Φυγοκεντρική μηχανή τροφίμων

Οι βιομηχανικές φυγοκεντρητές γεννήθηκαν στην Ευρώπη, για παράδειγμα, στα μέσα {0}} τον αιώνα, υπήρχαν τρεις φυγοκεντρητικές φυγοκεντρήσεις που χρησιμοποιήθηκαν για την αφυδάτωση των κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων και τις αιωρούμενες φυγοκεντρητές που χρησιμοποιήθηκαν για τον διαχωρισμό κρυσταλλικής ζάχαρης σε εργοστάσια ζάχαρης. Αυτές οι πρώτες φυγοκεντρήσεις λειτουργούσαν διαλείπουσα και χειροκίνητα για την εκκένωση της σκωρίας.

Λόγω της βελτίωσης των μηχανισμών εκφόρτωσης σκωρίας, προέκυψαν οι φυγοκεντρικές φυγοκεντρήσεις συνεχούς λειτουργίας στη δεκαετία του 1930 και αναπτύχθηκαν επίσης οι φυγοκεντρικές φυγοκεντρικές λειτουργίες λόγω της εφαρμογής του αυτόματου ελέγχου.

Οι βιομηχανικές φυγοκεντρητές μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες με βάση τις απαιτήσεις δομής και διαχωρισμού τους: φυγοκεντρητές διήθησης, εγκατάσταση φυγοκεντρικών και διαχωριστών.
Ένας φυγόκεντρος έχει έναν κύλινδρο που ονομάζεται τύμπανο που περιστρέφεται με μεγάλη ταχύτητα γύρω από τον δικό του άξονα, που συνήθως οδηγείται από ηλεκτρικό κινητήρα. Μετά την προσθήκη του εναιωρήματος (ή του γαλακτώματος) στο τύμπανο, οδηγείται γρήγορα να περιστρέφεται με την ίδια ταχύτητα με το τύμπανο και κάτω από τη δράση της φυγοκεντρικής δύναμης, κάθε συστατικό διαχωρίζεται και απελευθερώνεται ξεχωριστά. Συνήθως, όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα του τυμπάνου, τόσο καλύτερη είναι η επίδραση διαχωρισμού.

Οι αρχές λειτουργίας των φυγοκεντρικών διαχωριστών περιλαμβάνουν φυγοκεντρική διήθηση και φυγοκεντρική εγκατάσταση. Η φυγοκεντρική διήθηση είναι η διαδικασία παραγωγής φυγοκεντρικής πίεσης σε μια εναιώρημα κάτω από ένα πεδίο φυγοκεντρικής δύναμης, το οποίο δρα στο μέσο φίλτρου, προκαλώντας το υγρό να διέρχεται από το μέσο φίλτρου και να γίνει το διήθημα, ενώ τα στερεά σωματίδια παγιδεύονται στην επιφάνεια του μέσου του φίλτρου, επιτυγχάνοντας έτσι διαχωρισμό υγρού-στερεού. Η φυγοκεντρική ρύθμιση είναι η αρχή της ταχείας καθίζησης και της στρώσης των συστατικών με διαφορετικές πυκνότητες σε ένα εναιώρημα (ή γαλάκτωμα) σε ένα πεδίο φυγοκεντρικής δύναμης, επιτυγχάνοντας διαχωρισμό υγρού-στερεού (ή υγρού-υγρού).

Υπάρχει επίσης ένας τύπος μηχανής διαχωρισμού που χρησιμοποιείται για την πειραματική ανάλυση, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εμπλουτισμό υγρού και τον εμπλουτισμό στερεών σωματιδίων ή τον διαχωρισμό υγρού-υγρού. Αυτές οι μηχανές διαχωρισμού έχουν διαφορετικούς δομικούς τύπους που μπορούν να λειτουργούν υπό κανονική πίεση, κενό και συνθήκες κατάψυξης.

Ο σημαντικός δείκτης για τη μέτρηση της απόδοσης διαχωρισμού ενός φυγοκεντρικού διαχωριστή είναι ο συντελεστής διαχωρισμού. Αντιπροσωπεύει την αναλογία της φυγοκεντρικής δύναμης που βιώνει το χωρισμένο υλικό στο τύμπανο της βαρύτητας του. Όσο μεγαλύτερος είναι ο συντελεστής διαχωρισμού, τόσο πιο γρήγορα είναι ο διαχωρισμός και τόσο καλύτερο είναι το φαινόμενο διαχωρισμού. Ο συντελεστής διαχωρισμού των βιομηχανικών φυγοκεντρικών διαχωριστών είναι γενικά μεταξύ 100 και 20000, ενώ ο συντελεστής διαχωρισμού των διαχωριστών σωλήνων υψηλής ταχύτητας μπορεί να φτάσει μέχρι και 62000. Ο παράγοντας διαχωρισμού της αναλυτικής χωρητικότητας υψηλής ταχύτητας μπορεί να φτάσει μέχρι και 610000.

Το φιλτράρισμα φυγοκεντρητή και η εγκατάσταση φυγοκεντρητή βασίζονται κυρίως στην αύξηση της διαμέτρου του τυμπάνου για να επεκτείνουν την επιφάνεια εργασίας στην περιφέρεια του τυμπάνου. Εκτός από το περιφερειακό τοίχωμα του τυμπάνου, ο διαχωριστικός έχει επίσης πρόσθετες επιφάνειες εργασίας, όπως ο δίσκος του διαχωριστή δίσκου και ο εσωτερικός κύλινδρος του διαχωριστή του θαλάμου, ο οποίος αυξάνει σημαντικά την επιφάνεια εργασίας.
Επιπλέον, το λεπτότερο τα στερεά σωματίδια στην εναιώρημα, τόσο πιο δύσκολο είναι να τα χωρίσετε. Τα λεπτά σωματίδια που μεταφέρονται στο διήθημα ή το υγρό διαχωρισμού θα αυξηθούν. Σε αυτή την περίπτωση, ο φυγοκεντρικός διαχωριστής χρειάζεται έναν υψηλό συντελεστή διαχωρισμού για να τους χωρίσει αποτελεσματικά. Όταν το ιξώδες του υγρού στο εναιώρημα είναι υψηλό, η ταχύτητα διαχωρισμού επιβραδύνεται. Η διαφορά πυκνότητας μεταξύ των συστατικών ενός εναιωρήματος ή γαλακτώματος είναι μεγάλη, η οποία είναι ευεργετική για τη φυγοκεντρική εγκατάσταση, ενώ η φυγοκεντρική διήθηση ενός εναιωρήματος δεν απαιτεί διαφορά πυκνότητας μεταξύ των συστατικών.

Η επιλογή ενός φυγοκεντρικού διαχωριστή θα πρέπει να βασίζεται σε μια ολοκληρωμένη ανάλυση του μεγέθους και της συγκέντρωσης στερεών σωματιδίων στην εναιώρημα (ή γαλακτώματος), στη διαφορά πυκνότητας μεταξύ στερεών και υγρών (ή δύο υγρών), υγρού ιξώδους, χαρακτηριστικά του υπολείμματος φίλτρου (ή ιζημάτων) και των απαιτήσεων διαχωρισμού. Είναι απαραίτητο να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις για την περιεκτικότητα σε υγρασία του υπολείμματος φίλτρου (ιζήματος) και τη σαφήνεια του διήθου (υγρό διαχωρισμού) και να επιλέγετε προκαταρκτικά ποιο είδος φυγοκεντρικού διαχωριστή που θα χρησιμοποιηθεί. Στη συνέχεια, με βάση την ικανότητα επεξεργασίας και τις απαιτήσεις αυτοματισμού για τη λειτουργία, καθορίζονται οι τύποι και οι προδιαγραφές του φυγοκεντρικού και τελικά επαληθεύονται μέσω πραγματικών πειραμάτων.

Συνήθως, για εναιωρήματα που περιέχουν σωματίδια με μέγεθος σωματιδίων μεγαλύτερο από 0. Για τα σωματίδια σε εναιώρημα που είναι μικρά ή συμπιεσμένα, πρέπει να επιλεγεί μια φυγόκεντρο καθίζησης. Για εναιωρήματα με χαμηλή στερεά περιεχόμενο, μικρά σωματίδια και υψηλές απαιτήσεις για υγρή σαφήνεια, πρέπει να επιλεγεί ένας διαχωριστικός.

Η μελλοντική τάση ανάπτυξης των φυγοκεντρικών διαχωριστών θα είναι η ενίσχυση της απόδοσης του διαχωρισμού, η ανάπτυξη φυγοκεντρικών διαχωριστών μεγάλης κλίμακας, η βελτίωση των μηχανισμών εκκένωσης της σκωρίας, η αύξηση των αφοσιωμένων και των συνδυασμένων φυγοκεντρικών τυμπάνων, η ενίσχυση της έρευνας διαχωρισμού και η μελέτη της βέλτιστης τεχνολογίας ελέγχου για τις διεργασίες φυγοκεντρικού διαχωρισμού.
Η ενίσχυση της απόδοσης διαχωρισμού περιλαμβάνει την αύξηση της ταχύτητας του τυμπάνου. Προσθέστε νέα κινητήρια δύναμη κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φυγοκεντρικού διαχωρισμού. Επιταχύνει την ταχύτητα της σκωρίας που πιέζει. Η αύξηση του μήκους του τυμπάνου μπορεί να παρατείνει τον χρόνο εγκατάστασης και διαχωρισμού του φυγοκεντρικού. Την ανάπτυξη μεγάλης κλίμακαςφυγοκεντρική μηχανή τροφίμωνΟι διαχωριστές περιλαμβάνουν κυρίως την αύξηση της διαμέτρου του τυμπάνου και τη χρήση τύμπανα διπλής όψης για τη βελτίωση της ικανότητας επεξεργασίας, μειώνοντας έτσι τις επενδύσεις εξοπλισμού, την κατανάλωση ενέργειας και το κόστος συντήρησης ανά μονάδα όγκου υλικού. Από την άποψη της θεωρητικής έρευνας, η κύρια εστίαση είναι στη μελέτη των συνθηκών ροής υγρού μέσα στο τύμπανο και του μηχανισμού σχηματισμού υπολειμμάτων φίλτρου, καθώς και των μεθόδων υπολογισμού για τον ελάχιστο βαθμό διαχωρισμού και την ικανότητα επεξεργασίας.