臥式離心機是一種高效的固液分離設備,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. 設備構造:
- 轉鼓:臥式離心機的核心部件為一個水平放置、能夠高速旋轉的圓柱形轉鼓。轉鼓內部通常設計有濾網或篩網結構,以增強固液分離效果。
- 螺旋輸送器:與轉鼓同軸安裝的是一根帶有螺旋葉片的軸(螺旋輸送器),其轉向與轉鼓相同,但轉速略高于或略低于轉鼓。這種轉速差是由差速器(齒輪箱)控制的。
- 差速器(齒輪箱):用于調節轉鼓與螺旋之間的轉速差異,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重要。
- 進料系統:懸浮液通過進料口送入轉鼓內。
- 液相排放系統:轉鼓大端設有溢流孔,分離后的清液從這里流出。
- 固相排放系統:轉鼓小端設有排渣口,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的轉鼓內。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鼓內壁上形成固相層。
- 相對運動與螺旋輸送:與此同時,與轉鼓同軸的螺旋輸送器也在轉動,其轉速與轉鼓存在微小的差異(即差速)。這種轉速差使得螺旋葉片相對于轉鼓內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鼓內壁向前移動,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,透過轉鼓內壁的濾網或篩孔,沿著轉鼓壁面流向大端,并最終通過溢流孔排出離心機。
- 自動卸料:當固相顆粒到達轉鼓小端的排渣口時,由于螺旋葉片的持續推送以及可能存在的激振系統的輔助振動,固相得以自動從排渣口排出離心機,實現連續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的轉鼓產生強大的離心力,使懸浮液中的固液兩相因密度差異而分離,并借助與轉鼓存在轉速差的螺旋輸送器,將沉降在轉鼓內壁的固相有效地輸送、壓縮和排出,同時讓液相順暢地流出,從而實現高效、連續的固液分離過程。這一原理廣泛應用于化工、食品、制藥、礦物加工、污水處理等多個工業領域。
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