臥式離心機是一種高效的固液分離設(shè)備,其工作原理基于離心力對混合物中不同密度組分的加速分離作用。以下是對臥式離心機工作原理的詳細解析:
1. 設(shè)備構(gòu)造:
- 轉(zhuǎn)鼓:臥式離心機的核心部件為一個水平放置、能夠高速旋轉(zhuǎn)的圓柱形轉(zhuǎn)鼓。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部通常設(shè)計有濾網(wǎng)或篩網(wǎng)結(jié)構(gòu),以增強固液分離效果。
- 螺旋輸送器:與轉(zhuǎn)鼓同軸安裝的是一根帶有螺旋葉片的軸(螺旋輸送器),其轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)鼓相同,但轉(zhuǎn)速略高于或略低于轉(zhuǎn)鼓。這種轉(zhuǎn)速差是由差速器(齒輪箱)控制的。
- 差速器(齒輪箱):用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓與螺旋之間的轉(zhuǎn)速差異,確保兩者間保持恒定的相對速度,這對于有效分離和輸送固相至關(guān)重要。
- 進料系統(tǒng):懸浮液通過進料口送入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)。
- 液相排放系統(tǒng):轉(zhuǎn)鼓大端設(shè)有溢流孔,分離后的清液從這里流出。
- 固相排放系統(tǒng):轉(zhuǎn)鼓小端設(shè)有排渣口,固相顆粒在此被排出。
2. 分離過程:
- 離心沉降:待處理的懸浮液(含有固液混合物)被均勻地送入高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)。在離心力的作用下,由于固體顆粒的密度通常大于液體,它們受到更大的離心力作用,迅速沉降并附著在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上形成固相層。
- 相對運動與螺旋輸送:與此同時,與轉(zhuǎn)鼓同軸的螺旋輸送器也在轉(zhuǎn)動,其轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)鼓存在微小的差異(即差速)。這種轉(zhuǎn)速差使得螺旋葉片相對于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上的固相層緩慢推進。螺旋葉片一方面推動固相顆粒沿轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁向前移動,另一方面防止已沉降的固體重新混入液相中。
- 固液分離:隨著螺旋葉片的推進,固相顆粒逐漸被運送到轉(zhuǎn)鼓的小端。在這個過程中,固相被有效地壓縮和脫水。而懸浮液中的液體部分(液相)則在離心力作用下,透過轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的濾網(wǎng)或篩孔,沿著轉(zhuǎn)鼓壁面流向大端,并最終通過溢流孔排出離心機。
- 自動卸料:當(dāng)固相顆粒到達轉(zhuǎn)鼓小端的排渣口時,由于螺旋葉片的持續(xù)推送以及可能存在的激振系統(tǒng)的輔助振動,固相得以自動從排渣口排出離心機,實現(xiàn)連續(xù)或周期性的固液分離操作。
綜上所述,臥式離心機通過高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強大的離心力,使懸浮液中的固液兩相因密度差異而分離,并借助與轉(zhuǎn)鼓存在轉(zhuǎn)速差的螺旋輸送器,將沉降在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固相有效地輸送、壓縮和排出,同時讓液相順暢地流出,從而實現(xiàn)高效、連續(xù)的固液分離過程。這一原理廣泛應(yīng)用于化工、食品、制藥、礦物加工、污水處理等多個工業(yè)領(lǐng)域。
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