人工排渣碟式分離機(jī)靠人工清除轉(zhuǎn)鼓內(nèi)沉渣。噴嘴排渣碟式分離機(jī)的轉(zhuǎn)鼓周緣有噴出漿狀沉渣的噴嘴,噴嘴的數(shù)目和孔徑根據(jù)懸浮液性質(zhì)、濃縮程度和處理量確定。環(huán)閥排渣碟式分離機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有環(huán)閥排渣裝置,不停機(jī)卸除轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的沉渣。管式分離機(jī)應(yīng)用比較廣泛的離心沉降設(shè)備。管式分離機(jī)為立式結(jié)構(gòu),管狀轉(zhuǎn)鼓懸掛在細(xì)長(zhǎng)的撓性軸上。轉(zhuǎn)鼓達(dá)到工作轉(zhuǎn)速后,由于轉(zhuǎn)鼓重心遠(yuǎn)低于軸的支點(diǎn),運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能自動(dòng)對(duì)中,工作平穩(wěn)。管式分離機(jī)按用途劃分為澄清型和分離型兩種。
由于卸渣機(jī)構(gòu)的改進(jìn),20世紀(jì)30年代出現(xiàn)了連續(xù)操作的離心機(jī),間歇操作離心機(jī)也因?qū)崿F(xiàn)了自動(dòng)控制而得到發(fā)展。
1879年,瑞典的拉瓦爾發(fā)明臺(tái)從牛奶中分離奶油的分離機(jī),它的轉(zhuǎn)鼓僅是一個(gè)空心的圓筒。后來(lái)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)增加了軸向疊置的圓錐形碟片,使分離效果顯著改善,并增大了處理能力,這一技術(shù)進(jìn)展導(dǎo)致碟式分離機(jī)迅速發(fā)展。離心分離機(jī)的轉(zhuǎn)速則逐漸由低速向高速發(fā)展,轉(zhuǎn)鼓直徑也逐漸增大,改善了分離效果,提高了處理能力。
離心分離機(jī)有一個(gè)繞本身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒,稱為轉(zhuǎn)鼓,通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。懸浮液(或乳濁液)加入轉(zhuǎn)鼓后,被迅速帶動(dòng)與轉(zhuǎn)鼓同速旋轉(zhuǎn),在離心力作用下各組分分離,并分別排出。通常,轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速越高,分離效果也越好。
離心分離機(jī)的作用原理有離心過(guò)濾和離心沉降兩種。①離心過(guò)濾:懸浮液在離心力場(chǎng)下產(chǎn)生的離心壓力,作用在過(guò)濾介質(zhì)(濾網(wǎng)或?yàn)V布)上,使液體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)成為濾液;而固體顆粒被截留在過(guò)濾介質(zhì)表面,形成濾渣,從而實(shí)現(xiàn)液-固分離。過(guò)濾型轉(zhuǎn)鼓圓周壁上有孔,在內(nèi)壁襯以過(guò)濾介質(zhì)。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(chǎng)中迅速沉降分層的原理,實(shí)現(xiàn)液-固(或液-液)分離。沉降型轉(zhuǎn)鼓圓周壁無(wú)孔。圖3為4種典型的沉降型轉(zhuǎn)鼓。懸浮液(或乳濁液)加入轉(zhuǎn)鼓后,固體顆粒(或密度較大的液體)向轉(zhuǎn)鼓壁沉降,形成沉渣(或重分離液)。密度較小的液體向轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)鼓用螺旋連續(xù)排渣,可分離固體顆
離心分離機(jī)
離心分離機(jī)
粒濃度較高的懸浮液。在具有多層圓錐形碟片的轉(zhuǎn)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。
衡量離心分離機(jī)分離性能的重要指標(biāo)是分離因數(shù)Fr。它表示被分離物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)所受的離心力與其重力的比值,分離因數(shù)越大,通常分離也越迅速,分離效果越好。工業(yè)用離心分離機(jī)的Fr為100~20000,超速管式分離機(jī)的Fr高達(dá)62000,分析用超速分離機(jī)的Fr達(dá)610000。決定離心分離機(jī)處理能力的另一因素是轉(zhuǎn)鼓的工作面積,工作面積大處理能力也大。