ИСТОРИЯ ДЕКАНТЕРОВ ФИРМЫ BROADBENT

Фирма BROADBENT разрабатывает и производит центрифуги уже с конца XIX столетия и на протяжении этого периода времени накопила огромный объем знаний в области технологических процессов и опыта в разработке и монтаже установок на промышленных предприятиях. Этот опыт сейчас используется для поиска и внедрения решений для всех проблем связанных с отделением твердых веществ от жидкостей, с которыми сталкиваются предприятия различных промышленных отраслей. Фирма BROADBENT может предложить технологические решения основанное на полном наборе наших центрифуг и систем для сепарации твердых веществ от жидкостей, в том числе на декантерных центрифугах различных типов.
В течение минувших 50 лет горизонтальные декантеры производимые компанией BROADBENT были необходимы для решения проблем с сепарацией твердых веществ от жидкостей в многочисленных технологических процессах во всем мире, в том числе для рыхлых химикатов на нефтеперерабатывающих заводах, фармацевтических предприятиях, установках для сепарации минералов, системах для переработки нефти и газа. Декантеры BROADBENT нашли также применение в секторах связанных с экологией, например для обезвоживания шламов и промышленных сточных вод.
Основные выгоды от применения декантерных центрифуг охватывают:

• Высокое содержание твердых веществ в сухаре удаляемом из центрифуги – низкая влажность сухаря,
• Низкое содержание твердых веществ в оттеке – превосходная рекуперация твердых веществ,
• Работа в непрерывном режиме,
• Высокая производительность,
• Минимальные требования по техобслуживанию и ремонтам,
• Несравнимая надежность механических элементов,
• Небольшая площадь пола для установки машины,
• Доступность полностью герметичных версий исполнения, непроницаемых для жидкостей и /или для газов.

Фирма Broadbent имеет свыше 135 лет опыта в технологиях сепарации материалов с применением центрифуг, а больше, чем 50 лет опыта в разработке, конструкции и запуске декантерных центрифуг.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ДЕКАНТЕРНЫХ ЦЕНТРИФУГ

Основным принципом работы декантерной является ускоренная седиментация под воздействием гравитационной силы. На чертеже (а) радом представлен простой осадочный резервуар с непрерывно перемещающимся скребком, зафиксированным с левой стороны резервуара и непрерывно удаляющим осаждающийся твердый осадок. Жидкость протекает над верхней кромкой скребка и покидает резервуар с правой стороны.

Согласно закону Стока, твердые частицы будут подлежать седиментации в резервуаре со скоростью, которая зависит от многих факторов, например от относительной плотности (удельного веса) твердого вещества и жидкости, размеров частиц и ускорения вызванного действием гравитационной силы.
Если резервуар преобразовать, как это представлено на рисунке (b), в конусообразный цилиндр представленный на рис. (с), а цилиндр вращать с большой скоростью вокруг его оси симметрии, возникнет большая центростремительная сила ‘G’, действующая как на жидкость, так и на твердые частицы.
Эта центростремительная сила заменяет силу тяжести, которая выступает в формуле закона Стокса, и приводит к очень быстрой седиментации тех частиц, которых плотность (удельный вес) превышает плотность жидкости.

Постоянно перемещающийся скребок из рис. (a) заменяется цилиндрическим червяком (с), который вытесняет твердые вещества наружу конусообразного конца цилиндра, что позволяет проводить сепарацию в непрерывном режиме. Таким образом, первоначальный осадочный резервуар превратился в декантерную центрифугу.

Постоянно перемещающийся скребок из рис. (a) заменяется цилиндрическим червяком (с), который вытесняет твердые вещества наружу конусообразного конца цилиндра, что позволяет проводить сепарацию в непрерывном режиме. Таким образом, первоначальный осадочный резервуар превратился в декантерную центрифугу.

ДЕКАНТЕРНЫЕ ЦЕНТРИФУГИ С МОНОЛИТНЫМ БАРАБАНОМ

Подаваемый шлам вводится в камеру с помощью фидера расположенного вдоль центральной оси машины, а твердые частицы осаждаются на дне пруда жидкости накопленной внутри камеры.

Благодаря применению редуктора, камера вращается со скоростью немного отличающейся от скорости червячного шнека, который передвигает твердые вещества вдоль стенок камеры, вне пруда жидкости, доводя их до конусообразного конца камеры, где находится выпускное отверстие для выгрузки твердой фазы. Очищенная жидкость (оттек) непрерывно переливается с противоположной стороны барабана через регулируемые перегородки дренажного канала.

WIRÓWKI DEKANTACYJNE Z JEDNOLITĄ KOMORĄ

В случае применения в качестве классификатора, декантерные центрифуги с монолитным барабаном могут извлекать из суспензии и селективно выводить наружу твердые частицы размером даже до 50 микронов, а также очень маленькие частицы величиной порядка одного микрона.

ДЕКАНТЕРНЫЕ ЦЕНТРИФУГИ С СИТОВЫМ БАРАБАНОМ

Этот тип декантера был разработан на основании версии с монолитным барабаном, а в данном случае сепарация выполняется в двух фазах. Во время первой фазы проводится осветление и седиментация раствора, точно так же, как и в декантерах с монолитным барабаном. Вторая фаза позволяет на дальнейшее обезвоживание материала оставшегося внутри машины, так, как материал перемещается вдоль части барабана с перфорированными стенками. Одновременно, по мере необходимости, твердый осадок может ополаскиваться во время перемещения вдоль ситовых стенок, а вымываемый оттек можно собирать отдельно.

Выгоды от применения декантерных центрифуг с ситовым барабаном:

• Производительность только в небольшой степени зависит от измененная параметров подаваемого материала,
• Первоначальный оттек и оттек от ополаскивания можно собирать отдельно,
• Дополнительный дренаж через ситовые стенки обеспечивает низкую влажность сухаря,
• Возможность промывки сухаря и сбора оттека от ополаскивания,
• Ограниченные потери продукта сепарации через отверстия ситовых стенок.

ТРЕХФАЗНЫЕДЕКАНТЕРЫ

С помощью трехфазных декантеров с монолитным барабаном предлагаемых фирмой Broadbent можно выполнять сепарацию шламов содержащих три типа веществ, например масло, воду и твердые частицы. В результате образуются три отдельных, непрерывных потока для отдельных компонентов шлама.

Такие декантеры особенно пригодны для применений, когда подаваемый шлам содержит довольно много твердых веществ – обычно свыше 5% сухой массы.

ипичные применения трехфазных декантеров:

• Осадки из дна резервуаров,
• Пальмовое и оливковое масло.

РАЗРАБОТКА И ПРОИЗВОДСТВО ДЕКАНТЕРОВ

Все декантеры фирмы Broadbent проектируются согласно стандартам BSI 2547 и ISO 9000, а также другим международным стандартам регламентирующим вопросы разработки и производства оборудования. Компания Broadbent является также производителем сертифицированным по стандартам ASME в области сосудов высокого давления. Наш главный производственный завод в городе Хадерсфильд (Huddersfield) в Великобритании оснащен всем оборудованием для производства вращающихся элементов из различных материалов и предназначенных для конструкций удовлетворяющих очень жестким требованиям для отдельных применений и технологических процессов. Барабан, шнек и корпус устройства могут быть выполнены их различных материалов, в том числе:

• Нержавеющая сталь,
• Дуплексная нержавеющая сталь,
• Мягкая сталь,
• Монель-металл,
• Сплав Хасетеллой,
• Титан
• Никель
• Инконел

Например, для обезвоживания терефталевой кислоты (PTA) применяются герметичные декантеры с монолитным барабаном выполненным из лучших сортов дуплексной стали, запроектированным для работы при сверхдавлении 10 барG и при температуре 200ºC. В свою очередь, титан применяется для высокотемпературного извлечения солей из насыщенных растворов или в других средах с высоким содержанием коррозионных веществ.

ТЕХОБСЛУЖИВАНИЕ И ПОДДЕРЖКА

В фирме Broadbent работает коллектив свыше 50 инженеров располагающих широкими знаниями и опытом во многих промышленных отраслях и отлично разбирающихся во всех вопросах связанных с применением центрифуг, как производимых фирмой Broadbent, так и другими поставщиками. Этот коллектив гарантирует всестороннюю помощь и поддержку, начиная со стандартного техобслуживания и поставки запчастей, через установку оборудования, пуск и обучение операторов, вплоть до сервисных договоров, охватывающих полный масштаб услуг на месте монтажа.

Сервисное отделение фирмы Broadbent (BCSL) может выполнить модернизацию оборудования и совершенствование технологического процесса вр всех аспектах связанных с применением центрифуг, поставляемых как фирмой Broadbent, как и другими производителями. Например, модернизация и оптимизация декантеров на заводе терефталевой кислоты (PTA) в Испании позволила повысить производительность декантеров на 40%, снизить объем работ по техобслуживанию и улучшить стабильность технологического процесса.

НОРМОРЯД УСТРОЙСТВ /ПРОФИЛИ БАРАБАНОВ

ТИПИЧНЫЕ ПРОФИЛИ БАРАБАНОВ ДЕКАНТЕРОВ

ВАРИАНТЫКОНСТРУКЦИИДЕКАНТЕРОВ

Герметичностьипродувкаазотом

Декантеры фирмы BROADBENT могут поставляться с различными системами уплотнений, позволяющими удержать все вредные химикаты внутри корпуса декантера. В случае, когда необходимая продувка установки азотом, фирма BROADBENT может поставить надлежащие системы, обеспечивающие удержание постоянного сверхдавления продувки и сохранение защитной газовой оболочки, а также оборудовать установку всякими необходимыми анализаторами газа, блоками управления и системами тревоги.

Герметичные декантеры для обеспечения газонепроницаемости паров

Для многих применений требуется подержание небольшого сверхдавления внутри корпуса декантера при одновременной защите от утечки опасных паров и жидкостей.

Доступны многие способы уплотнения, например:

• Лабиринтное уплотнения с барьером азота,
• Уплотнение с угольными втулками и с разъемными кольцами.

Декантеры работающие под давлением

Фирма BROADBENT имеет всесторонний опыт в проектировании и многолетней эксплуатации декантеров работающих под давлением. Для большинства типоразмеров центрифуг Broadbent доступны системы уплотняющих патронов, позволяющие поддержать внутри барабана давление до 10 барG. Для таких систем применяются высокопрочные двухсторонние механические уплотнения, а также уплотняющие панели позволяющие на мониторинг работы и контроль сохранности уплотнений.

Приводыиуправление

Для декантерных центрифуг BROADBENT применяются новейшие технологии приводов свысоким энергетическим к.п.д., а также современные системы управления основанные на программируемых контроллерах (PLC). Возможны различные варианты исполнения приводных систем центрифуг, в том числе:

• Приводы с переменной частотой вращения и с электронным управлением главным электродвигателем устройства,
• Механические и гидродинамические муфты с функцией блокировки, позволяющие использовать прямое сопряжение при полной скорости вращения,
• Приводы с переменной частотой вращения и с электронным управлением для редукторных адаптационных двигателей, если применяются.

Современные системы управления основанные на программируемых контроллерах (PLC) гарантируют:

• Блокировки в случае опасных ситуаций и мониторинг условий работы,
• Подключение к общезаводской системе управления,
• Доработку устройств под потребности клиентов для удовлетворения специфичным требованиям места установки оборудования.

Редукторы для работы с постоянной и переменной частотой вращения

Фирма BROADBENT выпускает целую серию разнообразных редукторов запроектированных и производимых самостоятельно компанией и предназначенных именно для декантеров. Конструкция таких передач удовлетворяет требованиям стандартов BS 5346 и AGMA и обеспечивает работу с различными фиксированными значениями коэффициентов передачи, что позволяет оптимизировать параметры декантеров применяемых для различных технологических процессов.

В случае, когда условия технологического процесса регулярно изменяются, электродвигатели с переменной частотой вращения могут быть сопряжены с редукторами с постоянным коэффициентом передачи. Такое решение приводит к образованию системы «адаптационного привода», для которого скорость перемещения материала внутри декантера можно плавно изменять с целью оптимизации параметров технологического процесса при изменяющихся условиях подачи перерабатываемого материала. По специальному заказу могут предлагаться также гидродинамические передачи с переменной частотой вращения на выходе и переменным коэффициентом передачи.

Антивибрационный узел (ACD)

Для некоторых применений (например ПВХ, терефталевая кислота – PTA) природные свойства обезвоживаемого материала приводят к возникновению скольжения во время перемещения твердых веществ, что в конечном счете вызывает высокочастотные вибрации шнекового конвейера и рост момента вращения, а в результате рост нагрузки на редуктор. Для избежания этого эффекта фирма Broadbent разработала целый ряд соответствующих «антивибрационных устройств», которые сглаживают существенные скачки момента вращения, снижают вибрации и повышают производительной декантера и его надежность.

Защитаотизноса

Отличающим свойством декантеров выпускаемых фирмой Broadbent является возможность нанесения (по мере необходимости) защитного покрытия из современных износостойких материалов на внутреннюю поверхность барабана устройства и на червяк шнекового конвейера. Такие покрытия обеспечивают многолетний срок службы декантера даже в случае очень требовательных применений, когда проводится обезвоживание сильно абразивных материалов. Центрифуги, выпускаемые фирмой Broadbent, как с монолитным, так и с ситовым барабаном, хорошо оправдаются во время работы с материалами вызывающими интенсивный износ элементов устройства, как например уголь, поташ, известь или буровой шлам из скважин для добычи нефти.

Кроме нанесения и набрызгивания высокопрочных поверхностных материалов, доступны также другие альтернативные технологии применения передовых износостойких материалов, в тем числе:

• высокоплотная корундовая керамика,
• карбид кремния (карборунд),
• нитрид кремния,
• карбид вольфрама

Промывка

Функции промывки отделенного материала доступны как для декантеров с монолитным, так и с ситовым барабаном. Новейшие разработки защищенные патентными свидетельствами позволяют более эффективно промывать материал внутри декантеров для более широкого масштаба применении, для которых существенным условием является промывка сухаря перед его выгрузкой из машины.

Добавлениехимикатовиполимеров

Для многих применений, когда декантеры применяются для сепарации сточных вод, процесс можно интенсифицировать путем добавления полимеров с целью флоккулирования мелких частиц твердого вещества. Такой метод повышает выход твердого материала и чистоту оттека. Оснастку для добавления химикатов можно установить на всех декантерах, либо как внешнее, или внутреннее оборудование.

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ПРОВЕРКИ ТЕХНОЛОГИИ НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗАВОДАХ

Лаборатория предлагает полный диапазон услуг для Клиентов, предполагающих, что применение центрифуг могут быть лучшим способом разрешения проблем отделения твердых веществ от жидкостей.

Оборудование лаборатории позволяет проводить следующие операции:

• Определение характеристик образцов полученных от Клиентов,
• Полный анализ свойств частиц произвольного размера и формы,
• Исследования в специально построенной тестовой камере с отсосом паров и оснащенной электрооборудованием с допуском для работы в Зоне 2 по взрывоопасности,
• Исследования могут проводиться на месте в лаборатории фирмы Broadbent, или, по заказу, на технологической линии клиента.

Для проведения испытаний на месте в лаборатории или на заводе клиента фирма BROADBENT располагает небольшими барабанными центрифугами периодического действия, а также целым рядом центрифуг непрерывного действия. Испытания могут также проводиться с применением декантерных центрифуг, в том числе:

Лаборатория технологических процессов является одним из ключевых подразделений фирмы BROADBENT и предоставляет возможность разрешать вопросы разделения материалов, с которыми сталкиваются пользователи центрифуг. Лаборатория помогает также предприятиям проводить анализы, как расширение масштаба производства повлияет на деятельность предприятия при использовании данных продуктов и технологических процессов. Для дискуссии о конкретных вопросах необходимо обратиться к компании BROADBENT.