Skilvindur hafa verið notaðar í aldir til að aðskilja vökva og fast efni, sem og vökva með mismunandi eðlisþyngd, hver frá öðrum. Í dag er ein algengasta gerð skilvindu diskskálarskilvindu. Þessi tegund skilvindu er mikið notuð í ýmsum atvinnugreinum, þar á meðal í matvæla- og drykkjarvöruiðnaði, lyfjaiðnaði og olíu- og gasiðnaði, svo eitthvað sé nefnt. Í þessari grein munum við útskýra aðskilnaðarferlið í diskskálarskilvindu.
Grunnreglur diskskálsmiðflótta
Diskskálsskilvindu virkar samkvæmt botnfellingarreglunni, þar sem miðflúgunarkrafturinn veldur því að þéttari agnir færast út á við í geislastefnu og léttari agnir inn á við. Miðflúgunarkrafturinn sem myndast af snúningsdiskinum ýtir þyngri agnunum í vökvanum að ytra þvermáli disksins, en léttari agnirnar eru ýttar að miðjunni. Þetta skapar skýra aðskilnað milli mismunandi efnisþátta vökvans innan diskskálarinnar.
Diskskálsskilvindun samanstendur af snúningsskál með röð af diskum sem eru staflaðar inni í henni. Vökvinn sem á að aðskilja er leiddur inn í skálina í gegnum miðlæga aðrennslisrör og snúningsskífurnar skapa mikla miðflóttaafl sem veldur því að föstu efnin setjast á innra yfirborð diskanna, á meðan hreinsaði vökvinn færist að miðju skálarinnar og er tæmdur út um sérstakt útrás.
Aðskilnaðarferlið í diskskálsmiðflótta
Aðskilnaðarferlið í diskskálarskilvindu hefst með því að fóðurvökvinn er leiddur inn í snúningsskálina í gegnum miðlæga fóðurrörið. Þegar skálin snýst veldur miðflóttakrafturinn sem myndast af snúningsskífunum því að þyngri agnir færast að ytra þvermáli skálarinnar og setjast að á innra yfirborði diskanna. Aðskildu efnin mynda þétta köku sem er geymd inni í skálinni.
Á meðan færist hreinsaði vökvinn, sem er léttari og laus við fast efni, í átt að miðju skálarinnar. Safn af götum í diskunum gerir hreinsaði vökvanum kleift að fara í gegn og safnast fyrir í miðju skálarinnar. Hreinsaði vökvinn er síðan tæmdur um sérstakan útrás, en aðskildu föstu efnin verða eftir inni í skálinni.
Mikilvægi réttra rekstrarbreyta
Árangursrík notkun diskskálarskilvindu er háð nokkrum lykilrekstrarþáttum, þar á meðal hraða skálar, rennslishraða og dýpt vökvans inni í skálinni. Þessum þáttum verður að stjórna vandlega til að tryggja bestu mögulegu skilvirkni aðskilnaðar og koma í veg fyrir skemmdir á skilvindunni.
Hraði skálarinnar er mikilvægur þáttur sem ákvarðar miðflóttaafl sem beitt er á vökvann í diskskálinni. Hraða skálarinnar verður að vera vandlega stilltur til að ná tilætluðu aðskilnaðarstigi, þar sem hærri hraðar leiða til meiri skilvirkni aðskilnaðar. Hins vegar getur of mikill hraði leitt til óhóflegs slits á íhlutum skilvindunnar, þannig að hraða skálarinnar verður að vera vandlega stjórnað.
Flæðihraðinn í skálinni er einnig mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á skilvirkni aðskilnaðar diskskálarskilvindu. Flæðihraðinn verður að vera stilltur til að tryggja að vökvinn dreifist jafnt yfir yfirborð disksins, sem gerir kleift að hámarka áhrif miðflóttaaflsins. Að auki verður að viðhalda dýpt vökvans í skálinni vandlega til að koma í veg fyrir of mikinn þrýsting og tryggja bestu mögulegu aðskilnað.
Notkun diskskálarmiðrifuga
Diskskálarskilvindur eru mikið notaðar í ýmsum atvinnugreinum til aðskilnaðar á vökva og föstum ögnum, sem og til aðskilnaðar á vökva með mismunandi eðlisþyngd. Ein algengasta notkun diskskálarskilvindu er í matvæla- og drykkjariðnaði, þar sem þær eru notaðar til að hreinsa ávaxtasafa, bjór og vín, sem og til aðskilnaðar á fitu og olíum.
Í lyfjaiðnaðinum eru diskskálar-skilvindur notaðar til að hreinsa sýklalyf, bóluefni og önnur lyfjafyrirtæki, sem og til aðskilnaðar frumuræktunar og annarra líffræðilegra efna. Í olíu- og gasiðnaðinum eru diskskálar-skilvindur notaðar til að aðskilja vatn og föst efni úr hráolíu, sem og til að afvötna borleðju og aðra borvökva.
Kostir og takmarkanir á diskskálsmiðflótta
Diskskálarskilvindur bjóða upp á nokkra kosti umfram aðrar gerðir skilvindu, þar á meðal mikla skilvirkni í aðskilnaði, samfellda notkun og getu til að meðhöndla fjölbreytt úrval af fljótandi og föstum ögnum. Þær eru einnig tiltölulega nettar og þurfa lágmarks viðhald, sem gerir þær vel til þess fallnar að nota í ýmsum iðnaðarforritum.
Hins vegar hafa diskskálarskilvindur einnig nokkrar takmarkanir, þar á meðal möguleika á stíflun og óhreinindum á yfirborði diskanna, sem og þörfina á nákvæmri stjórnun á rekstrarbreytum til að ná sem bestum skilvirkni aðskilnaðar. Þar að auki eru diskskálarskilvindur hugsanlega ekki hentugar til að meðhöndla mjög mikið magn af vökva eða fyrir notkun sem krefst mjög fínnar agnaskilnaðar.
Í stuttu máli eru diskskálarskilvindur mikilvægt tæki til að aðskilja fljótandi og fastar agnir í ýmsum atvinnugreinum. Með því að skilja grunnreglur rekstrar og helstu rekstrarbreytur, sem og kosti og takmarkanir diskskálarskilvindur, geta rekstraraðilar náð hámarks skilvirkni aðskilnaðar og hámarkað afköst þessara nauðsynlegu véla.
.