Толкающая центрифуга: принцип работы, применение и преимущества

Аннотация: Толкательная центрифуга представляет собой центрифугу непрерывного фильтрующего типа, используемую для разделения твердой и жидкой фаз в химической и горнодобывающей промышленности. Толкатели используются уже более 60 лет для обезвоживания относительно крупных, свободно дренируемых кристаллов. Толкательная центрифуга имеет уникальную конструкцию, которая сводит к минимуму влажность, примеси и разрушение кристаллов в выгружаемом оке. В этой статье будет обсуждаться работа толкательной центрифуги. Будут кратко рассмотрены параметры масштабирования и конструкция, а также описаны области применения и преимущества толкательной центрифуги.

Центробежные устройства, часто используемые для быстрого и эффективного разделения твердой и жидкой фаз, работают по двум основным принципам: седиментация и фильтрация. Седиментация или осаждение включает в себя просачивание тяжелой фазы через легкую фазу и сбор на неперфорированной поверхности и обычно включает в себя мелкие твердые частицы с длительным временем осаждения. Примерами являются декантеры, центрифуги с дисковыми соплами и т. д. С другой стороны, фильтрация зависит от того, насколько велик размер частиц, чтобы образовать осадок на фильтровальной ткани или сите. Жмых также должен быть достаточно пористым, чтобы через него мог протекать маточный раствор. Примерами являются толкатель, очиститель, центрифуга с вибрационным ситом и т. д.

Производятся различные типы центрифуг, и каждый тип центрифуги имеет определенные преимущества в определенном диапазоне технологических параметров. На рисунке 1 показан диапазон переменных, в которых обычно используется толкательная центрифуга. Подача толкательной центрифуги имеет концентрацию твердых частиц в виде крупных свободно дренируемых кристаллов 25-65 мас.% (обычно 80% задерживается на частицах размером 150 микрон). В большинстве случаев эти частицы имеют кристаллическую природу, но некристаллические материалы успешно обезвоживаются на толкательной центрифуге. Эти частицы должны быть отчетливыми, свободно стекать, а жидкость не должна быть химически связана с твердыми веществами, т. е. с гидратной водой.

Принцип работы: Как видно на рисунке 2, суспензия подается через стационарную подающую трубу, расположенную по центральной линии корзины-толкателя. Пульпа ускоряется во вращающейся питающей воронке и равномерно распределяется по задней части вращающегося сита. Эта подающая воронка прикреплена к пластине толкателя. Загрузочная воронка мягко ускоряет суспензию до скорости корзины, чтобы сформировать равномерный осадок и свести к минимуму истирание частиц.

Когда пластина толкателя перемещается в заднее положение, обнажается чистая поверхность сита с клиновыми пазами. Ускоренная суспензия откладывается на сито с клиновыми щелями, а осадок образуется по мере стекания маточного раствора через корзину. Затем толкающая пластина перемещается вперед и толкает осадок вперед, к концу разгрузки твердых частиц. В течение этого времени поступающий корм удерживается в загрузочной воронке до тех пор, пока толкающая пластина не переместится назад и не откроет свежее сито для формирования еще одного кольцевого кольца кека. Возвратно-поступательное движение толкающей пластины заставляет осадок продвигаться к концу разгрузки твердых частиц. Осадок, находящийся под действием центробежной силы, становится суше по мере продвижения в корзине и в конечном итоге выгружается из корзины-толкателя в корпус для разгрузки твердых частиц. Гидравлический механизм приводного вала приводит в возвратно-поступательное движение толкающую пластину и подающую воронку. Обычно частота составляет 25-40 ударов в минуту, а длина удара составляет 5-15% длины корзины.

Механические характеристики: Горизонтальная ориентация толкателя повышает стабильность за счет минимизации вибраций. Это дополняется длинным валом и широко расположенными подшипниками, что делает толкатель более устойчивым и сокращает время простоя. Технологический корпус изолирует твердые и жидкие материалы друг от друга, предотвращая перекрестное загрязнение. Корпус для твердых частиц имеет кольцо для выгрузки твердых частиц, которое удерживает и направляет твердые частицы вниз в желоб для выгрузки твердых частиц. Корпус жидкости содержит внутренние перегородки, обеспечивающие разделение маточного раствора и промывной жидкости. Между клиньями на сите может происходить обратная кристаллизация, что приводит к увеличению сопротивления дренажу щелока. На корпусе щелока установлен ряд форсунок обратной промывки, которые периодически промывают заднюю часть сита, чтобы смыть обратную кристаллизацию.