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Comment fonctionne une centrifugeuse décanteuse ? | Shenzhou
La centrifugeuse à décanter
Pour la séparation de mélanges solide/liquide à forte teneur en matières solides, les centrifugeuses décanteuses sont la solution idéale. Ces centrifugeuses à spirale rigide, ou décanteuses, contrairement aux filtres-presses à chambres, fonctionnent en continu. Les particules solides finement dispersées sont séparées de la suspension par une forte force centrifuge.
Les décanteurs sont utilisés dans de nombreux secteurs industriels à travers le monde. Les centrifugeuses sont parfaitement adaptées à chaque application. Leurs applications vont de la déshydratation des boues à la classification (par voie humide ou humide) et au tri des solides.
Pour obtenir des résultats optimaux, les centrifugeuses décanteuses à bol solide doivent être conçues sur mesure pour s'adapter aux procédés de séparation spécifiques.
Comment fonctionnent réellement les centrifugeuses à décantation ?
Une carafe est simplement un récipient à sédimentation enroulé autour d'un axe. Les particules solides, plus lourdes que le liquide, se déposent au fond de la carafe sous l'effet de la gravité et forment un sédiment (phase solide). Une carafe à vin, par exemple, peut être considérée comme un récipient à sédimentation. Dans une centrifugeuse, les phases solide et liquide sont séparées par la force centrifuge. Les particules solides, plus denses et donc plus lourdes que le liquide, migrent vers l'extérieur du bol rotatif de la centrifugeuse sous l'effet de cette force. Le sédiment se forme sur la paroi interne du bol. La séparation des particules solides et liquides est plus rapide et plus efficace dans une centrifugeuse car la force centrifuge appliquée est d'environ 3 000 g, contre 1 g dans un champ gravitationnel.
Entrée du tuyau d'alimentation de la carafe
Le produit est acheminé vers la chambre d'entrée de la spirale de décantation par un tuyau d'alimentation central. Il traverse ensuite les orifices du distributeur pour pénétrer dans la cuve de décantation après une légère pré-accélération.
Bol à carafe
Le bol décanteur cylindrique/conique tourne à une vitesse prédéfinie, parfaitement calibrée pour l'usage prévu. La suspension, à l'intérieur du bol, tourne à la vitesse de fonctionnement, formant une couche cylindrique sur la paroi. Sous l'effet de la force centrifuge, les particules solides du produit se déposent sur la paroi interne du bol en raison de leur densité plus élevée. La longueur de la partie cylindrique du bol et l'angle du cône sont choisis en fonction des besoins spécifiques de l'application.
Carafe à parchemin
Les particules solides séparées sont acheminées vers l'extrémité conique du bol par la spirale de décantation, qui tourne à une vitesse légèrement différente de celle du bol. La durée de séjour des particules solides dans le bol de décantation est déterminée par cette différence de vitesse. Le degré de séchage du gâteau dépend de la durée de cuisson au four. On peut le modifier en ajustant la différence de vitesse de la spirale, ce qui permet une séparation optimale. La conception des spirales varie selon l'application et l'activité.
Rejet de solides
Les matières solides décantées sont éjectées dans le logement des solides par des orifices situés à l'extrémité conique du bol et tombent par la goulotte d'évacuation.
Débordement
Les liquides clarifiés (phase fluide) s'écoulent vers l'extrémité cylindrique du bassin et s'évacuent par des déversoirs. La profondeur du bassin (couche de liquide) est régulée avec une extrême précision par des déversoirs réglables situés dans ces ouvertures. Le liquide est recueilli dans le boîtier de vidange et évacué par gravité.
Turbine
Le liquide clarifié peut également être expulsé par une turbine et évacué sous pression du bol dans un système fermé, en remplacement du déversoir. Une pompe à chambre séparée n'est plus nécessaire. La turbine réglable, de conception plus avancée, permet un contrôle précis et continu de la profondeur du bassin pendant le fonctionnement. Ceci permet des ajustements rapides et précis aux conditions changeantes sans interrompre le fonctionnement de la centrifugeuse décanteuse.
Types de carafes
Plusieurs types de centrifugeuses décanteuses sont actuellement utilisés dans l'industrie, les plus répandus étant les centrifugeuses verticales, horizontales et à convoyeur. Le principe de fonctionnement d'une centrifugeuse décanteuse repose sur la théorie de la séparation gravitationnelle. Par exemple, si l'on remplit une cuve d'un mélange de boue et d'eau, le poids de la boue finira par la faire se déposer au fond. La boue, solidifiée au fond, repoussera l'eau vers le haut, créant ainsi une séparation nette entre les deux liquides.
Principes de la carafe
Une centrifugeuse décanteuse utilise les mêmes principes de force gravitationnelle. Cependant, contrairement au mélange de verre, le processus est accéléré par une rotation continue. En effet, la rotation génère une force de 1 000 à 4 000 fois supérieure à la force gravitationnelle normale, réduisant ainsi le temps de séparation de plusieurs heures à quelques secondes.
Séparation rotationnelle
Le principe de la séparation rotationnelle est similaire à celui des manèges que l'on trouve dans les parcs d'attractions et les fêtes foraines. Dans ces manèges, se placer en angle permet de surmonter les forces gravitationnelles induites par la rotation. De même, une centrifugeuse décanteuse est essentiellement un tube à cuve qui tourne à très grande vitesse. Ce tube est équipé d'un convoyeur interne qui se déplace dans la même direction, mais à une vitesse différente.
Qu'est-ce qu'une centrifugeuse décanteuse ? Les centrifugeuses à bol horizontal, également appelées décanteuses centrifuges ou simplement décanteuses, sont principalement utilisées pour la séparation des liquides et des matières solides en quantité importante. Elles peuvent séparer plus de 50 % (v/v) de solides des liquides en continu. Parmi les applications industrielles typiques des décanteuses, on peut citer : les résidus de pétrole brut, les huiles usées, les eaux usées industrielles, la déshydratation des boues, la farine de poisson, le désenvasement des huiles végétales usagées/ultraviolettes, les boues de peinture, le traitement des déchets de transformation, etc.
Comment ça marche ? Une centrifugeuse décanteuse sépare les solides d'une ou deux phases liquides en une seule étape continue. Ce processus repose sur des forces centrifuges pouvant atteindre plus de 3 000 fois la gravité. Sous l'effet de ces forces, les particules solides, plus denses, sont repoussées contre la paroi du bol rotatif, tandis que la phase liquide, moins dense, forme une couche interne concentrique. Différentes plaques de retenue permettent de moduler la profondeur du liquide – appelée bassin – selon les besoins.
Les sédiments formés par les particules solides sont continuellement évacués par la vis sans fin, qui tourne à une vitesse différente de celle du bol. Ainsi, les solides sont progressivement remontés du bassin vers le haut de la « plage » conique. La force centrifuge compacte les solides et expulse le liquide excédentaire. Les solides séchés sont ensuite évacués du bol. La ou les phases liquides clarifiées débordent des plaques de retenue situées à l'extrémité opposée du bol.
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Les centrifugeuses décanteuses sont extrêmement polyvalentes et s'adaptent à différents débits, procédés et types de matériaux. Faciles à régler, elles nécessitent peu d'intervention de l'opérateur, sont relativement silencieuses et peu encombrantes.
Paramètre technique :
