Shenzhou Machinery - Fabricant professionnel de centrifugeuses industrielles et fournisseur de séparateurs centrifuges en Chine
Analyse des produits de décantation et de centrifugation | Shenzhou
Analyse de la centrifugeuse à décanter
Avec la sensibilisation croissante du public aux enjeux environnementaux et l'amélioration continue des politiques et réglementations environnementales, les projets et les travaux d'ingénierie liés au traitement des eaux usées dans divers secteurs industriels ont connu une forte augmentation, et l'utilisation de divers équipements de séparation solide-liquide s'est généralisée. Les progrès scientifiques et technologiques constants, l'émergence de nouveaux produits, technologies et matériaux, ainsi que les exigences économiques et techniques accrues en matière d'équipements de maintenance et de coûts d'investissement dans les projets d'ingénierie, ont considérablement augmenté le taux de mise en service et la durée de fonctionnement continu de tous les équipements. Ceci a engendré des exigences nouvelles et plus élevées pour les centrifugeuses décanteuses dans le domaine de la déshydratation des boues.
Depuis la fin des années 1980, la Chine s'est attachée à importer, appliquer et assimiler des technologies de pointe étrangères, tout en développant des équipements similaires grâce à sa propre technologie. En tant qu'équipement de pointe émergent dans le domaine de la déshydratation des boues, la centrifugeuse décanteuse présente une adaptabilité aux conditions de traitement spécifiques et une fiabilité à toute épreuve, répondant ainsi aux objectifs de conception et aux exigences de procédé attendus, comme l'ont démontré des tests et des vérifications. C'est sur cette base que nous proposons une analyse simplifiée de la structure de la centrifugeuse décanteuse.
1. Structure et principe de fonctionnement d'une centrifugeuse décanteuse
La centrifugeuse décanteuse exploite la différence de densité entre les phases solide et liquide. Sous l'effet de la force centrifuge, elle accélère la sédimentation des particules solides pour réaliser la séparation solide-liquide. Une section conique, située à l'avant du tambour, tourne à une vitesse prédéfinie en fonction des propriétés du matériau. Ce dernier, en rotation à la vitesse nominale, se dépose sur la paroi interne du tambour, formant une couche liquide concentrique appelée anneau liquide. Les particules solides contenues dans le matériau se déposent sur cette paroi sous l'effet de la force centrifuge, puis le matériau sec est expulsé du tambour par un mouvement en spirale. La vitesse de rotation du tambour détermine directement le facteur de séparation, tandis que la différence de vitesse de la vis influe directement sur la teneur en humidité du solide transporté hors du tambour. Ces paramètres ont un impact direct sur la capacité de traitement, le temps de séjour et le débit de solides évacués.
2. L'influence des paramètres mécaniques sur la capacité de traitement
2.1 Diamètre du tambour rotatif. Le diamètre de la centrifugeuse Decanter est de 180 à 920 mm, ce qui signifie que la plage de séparation volumique théorique est de 1:130 lorsque le rapport diamètre/longueur est identique.
Le diamètre d'une centrifugeuse décanteuse ne peut augmenter indéfiniment, car son augmentation entraîne une diminution de la vitesse admissible due à la fragilisation du matériau, et donc une diminution de la force centrifuge. D'un point de vue économique, il est impossible d'accroître le débit d'une centrifugeuse décanteuse en augmentant son diamètre.
2.2. Rapport diamètre/longueur du tambour. Auparavant, ce rapport était de 1:2, mais il peut désormais atteindre 1:3 ou 1:4 (voire plus). Ce rapport influe sur le temps de séjour des matières dans la zone de clarification, car il détermine le débit volumique de la centrifugeuse. Il n'a pas d'incidence significative sur le débit de solides, mais il influe sur la teneur en eau du gâteau de filtration.
2.3. Angle du cône de rotation :
L'angle du cône influe considérablement sur le débit de particules solides. Sous l'effet de la force centrifuge, lorsque les particules atteignent la paroi interne du tambour rotatif et sont entraînées vers l'avant par la spirale, elles ont également tendance à refluer. La vitesse de ce reflux est liée à l'angle de la spirale et se répercute donc sur l'angle du cône. Ces deux paramètres ont un impact direct sur les performances de transport des particules solides : plus la vitesse de reflux augmente, plus la vitesse de transport des solides diminue.
2.4 Matériaux de fabrication des machines :
La robustesse des matériaux influe sur la vitesse de la centrifugeuse, ce qui a un impact direct sur le débit volumique et le débit massique. De plus, la corrosion de la centrifugeuse est également liée à la structure des matériaux utilisés.
Structure de déflecteur 2,5 BD :
3. L'impact des équipements auxiliaires sur la capacité de traitement
3.1 Système d'entraînement hybride. L'utilisation d'un système d'entraînement avec variateur de fréquence permet un réglage continu de la vitesse du tambour en cours de fonctionnement, et la vitesse différentielle de la spirale varie également en fonction de la vitesse du tambour. À l'arrêt de la machine, différentes vitesses peuvent être obtenues en changeant les poulies.
L'utilisation d'un système d'entraînement hydraulique pour actionner la vis permet un réglage continu de la vitesse différentielle pendant le fonctionnement, et l'huile hydraulique correspond directement au couple d'entraînement de la vis, c'est-à-dire qu'elle est proportionnelle à la quantité de matériau se déposant à l'intérieur du tambour rotatif.
Ce système d'interconnexion est un système de contrôle en boucle fermée qui régule indépendamment la vitesse différentielle de la spirale en fonction des exigences de décantation des solides transportés à l'intérieur du tambour rotatif. Si le couple augmente, la vitesse différentielle de la spirale augmente proportionnellement, tandis que la vitesse du tambour rotatif reste constante (garantissant ainsi une siccité constante des solides évacués du tambour rotatif).
La technologie de turbine à pompe variable permet d'ajuster l'épaisseur de la couche de liquide à l'intérieur de la machine pendant son fonctionnement, de sorte que la centrifugeuse décanteuse peut être rapidement réglée sans interruption pour obtenir un effet de séparation optimal.
3.2. Nouveau système d'entraînement indépendant. La caractéristique structurelle du nouveau système d'entraînement indépendant est que l'entraînement du cylindre rotatif et de la vis est respectivement assuré par deux moteurs verticaux à fréquence variable.
Un nouveau type de réducteur assure la liaison entre le tambour et la vis. Outre sa capacité à supporter un couple élevé, ce réducteur permet également la rotation indépendante de la vis, sans que le tambour ne tourne.
Ce système d'entraînement permet non seulement de maintenir le système hydraulique capable de supporter un couple élevé, mais aussi d'obtenir une vitesse différentielle plus précise et de minimiser, voire d'éliminer, les pics de courant et les vibrations au démarrage. Concrètement, lors du démarrage de la centrifugeuse, la vis est mise en marche en premier, ce qui permet d'éliminer les résidus éventuellement présents lors du fonctionnement précédent et d'éviter les fortes vibrations dues à une répartition inégale des résidus lors du démarrage du tambour rotatif. De même, lors de l'arrêt de la machine, la vitesse du tambour rotatif est d'abord réduite, puis les résidus sont évacués par la vis. Ce système, qui entraîne le tambour et la vis séparément et indépendamment, permet également de démarrer la vis individuellement en cas de blocage de la machine et d'évacuer les résidus restants à basse vitesse, simplifiant ainsi les opérations de maintenance et de réparation.
L'analyse précédente montre clairement que l'influence de la conception structurelle sur la capacité de traitement d'une centrifugeuse décanteuse se manifeste principalement dans le choix et la conception des paramètres mécaniques et des équipements auxiliaires associés. Une approche globale et concrète permet d'optimiser le fonctionnement de la centrifugeuse décanteuse et de mieux répondre aux besoins de séparation solide-liquide de diverses industries en Chine.
