Principe de fonctionnement d'une centrifugeuse à décanter
La centrifugeuse décanteuse est un type d'équipement de sédimentation à vis horizontale et à fonctionnement continu. Elle se compose principalement d'une ouverture d'alimentation, d'une cuve de décantation, d'une vis sans fin de décantation, d'une sortie pour la phase solide et d'une sortie pour la phase liquide.
Tout d'abord, la matière première est pompée dans la centrifugeuse décanteuse par l'orifice d'alimentation, puis dans un bol horizontal (également appelé tambour rotatif) composé d'une partie cylindrique et d'une partie conique. Le bol et la vis sans fin (vis de convoyage de la centrifugeuse décanteuse) tournent ensuite à grande vitesse dans le même sens, à une vitesse différentielle donnée. Du fait de leur densité plus élevée, les solides contenus dans le produit se déposent sur la paroi interne du bol sous l'effet de la force centrifuge. La vis sans fin pousse continuellement la phase solide déposée sur le bol vers l'extrémité conique de celui-ci, d'où elle est évacuée de la machine. La phase liquide clarifiée, plus légère, forme un anneau liquide interne qui déborde continuellement du bol par l'orifice de trop-plein situé à son extrémité la plus large, et est évacuée de la machine par l'orifice de vidange. On obtient ainsi la séparation de la phase solide d'une ou deux phases liquides. La centrifugeuse décanteuse est un équipement industriel essentiel. Il est donc primordial de comprendre son fonctionnement.
L'une des machines industrielles couramment utilisées pour séparer les solides des liquides est la centrifugeuse décanteuse, qui utilise la rotation à grande vitesse. Elle est composée principalement d'un bol et d'une vis sans fin.
Force centrifuge
Comme vous pouvez le constater avec votre machine à laver, celle-ci utilise la force centrifuge pour essorer efficacement le linge. De même, vous pouvez ressentir un léger déséquilibre en voiture, notamment dans les virages. Cela est également dû à la force centrifuge.
La force centrifuge amène un objet à se déplacer sur une trajectoire circulaire ou courbe, l'éloignant du centre de ce cercle ou de cette trajectoire en arc.
Carafe
Imaginez un étang rempli de sable boueux et d'eau ; le sable finira par s'accumuler au fond de l'étang avec le temps.
Ceci est dû au fait que le sable est plus lourd que l'eau et que, sous l'effet de la gravité, il y aura finalement deux couches distinctes dans cet étang : une couche d'eau en surface et une couche de sable au fond.
Décantation par force centrifuge
Pour accélérer le processus de décantation, la force centrifuge a été utilisée pour générer jusqu'à 4000 fois la force de gravité, réduisant ainsi le temps de séparation de plusieurs heures à quelques secondes.
Conception de centrifugeuse à décanter
Il existe des centrifugeuses décanteuses horizontales et verticales ; dans cet article, nous ne traiterons que de la plus utilisée : la centrifugeuse décanteuse horizontale.
Comme indiqué ci-dessous, les principaux composants d'une centrifugeuse sont :
1. Bol – ensemble rotatif où l'alimentation est traitée. Il comporte généralement une section horizontale et une section conique ; l'angle de cette dernière, également appelé angle de bord, est ajusté en fonction des exigences d'alimentation et de traitement.
* 2. Convoyeur à vis – une hélice avec des spires en spirale, sa vitesse est contrôlée par une boîte de vitesses et des entraînements.
3. Boîte de vitesses – mécanisme permettant de générer une vitesse différentielle. Il peut s'agir d'une boîte de vitesses cyclone ou planétaire.
* 4. Entraînement – il peut s’agir d’un entraînement hydraulique ou d’un moteur électrique.
* 5. Plaques de déversoir – plaques de réglage pour contrôler les performances de la séparation.
6. Panneaux de commande – La centrifugeuse est équipée de nombreux capteurs électriques, permettant ainsi au panneau de commande de surveiller son fonctionnement (débit d'alimentation, température, alarme de vibration) et d'ajuster des paramètres tels que la vitesse du bol et la vitesse différentielle. Ce panneau est également compatible avec la programmation PLC, permettant un certain niveau d'automatisation, notamment l'arrêt automatique en cas d'alarme et l'ajustement du couple.
* 7. Couvercle, support et tuyaux : certains tuyaux de nettoyage permettent la fonction CIP pendant le fonctionnement.
En fonctionnement, l'aliment est introduit dans la chambre principale du bol pour obtenir la séparation selon les étapes suivantes :
* 1. La suspension d'alimentation est pulvérisée dans la chambre principale du bol.
2. La rotation rapide du bol générera une force centrifuge qui repoussera les particules solides les plus lourdes vers les parois (comme le sable qui se dépose au fond de l'étang d'eau boueuse), tandis que le liquide, plus léger, se déplacera vers le centre du bol.
3. La vis sans fin tourne à une vitesse différente de celle de la cuve grâce à un réducteur et un moteur. Elle pousse les solides vers une extrémité du décanteur. À cette extrémité, la partie conique de la cuve forme une « plage » où les solides sont poussés et évacués. Le liquide est ensuite évacué par débordement vers la sortie située à l'autre extrémité de la cuve.
* 4. Les performances de séparation, en termes de siccité du solide et de purification du liquide, peuvent être ajustées par des plaques de déversoir à l'extrémité du bol.
De plus, une séparation triphasique liquide/liquide/solide peut être obtenue en laissant la phase liquide légère déborder de la phase liquide plus dense. Par ailleurs, une séparation solide/solide/liquide est également possible avec la centrifugeuse décanteuse.
Grâce à ce guide complet et simple qui présente le principe de fonctionnement d'une centrifugeuse décanteuse, je pense que vous avez désormais une très bonne idée du fonctionnement de cette centrifugeuse.
Oui, la centrifugeuse décanteuse utilise la force centrifuge générée par la rotation à grande vitesse, et réalise ainsi une sédimentation et une séparation sans pollution en fonction de la différence de poids entre différentes substances solides et liquides.
La centrifugeuse décanteuse de SZ Separation est également développée selon ce principe. Elle permet non seulement la séparation diphasique solide-liquide, mais aussi la séparation triphasique liquide-liquide-solide.