离心机选型应当从如下几个基本的角度进行考虑。
1、 必须满足进料量、进出料特性、压力、温度等工艺参数的要求。
物料是离心机选型的基础信息,需要明确离心机分离的介质基本参数。
进料量是确定离心机处理量的基础;
进料压力以及温度决定着离心机的设计压力和温度。
工艺是否要求连续化运行,操作是否全自动等。
2、必须满足介质特性的要求。
介质当中的液固比例,液体的黏度,液体与固体的密度差,液体固体之间的分离程度,固体的颗粒大小。这些细节决定离心机的选用性能参数,如离心机的分离因数,离心机的选用类型等。
3、必须满足现场安装条件的要求。
有一些场所区域的位置有限,因此需要考虑离心机的安装空间。
对于一些特殊场合,尤其是后安装的离心机,要充分考虑离心机本身所带来的承重以及振动影响。
4、安装在有腐蚀性气体存在场合的离心机,要求采取防腐蚀的措施。
如果介质或者环境有一定的腐蚀性,需要进行防腐处理。
5、对安装在室外环境温度低于-20℃的离心机应采用耐低温材料。
根据材质的适用温度不同,应当选择合适的材料,满足离心机运行时的温度要求。
材质适用温度见本公众号文章:化工企业不同钢材的使用温度范围
对于介质有特殊保温或保冷要求的,应当对离心机采取保温或保冷措施。
保温或保冷措施要充分考虑离心机本体以及进出料机构,确保不会发生堵塞现象。
6、对安装在爆炸性和火灾危险性环境内的离心机,其防爆电动机的防爆等级应符合爆炸性危险环境的区域等级。
7、要求每年一次大检修的工厂,对于连续运转的离心机,其连续运转周期一般应大于8000h。
8、离心机的设计寿命一般至少应为10年。
9、离心机的设计、制造、检验应符合有关标准的规定。
国内与离心机有关的相关标准列表见文末。
10、离心机应保证用户电源电压、频率变化范围内的性能。建议离心机相关运行状态、参数或数据远传至中央控制室实时监控,并能够采取足够的远程操控措施。
11、确定离心机型号和制造厂时,应综合考虑离心机的性能、能耗、可靠性、价格和制造规范等因素。
(1)用于脱水过程的选型原则
1、悬浮液中固相浓度较高,颗粒是刚体或晶体,且粒径较大时,可选用过滤离心机。如果颗粒允许被破碎,可选用卧式刮刀卸料离心机;如果颗粒不允许被破碎,可选用卧式活塞推料离心机或离心力卸料离心机。
2、悬浮液中固相浓度较低,颗粒粒径很细,或是无定形的菌丝体时,不宜选用过滤离心机,因为粒径太细,滤网跑料严重。如果加细滤网,则脱水性能下降,无定形的菌丝体和含油的固体颗粒会把滤网堵死。这时应选用沉降离心机,如螺旋卸料沉降离心机或三足式沉降离心机。如果颗粒大小很不均匀,可先用筛网把粗颗粒过滤掉,然后用离心机进行脱水。
3、悬浮液中固液两相的密度差很小,且颗粒粒径在0.01mm以上时,可选用过滤离心机。处理量大时可选用连续型的过滤离心机。
(2)用于澄清过程的选型原则
1、大量液相,少量固相且固相粒径很小(10μm以下),或是无定形的菌丝体时,可选用螺旋卸料沉降离心机、碟式分离机或管式分离机。当固相含量小于1%,粒径小于5μm时,可选用碟式人工排渣分离机或管式人工排渣分离机。当固相含量小于3%,粒径小于5μm时,可选用碟式活塞排渣分离机。
2、管式分离机可分离0.5μm左右的细小颗粒,所得的澄清液澄清度很高,但单机处理量小,分离后固渣紧紧贴在转鼓内壁,需拆开机器进行人工清渣,不能用于连续生产。
3、碟式活塞排渣分离机可分离0.5μm左右的细小颗粒,所得的澄清液澄清度很高,分离后固渣沉积在转鼓内壁上,当储存到一定量时,机器能在不断进料的情况下,自动打开活塞进行部分排渣。由于机器在运转时瞬间打开活塞,固渣不可能排净,因此运行一定周期后,应停止进料,使活塞保持打开状态较长时间,排尽固渣。
(3)用于浓缩过程的选型原则
浓缩过程使悬浮液中的少量固相得到富集。
1、固液相密度差大的物料,可选用旋液分离器。
2、固液相密度差较小的物料,可选用碟式喷嘴排渣分离机。
3、螺旋卸料沉降离心机也常用于浓缩过程。由于没有滤网和喷嘴,不会造成物料堵塞现象。螺旋卸料沉降离心机出料的含水率比碟式喷嘴排渣分离机低。
(4)用于分级过程的选型原则
1、通常可选用螺旋卸料沉降离心机,根据固液密度差及颗粒粒径dk,选择合适的分离因数和转差,使大于dk的颗粒沉降下来,从固相排出,小于dk的颗粒保留在液相中,随液相一同排出,从而达到颗粒分级的目的。
2、如果处理量很小,可选用三足式沉降离心机,调节合适的分离因数,进行颗粒分级处理。
(5)用于液-液、液-液-固分离的选型原则
液-液、液-液-固分离是指两种或三种互不相溶物料的分离,分离的原理是利用密度差。如食物油的油水分离,燃料油和润滑油的油、水、固的分离净化等。
1、液-液、液-液-固分离处理量小时可选用管式分离机,处理量大时可用碟式人工排渣分离机或活塞排渣分离机。
2、由于液-液两相的含量不同(如轻相A液多,重相B液少;或轻相A液少,重相B液多);在管式分离机和碟式分离机中均需通过调节环进行调节。
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