озміри цієї центрифуги.
1. Літературний огляд
. 1 Центрифугування і його класифікація
Найбільш поширеним способом розділення рідких неоднорідних систем під дією відцентрових сил є центрифугування. Воно здійснюється в спеціалізованих машинах - центрифугах. Центрифуга являє собою барабан, який обертається з великою швидкістю на вертикальному або горизонтальному валу.
У центрифугах поділяють такі процеси:
1) Відцентрове фільтрування.
) Відцентрове відстоювання.
) Відцентрове освітлення.
1.1.1 Відцентрове фільтрування
Відцентрове фільтрування являє собою процес розділення суспензій в центрифугах з дірчастими барабанами (рис. 1.1, а). Внутрішня поверхня такого барабана покрита фільтрувальною тканиною. Суспензія відцентровою силою відкидається до стінок барабана, при цьому тверда фаза залишається на поверхні тканини, а рідина під дією відцентрової сили проходить крізь шар осаду і тканина видаляється назовні через отвори в барабані.
Відцентрове фільтрування зазвичай складається з трьох послідовних фізичних процесів:
1) фільтрування з утворенням осаду;
) ущільнення осаду;
3) даленіє з осаду рідини, утримуваної молекулярними силами;
а б
а - з дірчастим (фільтруючим) барабаном; б - із суцільним (сепаруючу) барабаном. 1 - барабан; 2 - кожух; 3 - труба для подачі суспензії.
Малюнок 1.1 - Центрифуги
За допомогою відцентрового фільтрування може бути досягнута висока ступінь зневоднення осаду.
. 1.2 Відцентрове відстоювання
Відцентрове відстоювання - процес розділення суспензій в центрифугах, що мають барабани з суцільними стінками (малюнок 1.1, б). Суспензія вводиться в нижню частину барабана і під дією відцентрової сили відкидається до стінок. Біля стін утворюється шар осаду, а рідина утворює внутрішній шар і витісняється з барабана надходить на поділ суспензією. Рідина при цьому піднімається догори, переливається через закраину барабана і видаляється назовні.
При цьому відбувається дві фізичні процесу:
1) Осадження твердої фази.
2) Ущільнення осаду.
1.1.3 Відцентрове освітлення
Відцентрове освітлення - процес поділу тонких суспензій і колоїдних розчинів. Так само проводиться в суцільних барабанах.
За фізичної сутності відцентрове освітлювання являє собою процес вільного осадження твердих частинок в полі відцентрових сил.
У барабанах з суцільними стінками проводиться так само поділ емульсій. Під дією відцентрової сили компоненти емульсії відповідно до щільності розташовуються у вигляді розмежованих шарів: зовнішнього шару рідини з більшою щільністю і внутрішнього шару легшою рідини. Рідини виводяться з барабана порізно.
Таким чином, центрифугування являє собою по суті процеси відстоювання, освітлення і фільтрування в полі відцентрових сил. При цьому розвиваються при центрифугировании відцентрові сили чинять на поділювану рідку систему набагато більший вплив, ніж сили тяжіння і тиску. Тому центрифугування, набагато більш ефективно в порівнянні з відстоюванням і фільтруванням.
1.2 Класифікація центрифуг
Центрифуги класифікують за такими ознаками, як:
· Величина фактора поділу.
· Величина індексу продуктивності.
· Режим роботи (періодичний або безперервний).
· Спосіб вивантаження осаду.
· Конструктивні ознаки.
Величина фактора поділу
Фактор поділу - напруженість поля відцентрових сил, створюваного в центрифузі. Фактор поділу являє собою відношення відцентрового прискорення до прискорення сили тяжіння:
(1.1)
де?- Кутова швидкість обертання барабана, рад/с;
r - радіус барабана, м;
g - прискорення сили тяжіння, рівне 9,81 м/с2.
Чим більше радіус поділу, тим вище розділяє здатність центрифуги. Фактор поділу Ф може бути підвищений шляхом збільшення радіусу барабана і ще більшою мірою - збільшенням числа обертів. Але збільшувати число обертів і радіус барабана можна тільки до відомих меж, що визначаються механічною міцністю барабана.
Індекс продуктивності
Твір фактора поділу Ф на поверхню F осадження тв...
