Процессы и аппараты упаковочного производства

Фильтрующие центрифуги

Схема простейшей фильтрующей цен­трифуги периодического действия показана на рис. 10-22. Основной частью центрифуги является перфорированный барабан 2, Насажен­ный на вращающийся вал 1. На барабане располагается фильтро­вальная ткань 4 (как правило, между барабаном и тканью поме­щают дренажную сетку).

Суспензию загружают в барабан сверху, после чего он приводит­ся во вращение. Фильтрат (фугат) под действием центробежной силы проходит через осадок, фильтровальную перегородку и пер­форацию барабана и попадает в кожух 3, Откуда выводится. По окончании фильтрования осадок из барабана выгружают вручную.

Примером фильтрующей центрифуги непрерывного действия является центрифуга с пульсирующим поршнем для выгрузки осадка (рис. 10-23). Суспензия поступает в коническую воронку 8, вращающуюся с той же частотой, что и перфорированный барабан 2. Суспензия приобретает вращательное движение и отбрасывается через отверстие в воронке на фильтровальную перегородку в зоне перед поршнем 5. Под действием центробежной силы жидкая фаза (фугат, фильтрат) проходит через фильтровальную перегородку и перфорацию барабана в корпус 1 И удаляется через штуцер в его нижней части. Твердая фаза задерживается на фильтровальной перегородке, образуя осадок, который периодически перемещается к краю барабана при движении поршня вправо приблизительно на 0,1 длины барабана. Таким образом, за каждый ход поршня из барабана в кожух выталкивается часть осадка, которая затем удаляется из центрифуги через желоб. Поршень укреплен на валу-штоке 4, Находящемся внутри полого вала 3, И соединен с устройством 6, Которое придает ему вращательное и возвратно-поступа­тельное движение. Барабан вращается с помощью полого вала 3. Частота вращения барабана и поршня одинакова.

Рис. 10-23. Фильтрующая центрифуга непрерывного действия с пульсирующим поршнем для выгрузки осадка:

1 - кожух; 2 - перфорированный барабан с фильтровальной перегородкой; 3 - полый вал; 4 - Вал-Шток; 5 - поршень-толкатель; 6 - устройство, придающее поршню-толкателю вращательное и возвратно-поступательное движения; 7 - желоб; 8 - коническая воронка

Эта центрифуга более производительна, чем центрифуга пе­риодического действия, и не требует затрат ручного труда. Однако появляются дополнительные затраты энергии, связанные с работой поршня. Кроме того, в период после удаления осадка качество фильтрования понижается, поскольку оно происходит только на фильтровальной перегородке (без слоя осадка).

Расчет фильтрующей центрифуги непрерывного действия задан­ной производительности по суспензии сводится к определению требуемой поверхности фильтрования, выбору серийно выпускае­мой центрифуги по найденной поверхности и проверке ее про­пускной способности по осадку. Данные, необходимые для расчета промышленной центрифуги, могут быть получены на модельной центрифуге при том же режиме фильтрования и условии равенства их факторов разделения и высот слоя осадка.

Приближенный расчет может быть выполнен в предположении постоянной толщины слоя осадка по уравнению фильтрования при постоянных разности давлений и скорости (10.47). Величина ∆р, Входящая в это уравнение, может быть определена по формуле (10.59). Толщину слоя осадка HОс можно найти из соотношения

HOc = (R2Rl)/B, (10.76)

Где величина B Имеет определенное значение в зависимости от типа центрифуги; Константы фильтрования, входящие в уравнение (10.47), могут быть найдены из эксперимента на модельном фильтре при той же величине Ар.