
- •1 Общие сведения о центрифугах
- •2 Классификация центрифуг
- •3 Характеристики разделяемых суспензий и эмульсий
- •4 Рекомендации по применению различных процессов центрифугирования
- •5 Центрифуги непрерывного действия
- •5.1 Центрифуги осадительные горизонтальные со шнековой
- •5.2 Центрифуги фильтрующие горизонтальны со шнековой
- •5.3 Центрифуги фильтрующие горизонтальные c пульсирующей выгрузкой осадка типа фгп
- •5.4 Центрифуги фильтрующие вертикальные с инерционной
- •6 Центрифуги периодического действия
- •6.1 Центрифуги автоматизированные фильтрующие и
- •6.2 Центрифуги фильтрующие и осадительные маятниковые
- •6.3 Центрифуги подвесные с верхним приводом и нижней выгрузкой осадка типов фпн, опн, фпд, фпс
- •7 Технологический расчет центрифуги
- •7.1 Установление связи свойств суспензии и основных
- •7.2 Расчет затрат энергии на центрифугирование
- •8 Механический расчет
- •8.1 Расчет валов на виброустойчивость
- •8.2 Расчет валов на жесткость
- •2 Расчёт на жёсткость
- •3 Расчёт на прочность
- •Литература
5.2 Центрифуги фильтрующие горизонтальны со шнековой
выгрузкой осадка типа ФГШ
Общий конструктивный признак центрифуг ФГШ (рисунок 6) - горизонтальное расположение оси конического щелевого ротора 4 с ситом 5 на внутренней поверхности.
Для выгрузки из ротора отфильтрованного осадка внутри ротора в том же направлении, но с другой угловой скоростью вращается соосно расположенный шнек 6. При помощи планетарно-дифференциального редуктора 1 достигается различное значение скоростей вращения ротора и шнека.
Ротор со шнеком закрыты кожухом 3 для приема и отвода жидкой фазы суспензии и жидкости после промывки осадка.
Промывная жидкость поступает в ротор по трубе 8, а после промывки осадка отводится через камеру 10.
1 – планетарно-дифференциальный редуктор; 2 – станина; 3 – кожух; 4 – ротор; 5 – сито; 6 – шнек; 7 – питающая труба; 8 – труба ввода промывной жидкости; 9,10,11 – камеры выгрузки осадка и отвода промывной жидкости и фильтрата; 12 – виброизолирующее устройство
Рисунок 6 – Конструктивная схема центрифуг типа ФГШ
Станина 2 центрифуги установлена на виброизолирующем устройстве 12.
Предохранительное устройство 13 при перегрузке отключает редуктор и электродвигатель.
Привод центрифуги - от электродвигателя через клиноременную передачу.
При работе центрифуги суспензия по питающей трубе 7 поступает в ротор. Жидкая фаза суспензии через отверстия в сите и обечайке ротора направляется в камеру 11 фильтрата и затем - в отводящую коммуникацию.
Твердая фаза суспензии шнеком транспортируется к широкой части ротора и выбрасывается в камеру 9 для осадка.
Центрифуги типа ФГШ предназначены для разделения концентрированных суспензий объемной концентрацией 40 - 50% с крупнокристалличе -
ской, преимущественно растворимой твердой фазой, в которой преобладают частицы размером свыше 150 мкм.
В связи с повышенным содержанием твердой фазы в фильтрате его целесообразно возвращать в схему технологического процесса или дополнительно осветлять
Высокий фактор разделения в сочетании с малой толщиной слоя осадка на сите позволяет получать осадок с малым содержанием жидкой фазы и в некоторых случаях исключить промывку.
Техническая характеристика центрифуги ФГШ 401К-02:
Ротор
наибольший внутренний диаметр, мм 400
наибольшая частота вращения, об/мин 2575
наибольший фактор разделения 1500
ширина щели сита, мм 0,15±0,02
0,2±0,02
Электродвигатель
тип 4А160S2
мощность, кВт 15
частота вращения вала, об/мин 2940
масса, кг 130
Габаритные размеры центрифуги (с электродвигателем
и виброизолирующим устройством), мм 1650×1400×1285
Масса, кг общая 1450
центрифуги (без электродвигателя и виброизо-
лирующего устройства) 1165
5.3 Центрифуги фильтрующие горизонтальные c пульсирующей выгрузкой осадка типа фгп
Общим конструктивным признаком центрифуг является двухкаскадный консольно расположенный ротор с подвижным толкателем.
Основные узлы центрифуги (рисунок 7): ротор 5, вал 6, станина 10, кожух 2, торцовая муфта 8, гидроцилиндр 7, маслосистема с холодильником 9 и привод
1, 11 – питающая и промывная трубы; 2 – кожух; 3 – уравнительное кольцо; 4 – кольцо; 5 – ротор; 6 – вал; гидроцилиндр; 8 – муфта; 9 – маслосистема с холодильником; 10 – станина
Рисунок 7 – Конструктивная схема центрифуги типа ФГП
Вал, привод, торцовая муфта и маслосистема расположены на станине. Нижняя часть станины - ванна со змеевиком для охлаждения масла.
Ротор состоит из обечаек, на которых закреплены щелевые колосниковые сита. Внутрь ротора подведены питающая 1 и промывная 11 трубы, закрепленные на кожухе.
Второй каскад ротора закреплен на полом валу, внутри которого на бронзовых втулках перемещается шток. На одном конце штока закреплен первый каскад ротора, на другом - гидроцилиндр.
Привод ротора - от электродвигателя через клиноременную передачу.
В средней части кожуха расположены отверстия для отвода фильтрата и газов. В верхнюю часть кожуха подается жидкость для промывки наружной поверхности ротора и внутренней поверхности кожуха.
Система смазки подшипников центрифуги - циркуляционная от маслонасосной станции.
Маслонасосная станция состоит из насоса с электродвигателем, фильтра для масла, предохранительного клапана и вентиля, регулирующего поступление масла в гидроцилиндр. С помощью гидроцилиндра штоку с первым каскадом ротора сообщается возвратно-поступательное движение
Центрифуги отличаются одна от другой диаметром, длиной и количеством каскадов.
С увеличением количества каскадов ротора снижается влажность осадка, повышается производительность центрифуги и уменьшается расход энергии, необходимой для выталкивания осадка.
При работе центрифуги суспензия по питающей трубе и приемному конусу подается в ротор. Фильтрат проходит через сито ротора и выводится из кожуха. Слой осадка, образовавшийся на поверхности сита первого каскада, при его обратном ходе (вправо) сбрасывается кольцом 4 на сито второго каскада. При прямом ходе первого каскада (влево) осадок сбрасывается с поверхности сита второго каскада.
Затем эти операции повторяются. Промывка осадка производится на первом каскаде ротора. Толщина слоя осадка устанавливается уравнительным
кольцом 3. Число пульсаций регулируют изменением количества масла, поступающего в гидроцилиндр от маслонасоса.
Опорную раму виброизолирующих устройств центрифуг устанавливают на фундамент или крепят к несущим строительным конструкциям.
Центрифуги типа ФГП предназначены главным образом для разделения хорошо фильтрующихся концентрированных суспензий, содержащих более 20% (об.) крупно- и среднекристаллической, преимущественно растворимой твердой фазы (с преобладанием частиц размером более 100 мкм). Оптимальная концентрация твердой фазы в суспензии, поступающей в центрифугу, 40 - 50%. Ввиду повышенного содержания твердой фазы в фильтрате его целесообразно возвращать, в технологический процесс или дополнительно осветлять.
Центрифуги с пульсирующей выгрузкой применяют также для разделения суспензий со среднеабразивной твердой фазой, состоящей в основном из кристаллических продуктов (сульфита аммония, сульфата меди, медного купороса, поваренной соли, нитрата натрия, поташа, карбамида, алюминиевых квасцов, глауберовой соли), коротковолокнистых материалов (ацетил- и этилцеллюлозы, нитроцеллюлозы) и аморфных продуктов. Эти центрифуги не могут быть использованы для обработки продуктов, твердая фаза которых состоит из кристаллов пластинчатой формы, поскольку в таких случаях невозможна передача осевого давления поршнем.
К достоинствам центрифуг с пульсирующей выгрузкой осадка относятся непрерывность технологического процесса разделения суспензий, возможность промывки осадка, высокая степень осушки, большая производительность, возможность включения в автоматические или непрерывнодеиствующие технологические линии. Осадок измельчается в них меньше, чем при ножевом съеме: измельчается лишь та его часть, которая непосредственно прилегает к ситу ротора.
Техническая характеристика центрифуг ФГП приведена в таблице 7.
Таблица 7 – Техническая характеристика центрифуг типа ФГП
Показатели |
1/2 ФГП-40 |
1/2 ФГП-63 |
1/2 ФГП-80 |
1/2 ФГП-120 |
1/2 ФГП-145 |
1/2 ФГП-180 |
Ротор внутренний диаметр первого каскада, мм |
400 |
630 |
800 |
1200 |
1450 |
1800 |
общая рабочая длина, мм. не менее |
335 |
425 |
530 |
710 |
875 |
975 |
наибольшее число оборотов в минуту |
1600 |
1200 |
1200 |
750 |
650 |
500 |
наибольший фактор разделения (по внутреннему диаметру первого каскада) |
570 |
595 |
644 |
377 |
340 |
251 |
Наибольшее число двойных ходов толкателя в минуту |
45 |
55 |
45 |
30 |
50 |
60 |
Номинальная ширина щели сита, мм |
0,16 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
Наибольшее рабочее давление в маслосистеме, МПа |
1 ,6 |
1,6 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
5,0 |
Расчетная производительность (по осадку сульфата аммония), кг/ч |
2200 |
351Ю |
7000 |
15000 |
40000 |
8000 |
Маслонасос тип |
Г12-26АМ |
Г12-26АМ |
3В- 16/25 |
ЗВ-63/25 |
3В- 125/25 |
ЗВ-16/63 4 шт. |
производительность, л/мин |
200 |
200 |
333 |
650 |
1500 |
365 |
Электродвигатель центрифуги тип |
4А132М4 |
4А132М4 |
В180М4 |
4А200М4 |
4А28056 |
4А35558 |
мощность, кВт |
11 |
11 |
30 |
37 |
75 |
123 |
Электродвигатель маслонасоса тип |
4А132М6 |
4А132М6 |
В180S2 |
4А200М4 |
4П250S4 |
4А225М2 |
мощность, кВт |
7,5 |
7,5 |
22 |
37 |
75 |
55 |
Габариты центрифуги с виброизолирующим устройством, мм длина ширина высота |
2090 1860 2690 |
2280 1795 2870 |
3250 2260 2670 |
3600 2990 3630 |
4300 3100 4000 |
4500 5200 5600 |
Масса центрифуги без виброизолирующего устройства, электродвигателей и пусковой аппаратуры, кг |
1690 |
2050 |
6000 |
9010 |
15000 |
24800 |
Масса установки (общая), кг |
5017 |
5320 |
12940 |
18876 |
27000 |
34500 |