Jaka jest różnica między wirówką rurową a dekanterem?

Wirówka dekantacyjna jest jedyną wirówką sedymentacyjną zaprojektowaną od początku do obsługi znacznych stężeń substancji stałych w zawiesinie zasilającej. Jednocześnie może osiągnąć całkiem dobry stopień klaryfikacji ciekłego koncentratu. Chociaż jest to skomplikowana maszyna, ucieleśnia prostą zasadę. Składają się zasadniczo z poziomej cylindrycznej misy obracającej się z dużą prędkością, ze śrubowym ślimakiem ekstrakcyjnym umieszczonym współosiowo. Śruba idealnie dopasowuje się do wewnętrznego konturu misy, pozostawiając jedynie odstęp pomiędzy misą a spiralą. Różnica prędkości pomiędzy ślimakiem a ślimakiem zapewnia ruch transportowy zbierający i usuwający cząstki stałe gromadzące się na ściance misy.

Najprostsza konstrukcja to zamknięta misa, zawierająca stos dysków, w którym wszelkie ciała stałe zbierają się w zewnętrznej części misy, z której należy je usunąć ręcznie po zatrzymaniu obrotu. Substancje stałe są usuwane z misy na wiele sposobów, w tym przy użyciu podstawowych dysz, które są otwarte w sposób ciągły, co umożliwia wypływ gęstej zawiesiny. W bardziej skomplikowanej konstrukcji dysze z zaworem otwierają się automatycznie, gdy głębokość cząstek stałych w misie osiągnie określoną wartość, a następnie zamykają się ponownie, gdy większość ciał stałych zostanie usunięta. W najbardziej skomplikowanej konstrukcji miska jest otwarta: jej skorupa rozdziela się obwodowo na krótki czas, przy czym otwarcie jest również kontrolowane przez głębokość ciał stałych w misie.
 

Wirówka komorowa to szereg mis rurowych ułożonych współosiowo. Posiada misę główną zawierającą cylindryczne wkładki, które dzielą objętość misy na szereg pierścieniowych komór, które działają szeregowo. Pasza dostaje się do środka misy, a zawiesina przechodzi kolejno przez każdą komorę, w coraz większych odległościach od osi. Substancje stałe osadzają się na zewnętrznej ścianie każdej komory, a klarowna ciecz wypływa w postaci przelewu z komory o największej średnicy. Urządzenie to umożliwia również klasyfikację zawieszonych cząstek stałych: grube cząstki osadzają się w komorze wewnętrznej i coraz drobniejsze cząstki osadzają się w kolejnych komorach. Usunięcie osadzonych ciał stałych wymaga zatrzymania obrotu w celu ręcznego oczyszczenia.

Najprostszym urządzeniem wykorzystującym siłę odśrodkową do uzyskania separacji jest hydrocyklon. W rzeczywistości nie jest to wirówka: separacja odśrodkowa odbywa się w wyniku ruchu zawiesiny wywołanego stycznym wprowadzeniem materiału zasilającego. Zasada jego działania opiera się na koncepcji końcowej prędkości opadania cząstki stałej w polu odśrodkowym. Poniższy rysunek opisuje warunki panujące w pracującym hydrocyklonie.

Wsad wpływa stycznie do cylindrycznej części hydrocyklonu i podąża ścieżką cyrkulacji z przepływem netto płynu do wewnątrz z zewnątrz do wykrywacza wirów na osi. Pole odśrodkowe generowane przez duże prędkości cyrkulacji tworzy rdzeń powietrzny na osi, który zwykle rozciąga się na czopowym otworze w dolnej części przekroju stożkowego, przez wykrywacz wirów do przelewu na górze. Aby to nastąpiło, pole siły odśrodkowej musi być kilkukrotnie większe od pola grawitacyjnego. Cząstki poddane działaniu tego pola odśrodkowego będą miały tendencję do przemieszczania się na zewnątrz w stosunku do płynu nośnego ze względu na ich stosunkowo większą gęstość. Większe i cięższe cząstki będą szybko migrować do zewnętrznych ścianek części cylindrycznej, a następnie będą zmuszone do przemieszczania się w dół, do wnętrza ścianki stożkowej. Z drugiej strony małe cząstki będą wciągane do środka przez płyn, gdy będzie się on przemieszczał w kierunku detektora wirów. Oddzielenie substancji stałych następuje podczas przejścia zawiesiny wzdłuż cylindra hydrocyklonu, tworząc zagęszczoną zawiesinę na zewnętrznej ścianie, która następnie opuszcza hydrocyklon w postaci ciągłego strumienia z dyszy wylotowej.

Wirówka cylindryczna była używana dłużej niż większość wirówek innych konstrukcji. Opiera się na bardzo prostej geometrii: składa się z rury o długości kilkukrotnie przekraczającej jej średnicę, obracającej się pomiędzy łożyskami na każdym końcu. Strumień procesowy wpływa na dno wirówki, a duże siły odśrodkowe oddzielają cząstki stałe. Większość substancji stałych przylgnie do ścianek misy, podczas gdy faza ciekła wyjdzie na górze wirówki.

Ponieważ w tym typie systemu nie ma możliwości odrzucania ciał stałych, ciała stałe można usunąć jedynie poprzez zatrzymanie maszyny, demontaż jej i ręczne zeskrobanie lub przepłukanie.

Wirówki rurowe mają zdolność odwadniania, ale ograniczoną wydajność substancji stałych. Pienienie może stanowić problem, chyba że system zawiera specjalne pompy odpieniające lub dośrodkowe.

Wirówkę z koszem nieperforowanym stosuje się, gdy zawartość substancji stałych w zawiesinie jest większa. Składa się z prostego kosza lub miski w kształcie bębna, zwykle obracającego się wokół osi pionowej. Substancje stałe gromadzą się i ściskają pod wpływem siły odśrodkowej, ale nie ulegają odwodnieniu. Pozostała ciecz zostanie odprowadzona po zatrzymaniu obrotu miski. Warstwę ciał stałych usuwa się ręcznie poprzez zdrapanie lub łopatę. Rozładunek można przeprowadzić w sposób półautomatyczny, najpierw za pomocą rury skimmera w celu usunięcia resztek cieczy, a następnie poprzez opuszczenie ostrza noża w ciało stałe i w ten sposób wycięcie go z miski. Pozwala to uniknąć wyłączenia maszyny.