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螺旋卸料沉降离心机原理结构特点及发展应用

利用离心沉降原理,实现固液分离过程的离心机统称为沉降离心机,沉降离心机具有分离因数高,液固两相分离后固相沉降在设备的外壁上,不使用过滤介质等特点,特别适用于固体颗粒直径小、两相密度差小,分离困难的液固分离,也可用于液.液两相或液.液.固三相的分离,在现代工业中得到了广泛应用。

沉降离心机主要有螺旋卸料沉降离心机、碟式分离机、管式离心机和室内分离机等。下面主要就几种螺旋卸料沉降离心机和碟式分离机的发展应用作阐述。


螺旋卸料沉降离心机根据结构和分离原理可分为卧式螺旋卸料沉降离心机和立式螺旋卸料沉降离心机等机型。其中以卧螺离心机的应用最为广泛。

卧式螺旋卸料沉降离心机的工作原理

卧式螺旋卸料沉降离心机主要有高转速的转鼓和与转鼓旋转方向相同且有一定差速的螺旋输送器、差速器、驱动装置等部件组成。当要分离的悬浮液进入离心机转鼓后,比液相密度大的固体颗粒在离心力作用下快速沉降到转鼓内壁,利用螺旋输送器和转鼓存在相对转差,把沉积在转鼓内壁的固相颗粒向转鼓小端干燥区进一步脱水后经出渣口排出,分离后的清液从转鼓大端溢流口流出。

卧式螺旋卸料沉降离心机的工作原理见图l

卧式螺旋卸料沉降离心机的主要特点

(1)应用范围广,能广泛应用于多个行业需要固.液分离的场合,能够完成固相脱水、液相澄清、液一液一固、液一固一固三相分离和粒度分级等分离过程;

(2)对物料的适应范围较大,能分离固相粒度直径为0.005~2mm,固相浓度为0.5~40%的悬浮液:

(3)能自动、连续运转,装机生产能力大,运行维护费用较低;


由于卧式螺旋卸料沉降离心机具有以上特点,近30年来卧式螺旋卸料离心机发展迅速。从上世纪80年代引进国外卧式螺旋卸料沉降离心机以来,我国卧式螺旋卸料沉降离心机通过消化、吸收先进技术,己有长足的发展,目前我国卧式螺旋卸料沉降离心机制造厂商已能生产转鼓直径从160mm发展到1000mm的各种规格型号的卧螺离心机;分离因数已从10009提高到40009,长径比也由L/D<2提高到L/D=5,除此之外,我国的卧式螺旋卸料沉降离心机科研人员对卧式螺旋卸料离心机的技术参数、分离工艺、耐磨耐腐材料的研制和选用、安全保护装置的创新、减震技术的研究、轴承的润滑系统、人机控制等做了大量的研究和应用。目前国内卧式螺旋沉降离心机的研制综合技术水平已有了很大的提高。

图1卧式螺旋卸料沉降离心机工作原理图

图1 卧式螺旋卸料沉降离心机工作原理图

卧式螺旋卸料沉降离心机结构的发展

1.两相分离

堰板型两相分离卧式螺旋卸料沉降离心机,通过堰流板来调节液池深度,改变分离效果。缺点是必须停机后调整堰流板高度。主要应用在污泥脱水、化工制药等行业。

向心泵型两相分离卧式螺旋卸料沉降离心机,通过向心泵来调节液池深度,改变分离效果,可在设备运行过程中进行调节,调节范围更大、更精确,出液更密闭。主要应用于工艺参数经常变换及需要密闭的场合。向心泵型二相卧式螺旋卸料沉降离心机工作原理见图2。

向心泵型二相卧螺离心机工作原理

图2 向心泵型二相卧螺离心机工作原理

2.三相分离

三相分离卧式螺旋卸料沉降离心机可处理一种固体及两种互不相溶的液体的分离,轻相液从堰流板流出,重相液从向心泵输出,通过调节向心泵来改变轻重相液体的分界面,得到较好的分离效果。具体应用的行业有:焦化厂废水处理中焦油.水一焦碳末的分离、鱼粉加工中鱼油.水.鱼肉的分离等。液一液.固三相卧式螺旋沉降离心机工作原理见图3。

向心泵型二相卧螺离心机工作原理

图3 液一液一固三相卧式螺旋沉降离心机结构简图