Højhastighedscentrifuge på skib: konstruktion og arbejde

en højhastighedscentrifuge er en type separator, der bruges på et skib til at fjerne forurening fra væsker som brændstof og smøreolier. Det er bydende nødvendigt at udføre denne behandling for at fjerne faste urenheder og vand, før de leveres til marinemotoren. Centrifugens opgave er således at fjerne fast forurening fra væske og fjerne uønsket væske (vand) fra nyttige væsker (brændstof).

arbejdsprincip

separationsprincippet for højhastighedscentrifuge afhænger af forskellen i den specifikke tyngdekraft af to forskellige væsker. For at forstå, lad os tage en bundfældningstank, hvor brændstof opbevares, og på grund af forskellen i tyngdekraften af vand og brændstof (vand er tungere) bliver vandet opsamlet i bunden af på grund af tyngdekraften.

matematisk kan denne proces repræsenteres af:

Fs = 6H D3 (PV-po) g

hvor Fs er adskillelseskraften, PV er tætheden af vand, po er tætheden af olie og “g” er tyngdekraften.

nu, hvis vi konverterer tanken til en konisk roterende genstand, vil gravitationsfaktoren g blive erstattet af centrifugalkraften lyr2 r, hvor lyr2 er vinkelhastigheden af rotation og r er den effektive radius.

Fs = liter/6 gange D3 (PV-po) liter 2 r.

nu vil adskillelseskraften være meget højere i centrifugen sammenlignet med en bundfældningstank.

konstruktion af Højhastighedscentrifuge:

grundlæggende komponenter i centrifugen er som følger:

udvendig ramme:

den udvendige ramme består normalt af støbejern, der understøtter de interne skål-og diskdele og bærer vandledning, fødeledning og udløbsledningsforbindelser.

skål og disk:

der er skåle inde i rammen, som kan være en solid samling, der fungerer ikke kontinuerligt og har plads nok til at tilbageholde det adskilte slam. Der kan også være et arrangement, hvor de øvre og nedre dele adskilles til udledning af det akkumulerede slam ved en kontinuerlig drift. Disse dele består normalt af rustfrit stål med høj spænding.

lodret aksel:

den lodrette aksel bruges til at omdanne den elektriske motorudgang til rotationsbevægelse til at rotere skålen med høj hastighed gennem tandhjul og vandret aksel eller bælte. Materialet, der anvendes til lodret akselkonstruktion, er en legering af stål.

vedhæftet gearpumpe:

en generel konstruktion af centrifuge består af en vandret akseldrevet tilsluttet forsynings-eller afladningsgearpumpe.

i nogle systemer kan en ekstern forsyningspumpe installeres i stedet for den tilsluttede pumpe.

den vandrette aksel eller bæltedrev:

den elektriske motor driver den vandrette aksel gennem koblingspuder og bruges til transmission af rotationsbevægelsen til skålmontering.

et specielt bælte med elastisk karakter anvendes i nogle modeller i stedet for vandret aksel, hvilket fjerner brugen af gearenheden. Det vandrette akselmateriale er en speciel legering af stål.

Spur gear:

et spur gear er placeret mellem de vandrette og lodrette aksler til overførsel af rotationsbevægelse. Disse gear er fremstillet af det specielle aluminiumbrons materiale.

kobling eller friktionspuder:

en elektrisk motor bliver overbelastet, hvis den er tilsluttet direkte til skålenheden til rotation af det samme, da den komplette samling er meget tungere. For at undgå dette installeres koblings-eller friktionspuder og tromle på den vandrette aksel. Normalt varierer antallet af puder fra 2 til 4 afhængigt af frekvensforsyningen til motoren
når motoren starter, bevæger puderne inde i tromlen sig gradvist ud på grund af centrifugalkraft og forårsager friktion i tromlens indre væg, hvilket resulterer i rotation af akslen og skålen gradvist uden overbelastning og beskadigelse af motoren og gearene.

automatisering:

bortset fra de mekaniske dele leveres den nyeste centrifuge med fuld automatiseringskredsløb, der involverer trevejsventiler, detektorer, skærme, transducere, magnetventiler, pneumatiske ventiler osv.sammen med et kontrolpanel, der sikrer, at centrifugen opfylder alle de kriterier, der kræves til drift i et ubemandet maskinrum.

typer af Centrifuge:

der er normalt to typer baseret på applikationen:

1) Purifier: når en centrifuge er indrettet til at adskille to væsker med forskellige tætheder, for eksempel vand fra olie, er det kendt som en purifier. Hovedkomponenten i purifier er korrekt størrelse gravity disc eller dæmning ring, som er ansvarlig for at skabe en grænseflade mellem olie og vand.

2) Clarifier: når en centrifugal er indrettet til at fjerne kun urenheder og en lille mængde vand, kaldes det som clarifier. Da det hovedsageligt bruges til, at væske for det meste faste urenheder skal fjernes, anvendes tyngdekraftskive ikke i klaringsmiddel; i stedet bruges en tætningsring til at holde urenhederne intakte, medmindre de er udtørret.

de grundlæggende operationer af clarifier og purifier er:

– den indeholder en stak disk nummerering op til 150 og er adskilt fra hinanden med et meget lille hul. En række huller er justeret i hver disk nær den udvendige kant, som tillader indtrængen af snavset olie.

– på grund af forskellen i tyngdekraft og centrifugalkraft bevæger den tungere urene væske (vand) og partikler sig udenfor, og lettere ren olie strømmer indad og adskilles.

– det opsamlede slam og urenhed kan udledes kontinuerligt eller med tidsintervaller, afhængigt af konstruktionen, automatiseringen og det indbyggede system

– i en renser, inden olien indføres, etableres vandforsegling, så oliefyld ikke skal strømme ud gennem det tunge væskeudløb

– i klareren er der ikke noget tungt væskeudløb til udledning af adskilt vand, hvorfor vandforsegling er unødvendig

– tilførsel af vand til hastighed og temperatur af foderet er yderst vigtigt for rensning. For normal olie er et trin oprensning nok, men for olie, der indeholder tungt slam eller katalysatorblanding, anvendes flere renseapparater i enten parallelle (foretrukne) eller serier for at få bedre resultater

– de nye tidsrensere/ klaringsmidler fjernes automatisk med et regelmæssigt interval (ved brug af timer og controllere. En udladningsdetektorer på slamsiden overvåger slamsiden og giver alarmsignal, hvis der opdages nogen abnormitet