Сепараторы различных видов

Содержание.

1. Введение____________________________________________________3
2. Сепаратор – сливкоотделитель__________________________________6
3. Правила использования сепаратора_____________________________12
4. Техника безопасности________________________________________14
5. Заключение_________________________________________________15
6. Список используемой литературы______________________________16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Сепаратор (от лат. separator — отделитель) - аппарат для разделения механических смесей твёрдых или жидких тел, отделения от них примесей, удаления твёрдых или жидких частиц из газа.

Сепараторы различных  видов используют множество разнообразных  способов сепарации, основанных на разнице  в качественных характеристиках  компонентов в смеси: в размерах твёрдых частиц, в их массах, в  форме, плотности, коэффициентах трения, прочности, упругости, смачиваемости  поверхности, магнитной восприимчивости, электропроводности, радиоактивности  и других.

По принципу действия.

Сепараторы по принципу действия можно разделить на центробежные, центробежно-вихревые, центрифужные, магнитные, прессо-шнековые, вибрационные и отстойные.

Центробежные сепараторы в свою очередь разделяются на саморазгружающиеся сепараторы, сопловые сепараторы и сепараторы со сплошной оболочкой барабана. Центробежные, центробежно-вихревые сепараторы работают на использовании силы самого потока воздуха (газов). Сепарация осуществляется за счет действия сепарационного пакета, который направляет газожидкостный поток таким образом, что созданный  вихревой эффект отбрасывает из среды  газа на стенки сосуда капельную влагу  и мех. примеси. Является самым эффективным  методом очистки газа (воздуха)от влаги и мех. примесей без использования  фильтрующих элементов . Центрифужные сепараторы работают все по принципу вращения барабана под большой центробежной силой, в тысячи раз больше силы тяжести. Сепарация и седиментация происходят непрерывно и быстро. Приводятся в  действие при помощи электродвигателя двумя способами в современном  виде: 1. Через муфту-вал. Барабан  монтируется на валу и вращается  с более высокой скоростью  чем муфта электродвигателя. 2. Через  приводной плоский ремень соединяющую  прямым образом муфту электродвигателя и муфту вала, на которую монтируется  барабан сепаратора.

Сепарация в прессо-шнековых сепараторах представляет собой процесс из просеивания, фильтрации и прессования. Шнек вращается в цилиндрическом сите. Сито может иметь размер ячеек от 0,1 до 1,0 мм. Первичное вещество подается в рабочую часть сепаратора. В сите из частичек, имеющих размер больший ячейки сита, создается фильтрующий слой, который задерживает более мелкие частицы в жидкости. Лопасти шнека продвигают твердые частицы к выпускному отверстию. Поверхность сита очищена и образуется новый фильтрующий слой. Лопасти шнека очищают сито при каждом вращении и продвигают твердые массы к выпускному отверстию. Где твердые массы под давлением шнека обезвоживаются и спрессовываются в твердое вещество. Давление в первой части сита низкое, но оно увеличивается по мере возрастания концентрации твердых веществ в выходящем продукте. Сила трения твердой заглушки в цилиндрическом раструбе и двойной заслонки регулятора выходного отверстия создает противодавление.

По сфере использования.

Также аппараты для сепарации  различают по сфере использования: встречаются сепараторы, которые  можно использовать исключительно  на пищевых производствах, либо в  процессах разделения сельскохозяйственных продуктов или только для сепарации  медицинских препаратов. Встречаются  и сепараторы общего использования, которые можно использовать для  широкого круга задач. Существуют также  газожидкостные сепараторы предназначенные  для разделения газожидкостного  потока, которые используются в нефтяной и газовой промышленности.

Использование сепараторов.

Животноводство

Прессо-шнековый сепаратор  используется в животноводстве для  разделения навоза. Транспортировка  фракций облегчена: твердая фракция  транспортируется в прицепе, жидкая фракция перекачивается по трубам.

Пищевая промышленность

Пищевые сепараторы. Используются для отделения сливок от молока, творога от сыворотки и пр.

Пищевая промышленность/производство спирта

При производстве спирта, в  качестве отходов, вырабатывается огромное количество барды от 300 м³/сутки. Спиртовая барда, отправляемая в отстойники и на поля фильтрации, является серьёзной проблемой, загрязняя окружающую среду.. Прессо-шнековый сепаратор способен справиться с этой проблемой. Спиртовая барда, поданная на сепаратор разделяется на твердую фракцию (кек) и на жидкую фракцию (фугат). Твердая фракция используется для корма животных в чистом виде либо отправляется на производство комбикормов.

Горное дело и  добыча полезных ископаемых

Для обогащение и очищение руды от пустой и ненужной породы используются различные сепараторы. Для металлической  руды подходит электрическая, магнитная  и химическая сепарации.

Сельское хозяйство

При сборе зерна получается смесь из зёрен, шелухи, стеблей, листьев  и различного природного и андрогенного мусора. Для очистки производимого  продукта (например, муки) применяется  воздушные, центробежные и вибрационные.

Медицина

При изготовлении фармакологических  препаратов применяются разнообразные  аппараты для очищения от побочных продуктов производства. Также сепарация  используется для разделения биологического материала (крови, лимфы и др.) на различные фракции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сепараторы - сливкоотделители

Действие сепараторов  основано на использовании центробежной силы, образующейся в барабане при  вращении, для отделения жира от плазмы молока. Скорость выделения  жировых шариков зависит от свойств  и качества молока и условий сепарирования.

По назначению сепараторы можно разделить на сливкоотделители (концентраторы), молокоочистители (кларификаторы), нормализаторы (стандартизаторы) и  гомогенизаторы (кларификсаторы). Имеются  сепараторы, отделяющие белковый сгусток  от сыворотки. Их применяют большей  частью при производстве творога. Каждый из перечисленных сепараторов, за исключением  молокоочистителей, кроме основной функции — сливкоотделения, нормализации молока по жиру, гомогенизации, производит также и очистку молока.

Наибольшее распространение  и значение имеют сепараторы-сливкоотделители. По виду барабана они бывают открытыми, полугерметическими и герметическими.

В открытых сепараторах молоко поступает самотеком и продукты сепарирования (сливки и обезжиренное молоко) по выходе из барабана имеют непосредственный контакт с воздухом. В полугерметических сепараторах молоко также поступает самотеком, но продукты сепарирования отводятся по закрытым трубопроводам. В герметических сепараторах поступление молока и отвод продуктов сепарирования происходят по закрытым трубопроводам. Полугерметические и герметические сепараторы бывают только приводными, а открытые – ручными и приводными.

Открытые сепараторы. В колхозах и совхозах большею частью используют открытые сепараторы. Все сепараторы состоят из следующих основных частей: барабана, где происходит отделение жира от плазмы молока; механизма, поддерживающего и вращающего барабан; сборников для цельного молока, обезжиренного молока и сливок; станины, на которой смонтированы все пере­численные части. Механизм сепаратора приводится в действие от рукоятки, насаженной на валик с большим зубчатым колесом (рис. 1). Последнее передает вращение малому зубчатому колесу, расположенному на другом валу. Это колесо вращается в несколько раз (11,5 раза) быстрее большого. На этом же валу находится и бронзовое винтовое колесо, которое передает движение вертикальному валу-веретену, вращающемуся намного (в 14,6 раза) быстрее винтового колеса. Поэтому при вращении рукоятки со скоростью 45 об/мин веретено, на котором сидит барабан, будет делать 7500 об/мин. Следовательно, и барабан будет вращаться с этой же скоростью.

Веретено имеет шарикоподшипник  и подпятник. На верхнем подшипнике находится пружинный амортизатор. Подпятник установлен в винте, которым  можно изменить высоту веретена и  барабана. Приводной механизм помещен  в станине, расположенной на подставке. Сепаратор имеет звонок,   находящийся  в рукоятке.

                

Рисунок 2 –  Барабан  сепаратора в разрезе

В барабане (рис. 2) различают следующие части (рис. 3): днище с центральной трубой, которая представляет собой одно целое с днищем и имеет резьбу для гайки, у многих сепараторов в нижней части трубки помещена шпилька, которая входит в прорезь веретена; резиновое кольцо, которое создает герметичность барабана; крестовина, или тарелкодержатель, надевается на центральную трубку днища, положение его на основании днища фиксируется штифтом крестовины. Служит для направления и распределения молока в течение его пути в барабане и для удержания тарелок в определенном подвижном положении; тарелки (нижняя и средние) предназначены для равномерного распределения тонким слоем молока, поступающего из центральной трубки через крестовину.

Тарелки ручных сепараторов  имеют по три отверстия, а приводных  — по четыре, соответственно числу  отверстий крестовины. После постановки тарелок на крестовину отверстия  составляют три (четыре) вертикальных канала, по которым молоко движется вверх, постепенно растекаясь по межтарелочному пространству. Чтобы тарелки не прилегали  плотно одна к другой, на них сделаны  напайки. Нижняя тарелка имеет напайки  с двух сторон и этим отличается от других.

Рисунок 3 –  Основные детали сепаратора:

А — барабан: 1 – днище  с полой трубкой; 2 – резиновое  кольцо; 3 – тарелкодержатель;

4 – нижняя тарелка; 5 –  средние тарелки; 6 – верхняя разделительная  тарелка со сливным отверстием; 7 – крышка барабана; 8 – зажимная  гайка; 

Б — веретено (вертикальный вал):            1 – червячная нарезка веретена; 2 – пятка веретена с шариком; 3 – винт подпятника с контргайкой; 4 – упорный хомутик; 5 – горловой подшипник с пружиной; 6 – крышка горлового подшипника; 7 – прорезь для насадки барабана.

Иногда тарелки пронумерованы: 6 — верхняя разделительная тарелка (отверстий не имеет) служит для отделения  сливок от обезжиренного молока. В  горловине она снабжена припаянной планкой с подвижным, регулирующим жирность сливок винтом. На наружной поверхности  тарелка имеет три ребра, на которые  ложится кожух или крышка барабана. В пространство, образованное между верхней разделительной тарелкой и крышкой, поступает обезжиренное молоко, которое переходит через прорезь, имеющуюся в крышке барабана, в предназначенный для него сборник. Сливки оттесняются к центральной трубке и, поднимаясь вверх под разделительной тарелкой через отверстие сливочного винта, расположенного на ней, выливаются в другой сборник (для сливок).

Крышка, как и днище, массивная, сделана из прочной стали. Крышка заходит своим выступом на нижнем крае в вырез, находящийся в днище. В месте соединения днища и  крышки прокладывается резиновое кольцо во избежание просачивания молока из барабана. Гайка служит  для прочного соединения всех частей барабана. Гайки  больших сепараторов имеют обратную резьбу.

Сепаратор имеет приемник для цельного молока, снабженный краном, поплавковую камеру с поплавком, регулирующим поступление молока в  барабан, два сборника с отводом  для обезжиренного молока и сливок. Станина сепаратора отливается из чугуна и служит для прикрепления механизма, к рабочей части сепаратора. В  станине находится приводной  механизм. Нижняя часть камеры заполняется  маслом для автоматической смазки механизмов сепаратора.

Полугерметические и герметические сепараторы.

 Особенность этих сепараторов  заключается в том, что они  не образуют пены при сепарировании,  так как из барабана удаляются  воздух и газы.

Наибольшее распространение  получили полугерметические сепараторы, в которых молоко из поплавковой камеры по центральной трубке попадает в тарелкодержатели и нижнюю камеру его, откуда оно поступает в пакет тарелок. Пакет заканчивается разделительной тарелкой, под которую устанавливают еще одну верхнюю тарелку. Между разделительной и верхней тарелками образуется камера, где расположен напорный диск для сливок. Вверху крышки барабана имеется горизонтальная перегородка с вертикальными отверстиями для прохода обезжиренного молока.

Между перегородкой и крышкой  образуется камера для напорного  диска, нагнетающего обезжиренное молоко, а между трубками напорных дисков — проход для обезжиренного молока.

Характерной особенностью современных  сепараторов является их универсальность. 

Рассмотрим основные технические характеристики сепараторов-сливкоотделителей

Назначение: Предназначены  для отделения сливок у предварительно подогретого до 40...45 ºС молока или  холодного молока.

Основные моменты которые  целесообразно принимать во внимание при выборе: Производительность по полному обезжириванию обычно на 30% меньше производительности сепаратора в режиме нормализации молока.

Нормализация: Все сепараторы укомплектованы системой ручной нормализации. Устройство автоматической нормализации - сложное инжиниринговое решение  которое обеспечивает требуемую  точность нормализации только при обеспечении:

-       постоянства  потока молока

-       постоянства  температуры молока на входе

-       постоянного  давления на выходе

Поэтому, приобретение автоматических систем нормализации молока целесообразно  рассматривать в комплексе с  приобретением ПОУ.

При рассмотрении систем нормализации следует учитывать что системы  нормализации бывают:

-       нормализация  молока в пределах от уровня  полного обезжиривания до уровня  базовой жирности сырья

-       система  с нормализацией молока и сливок  условно высокой жирности

-       система  нормализации молока и сливок  низкой жирности

-       система  с "подменой" жировой фазы  когда натуральные сливки отводятся  для производства высококачественных  продуктов, а рекомбинированные  сливки вводятся взамен.

-       прочие  системы нормализации с наличием  одной или нескольких линий  подачи добавок в поток нормализованного  молока.

Потери: Современные сливкоотделители нивелируют потери молока путем управления разгрузками с использованием расходомеров, программируемых систем автоматизации  процессами частичных и полных разгрузок