전문 데칸터 원심분리기 제조업체는 무엇인가요?
디캔터 원심분리기란 무엇인가요?
데칸터 원심분리기는 높은 회전 속도를 이용하여 밀도가 다른 물질들을 분리하는 장치입니다. 이는 고체, 액체, 기체가 혼합된 상태에서 각 상의 분리가 필요한 대부분의 산업 현장에서 중요하게 사용됩니다. 데칸터 원심분리기(고체 볼 원심분리기라고도 함)는 슬러리에서 고체 물질과 액체를 연속적으로 분리하므로 폐수 처리, 화학, 석유 및 식품 가공 산업에서 중요한 역할을 합니다. 데칸터 원심분리기의 성능에 영향을 미치는 여러 요인이 있으며, 특정 용도에 따라 몇 가지 설계 원칙을 따라야 합니다.
데칸터 원심분리기의 작동 원리는 부력에 의한 분리에 기반합니다. 밀도가 높은 성분은 혼합물 바닥으로 가라앉고, 밀도가 낮은 성분은 그 위에 떠 있게 됩니다. 데칸터 원심분리기는 연속 회전을 통해 1000~4000G에 달하는 중력을 발생시켜 침전 속도를 높입니다. 이를 통해 성분들의 침전 시간을 획기적으로 단축할 수 있으며, 기존에는 몇 시간씩 걸리던 혼합물도 데칸터 원심분리기를 사용하면 단 몇 초 만에 침전시킬 수 있습니다. 이러한 분리 방식은 더욱 빠르고 제어 가능한 결과를 가능하게 합니다.
공급 원료는 유입구를 통해 데칸터 원심분리기로 펌핑됩니다. 원료는 회전하는 수평 용기로 들어갑니다. 이 용기는 원통형 부분과 원뿔형 부분으로 구성되어 있습니다. 분리는 용기의 원통형 부분에서 이루어집니다. 빠른 회전으로 인해 최대 4000 x g의 원심력이 발생합니다. 이 힘으로 밀도가 높은 고체 입자는 용기 벽면에 모여 압축됩니다. 스크롤(스크류 또는 스크류 컨베이어라고도 함)이 용기 내부에서 약간 다른 속도로 회전합니다. 이 속도 차이를 차동 속도라고 합니다. 이러한 방식으로 스크롤은 침전된 입자를 용기의 원통형 부분을 따라 원뿔형 부분 끝까지 운반합니다. 원뿔형 부분의 가장 작은 끝에서 탈수된 고형물은 배출구를 통해 용기 밖으로 배출됩니다. 정화된 액체는 패링 디스크(내부 원심 펌프)를 통해 배출됩니다.
3상 데칸터 원심분리기를 사용하면 단 한 단계의 공정으로 3상을 분리할 수 있습니다. 예를 들어 밀도가 달라 혼합할 수 없는 두 액체(예: 기름과 물)를 고체상으로부터 분리할 수 있습니다. 무거운 액체(물)는 기름과 고체층 사이에 모입니다. 따라서 서로 분리된 두 액체는 데칸터에서 배출할 수 있습니다. 고체는 2상 분리에서와 마찬가지로 스크롤을 통해 배출구로 이송됩니다.[2]
3상 분리의 일반적인 응용 분야로는 올리브유와 같은 식용유 생산, 유류 슬러지 처리, 바이오디젤 생산 등이 있습니다.
피드를 통해 처리될 분리 매체는 스크롤의 공급 챔버 중앙으로 입력되어 가속됩니다. 처리량은 체류 시간에 영향을 미칩니다.[3]
분리 매체는 데칸터 용기에서 최대 속도에 도달하여 고형물이 용기 안쪽 지름에 침전됩니다. 용기의 특징은 원통형 또는 원뿔형 모양입니다.
산업용 데칸터 원심분리기에서는 기어 장치에 의해 데칸터 볼과 스크롤 사이에 속도 차이가 발생합니다. 이 속도 차이가 배출물의 고형분 함량을 결정합니다.
연못 깊이 / 위어 디스크
정제된 액체는 원심분리기의 원통형 용기 끝으로 흘러 들어가고, 용기 뚜껑의 구멍을 통해 배출됩니다. 이 구멍에는 용기 내 수심을 정밀하게 조절할 수 있는 위어 디스크/위어 플레이트가 있습니다. 위어 디스크는 용기의 충전량을 결정합니다.
데칸터 원심분리기의 주요 용도는 액체에서 다량의 고체를 연속적으로 분리하는 것입니다. 또한 산업 현장에서 폴리스티렌 비드와 같은 다양한 고체를 세척 및 건조하거나, 액체를 정화하고 고체를 농축하는 데에도 사용됩니다. 표 1.0은 다양한 산업 분야에서 데칸터 원심분리기가 활용되는 여러 사례를 보여줍니다.
2상 데칸터 원심분리기의 기술 사양:
3상 데칸터 원심분리기의 기술 사양:
데칸터 원심분리기를 사용하는 관련 산업 분야
식품 가공:
식용 동물성 지방
동물성 단백질
단백질 회수
올리브유와 식물성 기름과 같은 식물성 기름
와인(정제)
과일, 베리류 및 채소 주스
대두 단백질
유제품(유당, 유청 미분 및 치즈 미분 회수)
커피와 차
펙틴
석유화학/석유:
정제
탈수
유정 시추
윤활유 첨가제
폐유류 재활용
폐기물 재활용:
도시 하수
세척수 청소
생선 가공
생선 가루
생선 기름
화학적인:
한약
화학적 추출
광물 처리:
벤토나이트 및 이산화티타늄 제조업체
카올린 점토 및 탄산칼슘 가공
유기화학 산업
유기 중간체 및 최종 제품
고분자 산업:
PVC, 합성 고무 및 섬유와 같은 열가소성 수지
무기화학 산업:
표백제
산
실리카 제품
비료
데칸터 원심분리기의 장점
데칸터 원심분리기는 외관이 깔끔하고 냄새 문제가 거의 또는 전혀 없습니다.
이 장치는 설치가 간편하고 시동 및 종료 속도가 빠를 뿐만 아니라 경쟁 제품에 비해 작동에 필요한 공간도 적습니다.
데칸터 원심분리기는 원통형 용기 부분의 길이와 원뿔 각도를 다양한 용도에 맞게 선택할 수 있어 활용도가 높습니다. 또한, 슬러지 유형을 예측하기 위해 다양한 설계 곡선을 미리 프로그래밍할 수 있는 반면, 벨트 필터 프레스와 같은 경쟁 장비는 슬러지 유형에 따라 벨트 유형을 변경할 수 없습니다. 이러한 다용도성 덕분에 데칸터 원심분리기는 농축 또는 탈수와 같은 다양한 기능을 수행할 수 있습니다.
이 기계는 소형 기계보다 처리량이 더 높을 수 있습니다. 따라서 필요한 기계 대수도 줄어듭니다.
이 장치는 주요 변수가 적고 신뢰할 수 있는 피드백 정보를 제공하기 때문에 최적화 및 작동이 간단합니다.
데칸터 원심분리기는 지속적인 유지보수와 작업자의 주의가 거의 필요하지 않아 다른 공정에 비해 인건비를 절감합니다.
벨트 필터 공정과 같은 경쟁 공정에 비해 데칸터 원심분리기는 공정 유연성이 뛰어나고 성능이 더 높습니다.
데칸터 원심분리기의 주요 유형으로는 수직형, 수평형 및 컨베이어/스크롤형이 있습니다.
수직형 데칸터 원심분리기에서는 회전 어셈블리가 수직으로 장착되며, 무게는 하단의 단일 베어링에 의해 지지되거나 상단에서 매달립니다. 기어박스와 보울은 프레임에 연결된 구동 헤드에 매달려 있습니다.[5] 수직형 데칸터는 방향과 한쪽 끝에 제공되는 회전 밀봉 장치 덕분에 고온 및/또는 고압 작동이 가능합니다. 그러나 이로 인해 비가압 개방형 수평형 데칸터 원심분리기보다 가격이 더 비쌉니다. 수직형 기계의 장점은 수평형 기계에 비해 진동이 적어 생산 중 발생하는 소음이 훨씬 적다는 것입니다.
그림 1에 나타낸 수평형 데칸터 원심분리기는 회전 어셈블리가 베어링을 통해 견고한 프레임에 수평으로 장착되어 고압 환경에서 우수한 밀봉 표면을 제공합니다. 공급물은 베어링의 한쪽 끝을 통해 유입되고, 기어박스는 다른 쪽 끝에 연결되어 임계 속도 이하에서 작동됩니다. 처리 용량은 시간당 최대 18,000kg(40,000파운드)의 고형물과 분당 최대 1.1m³(300 US갤런)의 액체 공급 속도를 갖습니다. 수평형 원심분리기는 슬러리가 회전하는 수평 원통형 용기의 중앙에 투입될 수 있도록 설계되었습니다. 스크롤 배출 스크류는 용기 벽면에 모인 고형물을 한쪽 끝으로 밀어냅니다. 이러한 구조는 업계에서 가장 일반적으로 사용되는 설계입니다.
컨베이어 데칸터 원심분리기에서 컨베이어 또는 스크롤은 회전하는 용기 내부에 장착되어 벽면에 침전된 고형물을 하부 배출구로 밀어냅니다. 이 컨베이어를 통해 분리 효율과 처리 용량이 향상됩니다.
데칸터 원심분리기의 분리 과정은 원심력(G-force), 침전 속도 및 분리 계수, 컨베이어와 용기 사이의 속도 차이, 배출되는 액체의 투명도와 같은 몇 가지 공정 특성에 따라 달라집니다.
데칸터 원심분리기는 액체에서 고체를 분리하기 위해 원심력을 필요로 합니다. 이 원심력은 원심분리기의 반지름과 회전 속도에 따라 달라집니다. 데칸터 원심분리기는 수천 G에 달하는 원심력을 가하여 입자의 침전 시간을 단축합니다. 또한, 높은 G력을 유지하는 것이 분리 효율을 향상시키는 데 유리합니다.
침전 속도는 데칸터 원심분리 공정에서 중요한 특성 중 하나입니다. 침전 속도는 입자 크기, 입자 모양, 고체와 액체의 밀도 차이, 액체의 점도에 영향을 받습니다. 이러한 공정 특성은 응집제를 사용함으로써 개선할 수 있습니다. 또한 침전 속도는 원심력과 관련된 데칸터 원심분리기의 분리 계수에도 영향을 받습니다.
외부 용기와 스크롤 컨베이어는 서로 다른 고속으로 회전합니다. 이 두 회전축의 속도 차이는 데칸터 원심분리기 실린더 전체에 걸쳐 침전을 유발하는 원인입니다. 속도 차이가 클수록 케이크 침전물의 체류 시간이 짧아지므로, 배출 품질 저하를 방지하기 위해서는 케이크 두께를 최소화해야 합니다. 케이크 두께를 최소화하면 케이크 탈수 공정도 개선됩니다. 따라서 케이크 두께와 품질 사이의 균형을 맞추기 위해 최적의 속도 차이를 확보하는 것이 중요합니다.
위의 특성은 무엇보다도 체적 처리량[5]에 따라 달라지는 액체 배출물의 투명도에 영향을 미치는데, 유량이 높을수록 액체 투명도가 떨어집니다. 액체 배출물의 투명도에 영향을 미치는 또 다른 특성은 차동 속도입니다. 차동 속도가 낮을수록 투명도가 좋아져 분리 공정이 용이해집니다. G-Force 또한 액체 배출물의 투명도에 영향을 미칩니다. G-Force가 높을수록 액체에서 고체 입자의 분리가 촉진되어 투명도가 향상됩니다.