Funktionsprinzip der Dekanterzentrifuge
Die Dekanterzentrifuge ist ein Sedimentationsgerät mit horizontaler Förderschnecke und kontinuierlichem Betrieb. Sie besteht im Wesentlichen aus einem Einfüllstutzen, einem Dekanterbehälter, einer Dekanterförderschnecke, einem Feststoffauslauf und einem Flüssigkeitsauslauf.
Zunächst wird das Rohmaterial über den Einfüllstutzen in die Dekanterzentrifuge und anschließend in eine horizontale Trommel (auch Drehtrommel genannt) gepumpt, die aus einem zylindrischen und einem konischen Teil besteht. Trommel und Förderschnecke rotieren mit hoher Geschwindigkeit in die gleiche Richtung, jedoch mit einer bestimmten Drehzahldifferenz. Aufgrund der höheren Dichte setzen sich die im Produkt enthaltenen Feststoffe unter Einwirkung der Zentrifugalkraft an der Innenwand der Trommel ab. Die Förderschnecke befördert die abgelagerte Feststoffphase kontinuierlich zum konischen Ende der Trommel, wo sie aus der Maschine ausgetragen wird. Die geklärte, leichtere Flüssigkeitsphase bildet einen inneren Flüssigkeitsring, der kontinuierlich über den Überlauf am breiten Ende der Trommel abfließt und durch den Flüssigkeitsauslass abgeführt wird. Dadurch wird die Feststoffphase von einer oder zwei Flüssigkeitsphasen getrennt. Die Dekanterzentrifuge ist eine sehr wichtige und unverzichtbare Industrieanlage. Daher ist es sehr wichtig und notwendig zu verstehen, wie die Zentrifuge funktioniert.
Eine der am häufigsten verwendeten Industriemaschinen zur Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten ist die Dekanterzentrifuge, die durch Hochgeschwindigkeitsrotation arbeitet. Zu ihren Hauptkomponenten gehören eine Trommel und eine Förderschnecke.
Zentrifugalkraft
Wie Sie an Ihrer Waschmaschine sehen können, nutzt diese die Zentrifugalkraft, um die Wäsche effektiv zu entwässern. Auch beim Autofahren und in Kurven kann sich das Fahrzeug etwas unruhig anfühlen. Das liegt ebenfalls an der Zentrifugalkraft.
Die Zentrifugalkraft bewirkt, dass sich ein Objekt auf einer kreisförmigen oder gekrümmten Bahn vom Mittelpunkt dieser Kreis- oder Bogenbahn wegbewegt.
Karaffe
Stellen Sie sich einen Teich vor, der mit schlammigem Sand und Wasser gefüllt ist; mit der Zeit sammelt sich der Sand am Grund des Teiches an.
Dies liegt daran, dass Sand schwerer als Wasser ist und sich aufgrund der Schwerkraft schließlich zwei deutlich unterscheidbare Schichten in diesem Teich bilden: eine Wasserschicht oben und eine Sandschicht unten.
Dekantieren mittels Zentrifugalkraft
Um die Dekantierzeit zu verkürzen, wird die Zentrifugalkraft genutzt, um das 4000-fache der Schwerkraft zu erzeugen. Dadurch wird die Trennzeit von Stunden auf Sekunden reduziert.
Dekanterzentrifugen-Design
Dekanterzentrifugen gibt es in horizontaler und vertikaler Ausführung. In diesem Artikel behandeln wir nur die am häufigsten verwendete Variante: die horizontale Dekanterzentrifuge.
Wie unten dargestellt, sind die Hauptkomponenten einer Zentrifuge:
* 1. Schüssel – eine Rotationsbaugruppe, in der die Materialzufuhr erfolgt. Sie besteht üblicherweise aus einem horizontalen und einem konischen Abschnitt. Der Winkel des konischen Abschnitts, auch als Kegelwinkel bezeichnet, wird je nach Zufuhr- und Prozessanforderungen angepasst.
* 2. Schneckenförderer – eine Helix mit spiralförmigen Windungen, deren Drehzahl durch Getriebe und Antriebe gesteuert wird.
* 3. Getriebe – Mechanismus zur Erzeugung einer unterschiedlichen Drehzahl. Dies kann ein Zyklo- oder Planetengetriebe sein.
* 4. Antrieb – dies kann ein hydraulischer Antrieb oder ein Elektromotor sein.
* 5. Wehrplatten – Einstellplatten zur Steuerung der Trennleistung.
* 6. Bedienfeld – Die Zentrifuge ist mit zahlreichen elektrischen Sensoren ausgestattet. Das Bedienfeld überwacht den Betrieb hinsichtlich Zufuhrleistung, Temperatur und Vibrationsalarm und passt Parameter wie Trommeldrehzahl und Differenzdrehzahl an. Es ist zudem mit einer SPS-Programmierung kompatibel, die einen gewissen Automatisierungsgrad ermöglicht, z. B. automatisches Stoppen bei Alarmen oder die entsprechende Anpassung des Drehmoments.
* 7. Abdeckung, Ständer und Rohre: Einige Reinigungsrohre ermöglichen die CIP-Funktion während des Betriebs.
Im Betrieb wird das Aufgabematerial in die Hauptkammer der Trommel gegeben, um die Trennung in folgenden Schritten zu erreichen:
* 1. Die Futtersuspension wird in die Hauptkammer des Behälters gesprüht.
2. Durch die schnelle Rotation der Schüssel entsteht Zentrifugalkraft. Diese drückt die schwereren Feststoffe an die Schüsselwand (ähnlich wie der Sand im schlammigen Wasserbecken nach unten sinkt). Die leichtere Flüssigkeit hingegen sammelt sich in der Mitte der Schüssel.
3. Die Förderschnecke rotiert mithilfe eines Getriebes und Motors mit einer anderen Geschwindigkeit als die Trommel. Dadurch werden die Feststoffe zu einem Ende des Dekanters befördert. Dort bildet der konische Trommelabschnitt eine Art „Strand“, an dem die Feststoffe herausgedrückt und abgeführt werden können. Die Flüssigkeit fließt über den Auslass am anderen Ende der Trommel ab.
* 4. Die Trennleistung, gemessen an der Trockenheit des Feststoffs und der Reinheit der Flüssigkeit, kann durch Überlaufbleche am Trommelende eingestellt werden.
Darüber hinaus kann eine Dreiphasentrennung (Flüssig/Flüssig/Feststoff) erreicht werden, indem die leichtere flüssige Phase aus der schwereren flüssigen Phase abgelassen wird. Auch eine Feststoff/Feststoff/Flüssigkeits-Trennung ist mit der Dekanterzentrifuge möglich.
Durch diese umfassende Grundanleitung, die das Funktionsprinzip einer Dekanterzentrifuge erläutert, haben Sie meiner Meinung nach eine sehr gute Vorstellung davon, wie die Zentrifuge funktioniert.
Ja, die Dekanterzentrifuge nutzt die durch die Hochgeschwindigkeitsrotation erzeugte Zentrifugalkraft und realisiert dann die umweltschonende Sedimentation und Trennung anhand des Gewichtsunterschieds zwischen verschiedenen festen und flüssigen Substanzen.
Die Dekanterzentrifuge von SZ Separation wurde ebenfalls nach diesem Prinzip entwickelt. Sie ermöglicht nicht nur die Zweiphasentrennung von Feststoff und Flüssigkeit, sondern auch die Dreiphasentrennung von Flüssigkeit/Flüssigkeit/Feststoff.