碟式分離機
碟式分離機用離心沉降法分離乳濁液和低濃度懸浮液組分的離心分離機,用於從牛奶中提取奶油和果汁、啤酒、動植物油、變壓器油等的淨化,以及酵母濃縮和從動物血漿中提取血清等。
碟式分離機
正文
轉鼓內裝有一疊錐形碟片,用離心沉降法分離乳濁液和低濃度懸浮液組分的離心分離機。碟式分離機可在密閉、高溫、低溫、加壓和真空等條件下操作,用於從牛奶中提取奶油和果汁、啤酒、動植物油、變壓器油等的淨化,以及酵母濃縮和從動物血漿中提取血清等。
分離懸浮液時(圖1a),懸浮液由中心進料管進入轉鼓,從碟片束外緣經碟片間隙向碟片內緣流動。因受離心力作用,固體顆粒在隨液體流動的同時沉降到各碟片的內表面,再向碟片外緣滑動,最後沉積到鼓壁上。已澄清的液體向轉鼓中心方向聚集,經溢流口或向心泵排出。分離乳濁液時(圖1b),乳濁液經碟片束上的進料孔進入各碟片間隙,按密度不同分為重液和輕液,重液沿碟片內表面向轉鼓壁流動,輕液向中心流動,經溢流口和向心泵分別排出。進料孔位置應在重液層與輕液層的交界處。此處稱為中性層,其半徑,式中k為重液與輕液的密度比,R1和R2 分別為重液和輕液的排出口半徑。進料孔與中性層不重合時,排出的重液或輕液就不純淨,此時可改變重液或輕液排出口半徑來調整中性層位置。由於轉鼓內的液體被碟片束分為許多薄層,分離在薄層內進行,離心沉降的距離很短,顯著提高了分離速度。碟式分離機的分離因數較高,達4000~10000,並因轉鼓內的碟片數量多,顯著擴大了沉降面積,分離效率較高。
向心泵(圖1c)具有固定在機殼上靜止不動的葉輪,葉輪外緣浸沒在與轉鼓同步鏇轉的分離液層內,分離液由葉輪外緣進入弧形流道,流至葉輪中心排液管排出。葉輪將鏇轉液體的動能轉變為靜壓,將轉鼓中排出的分離液直接輸送至10~20米的高度。
分類
人工排渣
人工排渣碟式分離機 系間歇操作。它由機座、傳動裝置、轉鼓和機殼等組成(圖2)。整機為立式,轉鼓為下支撐式。靠近轉鼓的主軸承外有 6個輻射狀布置的彈簧(或橡膠墊)組成的減震裝置。轉鼓的傳動裝置通常採取螺鏇齒輪增速傳動,有的採取皮帶傳動。轉鼓蓋與轉鼓體由螺紋鎖緊圈固緊,並有密封圈防漏。碟片為圓錐形,其半錐角大於固體顆粒與碟片表面的摩擦角,一般為30°~45°,碟片數為50~180;碟片間隙為 0.5~2毫米。分離機工作一段時間後,轉鼓內壁上沉渣增多,分離液澄清度下降,當分離液澄清度不合要求時,停機拆開轉鼓,人工清除轉鼓內沉渣。這種分離機的處理量可達45米3/小時,適於處理顆粒直徑為0.001~0.1毫米、固相濃度小於 1%的懸浮液和乳濁液。 噴嘴排渣碟式分離機 連續操作。整體結構與人工排渣碟式分離機相似,但轉鼓(圖3)內腔呈雙錐形,可對沉渣起壓縮作用,提高沉渣濃度。轉鼓內直徑最大 900毫米。轉鼓周緣有噴出漿狀沉渣的噴嘴2~24個,噴嘴孔徑為0.5~3.2毫米。噴嘴的數目和孔徑根據懸浮液性質、濃縮程度和處理量確定。通過噴嘴的沉渣流速很大,噴嘴用耐磨材料如硬質合金、剛玉和碳化硼等製成。為提高排渣濃度,這種分離機還有將排出的沉渣部分送迴轉鼓內再循環的結構。沉渣的固相濃度可比進料的固相濃度提高 5~20倍。這種分離機的處理量最大達300米3/小時,適於處理固相顆粒直徑為0.1~100微米、固相濃度通常小於 10%(最大可至25%)的懸浮液。
活門排渣碟式分離機
利用環狀活門啟、閉排渣口進行間歇排渣,又稱自動排渣碟式分離機。整體結構與人工排渣碟式分離機相似,特點是轉鼓(圖4)內有活門排渣裝置,可不停機卸除轉鼓內的沉渣。操作時,由轉鼓中心加料管加入懸浮液進行分離,活門下面的密封水總壓力大於懸浮液作用在活門上面的總壓力,活門位置在上,關閉排渣口(圖左邊的分離狀態)。排渣時,停止加料並由轉鼓底部加入操作水,開啟轉鼓周邊的密封水泄壓閥,排出密封水,活門受轉鼓內懸浮液壓力的作用迅速下降,開啟排渣口(圖右邊的狀態) 。排盡轉鼓內的沉渣和液體後,停止供給操作水,泄壓閥閉合,密封水壓升高,活門上升關閉排渣口,完成一次工作循環。自動控制活門排渣的方法有:①用時間繼電器按預定操作周期控制排渣;②用光電管監控分離液澄清度控制排渣;③根據轉鼓內沉渣聚積程度,由壓力信號或渣面信號控制排渣。排渣時間一般為1~2秒。部分排渣的轉鼓可控制更短的排渣時間,僅排出轉鼓內沉渣的一部分,不排出液體,排渣時可不停止進料,連續分離,提高了處理能力。這種分離機最大處理量可達60米3/小時,適用於處理固體顆粒直徑為0.001~0.5毫米,固液相密度差大於0.01千克/分米3固相濃度小於10%的懸浮液和乳濁液。(見彩圖) 配圖
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