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    摘要:臥式虹吸刮刀卸料離心機(jī)是一種新型的離心機(jī),它將虹吸原理應(yīng)用于過濾式刮刀卸料離心機(jī),大大增強(qiáng)了離心機(jī)的過濾推動(dòng)力,這對(duì)于提高離心機(jī)生產(chǎn)能力及增強(qiáng)離心機(jī)分離效果都是重大的突破。對(duì)虹吸原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析,以實(shí)現(xiàn)該機(jī)型的國產(chǎn)化并替代進(jìn)口產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞:虹吸離心機(jī);虹吸原理;懸浮液;過濾速度

中圖分類號(hào):ＴＨ69　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Ａ

        臥式虹吸刮刀卸料離心機(jī)是利用旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)物料作高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力將兩種密度不同且互不相溶的液體與固體顆粒的懸浮液進(jìn)行分離的機(jī)械。它是德國ＫＲＡＵＳＳ ＭＡＦＦＥＩ公司的產(chǎn)品,開發(fā)三、四年后就有了系列產(chǎn)品,目前德國、法國和日本等國家都在生產(chǎn)并向提高技術(shù)參數(shù)、系列化、自動(dòng)化方向發(fā)展。我國目前對(duì)該機(jī)型的需求較大且主要靠引進(jìn)。因此,實(shí)現(xiàn)其國產(chǎn)化尤為重要。

        1　虹吸原理

        臥式虹吸刮刀卸料離心機(jī)與普通刮刀離心機(jī)相比增加了一個(gè)虹吸室和虹吸管裝置。過濾時(shí),濾液經(jīng)濾布通過轉(zhuǎn)鼓上的側(cè)孔流入虹吸室,由一根固定不動(dòng)的撇液虹吸管將虹吸室內(nèi)的濾液引出。撇液虹吸管外部與一液壓機(jī)構(gòu)連接,通過液壓調(diào)節(jié)撇液虹吸管位置來控制虹吸室內(nèi)的液面。設(shè)濾渣層的厚度為Ｈ′、過濾介質(zhì)兩邊的壓力差為Δｐ,則過濾速度ｖ=ｋ′ΔｐＨ′（式中ｋ′為比例常數(shù)）。即過濾速度ｖ與過濾介質(zhì)兩邊的壓力差Δｐ成正比,與濾渣層的厚度Ｈ′成反比。過濾虹吸刮刀離心機(jī)就是在過濾介質(zhì)的另一側(cè)采用虹吸原理,增加過濾介質(zhì)兩側(cè)的壓力差,從而提高過濾速度ｖ。因此,虹吸式刮刀離心機(jī)與普通過濾刮刀離心機(jī)相比,其優(yōu)點(diǎn)是顯著的。懸浮液的過濾情況分為兩個(gè)相繼發(fā)生的階段:懸浮液液面降到濾渣層表面和濾液在濾渣層中繼續(xù)降落。濾液連續(xù)通過阻力不同的濾渣層,即正常濾渣層和刮刀壓實(shí)的濾渣層（硬渣層）。不同階段的過濾時(shí)間須分別計(jì)算,同時(shí)考慮不同濾渣層的總阻力。在相同條件下,虹吸刮刀離心機(jī)過濾速度比普通刮刀離心機(jī)快,且根據(jù)各操作階段的不同要求,過濾、甩干、洗滌等速度也很容易調(diào)節(jié)。

                      

        從圖1可以看出,透過介質(zhì)的濾液全部進(jìn)入濾液室,濾液通過撇液管排出轉(zhuǎn)鼓,改變撇掖管位置即可控制虹吸室內(nèi)液面位置,即控制Ｈμ值。圖中Ｈ0 介質(zhì)以上液層高度;Ｈμ 虹吸室液面至過濾介質(zhì)的距離。虹吸式刮刀離心機(jī)的操作方式及其優(yōu)點(diǎn)是:

        （1）進(jìn)料階段　減少Ｈμ值（至少可以向虹吸室充濾液使Ｈμ為負(fù)值）,降低過濾速度以形成厚度較均勻的濾餅。

        （2）過濾階段　增大Ｈμ值,提高過濾速度,以提高單位時(shí)間處理量。

        （3）洗滌階段　減小Ｈμ值,降低過濾速度,使洗滌液緩慢通過濾餅,延長洗滌液在濾渣中的停留時(shí)間,減少洗滌液的消耗量、取得良好的洗滌效果、提高洗滌效率。

        （4）甩干階段　使Ｈμ達(dá)到zui大值,過濾推動(dòng)力zui大,獲得含液量低的濾餅。

        （5）過濾介質(zhì)再生階段　從外部向虹吸室沖洗液,沖洗液從濾液室經(jīng)過濾餅介質(zhì)流向轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)過濾介質(zhì)的反向沖洗,使過濾介質(zhì)恢復(fù)過濾性能。

        由上述可知,同普通刮刀過濾離心機(jī)相比,虹吸式刮刀離心機(jī)可通過調(diào)節(jié)虹吸管吸液口的位置來調(diào)節(jié)過濾速度而不必改變轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速,況且改變轉(zhuǎn)鼓速度是比較困難的。用虹吸刮刀離心機(jī)進(jìn)行分離粒度為20μｍ的白堊懸浮液的試驗(yàn),在分離因數(shù)為500、Ｈ0=47ｍｍ時(shí),當(dāng)Ｈμ=0（即與普通刮刀離心機(jī)一樣,無虹吸作用）,分離3Ｌ這種懸浮液需要50ｓ;當(dāng)Ｈμ=38ｍｍ時(shí),分離時(shí)間只需12ｓ。虹吸刮刀卸料離心機(jī)與普通刮刀卸料離心機(jī)相比,不僅有較高的生產(chǎn)能力和較佳的分離效果,而且對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng),可分離含中等顆?；蚣?xì)顆粒（0.01ｍｍ～5ｍｍ）的懸浮液,也可分離含短纖維（纖維長度小于4ｍｍ）的懸浮液,懸浮液的濃度范圍10%～60%。虹吸式刮刀離心機(jī)對(duì)懸浮液濃度或進(jìn)料量的波動(dòng)不敏感,操作中各工序的持續(xù)時(shí)間可任意調(diào)節(jié);還可對(duì)濾餅進(jìn)行良好的洗滌。

        2　結(jié)　論

        這種新型的離心機(jī)無論用于低溫還是較高的溫度（受料液蒸汽壓的限制）,工作都很穩(wěn)定。特別適用于需要充分洗滌以及固相含量低的場合。目前已用來分離聚丙西晴、維生素Ｂ、小蘇打、過硼酸鈉、磷酸鈣等多種物料。虹吸刮刀離心機(jī)隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展在其系列化、國產(chǎn)化的道路上正穩(wěn)步前進(jìn),在為國家節(jié)省大量外匯的同時(shí)也為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。