Практическая работа «Изучение различных конструкций центрифуг и организация их ремонта»
Цель: Изучить классификацию центрифуг, способы ремонта.
Задание:
1. Внимательно прочитать теоретический материал.
2. Составить презентацию, представив по 1-3 центрифуги, в соответствие с представленной классификацией:
Слайд 1- В зависимости от технологического назначения
Слайд 2 - По основному конструктивному признаку
Слайд 3- По способу выгрузки осадка
Слайд 4- В зависимости от степени герметизации, взрывозащищенности и соблюдения специальных требований
Слайд 5- Выбранная центрифуга (для описания, конструкция, назначение, принцип дейстия)
Слайд 6 и т.д. Технология ремонта (фото с дефектами, таблицы дефектов и неисправностей)
3. Решите одну из производственных ситуаций: «Вы – механик цеха. Ваши действия по выяснению причин и устранению неполадки….»
А. Усилилась вибрация центрифуги.
Б. Появился шум, превышающий норму при работе центрифуги.
В. Повысился в результате работы нагрев центрифуги.
В этом задании Вам нужно выбрать одну из проблем и представить причины возникновения и способ устранения.
Вспомним!
Классификация центрифуг
В настоящий момент изготовляется большое количество центрифуг различных конструкций. Все они могут быть классифицированы по таким характерным признакам, как технологическое назначение, способ выгрузки осадка, конструкция опор и расположение оси ротора.
В зависимости от технологического назначения, или принципа разделения, различают следующие типы центрифуг:
1) фильтрующие — для разделения сравнительно грубодисперсных суспензий с кристаллической или аморфной твердой фазой, а также для отделения влаги от штучных материалов; применение таких центрифуг обеспечивает наименьшее содержание жидкой фазы в осадке и его эффективную промывку;
2) отстойные и осветляющие — для разделения плохо фильтрующихся суспензий, осветления суспензий небольшой концентрации, а также классификации суспензий по крупности и плотности твердых частиц;
3) разделяющие (сепарирующие) — для разделения эмульсий;
4) комбинированные, в которых сочетаются два принципа разделения — осаждение с последующей фильтрацией или фильтрация с последующим осаждением в центробежном поле.
По основному конструктивному признаку центрифуги бывают:
- с горизонтальным валом, имеющим жесткие или упругие опоры; ротор может быть расположен между опорами или на консоли (горизонтальные центрифуги);
- с вертикальным валом, имеющим жесткие опоры (вертикальные центрифуги);
- с наклонным валом, имеющим жесткие опоры (наклонные центрифуги);
- с вертикальным валом, имеющим упругую верхнюю опору и жесткую шарнирную нижнюю опору; ротор закрепляется на верхнем конце вала (вертикальные с подпертым валом и упругой верхней опорой);
- с вертикальным валом, подвешенным на верхней шарнирной упругой опоре; ротор закрепляется на нижнем конце вала (подвесные центрифуги с верхним приводом);
- с вертикальным валом, опоры которого помещены в общий жесткий корпус, подвешенный на трех колонках; ротор закреплен на верхнем конце вала (маятниковые центрифуги);
- с вертикально подвешенным длинным трубчатым ротором (вертикальные трубчатые центрифуги).
По способу выгрузки осадка центрифуги подразделяются на следующие типы:
- с ручной выгрузкой через верхний борт; осадок выгружают без применения специальных механизмов после полной остановки ротора;
- с ручной выгрузкой через днище — без применения специальных механизмов после полной остановки ротора;
- с ручной выгрузкой и разборкой ротора; осадок выгружается без применения специальных механизмов после полной остановки ротора;
- с контейнерной, или кассетной, выгрузкой — с помощью специальных съемных контейнеров, мягких или жестких кассет и т. п.;
- с ножевой выгрузкой; осадок выгружается ножом или скребком специального механизма на ходу при полном или уменьшенном числе оборотов ротора;
- с гравитационной выгрузкой (саморазгружающиеся); осадок выгружается под действием собственного веса во время остановки ротора;
- со шнековой выгрузкой — с помощью шнека, вращающегося относительно ротора непрерывно при непрерывной работе машины;
- с поршневой выгрузкой осадка толкателем, совершающим возвратно-поступательное (пульсирующее) движение вдоль оси ротора при непрерывной работе машины;
- с центробежной (инерционной) выгрузкой; осадок выгружается под действием центробежных сил непрерывно при непрерывной работе машины;
- с вибрационной выгрузкой; осадок выгружается непрерывно под действием колебаний вращающегося ротора;
- с вибрационно-поршневой выгрузкой; осадок выгружается непрерывно под действием колебаний вращающегося ротора и толкания осадка поршнем;
- с гидравлической выгрузкой; влажный осадок и жидкая фаза выгружаются через сопла или отверстия ротора при рабочей скорости последнего.
В зависимости от степени герметизации, взрывозащищенности и соблюдения специальных требований (модификации) различают следующие исполнения центрифуг:
- негерметизированное — без специальных уплотнительных устройств, изолирующих рабочие полости машины от внешней среды, с электрооборудованием обычного исполнения. Применяется для обработки нетоксичных, нелетучих, огне- и взрывобезопасных продуктов во взрывобезопасных производствах;
- негерметизированное со взрывозащищенным электрооборудованием — без специальных уплотнительных устройств, изолирующих рабочие полости машины от внешней среды, с электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении. Применяется для обработки нетоксичных, нелетучих, огне- и взрывобезопасных продуктов во взрывоопасных производствах;
- герметизированное взрывозащищенное — с изоляцией рабочих полостей машины от внешней среды, электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении и поддувом инертного газа под избыточным давлением от 0,01 до 0,1 кгс/см2 в полость кожуха. Применяется в огне- и взрывоопасных производствах;
- герметизированное — с изоляцией внутренних рабочих полостей кожуха от внешней среды и электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении. Применяется для работы под избыточным давлением более 0,1 кгс/см2;
- с обогревом или охлаждением — со специальными устройствами для подогрева (охлаждения) кожуха или ротора машины и с электрооборудованием в обычном исполнении;
- с обогревом или охлаждением — со специальными устройствами для подогрева или охлаждения кожуха или ротора машины и с электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении;
- капсулированное — вся машина, за исключением привода, помещена в герметичную оболочку;
- специальное — для работы в специальных условиях.
Принцип действия центрифуг
В различных отраслях промышленности для разделения неоднородных систем применяется метод центрифугирования. Он основан на воздействии центробежного силового поля на неоднородную систему, состоящую из двух или более фаз - суспензию (жидкость - твердое вещество), эмульсию (жидкость - жидкость), аэрозоли (газ - твердое вещество или газ - жидкость). В последнее время центрифугирование начали применять для разделения растворов и газовых смесей. В упрощенном виде центрифуга представляет собой быстро вращающийся вокруг оси пустотелый ротор. Суспензия (или эмульсия) загружается в ротор периодически или непрерывно. Продукты разделения выводятся из ротора также периодически или непрерывно.
В практике центрифугирования применяются два способа разделения жидких неоднородных систем: центробежное фильтрование и центробежное осаждение. В первом случае центрифуги изготовляются с перфорированным ротором, на внутренней стенке (обечайке) которого уложена фильтровальная перегородка — фильтрующие центрифуги, во втором — с отстойным ротором, имеющим сплошную обечайку — отстойные центрифуги. Изготовляются также комбинированные отстойно-фильтрующие центрифуги, в которых совмещаются оба принципа разделения.
При разделении суспензий в фильтрующих центрифугах в роторе под действием центробежной силы происходит фильтрация жидкости через фильтровальную ткань или металлическую сетку с одновременным отложением на последней частиц твердой фазы; жидкость проходит через сита и затем через отверстия в роторе выбрасывается в кожух центрифуги, а осадок выгружается либо во время вращения ротора, либо после его полной остановки.
При разделении суспензий в отстойных центрифугах твердые частицы, имеющие, как правило, больший удельный вес, чем жидкий компонент, осаждаются под действием центробежной силы на обечайке ротора в виде кольцевого слоя; Жидкий компонент также образует кольцевой слой, но ближе к оси вращения. Жидкость отводится из вращающегося ротора путем перелива через борт или с помощью отсосной трубы. Осадок выгружается на ходу или после остановки машины.
Разделение эмульсий происходит аналогично: у стенок ротора образуется слой тяжелой жидкости, а ближе к оси вращения — слой легкой жидкости. Центрифуги, предназначенные для разделения эмульсий, называются разделяющими центрифугами. Загрузка эмульсии и отвод тяжелой и легкой жидкостей из ротора такой центрифуги осуществляются непрерывно.