Декантерные центрифуги для продуктов сгущения и обезвоживания осадка | Шэньчжоу

Описание декантерной центрифуги

Декантерная центрифуга, также известная как центрифуга с горизонтальным барабаном, центрифуга со сплошным барабаном или спиральная центрифуга, представляет собой машину, используемую для отделения твердого материала от жидкости (жидкостей) с использованием высокоскоростного и непрерывного вращательного процесса. Хотя очистка сточных вод от твердых биологических веществ является основным применением, отделение одного твердого материала от одного жидкого (двухфазное обезвоживание) в суспензии также важно для ряда отраслей промышленности, включая химическую, пищевую, нефтяную и горнодобывающую, и это лишь некоторые из них.

Как это работает

Разделение твердого вещества и жидкости в системе декантерной центрифуги осуществляется по принципу гравитационных сил. В то время как гравитационное разделение мутной смеси (падение на дно) и воды (подъем наверх) требует значительного времени в технологиях разделения, основанных на сепарации 1xG, таких как статический контейнер, осветлитель или ламальный сепаратор, быстрый вращение центрифуги значительно ускоряет этот гравитационный принцип.

Фактически, сила тяжести, создаваемая декантерной центрифугой, может в три тысячи раз превышать силу тяжести, сокращая процесс разделения с часов до нескольких секунд. Сегодняшние центрифуги представляют собой технологию противоточного типа. Процесс разделения в двухфазной декантерной центрифуге приводит к тому, что более плотные твердые частицы уплотняются и оседают во внутреннем барабане, а затем транспортируются и удаляются через выпускной конец декантера для твердых частиц. Фугат направляется в противоположный конец центрифуги и удаляется через выпускное отверстие для концентрата. В трехфазной центрифуге система перегородок встроена внутри центрифуги. Система перегородок предотвращает вытекание масла вместе с водой. Масло (жидкость более легкой фазы) собирается между двумя перегородками и снимается сверху.

Схема работы декантерной центрифуги:

Базовая операция включает в себя следующие части центрифуги и их функционирование:

Исходный материал поступает в центрифугу через входное отверстие подающей трубы на одном конце центрифуги.

Благодаря центробежной силе более тяжелые частицы проталкиваются через жидкость и собираются на внутренней стенке чаши; высокая скорость вращения чаши разделяет твердые и жидкие материалы

Непрерывное вращение чаши может осуществляться с помощью VFD (привод с регулируемой частотой).

Спиральный конвейер (скролл) внутри чаша вращается с несколько иной скоростью, чем чаша (дифференциальная скорость)

Спиральный конвейер непрерывно соскребает твердые частицы со стенок внутренней чаши и перемещает твердые частицы в направлении зоны разгрузки твердых частиц конической центрифуги.

Жидкость (концентрат) движется в направлении, противоположном направлению твердых частиц, благодаря закону Паскаля (или системе комбинированных трубопроводов), а также потому, что выпускной конец твердых частиц закрыт твердыми частицами.

Дифференциальная скорость центрифуги контролирует время удерживания твердых веществ; чем дольше твердые вещества находятся под действием перегрузки, тем суше становятся твердые вещества в процессе обезвоживания

Декантерные центрифуги для сгущения и обезвоживания осадка

Стоимость хранения, транспортировки и конечного использования или утилизации твердых биологических веществ может существенно повлиять на выбор декантерных центрифуг для выполнения функций сгущения или обезвоживания. Вообще говоря, уплотнение осадка перед обезвоживанием уменьшит объем резервуаров, необходимых для хранения, за счет удаления воды; обезвоживающие работы для удаления большего количества воды с получением более сухого материала осадка (источник: EPA – Центрифужное сгущение и обезвоживание твердых биологических веществ).

По данным ScienceDirect, при сгущении ила обычно концентрация твердых частиц в иле находится в диапазоне от 3% до 7%, что приводит к уменьшению объема на 80%. Несколько факторов определяют, достаточна ли система сгущения ила при обработке твердых биологических веществ. К ним относятся:

Типы осадка

Отходный активный ил (ВАС) / вторичный ил – (0,8-1,3% TS)

Имеет естественное отделение свободной воды (флоков) и легко отверждается.

Полимер практически не требуется. (*)(**)

* Традиционные декантерные центрифуги, используемые для сгущения осадка, могут работать с минимальным использованием полимера или вообще без него, но требуют более высокого энергопотребления или производительность оборудования ограничена. Другие технологии сгущения (вращающийся барабан, гравитационная лента, DAF) требуют использования полимера для получения концентрации твердых веществ 4-5%. **Загуститель осадка SHENZHOU обеспечивает концентрацию твердых веществ 4-5% без использования полимера, потребляет на 50% меньше энергии и увеличивает производительность по сравнению с традиционными декантерными центрифугами.

Первичный ил - (1,5-5% TS)

Твердые вещества тяжелые и легко затвердевают, но содержат коллоидный материал (мутный).

Трудно удалить мелкие частицы.

Обычно требуется полимер.

Переваренный ил – (1,5-3% TS)

Не легко настраивается;

Обычно требуется полимер.

Транспортные расходы в зависимости от тоннажа

Требования к проценту концентрации твердых веществ на свалках

Можно ли выбрасывать ил в отстойник

Утолщение осадка с помощью декантерной центрифуги перед процессом варочной обработки уменьшит размер варочного котла и может использоваться перед хранением осадка и внесением в жидкие почвы. В зависимости от использования продукта осадка (захоронение на свалке, внесение в почву или сушка), чем суше продукт, тем более экономически эффективным будет его хранение, транспортировка и утилизация.

Обезвоживание осадка

Механическое обезвоживание с помощью декантирующей центрифуги может привести к уменьшению объема на 95 % и концентрации сухих твердых веществ от 15 % до 35 % по сравнению с уменьшением объема на 80 % и концентрацией твердых веществ от 3 % до 7 % при операции только сгущения осадка. . За счет удаления большего количества воды и, таким образом, получения более сухого кека, обезвоживание обеспечит значительную экономию затрат на обработку, транспортировку и утилизацию.

К преимуществам обезвоживания относятся следующие (источник: EPA – Информационный бюллетень о технологии твердых биологических веществ по центрифужному сгущению и обезвоживанию):

Уменьшает объем, экономя деньги на хранении и транспортировке.

Устраняет свободные жидкости перед вывозом на свалку.

Снижает потребность в топливе, если остатки подлежат сжиганию или термической сушке.

Устраняет затопление и сток

Оптимизирует сушку воздуха и многие процессы стабилизации.

Чем больше работает оборудование в обезвоживающей центрифуге Centrisys, тем более точной становится настройка. Контроллер центрифуги не только автоматически запускает систему центрифуги, но и пакет управления позволяет оператору заранее выбрать, в каком режиме должна работать центрифуга. Декантерная центрифуга Centrisys обычно оптимизируется на 95 % в течение 45 минут после запуска. Ротодифф® Гидравлический обратный привод обеспечивает мгновенную обратную связь (посредством корреляции давления) об уровне твердых частиц в кеке более точно, чем это можно определить путем визуального наблюдения. После достижения желаемого давления гидравлический обратный привод Rotodiff поддерживает уровень твердых частиц в кеке, несмотря на изменение концентрации сырья с помощью встроенного пропорционального контроллера. Оператору установки придется время от времени наблюдать за фугатом и соответствующим образом корректировать полимер, но система остается оптимизированной при минимальном внимании оператора.

Производительность процесса. Муниципальный ил и ожидаемые результаты трудно полностью классифицировать из-за широких различий в различных процессах, а также вклада в биомассу в быту и промышленности.

Необходимо:

Определение характеристик осадка

Охарактеризовать оптимальные уровни производительности, ожидаемые от оборудования.

Определения осадка. Для более качественной количественной оценки эффективности необходимо установить ограничения и уточнить условия. Для всех типов осадка, как определено ниже, предполагается, что вклад промышленности составляет менее 20% от конечной концентрации обезвоженных твердых веществ и что используются традиционные процессы очистки сточных вод. Предполагается, что химические добавки (такие как перманганат калия, используемый для контроля запаха) не окажут существенного влияния на кондиционирование осадка.

Необработанный первичный:

Предполагается, что твердые частицы сырья выходят из нижней части первичного отстойника и, следовательно, имеют консистенцию 2–7% общего содержания. Для загущения перед анаэробным сбраживанием или перевозкой в ​​цистернах кек с содержанием 5–10% ts определяется при извлечении +95% и его легко получить.

Отходы активного ила:

Содержание сухих веществ в большинстве кормов варьируется от 0,4 до 2,0% общего веса. Утолщение осадка без полимера дает 4–6% кека при коэффициенте извлечения 85–90%. Полимер необходим при более высоком уровне извлечения и/или при загущении 7 – 10%. Обезвоживание и обезвоживание с высоким содержанием твердых частиц обычно происходит при уровне извлечения 90–95%.

Необработанный смешанный первичный/вторичный ил:

Различные комбинации смешанного первичного и вторичного ила обычно обнаруживаются в концентрации от 3 до 6% общего веса. Этот анализ предполагает смесь типов ила 50:50. Уровни извлечения +95% обычно достигаются при использовании полимера для всех режимов разделения.

Смешанный анаэробно переваренный ил:

Предполагая, что первичный и вторичный ил подается в варочный котел в соотношении 50:50, содержание твердых веществ при содержании 2–4% общего веса обычно приводит к характеристикам, обеспечивающим извлечение полимером +95%.

Аэробно переваренный ил:

Для аэробно сбраживаемого осадка обычно содержание твердых веществ в корме составляет 1–2,5 % общего веса. Полимер используется для разделения при степени извлечения 90 – 95%.

Словарь терминов, используемых в этом разделе

Что такое дифференциальная скорость центрифуги?

Дифференциальная скорость центрифуги представляет собой разницу между скоростью барабана и скоростью прокрутки.

Предполагая, что скорость чаши составляет 3000 об/мин.

Если прокрутка опережает дифференциальную скорость на 1 об/мин - скорость прокрутки равна 3001.

Если прокрутка отстает на 1 об/мин от дифференциальной скорости - скорость прокрутки равна 2999.

Декантерная центрифуга Centrisys может работать как с ведущей, так и с отстающей спиралью. Ведущий свиток движется быстрее чаши. Отстающий свиток движется медленнее, чем чаша. Эта инновационная конструкция спирали продлевает срок службы выпускных сопел как на чаше, так и на спирали. Преимущество для наших клиентов заключается в меньшем объеме обслуживания, поскольку спираль может работать как в режиме опережения, так и в режиме отставания.

Почему для обезвоживания осадка необходима дифференциальная скорость центрифуги?

Если предположить, что спираль имеет 15 наборов скребков и дифференциальную скорость, равную 1, твердые частицы, проталкиваемые через центрифугу (от входного отверстия до выпускного отверстия для твердых частиц), будут оставаться в центрифуге максимум 15 минут под действием силы перегрузки. Время удержания твердых частиц определяется разностью скоростей. Чем дольше твердые вещества остаются в центрифуге, тем суше они будут. Более низкая дифференциальная скорость приводит к более сухому кеку.

При увеличении дифференциальной скорости с 1 об/мин до 2 об/мин время удерживания твердых частиц сокращается вдвое. Итак, теперь вместо того, чтобы твердые частицы оставались в центрифуге под действием силы тяжести 15 минут, они остаются только 7,5 минут, что теоретически приводит к более влажному осадку, но более чистому фугату. При удвоении дифференциальной скорости количество твердых частиц внутри центрифуги уменьшается вдвое; появляется больше возможностей для осветления, в результате чего концентрат получается более чистым.

Дифференциальная скорость центрифуги жизненно важна для обезвоживания при расчете желаемого уровня сухости кека в зависимости от общей производительности критической операции. Опять же, более низкий дифференциал означает больше времени в центрифуге и приводит к более сухому кеку. Принимая во внимание, что более высокий дифференциал означает меньшее время пребывания в центрифуге, более влажное твердое вещество, но более чистый фугат и большую производительность в галлонах в минуту (галлонов в минуту).

Какой самый быстрый способ проверить правильность настройки дифференциальной скорости на декантерной центрифуге?

Самым быстрым индикатором правильно настроенной дифференциальной скорости является чистота фугата. Пока фугат прозрачный и чистый, дифференциальную скорость можно уменьшить, чтобы оптимизировать сухость твердых частиц осадка.

Невозможно увидеть сухость твердых частиц кека, но визуально можно сразу увидеть прозрачность фугата и отрегулировать его в зависимости от того, насколько чистым или грязным становится фугат во время оптимизации. Если при регулировке дифференциала фугат загрязняется или мутнеет, это указывает на то, что фактическая дифференциальная скорость слишком низкая. В центрифуге хранится слишком много твердых частиц, в результате чего фугат становится мутным и грязным.

Возможно, вы заметили, что центрифуга работает не так, как ожидалось, или твердые вещества слишком влажные, или фугат слишком мутный. Как отмечено в нашем видеоролике «Проверка калибровки дифференциальной скорости», вы можете внести временные изменения и проверить дифференциальную скорость, не останавливая процесс, выполнив следующие действия:

Запустите центрифугу и установите систему подачи в ручной режим.

Убедитесь, что давление бар низкое, менее 20 бар.

Перейдите на страницу управления кривой на панели управления.

Выберите Дельта N и введите большее значение, нажмите Enter.

Убедитесь, что введенное вами фактическое значение принято.

Фактический дифференциал должен измениться до заданного значения в течение 30 секунд.

Установите значение обратно на одно об/мин.

Убедитесь, что дифференциальная скорость изменилась до заданного значения (небольшое отклонение, например 0,5 об/мин, допустимо).

Это подтверждает, что регулирующий клапан и гидравлическая система реагируют.

Если фактическое число оборотов не реагирует, центрифугу необходимо будет откалибровать повторно.

Сбросьте значение Delta N до исходного значения.

Если у вас возникнут вопросы по повторной калибровке скорости вашей центрифуги, свяжитесь с Centrisys.

Важность балансировки декантерной центрифуги на рабочей скорости

Точно так же, как дифференциальную скорость центрифуги необходимо перекалибровать, если она выходит за пределы нормальных рабочих параметров, чашу центрифуги и шнек необходимо будет перебалансировать при определенных условиях. В этом разделе будут рассмотрены все тонкости балансировки центрифуги и то, почему важно выполнять балансировку на рабочей скорости.

Зачем балансировать декантерную центрифугу?

Несбалансированная декантерная центрифуга подобна несбалансированным автомобильным покрышкам. Когда шина разбалансирована, она ударяется о дорогу, что приводит к множеству проблем с производительностью, включая рулевое управление, скорость, безопасность и преждевременный износ деталей. Недооценивать возможности точной балансировки центрифуг — большая ошибка. Высокие вибрации вызывают преждевременное повреждение и износ деталей и конструктивных элементов центрифуги, что приводит к увеличению затрат на ремонт и ненужным простоям процесса.

Когда следует проводить балансировку декантерной центрифуги?

Балансировку декантерной центрифуги следует выполнять после капитального ремонта или реконструкции через 15 000–20 000 часов или в любое время, когда во время работы возникает повышенный шум и вибрация.

Какие части декантерной центрифуги необходимо сбалансировать?

Обычно чаша и спираль центрифуги сбалансированы. Каждый из них будет сбалансирован отдельно. Но затем они будут сбалансированы и протестированы вместе, чтобы убедиться, что они работают бесперебойно и соответствуют требуемым эксплуатационным характеристикам.

Где и как следует балансировать декантерную центрифугу?

Важно сбалансировать центрифугу на рабочей скорости. Центрифуги могут работать на очень высоких скоростях: в 2000–4000 раз превышающих скорость силы тяжести (так называемая сила тяжести). Единственный способ точно сбалансировать чашу и шнек центрифуги — это сбалансировать их при обычных рабочих скоростях.

Балансировать оборудование на высоких скоростях, как вы понимаете, не рекомендуется без должной защиты и протоколов. Вот почему в Centrisys мы разработали инновационный подход с нашим современным балансирующим бункером.

Центрифуги, отправленные в компанию Centrisys для ремонта или восстановления, а затем требующие балансировки, выполняются в нашем бункере для балансировки центрифуг. Это специальное помещение для магазина обеспечивает необходимую безопасность и защиту сотрудников и клиентов, которые приходят стать свидетелями работы. Оно не только обеспечивает снижение шума во время высокоскоростной балансировки, но и обеспечивает столь необходимую меру безопасности для наших операторов и специалистов по техническому обслуживанию.

Помимо безопасности нашей команды, наша бункерная яма для балансировки центрифуги имеет глубину 13 футов, ширину 20 футов и длину 40 футов. Для заливки бункера было использовано шестнадцать грузовиков бетона, чтобы обеспечить максимально прочную основу. Два 15-тонных крана перемещают чаши и барабаны центрифуги в яму и из нее. Выдвижная крыша из стали и бетона закрывает бункер во время работы балансира.

Балансировочный станок Schenck HM7U может балансировать на рабочих скоростях центрифуг диаметром 44 дюйма и более, а также работать с более тяжелыми роторами. Создание этого современного балансировочного бункера является естественным шагом для производства и обслуживания центрифуг следующего поколения.

Клиенты, которые не желают присутствовать при балансировке в нашем сервисном центре, могут отправить показания балансировки непосредственно им через доступ к веб-интерфейсу.

Точная балансировка центрифуги на рабочей скорости или выше является первым важным шагом для выполнения хорошо спланированной программы профилактического обслуживания. Это обеспечит бесперебойную работу декантерной центрифуги и сведет к минимуму ремонт и ненужные простои.

• Год создания
  --
• тип бизнеса
  --
• Страна / регион
  --
• Основная промышленность
  --
• Основные продукты
  --
• Предприятие юридическое лицо
  --
• Общие сотрудники
  --
• Годовое выпускное значение
  --
• Экспортный рынок
  --
• Сотрудничает клиентов
  --