Центробежная сепарация - декантерные центрифуги, ТРИКАНТЕРЫ и тарельчатые сепараторы. Часть 1

Что такое декантерная центрифуга?

Декантерная центрифуга – это технически сложное устройство, применяемое для непрерывного разделения жидкостей с различной плотностью и частицами твердого вещества, подаваемых насосами. Использование декантерной центрифуги обеспечивает быстрое и эффективное разделение материалов разной плотности и размера, что делает ее незаменимой в процессах производства, включая переработку нефтешламов, нефтехимию, промышленные стоки, пищевую промышленность и еще сотню других применений. Иногда, когда жидких слоев два, такие декантеры называют трехфазными декантерными центрифугами.

Трикантер и трикантерная центрифуга - это просто еще одно распространенное, хотя и не до конца верное, название трехфазного декантера. Ранее применялось в основном в отношении одного крупного немецкого производителя, зарегистрировавшего такую торговую марку латиницей, но постепенно термин трикантеры стали применять для всех декантеров, разделяющих поток на одну твердую фазу и две жидких.

Как устроены декантерные центрифуги?

Декантерные центрифуги применяется для разделения жидкостей и твердых веществ, а также для разделения неустойчивых эмульсий двух жидкостей с отделением все тех же твердых веществ. Принцип работы декантерной центрифуги заключается в создании за счет высокой центробежной силы области сильной гравитации, где жидкость с находящейся в ней взвеси разделяется на слои, именуемые фазы.

Основной элемент декантерной центрифуги - цилиндрический барабан с соосным винтовым конвейером, расположенным внутри. Вращение барабана приводит к движению различных компонентов смеси, подаваемых в центральную часть, по спирали внутри конвейера. Плотность компонентов различна, поэтому они перемещаются по диаметру барабана и занимают свою позиции на расстоянии от стенок барабана, зависящем от разницы в их плотности.

В результате происходит разделение смеси вдоль длины барабана, при котором высокоплотные компоненты (механические примеси, иначе именуемые взвесями или кеком) оказываются у стены, а менее плотные - ближе к центру.

Слой, собранный из кека собирается у внешней стенки цилиндрической части барабана декантера и, перемещаясь с помощью шнека в сторону конической части, постепенно уплотняется и покидает декантерную центрифугу в непрерывном режиме. А жидкий слой или два разделенных между собой жидких слоя (фазы) отслаиваются и выводятся через окна выпуска жидкой фазы ближе к центральному валу барабана декантера. Если слоев два, то зачастую такая декантерная центрифуга называется трикантером, хотя это не совсем верное использование термина. Важно отметить, что декантерная центрифуга может быть настроена для различных приложений и материалов, чтобы обеспечить максимальную эффективность разделения.

Самое простое объяснение работы декантерной центрифуги

Для простого обывателя работу декантерной и трикантерной центрифуги можно объяснить простым примером. На земле гравитация обозначается символом g и равняется единицы. На других планетах и звездах, где гравитация в разы выше, физические процессы расслоения и разделения, соответственно, протекают в разы быстрее, поскольку g там в разы больше (например, на солнце это число составляет более 27g).

Так вот, в современных декантерных центрифугах это число достигает немыслимых 3000g и даже выше. Любая твердая взвесь, находящаяся в воде, и медленно оседающая в стакане на подоконнике в декантере «падает вниз» за доли секунды.

Где применяются декантерные центрифуги

Декантерные центрифуги находят применение в различных промышленных процессах. Например, они могут быть использованы для утилизации жидких нефтешламов, разделяя их на углеводородную фазу, воду и кек. Установки, на основе декантеров, используют для переработки нефтесодержащих отходов из амбаров прудов-накопителей (куда сбрасываются, например, отходы НПЗ.

При обработке буровых растворов именно декантерные центрифуги выделяют из потока твердые частицы выбуренной породы и позволяют повторное применение дорогостоящих буровых растворов.

При работе на очистных сооружениях водоканалов ни одна технология, в том числе фильтр-прессы и отстойники, не могу опередить декантерные центрифуги по качеству отделения илов очистных сооружений от воды. А на очистных сооружения промышленных предприятий именно декантеры и трикантеры очищают воду от масел и других нефтесодержащих жидкостей, а также пыли, взвеси, окалины, песка и множества других твердых включений. А при работе с водой из артезианских скважин их применяют для извлечения глины и других взвесей перед химической очисткой.

Декантерная центрифуга – это и универсальное устройство в пищевой промышленности, где она используется для очистки и выделения масла из сырья, такого как оливки, подсолнечник, соевые бобы и другие, при разделении продуктов мясо-молочного хозяйства и, конечно, при пивоварении. Также декантерные центрифуги применяют для разделения сырья на комбикорма и концентраты.

В химической и фармацевтической промышленности центрифуги используются для очистки растворителей, извлечения компонентов из смесей, концентрирования и удаления воды, а также для разделения гормонов, белков, вакцин и других более сложных смесей.

Какие производительности обеспечивают декантеры

Низкие затраты на эксплуатацию - еще одно преимущество декантерной или трикантерной центрифуги. Одна декантерная центрифуга может перерабатывать в час от 1 до 150 и даже 200 кубометров эмульсий в двух-фазном исполнении (то есть жидкость-кек) и от 1 до примерно 25 кубометров в трехфазносм исполнении (жидкость=жидкость-кек), за счет чего могут быть существенно снижены затраты на эксплуатацию. А за счет отказа от отстаивания — высвободиться огромные площади под другие задачи.

Кроме того, ресурс декантера и трикантера при правильном обслуживании достаточно высок. На некоторых предприятия в России до сих пор стоят первые декантерные центрифуги, привезенные сюда еще во времена перестройки.