بنية ومبدأ عمل جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي:
جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي هو جهاز تفريغ حلزوني. يتكون بشكل أساسي من ناقل حلزوني ووحدة تفاضلية مزودة بأسطوانات دوارة متماثلة، حيث تدور الأسطوانات الدوارة حول محورها، بينما يدور المحور السفلي قليلاً حول محور الدوران. عند فصل المعلقات في جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي، يُنقل السائل المعلق إلى الأنبوب عبر محور الدوران، ثم يُقذف مباشرةً إلى تجويف الأسطوانة الدوارة بفعل قوة الطرد المركزي التي تجعل الأسطوانة تدور بسرعة عالية. ينتج عن دوران الأسطوانة بسرعة عالية قوة طرد مركزي قوية تدفع جزيئات الطور الصلب بكثافة الطور السائل على الجدار الداخلي للأسطوانة لتشكيل طبقة صلبة (تُسمى طبقة الحلقة الصلبة). أما الماء، نظرًا لصغر كثافته وضعف قوة الطرد المركزي، فإنه لا يستطيع سوى تشكيل طبقة سائلة داخل طبقة الحلقة الصلبة، تُسمى طبقة الحلقة السائلة. بسبب اختلاف سرعة اللولب والأسطوانة في جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي، تنشأ حركة نسبية (أي فرق في السرعة)، ويستغل جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي هذه الحركة النسبية بين اللولب والأسطوانة لتحريك طبقة الحمأة ببطء في طبقة الحلقة الصلبة. عند نهاية دوران الأسطوانة، وبعد المرور بالمنطقة الجافة، يُصرّف السائل من طبقة الحلقة السائلة، الذي وزّعته الدائرة الدوارة، باستمرار من منفذ الفائض إلى الأسطوانة لتشكيل سائل الفصل.
يتكون جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي من دوارين، أحدهما يُسمى الأسطوانة، والآخر يُسمى اللولب. عند دوران الأسطوانة بسرعة عالية، تدور المواد الموجودة داخلها معها وتتأثر بقوة الطرد المركزي. يُثبّت عمود الأسطوانة على جدارها الداخلي، ويكون دوران اللولب داخل الأسطوانة إما أقل من سرعة دوران الأسطوانة (في حالة التروس التفاضلية الكوكبية) أو أعلى منها (في حالة التروس التفاضلية الخطية). عند المخرج، تعتمد سرعة الدوران التفاضلية للأسطوانة الخارجية واللولب على سرعة المحرك الرئيسي والمحرك المساعد ونسبة نقل التروس التفاضلية.
الميزات الرئيسية لجهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي:
1. يتوافق التصميم والتصنيع القياسيان لأجهزة الطرد المركزي مع المواصفات القياسية مثل JB/T502-2004 عامل التفريغ الحلزوني و JB8525-1997 معايير السلامة لأجهزة الطرد المركزي.
٢. تتميز هذه الآلات الطاردة المركزية بسرعة عالية، ومعامل فصل عالٍ، ونسبة قطر كبيرة. عادةً ما تتجاوز سرعة دوران هذه الآلات، ذات قطر الأسطوانة الأقل من ٥٣٠ مم، ٣٠٠ دورة في الدقيقة، ويزيد معامل الفصل فيها عن ٢٥٠٠، ويمكن أن تصل نسبة القطر إلى ٥. ومن بينها، تبلغ السرعة القصوى لآلة الطرد المركزي LW250X1000-N ٥٤٠٠ دورة في الدقيقة، ويمكن أن يصل معامل الفصل فيها إلى ٤٠٠٠.
3. جهاز طرد مركزي أحادي من هيروكو ذو قدرة معالجة عالية. يبلغ قطر جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي 250، 300، 355، 400، و500 مم. تعتمد سلسلة أجهزة الطرد المركزي الهابطة على أحدث نظريات الموائع، مع مراعاة أحدث التصاميم الهيكلية الأجنبية، مما يمنحها قدرة معالجة كبيرة وكفاءة فصل عالية.
4. يتميز جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي بانخفاض الاهتزاز والضوضاء، وقوة تحمل عالية. تستخدم هذه السلسلة من محامل أجهزة الطرد المركزي محامل مستوردة، تتميز بدقة عالية وقدرة تحمل عالية ودقة تصنيع مكونات عالية. كما أن أداء جهاز الطرد المركزي، وانخفاض مستوى الضوضاء، وتنوع خصائصه يتجاوز المعايير الوطنية.
٥. تتميز أجهزة الطرد المركزي الحلزونية الأفقية بتعدد وسائل الحماية، مما يجعلها موثوقة. تُجهز هذه السلسلة من أجهزة الطرد المركزي عادةً بحماية من الحمل الزائد التفاضلي أو أجهزة حماية من تقييد حركة الدمى. ويمكن أيضاً، حسب الحاجة، إضافة وسائل حماية أخرى مثل الحماية من الاهتزازات، ومراقبة درجة الحرارة والحماية منها، وضبط التغذية.
٦. يتميز أداء نظام الطرد المركزي الحلزوني الأفقي بالموثوقية. تستخدم هذه السلسلة من أجهزة الطرد المركزي التفاضلية عادةً تروسًا كوكبية تفاضلية، ويمكن اختيار نظام سرعة هيدروليكي متغير حسب الحاجة. تستخدم أجهزة الطرد المركزي التفاضلية عادةً علامات تجارية محلية معروفة. تتميز هذه الأجهزة بدقة تصنيعها وأدائها الجيد وتشغيلها الموثوق.
100
٧. أداء منع التسرب ومقاومة الانفجار في جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي. في حالات الفصل الخاصة، مثل فصل المواد القابلة للاشتعال والانفجار، تتوفر تصاميم ونماذج خاصة لمنع التسرب ومقاومة الانفجار. يبلغ العمر الافتراضي لمنع التسرب الميكانيكي ٨٠٠٠ ساعة، بينما يتجاوز عمر منع التسرب الغازي ١٥٠٠٠ ساعة.
