在工程实践中,选择最合理的离心机机型是保证用户理想的使用效果、合理进行设备一次性投资和实现较低运行成本的关键。通常,离心机的转鼓直径、长径比、转速、分离因素能够反映离心机的性能,是体现离心机规格的重要参数,但是,当考虑离心机的处理能力时,认为仅仅考虑以上参数是不够的。针对离心机机型选择的几个重要参数,下面介绍了: (1)脱水体积;(2)物料的液相部分在离心机内的停留时间;(3)物料的固相部分在离心机的“沙滩”部分的停留时间;(4)分离效果与转速差Δn的关系,这4个概念和相关的计算说明。
只有这些参数选择的合理,才能确保离心机的选用是合理、可靠的。
1.脱水体积
离心机转鼓内圆柱部分的脱水体积是指进入转鼓部分的液体的总容量,也可以理解为离心机实际的体积。脱水体积的大小直接决定了物料在离心机内的停留时间,进而决定了离心机的处理能力。用户在买离心机时,既不是买它的转鼓直径,也不是买它的长径比,更不是买它的电功率的大小,实际上买的是这部分脱水体积。脱水体积的大小才是脱水能力的最重要的参数。它是转鼓直径、长径比等诸多参数的最终结果,是离心机处理能力的核心参数。
现以某离心机为例进行说明。
计算圆柱部分的脱水体积应考虑:转鼓圆柱体积部分的长度 L(m),转鼓内半径r e (m)及非液环区半径r i (m), r i 可按r e 的60%考虑。
某离心机 D max (最大转鼓直径)=470mm
r max (最大转鼓半径)0.235 (r e )
r i =60%×0.235=0.141m
L cyl (圆柱部分的长度)=1.23m
脱水体积为:
( π×r 2 e ×L cyl ) -(π×r 2 e ×L cyl )=(3.14×0.235 2 ×1.23)-(3.14×0.141 2 ×1.23)= 137 L
2.物料的液相部分在离心机内的停留时间
停留时间即液体从进入转鼓直到排出前所保持的时间。停留时间越长,达到的固液分离效果越好,从而絮凝剂的耗量越少。
物料的液相部分在离心机内的停留时间R t 的计算公式为:
R t (s)=3600(s)*btdw/Q
式中,Q为进料流量,L/h;btdw为转鼓总的脱水体积L。
3.物料的固相部分在离心机的“沙滩”部分的停留时间 R t
物料的固相部分在离心机的“沙滩”部分的停留时间 R t 越长,越容易获得较高的泥饼干度。停留时间决定于“沙滩”部分的长度,而“沙滩”部分的长度取决于转鼓圆锥角度、
液面高度等离心机结构因素。
4. 分离效果与转速差Δn的关系
总的转鼓容量 =146L(装备了直径310mm的可调溢流堰坝)
污泥进料点:从液相出口100mm处
输入流量:22m 3 /h
A to B =转鼓的液相在排出前经过的距离,它将是:
① Δn=0 100:13×3.14×0.47=11m
② Δn=10 11+(10×3.14×9.47)=25m
由此可见,随着Δn 的增大,液相在被排出离心机之前经过的路径将增加,从而可以获得更好的液相参数,即分离效率。
由上述物料的固相部分在离心机的“沙滩”部分的停留时间 R t 的分析中可以知道,Δn的增大会减少固相部分在离心机的“沙滩”部分的停留时间R t ,从而降低泥饼的干度。这是一个矛盾的两方面,片面强调其中任何一个方面都将影响离心机对物料的处理效果。
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