離心機(jī)在高溫鹵水工藝運(yùn)行時的影響因素
導(dǎo)讀:上海安亭科學(xué)儀器廠在造粒塔中，利用造粒離心機(jī)旋轉(zhuǎn)筒上的大量小孔，把濃縮的氯化鎂鹵水分散成小液滴，然后通過接觸大量的逆流流動的冷空氣使小液滴冷凝成固體。
來源：未知
發(fā)布日期：2019-08-16 14:13【大 中 小】
據(jù)上海安亭科學(xué)儀器廠了解濃縮鹵水借助離心力穿過離心機(jī)轉(zhuǎn)筒上的小孔，轉(zhuǎn)筒的高速旋轉(zhuǎn)使液體形成微小的液滴。小液滴以平均速度沿著轉(zhuǎn)筒切徑方向運(yùn)動，同時液滴又受到自身重力作用而下落。液滴下落過程中與通過百葉窗引入的環(huán)境空氣(冷卻氣流)逆流接觸，與塔頂開孔的冷卻氣流并向接觸，從而控制顆粒以理想的傘狀軌跡下落，以及控制塔頂排出的尾氣溫度在80℃以下，防止造粒塔頂部涂層熔化。隨著滴狀鹵水的冷卻晶化，形成固態(tài)顆粒。
一、離心機(jī)運(yùn)行影響因素
1轉(zhuǎn)速的影響
在造粒過程中，旋轉(zhuǎn)速度是一個很重要的操作參數(shù)，旋轉(zhuǎn)速度常用于調(diào)整顆粒尺寸，以使其分布在規(guī)定0.20mm~1.2mm范圍內(nèi)，并用來補(bǔ)償離心機(jī)孔腐蝕而帶來的尺寸增加。顆粒的尺寸通過提高離心機(jī)的轉(zhuǎn)速來降低，如果不合格的大顆粒(＞1.2mm)數(shù)量增多，則離心機(jī)需要更換籃盤。但是轉(zhuǎn)速不能無限增大，轉(zhuǎn)速過大，小液滴會沿水平方向直接甩到造粒塔塔壁上沉積，達(dá)一定厚度后掉落砸到底部運(yùn)輸機(jī)上造成破壞，如頻繁清洗塔壁會影響到產(chǎn)能。所以，轉(zhuǎn)速需控制在一定范圍內(nèi)。但在操作過程中，轉(zhuǎn)速即使不變，顆粒的尺寸也會逐漸增加，其原因是離心機(jī)甩筒壁上的小孔受到不斷磨蝕所致。
2旋轉(zhuǎn)方向的影響
使用交替旋轉(zhuǎn)以增加離心機(jī)轉(zhuǎn)筒的壽命。例如在每次洗滌周期后，通過改變旋轉(zhuǎn)方向可能會避免孔洞的不對稱腐蝕，并在由不合格顆粒含量增加而導(dǎo)致的離心旋轉(zhuǎn)桶替換之前延長時間。旋轉(zhuǎn)方向?qū)α髁糠植己臀词褂眯D(zhuǎn)筒的液位并沒有顯著的影響。然而，使用旋轉(zhuǎn)筒并且有侵蝕孔時，旋轉(zhuǎn)方向扮演了很重要的角色。正常操作相比(順時針)，逆時針旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致更高的孔流量，并且降低離心機(jī)內(nèi)部的液位。這種影響被分配到由于侵蝕而產(chǎn)生的孔的不對稱形狀。
3總液體流量的影響
增加總流量可以增加離心機(jī)的孔流量和液位。然而，孔流量被影響的程度稍微小。垂直流量分布變得更加規(guī)則，可能會導(dǎo)致更規(guī)則的顆粒尺寸分布。以下為對于小孔按不同流量增加的順序(單位橫截面面積的容積流量)下不同的射流分散機(jī)理。
(1)滲漏。在低流量(或者較高的重力情況)下，轉(zhuǎn)筒上的孔可能沒有完全充滿液體。液體在不規(guī)則的時間間隔從孔滲漏，也就導(dǎo)致了較寬泛的液滴尺寸分布的形成。
(2)滴落。在較高流量下，孔被液體完全充滿，而且具有相對窄的尺寸分布的液滴在規(guī)則的時間間隔內(nèi)形成。液滴的尺寸很大程度上取決于孔的尺寸以及液體與噴嘴之間的浸濕程度。
(3)層流射流分散。在更高的流量下，射流形成并且液滴的形成從孔轉(zhuǎn)移到射流底部。在這機(jī)理中，液滴由于逐步增長的不穩(wěn)定波而形成。一般來說這些液滴具有非常窄的尺寸分布并且比孔大，僅被微小液滴的形成干擾。
(4)正弦波。進(jìn)一步增大流量會導(dǎo)致射流的螺旋形的變形。產(chǎn)生的液滴尺寸與孔的直徑相似，并且具有寬泛的尺寸分布。
(5)湍流射流分散。在非常高的流量下，湍流射流產(chǎn)生并導(dǎo)致更小的具有寬泛尺寸分布的液滴的形成。液滴的尺寸主要被出口速度影響。因此，在層流射流機(jī)理下操作時最有利的，產(chǎn)生的液滴的尺寸分布比在其他任何機(jī)理下都窄。平均液滴尺寸由孔的直徑以及離心機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度共同決定，其中離心機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度影響射流的拉伸率。
4侵蝕的影響
顆粒尺寸的分布不僅是孔的流量和離心機(jī)壁面切向速度的函數(shù)。“彗星”腐蝕在孔的進(jìn)口側(cè)形成，進(jìn)口與旋轉(zhuǎn)方向相反。帶有侵蝕孔的逆時針旋轉(zhuǎn)顯著地增加了孔的流量，將會影響顆粒的尺寸分布并進(jìn)而導(dǎo)致造粒塔壁面上的沉積率的增加。一旦壁面的沉積率或者顆粒尺寸分布變得不可接受，旋轉(zhuǎn)筒必須更換。
5料入口條件的影響
離心機(jī)內(nèi)流量的目視檢查表明，在所有的運(yùn)行條件下，離心機(jī)內(nèi)部都會有氣泡出現(xiàn)。判斷可能是由于阻止空氣逆向流動的流速太低而引起的，如果液體的流速低于在垂直管的出口中形成的空氣氣泡的上升速度，轉(zhuǎn)筒內(nèi)氣泡過多形成大量過細(xì)顆粒。這可以通過降低管道的橫截面或者增加流量可以避免這種方式的空氣夾帶。但是金屬鎂生產(chǎn)中離心機(jī)轉(zhuǎn)筒內(nèi)的氣泡不是因?yàn)殡x心機(jī)內(nèi)氣泡的形成，而是因?yàn)樵炝ｋx心機(jī)上游設(shè)備的氣泡夾帶，以及上游設(shè)備中由于蒸汽未及時分離出去，在離心機(jī)轉(zhuǎn)筒內(nèi)降至大氣壓，高溫鹵水再次由于壓力降低再次沸騰產(chǎn)生大量氣泡。
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