Для чего служит сепаратор и где он устанавливается
Принцип работы сепаратора — назначение, классификация
Сепаратор – почти универсальная машина, которая предназначена для очистки и разделения жидкостей, а также твердых тел. Сепаратор может быть задействован для сбора, утилизации и переработки отходов и мусора. Понять детально, что такое сепаратор, просто: конструкция и принцип действия не являются сложными.
Сепаратор – что это такое
Сепаратор – это аппарат для разделения веществ. Работа сепаратора (от англ. separate – разделять) заключается в разделении жидкостей или их смесей. При этом жидкости на выходе не станут абсолютно чистыми, а будут иметь содержание изначальных компонентов или определенных фракций. Такой аппарат способен снизить количество твердых примесей в жидкости или отделить друг от друга жидкости с разной плотностью – масло и воду.
Конструкция изготавливается чаще всего в виде центрифуги, имеет размеры в широком диапазоне в зависимости от мощности и снабжается приводом, измерительными устройствами и органами управления.
Из чего состоит сепаратор, принцип работы
Почти всегда вне зависимости от того, для чего нужен сепаратор, материальная часть примерно одинакова:
Принцип работы сепаратора состоит в создании быстрого вращения, в результате чего под действием ряда сил выполняется разделение на составляющие.
В принципе действия сепаратора отсутствуют большие сложности. Подготовленная при необходимости среда подается в приемное устройство. Из него поступает в барабан. В результате работы двигателя барабан вращается. Под действием центробежной и центростремительной сил образуются фазы жидкости. Обладая различными характеристиками, они подаются в разных направлениях по конструктивным элементам барабана – в сторону выводного устройства. Через выводное устройство выполняется их съем независимо друг от друга.
В зависимости от назначения и размера целого аппарата размер и состав отдельных частей может изменяться. Барабан может отсутствовать, будучи замененным чашей в малых моделях либо состоять из десятков элементов в промышленных моделях под тысячи литров, а двигателя может не быть – может присутствовать ручной привод. Как выглядит сепаратор, не так важно.
После начала подачи вводимой жидкости устанавливается режим ее выхода. Чем сильнее крутится барабан, тем сильнее напор и тем глубже происходит очистка.
Устройство сепаратора интересно также особой опорой барабана. При любой скорости вращения барабана возникает ситуация, когда в разных участках полости образуется несимметричная в своем расположении масса. Это создает эксцентриситет прилагаемой нагрузки и может повлиять на конструктивную целостность барабана, особенно – промышленных моделей.
Проблема заключается в возникновении негативных колебаний барабана в опорных точках. Усиливающий фактор – погрешности при производстве, потому как при серийном выпуске сложно совместить оси инерции и вращения. В целом это приводит к появлению разрушающего резонанса. Следует его устранить, для чего сепаратор оснащается упругой опорой барабана: при вращении на любой скорости и любой загрузке барабан автоматически займет пространственное положение, в котором разрушающее действие от вращения отсутствует.
Размер и мощность диктует сложность конструкции. В домашнем хозяйстве используются аппараты с барабаном-чашей и слабым мотором, для промышленных нужд применяются тарельчатые модели с дизельными двигателями и собственной системой управления в отдельном шкафу. Именно цель и вещество определяют, как устроен сепаратор.
Для чего нужен сепаратор
Сферы применения – там, где требуется разделение на фазы с разными плотностями или очистка с высокой точностью по критерию размера частиц.
Где используется в уборке, утилизации, переработке
Для уборки помещений широко применяются моющие пылесосы сепараторного типа.
В утилизации задействуются сепараторы, основа действия которых основывается на характеристиках разделяемых частей:
Сепаратор также подходит для переработки различных продуктов и сред. Он успешно справляется с разделением на фракции отходов ферм, с сепарированием отходов на виды для дальнейшей глубокой обработки, трудится на очистке и переработке опилок и стружки (мебельная промышленность).
Сепараторы в химии и пищевой промышленности
Сепаратор в химии и пищевой промышленности:
Какие существуют виды сепараторов
Для чего предназначен сепаратор, можно понять после отнесения к той или иной категории, потому как в производственных условиях рядом могут располагаться несколько разных моделей.
По способам сепарации
По способу сепарации существует такая классификация сепараторов:
По принципу действия
Виды сепараторов по принципу действия бывают следующие:
Осветление применяется для жидкостей с небольшим количеством взвешенного твердого вещества, а для более насыщенного раствора используется декантер. Как сепаратор — это устройство также используется, но со своей спецификой.
По сфере применения
По назначению выделяются несколько категорий сепараторов:
Схема сепаратора
Как работают сепараторы молочные, видно по схеме:
То, из чего сделан сепаратор, может меняться в зависимости от рабочего вещества.
Принцип работы валковых дробилок — область применения
Инсинераторная установка для утилизации отходов
Промышленные пылесосы для уборки производственных помещений
Принцип работы пиролизной печи — как пользоваться установкой
Описание робота пылесоса — как он работает
Обращение с радиоактивными (ядерными) отходами — классификация РАО
Принцип действия магнитного сепаратора — как устроен, из чего состоит
Производство сыпучих материалов, независимо от их происхождения, требует получения на выходе продукции определенной чистоты. Это узаконено ГОСТами. Чтобы провести чистку, используют различного типа оборудование. Одно из них – магнитный сепаратор.
Магнитный сепаратор – что это такое
Это вид технологического оборудования. Его задача – очистить сыпучий материал от металлических примесей. Последние могут быть как из черного металла, так и из цветного. Поэтому в каждом конкретном случае применяются разные технологии очистки с применением магнитов определенной модификации.
Описание типов магнитных сепараторов
В каждой отрасли, где применяют сыпучие материалы, используют разного типа магнитные сепараторы. Они отличаются друг от друга не только формой, размерами, принципом работы, но и используемыми в них магнитами.
В основном применяют два из них:
Первые применяются, когда необходимо извлечь из сыпучей массы крупные размеры металлической примеси. Вторые дороже, и они более мощные. С их помощью можно извлекать как крупные фракции металлов, так и очень мелкие.
Существует классификация магнитных сепараторов. Чисто конструктивно они делятся на:
По типу очищаемого материала на:
По мощности магнитов на:
По направлению движения очищаемого материала или продукта;
Барабанного типа
Этот вид оборудования чаще других используется во всех отраслях промышленности. Он прост по конструкции, и его принцип работы основан на притягивании металлической примеси за счет установленного внутри барабана неподвижного магнита. То есть процесс очистки происходит за счет магнитного поля, которое образуется вокруг барабана.
Обычно его устанавливают, как основной элемент ленточных транспортеров, подключая к электродвигателю через редуктор. Сам процесс очистки происходит по следующей технологии:
Мокрого типа
Эта разновидность отличается от предыдущей тем, что используется для очистки сыпучих материалов, расположенных в воде. Этот способ применяется в горнодобывающем деле, где руда на очистку подается вперемешку с водой. Такая смесь называется пульпой.
Ее засыпают в бункер, где в нижней части установлен магнитный барабан. Он вращается, захватывая с собой частички металлической примеси. При этом сама руда при попадании на барабан все время переворачивается, что увеличивает качество очистки.
В сепараторах этого типа используют барабаны из не намагничиваемых материалов. Чаще это нержавеющая сталь, срок эксплуатации которой во влажной среде практически неограничен. Здесь также устанавливают электромагниты с переменным регулируемым напряжением. Это дает возможность увеличить качество очистки за счет регулировки силы магнитного поля. К примеру, если сыпучий материал подается в большом объеме, то силу действия магнита увеличивают до максимума.
Пластинчатые
Эта разновидность очищающих машин представлена несколькими моделями. Самая простая – это магнит, установленный в наклонный или вертикальный материалопровод, по которому перемещается сыпучий материал. Магнитный элемент прикрыт стальной пластиной, к которой под действием поля прикрепляются частички металла.
Сам сепаратор в материалопровод вставляется, как отдельный встраиваемый откидной элемент. Суть такой конструкции заключается в том, что пластину необходимо периодически очищать от металла. И делать это надо вручную.
Есть другой более сложный вариант. Его используют также для очистки сыпучих материалов, движущихся только по наклонной плоскости. Магнит устанавливают поверх перемещающейся продукции, чтобы она попадала в зону действия магнитного поля. Чисто конструктивно оборудование работает так:
Именно тип движения создает на поверхности пластины тонкий слой очищаемого материала. Установленному сверху магниту не трудно захватить даже самые мелкие металлические включения. Очистка сепаратора этого типа от металла производится с помощью вентиляции, к которой он подключен. Некоторые производители предлагают сепараторы с уже установленными внутри вентиляторами.
Еще один вариант, он относится к классу подвесных. Это все тот же сепаратор с магнитом, последний закрыт перемещающейся пластиной, он же сбрасыватель. Устройство обычно устанавливают на выходе ленточных или цепных транспортеров. Принцип работы тот же. Единственное отличие – отодвигающая в автоматическом режиме пластина, которая закрывает собой магнит. Назначение этого действия – ослабить магнитное поле, чтобы прилипшие металлические примеси отлепились и упали в специальный поддон.
Стержневые
Этот тип еще называют магнитными решетками. По конструктивным особенностям это просто решетка, состоящая из рамки и параллельно или крест-накрест расположенных магнитных стержней. Проходящая через них сыпучая продукция очищается от металлических крупиц, которые прилипают к магнитам.
Частота расположения стержней, расстояние между ними, их диаметр зависят от того, какой материал необходимо очистить. Сами элементы сепарации – это трубки из нержавеющей стали, в которых вмонтированы магниты.
Вихретоковые
В некоторых предприятиях, где применяются сыпучие материалы как сырье или готовый продукт, требуется очистка не черного, а цветных металлов. Поэтому были разработаны сепараторы, работающие по принципу вихревых токов.
Принцип работы такого станка заключается в том, что для сепарации продукта используется электромагнит. Он работает за счет индуктора, который создает переменное магнитное поле. В свою очередь крупинки цветных металлов, попадая в его действие, сами намагничиваются. То есть вокруг них создается собственное магнитное поле. Получается так, что оба поля начинают воздействовать друг на друга, отчего возникает сила, выталкивающая металлические примеси из очищаемой массы сыпучего материала.
Другие виды промышленных сепараторов
Кроме магнитных устройств в промышленности используются и другие:
Назначение магнитных сепараторов
Разобравшись, что магнитные сепараторы – это промышленное оборудование с единственным назначением – отделение металлической примеси от основного продукта, можно добавить, что без него сегодня не работают ни одни предприятия, в технологических схемах которых присутствуют сыпучие материалы.
В их устройствах используются магниты разных видов и типов. Для небольших производств, где существуют некоторые послабления к наличию металлических вкраплений в конечном материале, разрешается использование станков с магнитами постоянного действия.
Если требования жесткие, к примеру, это касается фармацевтики или объектов по производству пищевых продуктов, то в технологические цепочки устанавливают сепараторы с электрическими магнитами. Они более мощные, отсюда и практически нулевое содержание металла.
Где применяется
Область применения достаточно широкая:
Популярность применения магнитных сепараторов заключается в том, что это довольно-таки простые станки, с высоким уровнем эффективности отделения металлической примеси. В зависимости от отрасли используются разные виды оборудования с различными размерами и формами.
Устройство и принцип работы магнитного сепаратора
Все магнитные сепараторы работают по одному принципу – создают магнитное поле, которое воздействует на металл, притягивая к себе металлические частицы. В зависимости от силы действия магнита решаются основные технологические задачи.
Из чего состоит
Здесь необходимо рассмотреть каждый вид по отдельности. К примеру, барабанный. Это барабан, внутри которого установлен магнит. Он может быть постоянного действия или электрическим. К этой категории относится группа роликовых сепараторов. Они меньшего размера, располагают их по всей длине транспортера, что увеличивает эффективность очистки.
Стержневые – это рамка с разным количеством магнитных стержней. Сыпучая масса просто проходит сквозь решетку, оставляя на ней крупицы металлов.
Пластинчатые свое название получили за счет пластины, которая собой покрывает магнитное устройство. Назначение первой – создать возможность очистки поверхности от железных частиц.
Вихретоковые по своему устройству от других мало чем отличается. Обычно они барабанного типа. Главная в них деталь – магнитный индуктор, обеспечивающий создание магнитного поля переменного типа. Относится этот вариант к категории электрических сепараторов.
Очищение металла от мусора с помощью сепаратора
Сбор и переработка металлолома – один из доходных бизнесов, который сегодня процветает. Лидеры этой сферы деятельности внимание уделяют качеству лома. То есть потребителям, а это металлургические заводы, должен поставляться чистый черный металлолом, без цветмета и других примесей.
Поэтому установка в технологию сепараторов – важная часть успеха предприятия в борьбе за качество. Здесь требуется специальный подход, где решаются две основные задачи:
Поэтому в технологических схемах монтируют две разновидности сепараторов: вихретоковые и с постоянными магнитами.
Как очистить: технология и схема процесса
Процесс очистки делится на два этапа:
Первый – это когда поступивший на базу металлолом с мусором необходимо измельчить, для чего применяют дробилки, измельчители и другое оборудование.
Затем происходит разделение всей массы по фракциям. Каждая из них соответственно очищается от неферромагнитных кусков. Здесь важно учитывать, что цветной и драгоценные металлы составляют значительную прибыль предприятий. Поэтому на этапе отделения их из всей массы остального мусора производят с помощью вихретоковых сепараторов. А на первом этапе устанавливают обычные с постоянными магнитами.
Любое нарушение технологии приводит к снижению качества. Поэтому нужно точно соблюдать технологическую карту расстановки оборудования. Нельзя перепутать местами одну модель сепараторов с другой.
Изготовление фильтра в пылесос своими руками
Назначение и разновидности мусоросортировочных комплексов
Что такое моющий пылесос и как правильно им пользоваться
Назначение аквафильтра и его самостоятельное изготовление
Все о древесных измельчителях — описание, характеристики
Как сделать пылесос для строительной пыли своими руками
Виды сепараторов нефти и газа
Типы сепараторов
Сепаратор НГС или (в расшифровке) нефтегазовый сепаратор – оборудование, которое применяют предприятия химической и нефтяной промышленности с целью очистки материала от попутных газов и воды. Его основные функции:
Полученное в результате сырье используется для контроля гидравлического сопротивления, участвует в процессах расслоения готовой нефти и пены, образуемой при транспортировке.
Как работает НГС
Принцип работы нефтегазового сепаратора базируется на использовании гравитации, инерции или центробежной силы.
Сам метод, применяющий разделение элементов, называется сепарацией. Она происходит поэтапно – поток переводится из секции в секцию. Всего в устройствах любого типа может быть 3 или 4 секции. Разделение материалов в них выполняется при постепенном изменении температуры и давления (первая повышается, второе снижается).
Конструкция
Конструкция представляет собой металлический цилиндр, разделенный внутри на емкости. В качестве разделителей используются перегородки. Установка нефтегазового сепаратора НГС может быть вертикальной или горизонтальной. Для надежности фиксации на корпусе предусмотрены специальные опоры.
Выбор оборудования по способу установки (горизонтальный или вертикальный) зависит от характеристик рабочей среды, условий монтажа и пропускной способности системы сепарации.
Днище конструкции нефтегазового сепаратора оснащается патрубками и штуцерами – через них осуществляется закачка рабочей среды и подключается технологическое оборудование (регулирующее, контрольное, измерительное). В каждом из отсеков (емкости-секции) есть свои штуцеры, через которые выводятся разделенные нефть и газ.
Классификация нефтегазовых сепараторов
Таблица классификации нефтегазовых сепараторов делит их по 5 основным признакам. Наиболее важная характеристика – положение в пространстве или способ монтажа. Здесь – три варианта: вертикальные, горизонтальные и гидроциклонные. Подробнее особенности их исполнения рассмотрим чуть ниже.
Второй признак классификации – форма. Она может быть цилиндрической (чаще) или сферической (редко). В зависимости от числа фаз сепарации (очистки) емкости делят на двух- и трехфазные (только нефть и газ или нефть, газ и вода). Предпоследний признак классификации сепараторов НГС – принцип работы (центробежный, инерционный, гравитационный). Еще одна характеристика – уровень рабочего давления, здесь три класса:
Вертикальный
Устройство нефтегазового сепаратора вертикального типа: цилиндрическая конструкция с трубками для ввода и вывода материала (на входе – нефтегазовая смесь, на выходе – ее компоненты). Для предохранения системы и контроля ее безопасной работы корпус оснащен специальной арматурой и элементами отделения материалов.
Горизонтальный нефтесепаратор
Горизонтальный нефтегазосепаратор состоит:
Как и вертикальный сепаратор НГС, горизонтальная модель оснащается штуцерами для вывода потоков, трубкой, через которую осуществляется закачка, и люком для технического обслуживания.
Гидроциклонный
Гидроциклонное оборудование является разновидностью горизонтальной модели. В его конструкции предусмотрены 1-точные гидроциклоны – цилиндрические устройства с направляющей трубкой, тангенциальным вводом и блоком перекачки (перетока).
Как выбрать нефтегазовый сепаратор
При выборе устройства ключевое внимание стоит уделить назначению нефтегазового сепаратора. Отправные точки – тип и характер обслуживаемого нефтепродукта, объемы переработки, стойкость, давление в системе, температура.
Между двумя самыми большими классами – горизонтальными и вертикальными сепараторами НГС – надо выбирать с учетом условий будущей эксплуатации. Вертикальный вариант, например, демонстрирует большую эффективность, но обойдется дороже, потому лучше подойдет для предприятий с высокой производительностью технологических процессов.
НГС горизонтального размещения стоит дешевле, но дороже в обслуживании. Кроме того, она использует больше циклов сепарации: для повышения продуктивности устройств нефть подогревают, только потом смешивают (сепарируют) и понижают давление. Все это, впрочем, не мешает горизонтальным сепараторам пользоваться более высоким спросом (во многом благодаря эффективному балансу цены и производительности).
Заказать нефтегазовый сепаратор
Самый простой способ выбрать сепаратор НГС правильно – обратиться за помощью к специалистам. НПО «СпецНефтеМаш» изготавливает все классы емкостей и предлагает свою продукцию по оптимальным ценам. Чтобы получить консультацию по видам сепараторов НГС, ценам, классификации, срокам доставки, звоните нам в удобное время. Реквизиты для связи:
Мы ответим на любые вопросы и поможем найти оптимальное решение для конкретных условий применения в подходящей ценовой категории.