Відцентрове фільтрування

Відцентрове фільтрування відбувається в центрифугах, які мають перфоровані барабани, що обертаються. Всередині змонтована фільтруюча перегородка. В харчовій промисловості використовуються центрифуги періодичної і безперервної дії, які мають фактор розділення до 3000. За розміщенням валу вони поділяються на вертикальні і горизонтальні. Вал барабана вертикальної центрифуги має опору внизу або підвішується на вал електродвигуна. За способом вивантаження осаду розрізняють центрифуги з ручним вивантаженням; саморозвантажувальні; лопатні; з вивантаженням осаду за допомогою ножів; пульсуючого поршня або під дією відцентрової сили.

Підвісна фільтруюча центрифуга (рисунок 7.12) має вертикальний вал і відноситься до центрифуг періодичної дії. Перфорований барабан 1 за допомогою розетки 2 підвішується на валу 6, який не має нижньої опори. Вал центрифуги з’єднаний з валом електродвигуна 3 відцентровою муфтою. За рахунок цього відбувається обертання барабана центрифуги.

Рисунок 7.12 – Підвісна центрифуга

Барабан завантажується періодично через отвори в верхньому днищі барабана. Нижній отвір перекривається ковпаком 8. При розвантаженні ковпак піднімають по валу вгору, і осад падає в люк 9. Фільтрат поступає на дно кожуха 7 і видаляється через трубу 10. Для зупинення центрифуги існує стрічкове гальмо 5. Центрифуга змонтована на каркасі 4.

В центрифугах такого типу значний час витрачається на допоміжні операції (20–40%). Особливо довга і важка операція – ручне вивантаження осаду.

Саморозвантажувальні центрифуги – це центрифуги напівперіодичної дії (рисунок 7.13). В них добре вирішена проблема вивантаження осаду. Це досягається особливою конструкцією барабана центрифуги, який має нижню конічну поверхню.

Рисунок 7.13 – Саморозвантажувальна центрифуга

Перфорований барабан 1 центрифуги підвішений на валу 2 за допомогою розетки з ребрами та втулкою (маточиною) 8. До труби 3 прикріплені розподільні диски 4. На них подається суспензія під час завантаження. Запірний конус 5 із спицями 10 запобігає попаданню маси в розвантажувальний люк. В період розвантаження конус піднімається, і осад сповзає вниз через люк 9. Барабан знаходиться в кожусі, з якого через штуцер 7 відводиться фільтрат. Центрифуга забезпечує кращі умови роботи, полегшує розвантаження осаду.

Підвісні центрифуги мають діаметри від 900 до 2000 мм і частоту обертання від 1100 до 900 об/хв.

Фільтруючі центрифуги безперервної дії – мають безперервну подачу суспензії і безперервне вивантаження осаду і фільтрату. За способом видалення осаду вони поділяються на центрифуги з відцентровим розвантаженням, зі шнековим розвантаженням і з пульсуючим поршнем.

На рисунку 7.14 зображено схему центрифуги з відцентровим розвантаженням для центрифугування утфелів на цукрових заводах.

Рисунок 7.14 – Схема центрифуги безперервної дії з відцентровим розвантаженням

Суспензія (утфель) поступає по трубі 1, відкидається відцентровою силою до конічної поверхні і безперервно переміщується тонким шаром знизу вгору по внутрішній поверхні конічного перфорованого барабана з фільтруючим ситом. Відділившись від рідини, осад після промивання і просушування вивантажується по периметру відкритого зверху барабана в кільцевий жолоб 3. Товщина шару осаду регулюється циліндричною обичайкою 2, яка може підійматися і опускатися. Фільтрат відводиться трубами 5 і 6, перегородка дозволяє розділити фільтрат на 2 сорти.

Центрифуги із шнековим розвантаженням осаду за конструкцією аналогічні осаджувальним центрифугам (рисунок 6.4). Принципова різниця цих двох центрифуг полягає в конструкції основного робочого органу (барабана).

Центрифуга із розвантаженням осаду за допомогою пульсуючого поршня зображена на рисунку 7.15.

Рисунок 7.15 – Схема пульсуючої центрифуги

Барабан центрифуги складається з декількох кілець 5 (на рисунку зображені тільки 3). Перше і третє, починаючи зліва, кільця зв’язані з порожнистим валом 2 і обертаються, зберігаючи незмінне положення у просторі. Середнє кільце (друге зліва) і диск 3 зв’язані з поршнем 1, який здійснює зворотно-поступальні рухи, одночасно обертаючись разом з диском і середнім кільцем. Число пульсацій 12–16 за хвилину.

Маса, що подається в центрифугу (утфель на цукрових заводах) безперервно поступає по трубі 6 і відкидається на поверхню першого кільця. Внаслідок пульсацій поршня 1, диска 3 і середнього кільця осад зсувається вздовж ступінчатого барабана центрифуги і вивантажується з останнього кільця. За один хід поршня осад зсувається на 40–50 мм.

насоси

Насоси є гідравлічними машинами, що надають рідинам або газам швидкість, необхідну для пересування трубопроводами. За принципом дії головними типами гідравлічних машин, які знайшли застосування в харчовій промисловості для транспортування крапельних рідин і рідких суспензій, є відцентрові та поршневі насоси. Крім цих двох типів використовуються спеціальні насоси: струминні апарати та ерліфти.

Відцентрові насоси створюють тиск і здійснюють транспортування рідин за рахунок роботи відцентрових сил, які утворюються при обертанні лопатних робочих коліс. До цього ж типу відносяться осьові пропелерні насоси.

Поршневі насоси працюють за принципом витиснення рідини із насосних циліндрів робочими органами, які мають назву поршнів або плунжерів. За цим же принципом витиснення працюють ротаційні насоси, при цьому робочим органом є ротор. Ротаційні насоси утворюють значну групу насосів з різноманітними конструкціями роторів.