Обработка на масло от центрофуга - обработка на трансформаторно масло
Най-широко използваните при обработката на дискови центрофуги с трансформаторно масло (машини за почистване на масло тип CM1-3000) са предназначени за пречистване на маслото от вода и механични примеси.
Центрофугирането е процес на утаяване и филтриране под действието на центробежни сили (центробежната филтрация е процес на разделяне на суспензии в центрофуги с перфорирани барабани, чиято вътрешна повърхност е покрита с филтърна кърпа).
Центробежната сила има много по-голям ефект върху отделената течна смес, отколкото силите на гравитация и налягане. Следователно центрофугирането е по-ефективен метод за механично разделяне на смес от нехомогенни течности, отколкото утаяване и филтриране.
Силата на центробежното силово поле, създадено в центрофугата, се характеризира с коефициент на разделяне, който е отношението на центробежното ускорение към ускорението на гравитацията:
където за - ъгловата скорост на въртене на барабана, rad/s; r - радиус на барабана, m; g - ускорение на гравитацията (9,81 m/s).
Колкото по-висок е коефициентът на разделяне, толкова по-голям е капацитетът на разделяне на центрофугата. Коефициентът на разделяне може да бъде увеличен чрез увеличаване на радиуса на барабана и още повече чрез увеличаване на броя на оборотите, тъй като стойността на c е пропорционална на квадрата на броя на оборотите:
Но е възможно да се увеличи радиусът на барабана и броят на неговите обороти само до определени граници, определени от механичната якост на барабана.
Продуктът на разделителния фактор Ф от повърхността на твърдофазното отлагане в центрофугата F се обозначава с 2 и се нарича индекс на ефективността на центрофугата:
Индекс на ефективност 2 е утаяващата повърхност на картер или филтър, при който за дадена смес ще бъде постигната същата производителност, както във въпросната центрофуга.
Центрофугите се класифицират съгласно следните критерии: 1) стойността на коефициента на разделяне; 2) стойността на индекса на производителност; 3) режим на работа (периодичен или непрекъснат); 4) метод за разтоварване на утайката: 5) конструктивни особености (главно в метода на закрепване и в местоположението на шахтата; на тази основа центрофугите се разделят на вертикални, хоризонтални и наклонени). По технологично предназначение центрофугите се разделят на: избистрящи - почистване на течности от твърди примеси; отделяне - разделяне на суспензии и емулсии и концентриране - за уплътняване на утайката чрез отделяне на течната фаза.
Когато цилиндричен съд с течност се върти, повърхността на течността приема формата на фуния. При високи честоти на въртене дълбочината на фунията става много по-голяма от височината на съда и дъното му е изложено.
На фиг. 12 [Л. 18] показва формата, която течността в центрофугата приема, когато барабанът се върти. Ако смес, състояща се от масло, твърди частици и вода, се подава във въртящ се барабан, тогава под действието на центробежна сила сместа ще се движи по обиколката на барабана и в същото време радиално към стената на барабана. Твърдите частици образуват утайка по стените, водата образува външен пръстен, маслото образува вътрешен пръстен. Отделените течности могат да бъдат отстранени от барабана (фиг. 13).
За пречистване на трансформаторни масла се използват дискови центрофуги. Вътре в барабана на такава центрофуга се поставя пакет, състоящ се от голям брой плочи - пресечени конуси, изработени от тънка ламарина с отвори по обиколката. Емулсията се разделя чрез центробежна сила на тънки слоеве (0,5-1,5 mm) между тавите, което ускорява нейното разделяне. Водата и маслото се източват от барабана на различни нива. Колкото по-голяма е разликата в плътността на маслото и примесите, отделени от него, толкова по-ефективно протича почистването на центрофугата. Центрофугирането може да отстрани само емулгираната вода от маслото и ако в маслото остане малко количество вода, равномерно разпределено по цялата маслена маса под формата на тънка емулсия, невидима за окото, тогава факторът на разделяне практически липсва. Това обяснява трудностите, които срещнахме при инсталациите, когато беше необходимо повишаване на напрежението на пробив на маслото от 45-50 на 60 kV с помощта на центрофугиране.