Ako ovplyvňuje geometria špirály v obežníku v obehu?

Centrifugálne oddelenie je základným procesom v rôznych odvetviach, na ktoré sa spolieha na oddelenie tuhých látok od kvapalín alebo na oddelenie nemiešateľných kvapalín rôznych hustoty. Jadrom tohto procesu leží obežné kolesá Centrifuge, najmä obežné kolesáreň , ktorého geometria hrá kľúčovú úlohu pri určovaní separačného výkonu.
Predtým, ako sa ponoríme do špecifík špirálovej geometrie, stručne pochopme fungovanie obežníkov odstredivka. Tieto obežné kolesá využívajú odstredivú silu a hydrodynamiku na vyvolanie vzoru špirálového toku v rámci odstredivej komory. Keď sa obežné koleso otáča pri vysokých rýchlostiach, vytvára silnú odstredivú silu a tlačí zmes smerom k vonkajším okrajom odstredivka. Zároveň špirálové dizajn obežného kolesa iniciuje vírivý pohyb v tekutine, čo uľahčuje oddelenie komponentov na základe ich hustoty.
Vplyv špirálovej geometrie na výkon separácie
Pitch a šírka: ihrisko alebo uhol a šírka špirály sú kritickými faktormi ovplyvňujúcimi výkonnosť separácie. Pevnejšia výška a užšia šírka zvyšuje rýchlosť tekutiny, čím sa zvyšuje miešanie a odstredivé sily. To podporuje efektívnejšie oddelenie uľahčením migrácie hustejších komponentov smerom von. Počet špirály: Viac špirály vytvára hustejší a zložitejší vzor toku, ktorý poskytuje ďalšie príležitosti na oddelenie. Každá špirála pôsobí ako cesta pre pohyb tekutín, čo umožňuje zvýšené miešanie a segregáciu komponentov. V dôsledku toho vyšší počet špirálov často koreluje so zlepšenou účinnosťou separácie.
Výška špirály: Výška špirály určuje hĺbku tekutej dráhy v odstredivke. Vyššia špirála pojme väčší objem tekutiny, čo umožňuje efektívnejšie oddelenie poskytovaním dostatočného priestoru pre hustejšie komponenty na migráciu smerom von a oddelenie od ľahších komponentov.
Zakrivenie špirály: starostlivo navrhnuté zakrivenie ovplyvňuje smer a intenzitu toku tekutín. Optimálne zakrivenie smeruje tok smerom k vonkajším okrajom odstredivka, čo maximalizuje účinnosť separácie zabezpečením účinného rozdelenia odstredivých síl.
Špirálový profil: Tvar a prierezová plocha špirálového profilu ovplyvňuje dynamiku tekutín v centrifuge. Hladký, tvarovaný profil minimalizuje variácie turbulencie a tlaku, zabezpečuje rovnomerný prietok a maximalizuje účinnosť separácie.
Inžinierske riešenia a optimalizácia
Inžinieri sa neustále snažia optimalizovať špirálovú geometriu, aby dosiahli vynikajúci separačný výkon. Prostredníctvom simulácií výpočtovej dynamiky tekutín (CFD) a experimentálnych testov sa jemne doladí parametre, ako je tón, šírka, číslo, výška, zakrivenie a profil špirály. Cieľom tohto úsilia je prispôsobiť obežné kolesáreň Návrhy na konkrétne aplikácie, zabezpečujúc optimálnu účinnosť separácie a priepustnosť.