Làm thế nào để hình học của xoắn ốc trong bánh công tác ảnh hưởng đến hiệu suất phân tách?

Tách ly tâm là một quá trình cơ bản trong các ngành công nghiệp khác nhau, dựa vào việc tách chất rắn với chất lỏng hoặc tách các chất lỏng bất động có mật độ khác nhau. Trọng tâm của quá trình này là nhà máy ly tâm, đặc biệt là Bánh quy ly tâm xoắn ốc theo chiều ngang , có hình học đóng vai trò then chốt trong việc xác định hiệu suất phân tách.
Trước khi đi sâu vào các chi tiết cụ thể của hình học xoắn ốc, hãy để hiểu ngắn gọn về hoạt động của các động cơ ly tâm. Những kẻ thúc đẩy này khai thác lực ly tâm và thủy động lực học để tạo ra một mô hình dòng xoắn ốc trong buồng ly tâm. Khi bánh công tác quay ở tốc độ cao, nó tạo ra một lực ly tâm mạnh mẽ, đẩy hỗn hợp về phía các cạnh bên ngoài của máy ly tâm. Đồng thời, thiết kế xoắn ốc của bánh công tác bắt đầu một chuyển động xoáy trong chất lỏng, tạo điều kiện cho việc tách các thành phần dựa trên mật độ của chúng.
Tác động của hình học xoắn ốc đến hiệu suất phân tách
Cao độ và chiều rộng: cao độ, hoặc góc, và chiều rộng của xoắn ốc là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất phân tách. Một độ cao hơn và chiều rộng hẹp hơn làm tăng vận tốc của chất lỏng, tăng cường lực trộn và lực ly tâm. Điều này thúc đẩy sự phân tách hiệu quả hơn bằng cách tạo điều kiện cho việc di chuyển bên ngoài của các thành phần dày đặc hơn. Số lượng xoắn ốc: Nhiều xoắn ốc hơn tạo ra một mô hình dòng chảy dày đặc hơn và phức tạp hơn, cung cấp các cơ hội bổ sung để tách. Mỗi xoắn ốc hoạt động như một con đường cho chuyển động chất lỏng, cho phép tăng cường trộn và phân tách các thành phần. Do đó, một số lượng lớn các xoắn ốc thường tương quan với hiệu quả phân tách được cải thiện.
Chiều cao của xoắn ốc: Chiều cao của xoắn ốc xác định độ sâu của đường dẫn chất lỏng trong máy ly tâm. Một xoắn ốc cao hơn chứa một khối lượng chất lỏng lớn hơn, cho phép tách hiệu quả hơn bằng cách cung cấp đủ không gian cho các thành phần dày đặc hơn để di chuyển ra ngoài và tách biệt với các thành phần nhẹ hơn.
Độ cong của xoắn ốc: Độ cong được thiết kế cẩn thận ảnh hưởng đến hướng và cường độ của dòng chất lỏng. Độ cong tối ưu hướng dòng chảy về phía các cạnh bên ngoài của máy ly tâm, tối đa hóa hiệu quả phân tách bằng cách đảm bảo phân phối hiệu quả các lực ly tâm.
Cấu hình xoắn ốc: Hình dạng và diện tích mặt cắt ngang của cấu hình xoắn ốc ảnh hưởng đến động lực học chất lỏng trong máy ly tâm. Một hồ sơ mượt mà, có đường viền giảm thiểu nhiễu loạn và thay đổi áp suất, đảm bảo dòng chảy đồng đều và tối đa hóa hiệu quả phân tách.
Giải pháp kỹ thuật và tối ưu hóa
Các kỹ sư liên tục cố gắng để tối ưu hóa hình học xoắn ốc để đạt được hiệu suất phân tách vượt trội. Thông qua mô phỏng động lực học chất lỏng tính toán (CFD) và thử nghiệm thử nghiệm, chúng tinh chỉnh các thông số như cao độ, chiều rộng, số lượng, chiều cao, độ cong và cấu hình của xoắn ốc. Những nỗ lực này nhằm mục đích điều chỉnh Bánh quy ly tâm xoắn ốc theo chiều ngang thiết kế cho các ứng dụng cụ thể, đảm bảo hiệu quả phân tách tối ưu và thông lượng.