ЦЕНТРИФУГА З ІНЕРЦІЙНИМ ВИВАНТАЖЕННЯМ ОСАДУ

Ці центрифуги являють собою нормальні фільтруючі центрифуги безупинної дії з вертикальним конічним ротором.

Суспензія, що містить грубозернистий матеріал, наприклад вугілля, руду, пісок, надходить у центрифугу зверху через лійку 1 (мал. 1). Під дією відцентрової сили суспензія відкидається до конічного ротора 2 з перфорованими стінками. При цьому рідка фаза суспензії проходить крізь отвори ротора і віддаляється з центрифуги по каналі 3, а тверді частки, розмір яких повинний бути більше розміру отворів, затримуються усередині ротора. Шар, що утворився таким чином, твердих часток, кут тертя якого менше, ніж кут нахилу стінок ротора, переміщається до його нижнього краю І приділяється з центрифуги по каналі 4. З метою збільшення тривалості періоду, протягом якого рідина відокремлюється від твердих часток, рух їх гальмується шнеком 5, що обертається повільніше ротора. Необхідна різниця швидкостей обертання ротора і шнека досягається за допомогою зубцюватого редуктора.

Мал. 1. Центрифуга з інерційним вивантаженням осаду:

1 — лійка для надходження суспензії; 2 — ротор;

З — канал для видалення рідкої фази; 4 — канал для видалення твердих часток; 5 — шнек.

Центрифуги з інерційним вивантаженням осаду застосовуються для поділу суспензій грубозернистих матеріалів.

Всі відстійники для пилу являють собою безперервно та на пів безперервно діючі апарати. Газовий потік проходить через апарат безперервно, а пил вивантажується з нього або безперервно, або періодично.

Найпростішим відстійником є відстойний газохід – розширена частина газопроводу (мал. 1). Відстойний газохід споряджається перегородками 1 та збірниками пилу 2. Завдяки наявності перегородок газовий потік завихрюється, і виникаючі при цьому центр обіжні сили сприяють осадженню частинок пилу. Із збірників пил вивантажується періодично.

Барабанні млини – це машини в яких матеріал подрібнюється всередині корпуса (барабана), що обертається, під дією тіл що подрібнюють або само подрібненням. Подрібнюючи ми тілами є металічні шари або стержні, скатана галька. В залежності від виду цих тіл розрізняють шарові, стержневі, галечні млини, та млини само подрібнення. При обертанні барабана тіла що подрібнюють затягуються під дією доцентрової сили та сили тертя разом з поверхнею стінок на певну висоту, а потім вільно падають та подрібнюють матеріал ударом, роздавлюванням та тертям. Окрім цього, матеріал подрібнюється між тілами що подрібнюють, а також між цими тілами та внутрішньою поверхнею млина.

Барабанний млин (мал. 1) складається з горизонтального циліндричного корпуса (барабана), закритого торцевими кришками 2 і 3 з пустотілими цапфами, встановленими в підшипниках 4. Млин приводиться в обертання через зубчастий венець 5 від шестерні приводного валу. Барабан та кришки млина футеровані стальними плитами 6, поверхня яких для зменшення просковжування тіл, що подрібнюють часто виготовлюється хвилеподібною або ступінчастою. Матеріал в млин подається живлювачем через загрузочну цапфу 7. Подрібнений матеріал видаляється через розвантажувальну цапфу в іншому кінці апарату. Подрібнення проводиться як мокрим (широко використовується в барабанних млинах), так і сухим методом. При мокрому подрібненні, суспензія зливається через розвантажувальну цапфу. При сухому подрібненні матеріал рухається вздовж осі барабану за рахунок перепаду рівнів загрузки та розгрузки та розвантажується через цапфу 8 під дією власної ваги або виводиться повітряним потоком, що з’являється при відсапуванні повітря з барабана вентилятором.

Мал. 1. Схема барабанного діафрагмового млина:

1 – корпус (барабан); 2, 3 – торцеві кришки; 4 – підшипник;

5 – зубчастий венець; 6 – плити; 7 – загрузочна цапфа; 8 – розвантажувальна цапфа;

По способу розвантаження продукту розрізняють млини з розвантаженням через решітку (мал. 2), з яких продукт виводиться через решітчасту діафрагму 9 у розвантажувального кінця, та з центральним розвантаженням через полу цапфу (без решітки). В млинах першого типу розвантажувальна решітка 9 споряджена радіальними ребрами (ліфтерами) 10, примусово розвантажуючи ми подрібнений продукт. Тому в таких млинах, що використовуються тільки для мокрого подрібнення, рівень суспензії може бути нижче рівня розвантажувальної цапфи, тобто нижче, ніж в млинах з центральною розгрузкою. Завдяки цьому удари тіл, що подрібнюють менше пом’якшуються пульпою та ефективність подрібнення збільшується. Рівень суспензії в млині можна регулювати, перекриваючи частину отворів діафрагми. При розвантажуванні через решітки питома продуктивність млина збільшується на 15 – 30%, продукт подрібнення виходить більш рівномірним по крупності.

Лопатевими мішалками називаються пристрої, що складаються з двох чи більшого числа лопат прямокутного перетину, закріплених на обертовому вертикальному чи похилому валу (мал. 1). До лопатевих мішалок відносяться також і деякі мішалки спеціального призначення: якірні, рамні і листові.

Основні переваги лопатевих мішалок – простота пристрою і невисока вартість виготовлення. До недоліків мішалок цього типу варто віднести низьку насосну дію мішалки (слабкий осьовий потік), що не забезпечує досить повного перемішування у всьому об’ємі апарату. У наслідок незначності осьового потоку лопатеві мішалки перемішують тільки ті шари рідини, що знаходяться в безпосередній близькості від лопат мішалки. Розвиток турбулентності в обсязі рідини, що перемішується, відбувається повільно, циркуляція рідини невелика. Тому лопатеві мішалки застосовують для перемішування рідин, в’язкість яких не перевищує 10³ мн^. сік/м². Ці мішалки непридатні для перемішування в потоці, наприклад в апаратах безупинної дії.

Деякі збільшення осьового потоку рідини досягається при нахилі лопат під кутом 30 – 45⁰ до осі валу. Така мішалка здатна утримувати в зваженому становищі частки, швидкість осадження яких невелика. Лопатеві мішалки з похилими лопатами використовують при проведенні повільних хімічних реакцій, для яких стадія, що визначає швидкість підведення реагентів у зону реакції не є що лімітує.

З метою збільшення турбулентності середовища при перемішуванні лопатевими мішалками в апаратах з великим відношенням висоти до діаметра використовують багаторядні двухлопасні мішалки з установкою на валу декількох рядів мішалок, повернених друг щодо друга на 90⁰. Відстань між окремими рядами вибирають у межах (0.3 – 0.8 d), де d – діаметр мішалки, у залежності від в’язкості середовища, що перемішується.

Робочою частиною пропелерної мішалки є пропелер (мал.1) – пристрій з декількома фасонними лопатами, вигнутими по профілю гребного гвинта. Найбільше поширення дістали трилопатеві пропелери. На валу мішалки, що може бути розташований вертикально, чи горизонтально похило, у залежності від висоти шару рідини встановлюють один або кілька пропелерів.

Унаслідок більш обтічної форми пропелерні мішалки при однаковому числі Рейнольдса споживають меншу потужність, чим мішалки інших типів. Перехід в автомодельну область для них спостерігається при відносно низьких значеннях критерію Рейнольдса (Re = 10⁴). До достоїнств пропелерних мішалок варто віднести також відносно високу швидкість обертання і можливість безпосереднього приєднання мішалки до електродвигуна, що приводить до зменшення механічних утрат.

Пропелерні мішалки створюють переважно осьові потоки середовища, що перемішується, і, як наслідок цього, - великий насосний ефект, що дозволяє істотно скоротити тривалість перемішування. Разом з тим пропелерні мішалки відрізняються складністю конструкції і порівняно високою вартістю виготовлення. Їхня ефективність сильно залежить від форми апарата і розташування в ньому мішалки. Пропелерні мішалки варто застосовувати в циліндричних апаратах з опуклими днищами. При установці їх у прямокутних чи баках апаратах із плоскими або увігнутими днищами інтенсивність перемішування падає внаслідок утворення застійних зон.

Ці мішалки мають форму коліс водяних турбін із плоскими чи криволінійними лопатками, укріпленими, як правило, на вертикальному валу (мал.1). В апаратах з турбінними мішалками створюються переважно радіальні потоки рідини. При роботі турбінних мішалок з великим числом обертів поряд з радіальним потоком можливе виникнення тангенціального (кругового) перебігу вмісту апарату і утворення лійки. У цьому випадку в апараті установлюють відбивні перегородки. Закриті турбінні мішалки (мал. 1, г) на відміну від відкритих (мал. 1, а, б, в) створюють більш чітко виражений радіальний потік. Закриті мішалки мають два диски з отворами в центрі для проходу рідини; диски зверху і знизу приварюються до плоских лопат. Рідина надходить у мішалку паралельно осі вала, викидається мішалкою в радіальному напрямку і досягає найбільш віддалених точок апарата.

а – відкрита з прямими лопатками; б – відкрита з криволінійними лопатками;

в – відкрита з похилими лопатками; г – закрита з направляючим апаратом;

1 – турбінна мішалка; 2 – направляючий апарат.

У залежності від області застосування турбінні мішалки звичайно мають діаметр d – (0.15 – 0.65)D при відношенні висоти рівня рідини до діаметра апарата не більш двох. При великих значеннях цього відношення використовують багаторядні мішалки.

Число обертів мішалки коливається в межах 2 – 5 и секунду, а окружна швидкість становить 3 – 8 м/сек.

Барабанні мішалки (мал. 1) складаються з двох циліндричних кілець, з’єднаних між собою вертикальними лопатами прямокутного перетину. Висота мішалки становить 1.5 – 1.6 її діаметра. Мішалки цієї конструкції створюють значний осьовий потік і застосовуються (при відношенні висоти стовпа рідини в апараті до діаметра барабана не менш 10) для проведення газорідинних реакцій, одержання емульсій і вимучування опадів.

Дискові мішалки (мал. 1) являють собою один чи кілька гладких дисків, що обертаються з великою швидкістю на вертикальному валу. Течія рідини в апараті відбувається в тангенціальному напрямку за рахунок тертя рідини об диск, причому звужені диски створюють також осьовий потік. Іноді края диска роблять зубцюватими. Діаметр диска становить 0,1 – 0,15 діаметра апарата. Окружна швидкість дорівнює 5 – 35 м/сек., що при невеликих розмірах диска відповідає дуже високим числам оборотів. Споживання енергії коливається від 0,5 квт для малов’язких середовищ до 20 квт для грузлих сумішей. Дискові мішалки застосовуються для перемішування рідин в обсягах до 4 м³.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: