離心分離是在液相非均勻體系中,利用離心力來達(dá)到液液分離、液固分離的方法,統(tǒng)稱為離心分離。當(dāng)懸浮液在動(dòng)壓頭的作用下,經(jīng)中心管流入高速旋轉(zhuǎn)的碟片之間的間隙時(shí),便產(chǎn)生了慣性離心力,其中密度較大的固體顆粒在離心力作用下,向上層碟片的下表面運(yùn)動(dòng),而后在離心力作用下,被向外甩出沿碟片下表面向轉(zhuǎn)子外圍下滑。而液體則由于密度小,在后續(xù)液體的推動(dòng)下沿著碟片的隙道向轉(zhuǎn)子中心流動(dòng),然后沿中心軸上升,從套管中排出,達(dá)到分離的目的。
碟式分離機(jī)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有數(shù)十個(gè)或數(shù)百個(gè)形狀和尺寸相同、錐角60°~120°的錐形碟片,碟片之間的間隙用碟片背面的狹條來控制,一般碟片間的間隙約0.5~2.5mm。當(dāng)具有一定壓力和流速的懸浮液進(jìn)入離心機(jī)后,就會(huì)從碟片組外緣進(jìn)入各相鄰碟片間的薄層隙道,由于離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn),這時(shí)懸浮液也被帶著高速旋轉(zhuǎn),具有了離心力。此時(shí)固體和液體因密度不同而獲得的離心沉降速度的不同,在碟片之間的間隙內(nèi)出現(xiàn)了不同的情況。固體顆粒獲得的離心沉降速度大于后續(xù)液體的流速,則有向外運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),就沿碟片下表面離開軸線向外運(yùn)動(dòng),并連續(xù)向轉(zhuǎn)鼓壁沉降;澄清液獲得的離心沉降速度小于后續(xù)液體的流速,則在后續(xù)液體的推動(dòng)下被迫反方向向軸心方向流動(dòng),移動(dòng)至轉(zhuǎn)鼓中心的進(jìn)液管周圍,并連續(xù)被排出。這樣,固體和液體就在碟片之間的間隙內(nèi)流動(dòng)的過程中被分開。
1 碟式分離機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與功能
碟式分離機(jī)一般由以下幾部分組成:進(jìn)出口裝置,轉(zhuǎn)鼓,配水裝置,垂直軸系,水平軸系,測(cè)速裝置,剎車裝置,機(jī)架,電機(jī)。轉(zhuǎn)鼓部件是分離機(jī)的主要部分,它包括轉(zhuǎn)鼓體、轉(zhuǎn)鼓蓋、碟片組、分配器、密封閥組件等,轉(zhuǎn)鼓體和轉(zhuǎn)鼓蓋由主鎖環(huán)鎖緊在一起。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)裝有分配器和碟片組,碟片組上是碟片頂蓋,碟片頂蓋頸部與液位環(huán)之間組成輕相泵室,轉(zhuǎn)鼓內(nèi)還裝有活塞和小閥結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)鼓體與活塞底部組成密封水腔。
分離機(jī)啟動(dòng)為變頻啟動(dòng),變頻器控制電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪副,然后傳遞到垂直軸系帶轉(zhuǎn)鼓運(yùn)轉(zhuǎn)。為了減少磨損和轉(zhuǎn)鼓振動(dòng)對(duì)整機(jī)的影響,垂直軸系采用緩沖座彈性支承結(jié)構(gòu)。
2 分離機(jī)運(yùn)行狀況分析
單體車間的反應(yīng)液分離機(jī)運(yùn)行時(shí)通常把分離時(shí)間設(shè)為30分鐘,即分離機(jī)在運(yùn)行時(shí)每隔30分鐘進(jìn)行排渣一次。而分離機(jī)的排渣過程是通過機(jī)體內(nèi)密封小閥在排渣水的作用下打開,使排渣水進(jìn)入活塞體內(nèi),使活塞下沉,排渣口打開,從而實(shí)現(xiàn)排渣。密封小閥在運(yùn)行過程中,動(dòng)作比較頻繁,閥體內(nèi)的密封圈易磨損,造成密封不嚴(yán),導(dǎo)致分離機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)不排渣現(xiàn)象。另外,分離機(jī)的轉(zhuǎn)鼓體與閥體配合的孔,由于設(shè)備長期運(yùn)行表面也產(chǎn)生磨損,導(dǎo)致與閥體配合的間隙超標(biāo),都會(huì)引起分離機(jī)不排渣。
分離機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速較高,運(yùn)行過程中如果排渣不徹底,就會(huì)造成積渣現(xiàn)象,影響整個(gè)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡,導(dǎo)致分離機(jī)振動(dòng)、過載停機(jī)。另外,分離機(jī)的轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大,長期的運(yùn)行磨損及物料沖刷,也會(huì)影響轉(zhuǎn)鼓的動(dòng)平衡,導(dǎo)致分離機(jī)振動(dòng)。
分離機(jī)垂直軸與轉(zhuǎn)鼓定位錐面配合要求比較嚴(yán)密,長期運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)不同程度磨損。另外,錐面不允許有缺陷,每次拆裝時(shí)要注意保護(hù)不受損傷。
3 分離機(jī)在日常運(yùn)行中應(yīng)注意的事項(xiàng)
(1)分離機(jī)在運(yùn)行過程中要嚴(yán)格執(zhí)行自動(dòng)排渣操作,運(yùn)行人員要加強(qiáng)巡檢,發(fā)現(xiàn)不正常要手動(dòng)排渣并沖洗,避免機(jī)體內(nèi)部積渣,影響轉(zhuǎn)鼓動(dòng)平衡。
(2)分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度較高,停機(jī)后由于轉(zhuǎn)鼓慣性大,惰走時(shí)間長,在沒能停穩(wěn)前,絕不允許再次啟機(jī),否則會(huì)影響摩擦筒的傳動(dòng)銷及螺旋傳動(dòng)齒輪。
(3)分離機(jī)裝配時(shí)應(yīng)用手盤動(dòng)轉(zhuǎn)鼓,靈活、無卡住現(xiàn)象。碟片組必須充分壓緊,否則會(huì)破壞轉(zhuǎn)鼓動(dòng)平衡,引起機(jī)器不正常振動(dòng)。如果裝配時(shí)主鎖環(huán)不費(fèi)力就將轉(zhuǎn)鼓蓋鎖緊,標(biāo)記對(duì)齊,則碟片壓力不夠,應(yīng)增加碟片數(shù)量,保證主鎖環(huán)標(biāo)記錯(cuò)開角度小于25°。
(4)啟動(dòng)分離機(jī)前,應(yīng)檢查制動(dòng)器(剎車)是否松開,齒輪箱內(nèi)油位是否正確以及電機(jī)轉(zhuǎn)向尤其是第一次啟動(dòng)或電機(jī)設(shè)備檢修后。由于分離機(jī)轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大,其啟動(dòng)電流大,持續(xù)時(shí)間較長,故電氣設(shè)備及線路應(yīng)能承載較大的負(fù)荷。
(5)轉(zhuǎn)鼓部分是分離機(jī)的重要部件,轉(zhuǎn)鼓上的零件不允許與其它分離機(jī)上轉(zhuǎn)鼓的零件互換,長期工作后應(yīng)返廠進(jìn)行無損探傷及動(dòng)平衡檢查,包括零件清洗及表面處理,以確保轉(zhuǎn)鼓工作正常。
(6)垂直軸與轉(zhuǎn)鼓定位的錐面不允許有缺陷,每次拆裝時(shí)要注意保護(hù)不受損傷。如發(fā)現(xiàn)有損傷缺陷,應(yīng)用刮刀、油石和金相砂紙仔細(xì)將其修整光滑平整,絕不允許用機(jī)械加工的方法修理。否則將影響或破壞其定位精度,造成機(jī)器異常振動(dòng)。