Co to jest wirówka dekantacyjna?
Wirówka dekantacyjna to wirówka o pracy ciągłej,-o dużej prędkości, która oddziela ciała stałe od cieczy (lub od dwóch cieczy o różnej gęstości) przy użyciu siły odśrodkowej zamiast grawitacji lub materiału filtrującego. Jest to standardowy wybór do odwadniania osadów, odzyskiwania oleju i przetwarzania żywności/chemicznego wszędzie tam, gdzie proces musi przebiegać 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, bez tkanin filtracyjnych i cykli wsadowych. Maszyny są klasyfikowane głównie według liczby faz (2-fazowe lub. 3-fazowe) i rozmiaru misy, a wybór właściwej zależy od materiału wsadowego, wymaganej przepustowości i docelowej suchości wyjściowej.
W jaki sposób wirówka dekantacyjna faktycznie oddziela ciała stałe od cieczy?
Wiruje mieszaninę wewnątrz poziomej obracającej się misy na tyle szybko, że siła odśrodkowa - często będąca 1000 do 4000 razy większa od siły ciężkości - wypycha gęstsze ciała stałe na zewnętrzną ściankę w ciągu kilku sekund, podczas gdy przenośnik ślimakowy obracający się z nieco inną prędkością w sposób ciągły zgarnia te ciała stałe z jednego końca, podczas gdy klarowna ciecz wypływa z drugiego.
Oto, co dzieje się krok po kroku w maszynie:
Wpis kanału.Gnojowica pompowana jest do maszyny poprzez nieruchomą rurę zasilającą biegnącą przez środek obracającej się misy.
Przyśpieszenie.Dystrybutor wlotowy delikatnie przyspiesza nadawę do prędkości bębna, zanim trafi ona do komory separacyjnej, redukując turbulencje i uszkodzenia kruchych ciał stałych w wyniku ścinania.
Osadzanie.Po wejściu do wirującej misy siła odśrodkowa w ciągu kilku sekund robi to, czego grawitacja potrzebowałaby godzin w osadniku: wypycha cząstki stałe o wyższej-gęstości na zewnątrz w stronę ścianki misy, podczas gdy ciecz o niższej-gęstości tworzy koncentryczną warstwę bliżej środka -. Ta warstwa cieczy jest często nazywana „stawem”.
Transport ciał stałych.Wewnątrz misy znajduje się przenośnik ślimakowy, który obraca się w tym samym kierunku co misa, ale z nieco inną prędkością. Ta różnica prędkości jest tym, co w sposób ciągły ciągnie osadzone ciała stałe wzdłuż ścianki misy w kierunku wąskiego, stożkowego końca.
Wypływ ciał stałych.Gdy przenośnik przesuwa cząstki stałe w górę stożka (czasami zwanego „plażą”), pozostała ciecz spływa z powrotem do stawu, a suchsze cząstki stałe wypływają przez otwory wylotowe w postaci odwodnionego „ciasta”.
Wypływ cieczy.W międzyczasie sklarowana ciecz wypływa po przeciwnej stronie miski, zazwyczaj przez zestaw regulowanych płytek, które pozwalają operatorom-dokładnie dostosować głębokość stawu z cieczą-, a tym samym równowagę między przejrzystością cieczy a suchością substancji stałych.
Ponieważ każda część tego cyklu odbywa się w sposób ciągły i jednocześnie, wirówka dekantacyjna może przetwarzać paszę przez całą dobę, bez konieczności przerywania-cyklu uruchamiania prasy filtracyjnej i bez zużywania tkaniny filtracyjnej lub materiału filtracyjnego.
Jakie są rodzaje wirówek dekantacyjnych i która z nich pasuje do mojego zastosowania?
Dwa najważniejsze sposoby klasyfikacji wirówek dekantacyjnych to:ile faz oddzielają(2-fazowe vs.. 3-fazowe) i wedługrozmiar miski, który określa przepustowość. Klasyfikacja wtórna wgfunkcja procesu- klarowanie, odwadnianie, zagęszczanie lub klasyfikacja - pomaga dopasować geometrię misy do konkretnego celu separacji.
Jaka jest różnica między wirówką dekantacyjną 2-fazową i 3-fazową?
A Wirówka dekantacyjna 2-fazowarozdziela paszę na dwie części: substancje stałe i jedną ciecz. Jest to konfiguracja najczęściej stosowana do odwadniania osadów komunalnych i przemysłowych, odwadniania szlamów mineralnych i ogólnego oddzielania substancji stałych-cieczy w procesach chemicznych, spożywczych i górniczych.
A Wirówka dekantacyjna 3-fazowa(czasami nazywany trikanterem) dodaje drugą, niezależną linię odprowadzania cieczy, umożliwiając oddzielenie ciał stałych i dwóch niemieszających się cieczy o różnych gęstościach - najczęściej oleju i wody - w jednym przejściu. Dzięki temu jest to standardowy wybór wszędzie tam, gdzie strumień procesowy zawiera razem olej, wodę i ciała stałe, np.-szlam z dna zbiornika ropy naftowej, zaolejone ścieki lub przetwarzanie olejów roślinnych i zwierzęcych. Kluczową różnicą mechaniczną jest regulowane-sterowanie międzyfazowe (wirnik lub system-płyt przelewowych), które umożliwia operatorom przesuwanie punktu cięcia pomiędzy ciężką i lekką fazą ciekłą bez zatrzymywania maszyny.
Czy istnieją inne sposoby klasyfikacji wirówek dekantacyjnych?
Tak - producenci opisują wirówki dekantacyjne również w oparciu o zadanie separacji, do którego geometria misy jest zoptymalizowana:
Oczyszczanie karafeksą zoptymalizowane w celu uzyskania możliwie najczystszej cieczy z nadawy o stosunkowo niskim stężeniu substancji stałych.
Odwadnianie dekanterówsą zoptymalizowane tak, aby wycisnąć jak najwięcej resztek cieczy, wytwarzając możliwie najbardziej suchy placek ciał stałych -, co jest priorytetem w większości zastosowań związanych z osadami i biosubstancjami.
Dekantery koncentrującezagęszczać rozcieńczoną zawiesinę do gęstszego strumienia substancji stałych, niekoniecznie osiągając maksymalną suchość, często stosowaną jako etap wstępnego-zagęszczania przed prasą odwadniającą.
Klasyfikacja karafekoddzielaj cząstki według rozmiaru, a nie wyłącznie według gęstości, co jest przydatne w przetwarzaniu minerałów, gdzie frakcje o różnej-wielkości cząstek muszą być kierowane w inny sposób.
W praktyce większość odbiorców przemysłowych wybiera sprzęt przede wszystkim na podstawie liczby faz i wielkości misy, a inżynierowie procesu dostawcy pozwalają dostosować skok ślimaka, prędkość misy i głębokość stawu do konkretnego wymaganego efektu klarowania, odwadniania lub zagęszczania.
W jakich branżach wykorzystuje się wirówki dekantacyjne i do czego?
Krótka odpowiedź:Wirówki dekantacyjne są stosowane wszędzie tam, gdzie w procesie ciągłym konieczne jest oddzielenie substancji stałych od cieczy (lub oleju i wody) bez zatrzymywania na cykle wsadowe -, szczególnie w oczyszczaniu ścieków, przemyśle naftowym i gazowym, żywności i napojach, chemikaliach i górnictwie.
Oczyszczanie ścieków komunalnych i przemysłowych:odwadnianie i zagęszczanie osadów i substancji stałych przed utylizacją, spaleniem lub zastosowaniem na lądzie - to największa pojedyncza kategoria zastosowań wirówek dekantacyjnych na całym świecie.
Ropa i gaz:odzyskiwanie ropy z-szlamu dennego zbiornika, płuczki wiertniczej i odpadów z pól naftowych; Dekantery trójfazowe służą również do oddzielania ropy naftowej, wody i substancji stałych ze strumieni produkcyjnych.
Jedzenie i napoje:klarowanie i odwadnianie produktów, takich jak oliwa roślinna i oliwa z oliwek, olej rybny, skrobia i gluten, białko sojowe, sok owocowy i strumienie nabiału, zazwyczaj przy użyciu konstrukcji ze stali nierdzewnej-dopuszczonej do kontaktu z żywnością.
Obróbka chemiczna:oddzielanie i odzyskiwanie katalizatorów, polimerów, żywic i produktów ubocznych-reakcji, często wymagających materiałów-odpornych na korozję, takich jak tytan lub stopy o wysokiej-niklu, w przypadku agresywnych mediów.
Górnictwo i przetwórstwo minerałów:odwadnianie odpadów poflotacyjnych i koncentratów mineralnych oraz odzyskiwanie wody technologicznej do ponownego wykorzystania - to coraz ważniejsze zastosowanie, ponieważ kopalnie muszą przestrzegać bardziej rygorystycznych przepisów-wykorzystywania i usuwania-wody poflotacyjnej.
Budowa i wiercenie:odwadnianie szlamu z wykopów,-szlamu wiertniczego tuneli i szlamu bentonitowego z-wierceń fundamentów i pali.
Jak porównują się modele wirówek dekantacyjnych pod względem wielkości i wydajności?
Średnica misy jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na przepustowość. - większe misy radzą sobie z większymi prędkościami przepływu, podczas gdy mniejsze misy o większej-prędkości generują większą-siłę G-w celu dokładnego-oddzielenia cząstek. Poniższa tabela przedstawia typowe-branżowe zakresy referencyjne dla popularnych rozmiarów misek; Dokładne dane różnią się w zależności od producenta i zastosowania.
| Średnica miski | Stosunek L/D (typowy) | Maksymalna prędkość miski | Typowa siła-G | Typowy przypadek użycia |
|---|---|---|---|---|
| 220mm (9") | 3.5–4.2 : 1 | do ~5000 obr./min | ~2,500–3,100 G | Testy pilotażowe, próby laboratoryjne-, małe prace związane z odwadnianiem |
| 360mm (14") | 3.5 : 1 | do ~4000 obr./min | ~2,000–2,100 G | Czyszczenie płuczką wiertniczą, odwadnianie-średniego{1}}szlamu |
| 450mm (18") | 3.4–4 : 1 | do ~3000 obr./min | ~800–1,700 G | Odzyskiwanie barytu, odwadnianie-średniej wielkości obiektów komunalnych i przemysłowych |
| 550mm (22") | 3.3–4.2 : 1 | do ~3000 obr./min | ~1,900–2,700 G | Ścieki o dużej-wydajności, odzysk oleju, szlam mineralny |
| 760mm (30") | 4.2 : 1 | do ~2,000+ obr./min | ~1,500–2,000 G | Tunele-błoto wiertnicze, szlam z pogłębiania, duże zakłady komunalne |
Powyższe liczby przedstawiają ogólne zakresy referencyjne dla branży, zebrane w celach porównawczych i będą się różnić w zależności od producenta i konkretnego modelu. Przed podjęciem decyzji o zakupie zawsze sprawdzaj dokładne dane dotyczące wydajności w certyfikowanym arkuszu danych producenta.
Ogólna zasada: jeśli przejrzystość-drobnych cząstek jest ważniejsza niż ich objętość (np. polerowanie płynu w celu usunięcia bardzo małych cząstek), zwykle lepiej sprawdza się mniejsza miska,-szybciej obracająca się. Jeśli Twoim priorytetem jest przetwarzanie większego przepływu grubszej szlamu (np. osadu komunalnego lub gruzu tunelowego) o większym natężeniu przepływu, misa o większej średnicy przy niższej prędkości roboczej jest zazwyczaj bardziej-efektywna energetycznie na jednostkę wydajności.
Często zadawane pytania
P: Skąd mam wiedzieć, czy potrzebuję wirówki dekantacyjnej 2- czy 3-fazowej?
Odp.: Jeśli surowiec zawiera tylko substancje stałe i jedną ciecz (np. osad i wodę), dekanter dwu-fazowy jest prostszy i-tańszy. Jeśli Twoja pasza zawiera ciała stałe oraz dwie ciecze o różnej gęstości, - najczęściej olej i wodę, potrzebujesz trójfazowej dekantera (trikantera), aby oddzielić wszystkie trzy strumienie w jednym przejściu.
P: Jaką przepustowość może obsłużyć wirówka dekantacyjna?
Odp.: Skala wydajności przy wielkości misy, w przybliżeniu od poniżej 1 m³/h w przypadku małych-jednostek skali laboratoryjnej do 50+ m³/h w przypadku dużych mis przemysłowych, chociaż rzeczywista wydajność zawsze zależy od zawartości części stałych, wielkości cząstek i lepkości konkretnej paszy, - a nie tylko od wielkości misy.
P: Czy wirówka dekantacyjna może obsługiwać materiał ścierny?
Odp.: Tak, pod warunkiem, że-strefy podatne na zużycie - zgarniaki spirali, strefa zasilania i otwory odprowadzające cząstki stałe - są chronione płytkami z węglika wolframu, wkładkami ceramicznymi lub twardymi-powłokami dostosowanymi do ścieralności wsadu. Szlam wydobywczy, płuczka wiertnicza i osad-zawierający żwir zazwyczaj wymagają silniejszej ochrony przed zużyciem niż czyste strumienie-spożywcze.
P: Jaka jest różnica między wirówką dekantacyjną a separatorem-dyskowym (dyskowym)?
Odp.: Wirówka dekantacyjna wykorzystuje poziomą misę i przenośnik ślimakowy i może obsługiwać pasze o stosunkowo dużej zawartości substancji stałych (do około 50%), dzięki czemu nadaje się do odwadniania osadów i szlamu. Separator dyskowy-stosuje pionowy stos stożkowych dysków, generuje większą siłę G-i lepiej nadaje się do podawania mniejszej-masy stałej (zwykle poniżej około 8%), gdzie priorytetem jest wypolerowanie cieczy do bardzo wysokiej przejrzystości, - na przykład końcowe klarowanie oliwy z oliwek lub soku owocowego po tym, jak w karafce usunięto już większość substancji stałych.
P: Co decyduje o tym, jak suchy będzie wyrzucony placek ciał stałych?
Odp.: Suchość ciasta zależy od prędkości misy (siła G-), różnicy prędkości między misą a przenośnikiem ślimakowym, głębokości stawu, długości stożkowej sekcji „plaży” i właściwości fizycznych samej paszy - wielkości cząstek, kształtu cząstek oraz tego, jak dobrze dodany flokulant kondycjonuje ciała stałe przed ich wejściem do maszyny.
P: Czy wirówka dekantacyjna jest lepsza niż prasa filtracyjna lub prasa taśmowa?
Odp.: To zależy od procesu. Wirówki dekantacyjne pracują w sposób ciągły, przy minimalnej obsłudze ręcznej i bez konieczności wymiany wkładów filtracyjnych, dzięki czemu doskonale nadają się do pracy-z dużą-nakładową-pracą przez całą dobę. Prasy filtracyjne zazwyczaj pozwalają uzyskać bardziej suchy placek w przypadku drobnych,-trudnych-odwodnienia cząstek, ale działają wsadowo i wymagają więcej pracy przy cyklowaniu i czyszczeniu. Prasy taśmowe znajdują się pomiędzy - ciągłością jak karafki, ale generalnie wytwarzają mniej suchy placek i wymagają okresowej wymiany paska.
P: Z jakich materiałów powinna być zbudowana wirówka do zastosowań związanych z korozją lub żywnością-?
Odp.: Standardowa konstrukcja to zazwyczaj stal nierdzewna 304 lub 316L. W przypadku bardziej agresywnych mediów chemicznych stosuje się ulepszone materiały, takie jak stal nierdzewna typu duplex, tytan lub stopy o wysokiej-niklu (np. Hastelloy). Zastosowania w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym wymagają dodatkowo higienicznego wykończenia powierzchni i, w wielu przypadkach, konstrukcji zgodnej z technologią CIP (czyszczenie na miejscu-).
P: Jak często wirówka dekantacyjna wymaga konserwacji?
O: Rutynowa konserwacja jest stosunkowo łatwa: regularne płukanie misy i przenośnika po każdym uruchomieniu, okresowa kontrola-odpornych na zużycie elementów w strefach podawania i odprowadzania oraz planowe kontrole łożysk i przekładni. Rzeczywiste okresy międzyobsługowe zależą w dużej mierze od ścieralności podawanego materiału i liczby godzin dziennie pracy urządzenia.
Źródła, do których odwoływano się w celu zapewnienia dokładności technicznej podczas badań (powyższa treść została napisana niezależnie i nie odtwarza tekstu z tych źródeł): Alfa Laval, ANDRITZ, Centrisys/CNP, publiczna dokumentacja produktu i techniczna.
