenciál pri separácii tuhých látok.

Predhustenie vstupu – pomocou usadzovacej nádrže, hydrocyklónu alebo malého odstredovacieho zariadenia – môže zvýšiť koncentráciu tuhých látok do optimálneho rozsahu a umožniť odstreďovaču s červeným sitom využiť jeho plný rýchlostný potenciál. Chemická výrobná prevádzka v provincii Jiangsu, ktorá spracováva síran amónny, inštalovala pred odstreďovačom s červeným sitom malý hydrocyklón. Hydrocyklón zvýšil koncentráciu tuhých látok vo vstupnej suspenzii z 32 na 48 percent. Trvalá vstupná prietoková rýchlosť odstreďovača s červeným sitom sa zvýšila o 65 percent a čistota filtrátu sa zlepšila, pretože sito už nebolo preťažené objemom kvapaliny.

Krok predbežného zhršťovania pridáva vybavenie a zvyšuje zložitosť, avšak zvýšenie výkonu často ospravedlňuje investíciu. Pre závody, kde je odstredivo s mriežkovým červom úzkym miestom, môže predbežné zhršťovanie byť najnákladovo efektívnou metódou na zvýšenie rýchlosti linky.

Výrobcovia s rozsiahlymi skúsenosťami v aplikáciách odstredív s mriežkovým červom, ako napríklad Huada, ponúkajú technickú podporu pri aplikáciách, ktorá pomáha používateľom vybrať správnu mriežku, geometriu skrutky a stratégiu prípravy prívodu pre ich konkrétny materiál. Zvýšenie rýchlosti procesu v dôsledku správnej konfigurácie môže byť výrazné, avšak vyžaduje systematický prístup k optimalizácii celého separačného systému, nie len samotného odstrediva.