Princípio de funcionamento da centrífuga decantadora
A centrífuga decantadora é um tipo de equipamento de sedimentação com descarga horizontal por parafuso e operação contínua. É composta principalmente por uma entrada de alimentação, um tambor decantador, um transportador helicoidal decantador, uma saída para a fase sólida e uma saída para a fase líquida.
Primeiramente, a matéria-prima é bombeada para a centrífuga decantadora através da porta de alimentação e, em seguida, para um tambor horizontal (também chamado de cilindro rotativo) composto por uma parte cilíndrica e uma cônica. O tambor e a rosca (a rosca transportadora da centrífuga decantadora) giram em alta velocidade no mesmo sentido, com uma determinada diferença de velocidade. Devido à maior densidade, os sólidos contidos no produto se depositam na parede interna do tambor sob a ação da força centrífuga. A rosca transportadora empurra continuamente a fase sólida depositada no tambor em direção à extremidade cônica, de onde os sólidos são expelidos da máquina. A fase líquida clarificada, mais leve, forma um anel líquido interno, que transborda continuamente do tambor pela porta de transbordamento na extremidade maior do tambor e é expelido da máquina pela porta de descarga de líquidos. Dessa forma, obtém-se a separação da fase sólida de uma ou duas fases líquidas. A centrífuga decantadora é um equipamento industrial muito importante e necessário. Portanto, é fundamental compreender como ela funciona.
Uma das máquinas industriais mais utilizadas para separar sólidos de líquidos é a centrífuga decantadora, que utiliza rotação em alta velocidade. Seus principais componentes são o rotor e a rosca transportadora.
Força centrífuga
Como você pode ver na sua máquina de lavar roupa, ela usa a força centrífuga para secar as roupas de forma eficaz. Da mesma forma, você pode sentir um leve desequilíbrio ao dirigir e fazer curvas. Isso também se deve à força centrífuga.
A força centrífuga faz com que um objeto se mova em uma trajetória circular ou curva, afastando-se do centro desse círculo ou arco.
Decantador
Imagine um lago cheio de areia lamacenta e água; com o tempo, a areia acabará se acumulando no fundo do lago.
Isso ocorre porque a areia é mais pesada que a água e, pela força da gravidade, haverá finalmente duas camadas distintas neste lago: uma camada de água na superfície e uma camada de areia no fundo.
Decantação por força centrífuga
Para acelerar o tempo de decantação, foi utilizada a força centrífuga, que chega a ser 4000 vezes maior que a força da gravidade, reduzindo assim o tempo de separação de horas para segundos.
Projeto de centrífuga decantadora
Existem centrífugas decantadoras nos tipos horizontal e vertical; neste artigo, abordaremos apenas a mais utilizada: a centrífuga decantadora horizontal.
Conforme mostrado abaixo, os principais componentes de uma centrífuga são:
* 1. Tigela – um conjunto rotativo onde a alimentação é processada. Normalmente, possui uma seção horizontal e uma seção cônica; o ângulo da seção cônica, também conhecido como ângulo de inclinação, será ajustado de acordo com as diferentes necessidades de alimentação e processo.
* 2. Transportador helicoidal – uma hélice com espirais, cuja velocidade é controlada por caixa de engrenagens e acionamentos.
* 3. Caixa de engrenagens – mecanismo para gerar uma velocidade diferencial. Pode ser uma caixa de engrenagens cicloidal ou planetária.
* 4. Acionamento – pode ser acionamento hidráulico ou motor elétrico.
* 5. Placas de vertedouro – placas de ajuste para controlar o desempenho da separação.
* 6. Painéis de controle – a centrífuga é equipada com diversos sensores elétricos, permitindo que o painel de controle monitore a operação em termos de capacidade de alimentação, temperatura e alarmes de vibração, além de ajustar parâmetros como velocidade do rotor e velocidade diferencial. Ele também adapta a programação do CLP (Controlador Lógico Programável), possibilitando certo nível de automação, como parada automática em caso de alarme, aumento ou redução da força de torque conforme necessário.
* 7. Tampa, suporte e tubos: alguns tubos de limpeza permitem a função CIP durante a operação.
Durante o funcionamento, a ração é colocada na câmara principal da cuba para realizar a separação nas seguintes etapas:
* 1. A pasta de alimentação é pulverizada na câmara principal do recipiente.
2. A rotação em alta velocidade da tigela gerará força centrífuga, o que fará com que os sólidos mais pesados se movam para a parede da tigela (à medida que a areia se deposita no fundo da lagoa de água barrenta). Enquanto isso, o líquido mais leve se moverá para a camada central da tigela.
* 3. O transportador helicoidal gira a uma velocidade diferente da do recipiente, utilizando uma caixa de engrenagens e um motor. Isso empurra os sólidos para uma extremidade do decantador. Nessa extremidade, a seção cônica do recipiente forma uma espécie de "praia", onde os sólidos são expelidos e descarregados. O líquido é descarregado por transbordamento para a saída na outra extremidade do recipiente.
* 4. O desempenho da separação, em termos de secura do sólido e purificação do líquido, pode ser ajustado por placas de vertedouro na extremidade da cuba.
Adicionalmente, a separação trifásica líquido/líquido/sólido pode ser alcançada, permitindo que a fase líquida mais leve transborde da fase líquida mais densa. Além disso, a separação sólido/sólido/líquido também pode ser obtida na centrífuga decantadora.
Por meio deste guia básico completo que apresenta o princípio de funcionamento de uma centrífuga decantadora, acredito que você tenha agora uma ótima ideia de como a centrífuga funciona.
Sim, a centrífuga decantadora utiliza a força centrífuga gerada pela rotação em alta velocidade e, em seguida, realiza a sedimentação e separação sem poluição, de acordo com a diferença de peso entre diferentes substâncias sólidas e líquidas.
A centrífuga decantadora da SZ Separation também foi desenvolvida utilizando esse princípio. Ela pode realizar não apenas a separação bifásica de sólido e líquido, mas também a separação trifásica líquido/líquido/sólido.