Analyse von Dekanterzentrifugenprodukten | Shenzhou
Analyse der Dekanterzentrifuge
Mit dem stetig wachsenden Umweltbewusstsein der Bevölkerung und der kontinuierlichen Verbesserung von Umweltrichtlinien und -vorschriften haben Abwasserbehandlungsprojekte und -anlagen in verschiedenen Branchen stark zugenommen. Auch der Einsatz von Fest-Flüssig-Trennanlagen in der Praxis hat sich deutlich erhöht. Der kontinuierliche Fortschritt in Wissenschaft und Technik, die Entwicklung neuer Produkte, Technologien und Materialien sowie die steigenden wirtschaftlichen und technologischen Anforderungen an Anlagen und Investitionskosten in Bauprojekten haben die Anlauf- und Betriebszeiten aller Anlagen in verschiedenen Projekten signifikant verlängert. Dies stellt neue und höhere Anforderungen an Dekanterzentrifugen im Bereich der Schlammentwässerung.
Seit den späten 1980er Jahren hat China fortschrittliche Technologien aus dem Ausland eingeführt, angewendet, weiterentwickelt und integriert und gleichzeitig ähnliche Anlagen mit eigener Technologie entwickelt. Als aufstrebende Spitzenanlage im Schlammentwässerungsprozess erfüllt die Dekanterzentrifuge aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit an spezifische Prozessbedingungen und ihrer Zuverlässigkeit die erwarteten Auslegungskennzahlen und Prozessanforderungen, was getestet und bestätigt wurde. Vor diesem Hintergrund wird eine einfache Analyse der Struktur der Dekanterzentrifuge durchgeführt.
1. Aufbau und Funktionsprinzip einer Dekanterzentrifuge
Die Dekanterzentrifuge nutzt den Dichteunterschied zwischen fester und flüssiger Phase und beschleunigt durch Zentrifugalkraft das Absinken der Feststoffpartikel, um eine Fest-Flüssig-Trennung zu erreichen. Vor der Trommel befindet sich ein konischer Abschnitt, der sich je nach Materialeigenschaften mit einer festgelegten Drehzahl dreht. Das Material rotiert mit dieser Drehzahl an der Innenwand der Trommel und bildet einen konzentrischen Flüssigkeitsring entlang der Trommelwand. Die im Material enthaltenen Feststoffe lagern sich durch die Zentrifugalkraft an der Trommelwand ab, und das trockene Material wird anschließend durch die spiralförmige Bewegung aus der Trommel befördert. Die Drehzahl der Trommel bestimmt direkt den Trennfaktor, während die Drehzahldifferenz der Schnecke den aus der Trommel transportierten Feststofffeuchtegehalt beeinflusst. Dies wirkt sich direkt auf die Durchsatzleistung, die Verweilzeit und den Feststoffaustrag aus.
2. Der Einfluss mechanischer Parameter auf die Verarbeitungskapazität
2.1 Durchmesser der Drehtrommel. Der Durchmesser der Dekanterzentrifuge beträgt 180–920 mm, was bedeutet, dass der theoretische Volumentrennbereich 1:130 beträgt, wenn das Verhältnis von Durchmesser zu Länge gleich ist.
Der Durchmesser einer Dekanterzentrifuge kann nicht unbegrenzt vergrößert werden, da mit zunehmendem Durchmesser die zulässige Drehzahl aufgrund der abnehmenden Materialfestigkeit sinkt, was zu einer entsprechenden Verringerung der Zentrifugalkraft führt. Aus wirtschaftlicher Sicht ist es daher nicht möglich, den Durchfluss einer Dekanterzentrifuge durch Vergrößerung ihres Durchmessers zu steigern.
2.2. Das Verhältnis von Trommeldurchmesser zu -länge. Früher lag dieses Verhältnis bei 1:2, heute kann es jedoch 1:3 oder 1:4 (oder sogar höher) erreichen. Das Verhältnis von Durchmesser zu Länge beeinflusst die Verweilzeit des Materials in der Klärzone, da es den Volumenstrom der Zentrifuge bestimmt. Es hat keinen signifikanten Einfluss auf den Feststoffdurchsatz, jedoch auf den Feuchtigkeitsgehalt des Filterkuchens.
Der Kegelwinkel hat einen signifikanten Einfluss auf die Feststoffförderleistung. Aufgrund der Zentrifugalkraft neigen Partikel, die die Innenwand der Drehtrommel erreichen und von der Spirale vorwärts transportiert werden, auch dazu, rückwärts zu fließen. Die Geschwindigkeit dieser Rückströmung hängt vom Spiralwinkel ab und spiegelt sich letztendlich im Kegelwinkel wider. Beide Faktoren beeinflussen direkt die Förderleistung der Feststoffpartikel: Mit steigender Rückflussgeschwindigkeit sinkt die Fördergeschwindigkeit.
2.4 Werkstoffe für die Maschinenherstellung:
Die Robustheit der Werkstoffe spiegelt sich in der Drehzahl der Zentrifuge wider, welche wiederum direkten Einfluss auf den Volumen- und Massenstrom hat. Darüber hinaus hängt die Korrosion der Zentrifuge ebenfalls von ihrer Materialstruktur ab.
3. Der Einfluss von Hilfseinrichtungen auf die Verarbeitungskapazität
3.1 Hybridantriebssystem. Der Einsatz eines Antriebssystems mit Frequenzumrichter ermöglicht die stufenlose Anpassung der Trommeldrehzahl im Betrieb. Die Spiraldifferenzdrehzahl ändert sich entsprechend der Trommeldrehzahl. Im Stillstand der Maschine lassen sich durch den Austausch von Riemenscheiben unterschiedliche Drehzahlen erzielen.
Durch den Einsatz eines hydraulischen Antriebssystems für die Schnecke ist eine stufenlose Einstellung der Differenzdrehzahl während des Betriebs möglich, und das Hydrauliköl entspricht direkt dem Drehmoment des Schneckenantriebs, d. h. es ist proportional zum Material, das sich in der Drehtrommel absetzt.
Dieses System ist ein geschlossener Regelkreis, der die Differenzdrehzahl der Spirale unabhängig voneinander an die Anforderungen der Feststoffförderung und -absetzung in der Drehtrommel anpassen kann. Steigt das Drehmoment, erhöht sich auch die Differenzdrehzahl der Spirale proportional, während die Drehzahl der Drehtrommel konstant bleibt (wodurch der Trockenheitsgrad des aus der Drehtrommel ausgetragenen Feststoffs konstant gehalten wird).
Die variable Pumpenlaufradtechnologie ermöglicht die Anpassung der Dicke der Flüssigkeitsschicht im Inneren der Maschine während des Betriebs, sodass die Dekanterzentrifuge schnell und ohne Anhalten auf den gewünschten Trenneffekt eingestellt werden kann.
3.2. Neues unabhängiges Antriebssystem. Das bauliche Merkmal des neuen unabhängigen Antriebssystems besteht darin, dass der Antrieb des Drehzylinders und der Schraube jeweils von zwei vertikalen Frequenzumrichtermotoren erfolgt.
Ein neuartiges Getriebe verbindet die Trommel mit der Schnecke. Dieses Getriebe hält nicht nur hohen Drehmomenten stand, sondern kann die Schnecke auch unabhängig von der Trommel drehen.
Dieses Antriebssystem gewährleistet nicht nur die Belastbarkeit des Hydrauliksystems bei hohen Drehmomenten, sondern ermöglicht auch eine präzisere Differenzdrehzahlregelung und minimiert oder eliminiert sogar Anlaufstromspitzen und Vibrationen. Konkret wird beim Anfahren der Zentrifuge zunächst die Schnecke angelaufen, um eventuelle Reststoffe aus dem vorherigen Betrieb zu entfernen und starke Anlaufvibrationen durch ungleichmäßige Verteilung der Rückstände beim Anfahren der Trommel zu vermeiden. Beim Abschalten der Maschine wird zunächst die Drehzahl der Trommel reduziert, anschließend werden die Reststoffe mithilfe der Schnecke aus der Maschine befördert. Dieses System, das Trommel und Schnecke separat und unabhängig antreibt, kann die Schnecke auch bei Blockierung der Maschine separat anlaufen lassen und so die verbleibenden Reststoffe mit niedriger Drehzahl aus der Maschine befördern. Dies vereinfacht die Wartung und Reparatur.
Aus der obigen Diskussion und Analyse geht deutlich hervor, dass der Einfluss der Konstruktion auf die Verarbeitungskapazität von Dekanterzentrifugen sich hauptsächlich in der Auswahl und Auslegung der mechanischen Parameter und der zugehörigen Hilfseinrichtungen widerspiegelt. Durch eine umfassende und konkrete Betrachtung jedes einzelnen Aspekts lässt sich die Dekanterzentrifuge optimal für die Fest-Flüssig-Trennung in verschiedenen Industriezweigen unseres Landes einsetzen.
