Центрифуги непрерывного действия.

Центрифуги непрерывного действия — высокопроизводительные машины, использование которых в химической промышленности позволяет перевести ряд технологических процессов в автоматический режим. Однако возможность их широкого применения ограничивается технологическими требованиями и свойствами обрабатываемых материалов. Большая часть центрифуг непрерывного действия фильтрующие; исключение составляют широко применяемые осадительные горизонтальные центрифуги со шнековой выгрузкой осадка ОГШ . Фильтрующие центрифуги используют в основном для обработки кристаллических материалов с повышенной концентрацией твердой фазы. Принцип действия этих машин следующий. Суспензия непрерывно подается в ротор, жидкость проходит через фильтрующую перегородку, образует непрерывно отводимый фильтрат; осадок подсушивается посредством отжима в центробежном поле, промывается и непрерывно выгружается из ротора тем или иным способом.

Различие в работе фильтрующих и осадительных центрифуг существенное. В первом случае процесс протекает в тонком слое обрабатываемого материала, толщина которого в роторе соизмерима с размерами частиц осадка (шнековые, вибрационные, лопастные, инерционные машины); в центрифугах с пульсирующей выгрузкой осадка его толщина регулируется и достигает 25—30 мм. В осадительных центрифугах со шнековой выгрузкой осадка частицы осаждаются в большинстве случаев в слое жидкости, толщина которого соизмерима с радиусом ротора в его цилиндрической части; из последней осадок перемещается лопастями шнека в коническую часть ротора, где он частично посредством отжима подсушивается и выгружается через разгрузочные окна.

Фильтрование в тонком слое занимает доли секунды, движущийся вдоль оси ротора слой осадка перемешивается по толщине, что заметно ускоряет отделение жидкости. Наиболее интенсивен этот процесс в фильтрующих центрифугах со шнековой выгрузкой осадка, менее — в центрифугах с пульсирующей выгрузкой. В фильтрующих центрифугах осуществляются три процесса: образование осадка, отжим свободной жидкости и частичное удаление жидкости, удерживаемой молекулярными силами. Границы зон этих процессов самоустанавливаются в зависимости от количества подаваемой суспензии: с увеличением ее количества расширяется зона образования осадка, возрастает его влажность. При значительном количестве суспензии может произойти срыв режима фильтрования ─ из центрифуги будет выходить некондиционный осадок. Производительность непрерывно действующих центрифуг зависит от их конструкции. Аналитический расчет производительности весьма сложен и относится в основном к собственно центробежному фильтрованию. Оптимальный режим работы центрифуги чаще выбирают на основании эмпирических рекомендаций. Диаметр ротора d_рт,п промышленной центрифуги находят по заданной производительности Q_п и результатам экспериментов на однотипной установке с соответствующими параметрами d_рт,0 и Q_o: d_рт,п = d_рт,о Q_п/ Q_о. После определения d_рт,п из параметрического ряда размеров роторов выбирают ближайшее значение и выполняют уточненный расчет производительности по приведенной выше методике.

Составляющие мощности для различных центрифуг определяют по обычной методике. Расчеты составляющих мощности, присущие машинам каждого типа, рассмотрены ниже для соответствующих центрифуг.

Конструкции центрифуг непрерывного действия, применяемые в химической промышленности, мало отличаются от машин, исполь­зуемых в других отраслях; исключение составляют производства, связанные с обработкой агрессивных, взрывоопасных и токсичных продуктов.