ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ СИЛОВЫХ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ И УТИЛИЗАЦИИ ЖИДКОСТЕЙ

Разработка оборудования для центрифугирования силовых фильтров для очистки и утилизации всех видов промышленных жидкостей является примером экологически ответственного поведения, идущего рука об руку с экономией затрат и в то же время сохранения ценных ресурсов. В этой статье рассматривается необходимость очистки промышленных жидкостей, ее преимущества перед другими методами и преимущества экономии.

С тех пор в 1950-х и 60-х годах река Кайахога в Огайо, США, была настолько загрязнена, что она регулярно загорелась, защита окружающей среды, включая очистку сточных вод и других промышленных жидкостей, приобрела новую актуальность и стала неотъемлемой частью промышленный ландшафт. Тем не менее, отрасли потребовалось много лет, чтобы полностью принять охрану окружающей среды и принять ее как деловую возможность вместо того, чтобы рассматривать ее как законодательное экономическое бремя.

Использование воды и других жидкостей необходимо для многих производственных процессов. Вода, в сочетании с моющими средствами, используется для промывки и обезжиривания изготовленных металлических компонентов. Жидкости играют важную роль во всех видах операций шлифования, резки и полировки. Распылитель в лакокрасочных лапках улавливается водной завесой. Режущие жидкости необходимы как для хладагентов, так и для смазочных материалов для обработки металлов и обработки.

1.Необходимость очистки

Во время их использования промышленные жидкости собирают все виды загрязнений, наиболее распространенными из которых являются твердые частицы, такие как металлические мелочи или мелкие частицы из абразивных материалов, а также масла, жиры и другие углеводороды. По мере накопления этих загрязнений любая промышленная жидкость теряет свою функциональность. При некоторых производственных процессах жидкость можно использовать только один раз, прежде чем ее нужно утилизировать, тогда как в других случаях ее можно использовать несколько раз (рециркуляция). В любом случае загрязненные жидкости должны быть обработаны: перед тем, как выгружаться в канализацию, их необходимо очистить, чтобы они соответствовали требованиям законодательства по содержанию опасных материалов. Или в случае утилизации их необходимо очистить, чтобы восстановить их функциональность.

Существует множество способов удаления твердых частиц из жидкостей. Самый простой - это седиментация. Более сложными являются химическая флокуляция, электрофлотация, испарение и все виды фильтрации, от простых бумажных фильтров до сложных мембранных фильтров (ультрафильтрация). Для отделения неэмульгированного масла от устройств для спуска воды были относительно надежными и недорогими. Но большинство из этих методов лечения либо не очень эффективны, либо чрезвычайно дороги и часто довольно сложны в работе. Прежде всего, их возможности утилизации ограничены. Результатом является расточительное использование большого количества воды.

С другой стороны, центробежное силовое фильтрующее оборудование для отделения твердых частиц и, иногда, масла от промышленных жидкостей оказалось довольно эффективным и очень экономичным. Поскольку это прежде всего метод механического разделения, технология фильтрации центробежной силы позволяет 100 % рециркуляцию жидкостей, что помогает снизить расход воды на 97 %.

2. Рабочая центрифуга

Центрифуга - это часть оборудования, которая вращает объект вокруг неподвижной оси (вращает его по кругу), применяя потенциально сильную силу, перпендикулярную оси вращения (наружу). Центрифуга работает с использованием принципа седиментации, когда центростремительное ускорение заставляет более плотные вещества и частицы перемещаться наружу в радиальном направлении. В то же время объекты, которые менее плотные, перемещаются и перемещаются в центр. В лабораторной центрифуге, в которой используются пробоотборные трубки, радиальное ускорение приводит к тому, что более плотные частицы оседают на дно трубки, в то время как вещества с низкой плотностью поднимаются вверх.

Рабочая центрифуга. В центре находится вращающийся барабан, который вращается со скоростью до 3000 об/мин, создавая силу более 2000 г. Для сравнения, карусель производит макс. 2 - 4 г (!). Жидкость, загрязненная твердыми веществами, закачивается во вращающийся барабан с постоянной скоростью подачи. Так как твердые вещества имеют более высокий удельный вес, они отделяются от жидкости и осаждаются на внутренней стенке барабана в виде стабильного осадка с остаточным содержанием воды как минимум 20 %. Центробежная сила настолько сильна, что из жидкости удаляются даже мелкие твердые частицы размером> 2 мкм. Гидравлическая энергия во вращающемся барабане позволяет сборной трубе собирать очищенную воду и транспортировать ее во внешний бак или непосредственно к пользователю без необходимости в каком-либо насосном оборудовании.

В зависимости от количества твердых веществ в жидкости и требуемой чистоты полуавтоматические центрифуги могут обрабатывать от 100 до 1200 литров (25-300 галлонов) / ч, тогда как мощность автоматических центрифуг составляет от 500 до 3600 л (125 - 900 галлонов.)/Ч.

При определенной нагрузке осадка в барабане (не более 30 кг / 48 фунтов) центрифуга отключается, и осадок может быть удален. В полуавтоматических системах это делается путем ручного удаления вставки из полимерной корзины из барабана. Автоматические центрифуги оснащены ножом, который автоматически очищает осадок от медленно вращающегося барабана и выгружает его в контейнер для осадка под барабаном.

Тот же физический принцип позволяет не только удалить твердые частицы из жидкостей, но также и разделение жидкостей с различной плотностью, например удаление нежелательного масла из хладагентов. Жидкость, загрязненная твердыми веществами и маслом, закачивается во вращающийся барабан, где центробежная сила разделяет три фазы (жидкость1 / жидкость2 / твердое вещество). Две жидкости собирают и удаляют из вращающегося барабана двумя отдельными сборными трубами.

3.Экономия затрат

В отличие от высокозатратных традиционных методов разделения, таких как осаждение, флокуляция, электрофлотация, испарение, непрерывные бумажные фильтры и т. д. Центрифуги очень просты в эксплуатации и не требуют дорогостоящих фильтрующих материалов или химических веществ. Они запускаются полностью автоматически без вмешательства оператора. Удаление осадка в полуавтоматических центрифугах легко и занимает менее 10 минут. А в автоматических центрифугах даже удаление шлама полностью механизировано, не требуя труда вообще.

Благодаря компактной конструкции центрифуги требуют очень мало места. И их очень легко установить: например, полуавтоматические центрифуги прибывают полностью собранными в помещении заказчика, и после их размещения в их месте они должны быть электрически подключены.

Малогабаритные полуавтоматические центрифуги оснащены системой прямого привода вращающегося барабана со скоростью до 3000 об/мин. Автоматические центрифуги со значительно большей емкостью барабана имеют косвенный привод с клиновым ремнем. Это позволяет устанавливать точные размеры тяжелых подшипников для поглощения огромных g-сил во вращающемся барабане.

В традиционных автоматических центрифугах пилинг-нож вращается с барабаном, накладывающим дополнительную нагрузку на подшипники барабана. Ведущий производитель оборудования для отделки поверхности принял совершенно иной технический подход. Пистолетный нож в его центрифугах неподвижен и полностью независим от барабанного привода. Во время цикла пиления нож просто перемещается пневматически к стенке барабана, чтобы очистить от шлама. Это новаторское, простое решение позволяет значительно увеличить время работы барабанных подшипников.

Конечно, все центрифуги, производимые этим изготовителем, также оснащены системой контроля дисбаланса для дальнейшей защиты подшипников барабана.

Центробежные приложения

• Технологическая вода из массовых отделочных работ: из-за их технической эффективности и экономической эффективности за последние 20 лет центрифуги более или менее полностью вытеснили все другие системы обработки. В некоторых европейских странах химические или электрофлотационные системы больше не одобряются, если технологическую воду можно очистить с помощью центрифуги. Это имеет многочисленные экологические и экономические причины: поскольку очищенная технологическая вода используется на 100 % повторно, никакие сточные воды, набитые всеми химическими веществами, не должны сливаться. Переработка уменьшает потребление воды примерно на 97 % и, в качестве дополнительного преимущества, химическое соединение в технологической воде также регенерируется, что приводит к значительному сокращению использования соединения.

• Охлаждающие жидкости от механической обработки и обработки металлов: в этой области центрифуги вытесняют трудоемкие и дорогостоящие бумажные фильтры. Разделение твердых частиц до 2 мкм способствует значительному увеличению времени охлаждения хладагента и значительно снижает риск бактериального загрязнения.

• Стирка и обезжиривание металлических компонентов: эти применения характеризуются чрезвычайно высокими требованиями к чистоте поверхности. Предварительная очистка моющей жидкости с помощью центрифуги значительно увеличивает срок службы установленных фильтров тонкой сетки.

• Шлифовальное и режущее стекло, керамика, натуральные камни и бетон. Промышленные операции резки и шлифования для стекла, керамики, мрамора, гранита, бетона и т. Д. Требуют жидкостей в качестве технологических охлаждающих жидкостей и смазочных материалов. Центрифуги используются для удаления крошечных частиц стекла и камня и утилизации технологической жидкости.

• Операции по окраске: избыточное распыление в лакокрасочных лапках защелкивается водной завесой, прежде чем она может выйти в окружающую среду. Частицы красок, накапливающиеся в воде, могут быть быстро удалены центрифугой в виде стабильного осадка с содержанием остаточной воды <30%, что позволяет легко отводить отходы.

• Многочисленные приложения для центрифуг

Приведенные выше примеры - всего лишь несколько возможных применений для этого метода очистки. Технология фильтрации центробежной силы может использоваться всякий раз, когда загрязнители твердых частиц в промышленной жидкости имеют более высокую плотность, чем сама жидкость; или загрязнителем также является жидкость с другой плотностью, например, нефть.

Список литературы

1. А.Г. Касаткин Основные процессы и аппараты химической технологии: учеб. пособие. - 10-е изд, стереотип. и дораб. Мн: 1973. – 186-188 с.
2. А.Г. Касаткин Основные процессы и аппараты химической технологии: учеб. пособие. - 10-е изд, стереотип. и дораб. Мн: 1973. – 216-218 c.
3. Filtartion+Separation//Filtering// Ref.libr.2015. Vol.5.№3.P.13-18.