CENTRÍFUGAS DE DISCOS FLOTTWEG para la separación

CENTRÍFUGAS DE DISCOS FLOTTWEG para la separación

CENTRÍFUGAS DE DISCOS FLOTTWEG
para la separación innovadora sólido-líquido
Principios básicos de la
separación sólido-líquido
Las mezclas que consisten en
A la fuerza de gravedad Fg se
Esta ecuación muestra los
sólidos y líquidos se pueden
oponen la fuerza ascensional
parámetros que tienen una
separar utilizando el efecto
Fa así como la de fricción Fw.
influencia decisiva sobre la
de la gravedad si los com-
Así se obtendrá una velocidad
velocidad de sedimentación.
ponentes individuales tienen
constante de sedimentación
densidades diferentes y si son
o flotación Vg dependiendo si
Diámetro de la partícula d:
inmiscibles (por ejemplo agua
la densidad de la partícula es
La velocidad de sedimentación
y aceite).
superior o inferior que la del
incrementa de ley cuadrático
líquido en el medio. En el caso
al cambio del diámetro de las
Las partículas sólidas o esfé-
simplificado de un flujo laminar
partículas. Cuanto más alto
ricas que se encuentran en
es posible calcular la velocidad
sea el diámetro más alta será
un líquido (por ejemplo gotas
mediante la Ley de Stokes uti-
la velocidad de las partículas.
de aceite en agua o gotas de
lizando el equilibro de fuerzas
agua en aceite) están some-
(figura 2).
tidas a tres fuerzas (figura 1).
Fa
Fw
d
FI
d ⋅ (∆ρ)
Vg =
⋅ rϖd 2⋅ (∆ρ)
⋅g
18 ⋅ ηVg =
18 ⋅ η
s
Fg
Partícula influida por tres fuerzas diferentes
(figura 1)
€
Velocidad de sedimentación o flotación (figura 2)
€
Diferencia de densidad entre
Viscosidad dinámica de la
tículas tienen que recorrer para
partículas y líquido
mezcla
la separación. En un recipiente,
El incremento de la diferencia
El descenso de la viscosidad
el proceso de separación se
de densidad de las partícu-
dinámica del fluido conlleva un
considera como terminado
las y del líquido conlleva una
incremento de la velocidad de
cuando todas las partículas se
velocidad de sedimentación
sedimentación.
hayan sedimentado al fondo
superior.
2
(por ejemplo turbios en un
Para calcular la velocidad de
zumo) o cuando floten en la
separación es importante con-
superficie (por ejemplo gotas
siderar la distancia que las par-
de aceite en el agua).
El proceso de separación
en la centrífuga de discos
Figúrese un sistema continuo
Para evitar eso, se instalan
La separación sólido/líqui-
superficie de clarificación. Su
para la separación sólido/líqui-
varios elementos de forma de
do funciona según el mismo
efecto se incrementa conside-
do con alta velocidad de flujo.
placa para reducir la distancia
principio, por ejemplo gotas
rablemente en combinación
Algunas partículas no tienen
de sedimentación (h  h1). Así
de aceite en agua o gotas de
con la fuerza centrífuga (hasta
el tiempo suficiente para sedi-
se incrementa la superficie de
agua en aceite (figura 6).
16000 x g)
mentar al fondo. Estas son
clarificación (figura 4).
El sistema de discos de la
La “superficie de clarifica-
descargadas del sistema juntas con el líquido. El proceso
Para evitar que las partículas
separadora divide la corriente
ción equivalente” resulta de la
de separación no se realiza
sedimentadas no obturen los
de producto en varias capas
superficie geométrica (super-
entonces completamente
espacios es necesario inclinar
finas. La verdadera separación
ficie de clarificación) y de la
(figura 3).
los discos. Así los sólidos se
se realiza en el espacio entre
aceleración centrífuga. Esta
deslizan al fondo (figura 5).
dos discos. Cuanto más dis-
resulta ser una medida de la
cos se tenga, mayor será la
capacidad de una separadora.
h
W2
h1
(figura 3)
(figura 4)
W2
(figura 5)
Clarificación
(figura 6)
Vg =
Separación
€
(figura 7)
d ⋅ (∆ρ)
⋅ rϖd 2⋅ (∆ρ)
⋅ rϖ 2
18 ⋅ ηVg =
18 ⋅ η
€
(figura 8)
3
Las centrífugas de discos
en la tecnología de procesos
En muchos procesos, las cen-
es más fuerte que la de un
Por ello, las posibilidades de
trífugas de discos con tambor
decanter, por ejemplo. En
uso y aplicación de las centrí-
auto-limpiante son indispen-
consecuencia, las centrífugas
fugas de discos son múltiples
sables para la separación
de discos son predestinadas
en los sectores industriales
mecánica de suspensiones
para tareas de separación que
como por ejemplo en la indus-
sólido-líquido.
requieren mucha precisión,
tria alimentaria y de bebidas,
En comparación con la mayo-
especialmente para separacio-
en la industria del tratamiento
ría de centrífugas industriales,
nes de partículas muy finas.
de aceites y grasas, en la
las centrífugas de discos
Mediante las centrífugas de
química, farmacia y biotecno-
trabajan con velocidades más
discos también es posible
logía, en la industria del aceite
altas, lo que significa que la
separar suspensiones líquidos/
mineral y en la producción de
fuerza centrífuga del tambor
sólidos con diferencias de den-
energía así como en la protec-
de una centrífuga de discos
sidades muy pequeñas.
ción del medio ambiente.
aceite
agua
aceite
agua
agua
sólidos
sólidos
sólidos
La separación en el tubo de ensayo – de izquierda a derecha: clarificar, separar, concentrar
Las centrífugas de discos se
Separación – se realiza al
separa de un líquido especí-
utilizan básicamente en tres
separar un líquido específi-
ficamente más ligero (fase dis-
procesos técnicos operacio-
camente más pesado (fase
continua), por ejemplo aceite
nales:
discontinua) de un líquido
esencial de aguas. También
específicamente más ligero
es posible separar simultá-
Clarificación – se entiende
(por ejemplo gotas de agua
neamente los sólidos.
por clarificación, la separa-
de aceite mineral). También es
ción de partículas de sólidos
posible separar simultánea-
De acuerdo a estas operaciones
finamente dispersas con-
mente los sólidos.
básicas las CENTRÍFUGAS DE
DISCOS FLOTTWEG se pue-
tenidas en un líquido (por
4
ejemplo turbios de un zumo
Concentrar – la concentra-
den clasificar en los modelos
de fruta).
ción se realiza cuando un
básicos: clarificadora, separa-
líquido específicamente más
dora y concentradora.
pesado (fase continua) se
Ventajas que ofrecen las centrífugas
de discos con tambor auto-limpiante
En comparación con otras
M
ayor rendimiento y diseño
Construcción cerrada y/o
No se requiere la utilización
centrífugas y filtros, las cen-
compacto
hermética para evitar la con-
de materiales auxiliares para
taminación del producto o del
la filtración o floculantes
trífugas de discos con tambor
auto-limpiante ofrecen las
S
eparación de sólidos muy
siguientes ventajas:
finos de líquidos
medio ambiente
Fácil manejo gracias a la
S
eparación de suspensiones
operación automática y a la
líquidos-líquidos con escasas
supervisión
diferencias de densidades
Las separadoras Flottweg en las plantas de los clientes
Aplicaciones típicas
Bebidas/alimentos
Q
uímica/farmacéutica/bio-
algas (suplementos alimenta-
algas (biocarburantes), aceite
Zumos de fruta y de verdura,
tecnología
res), biotecnología industrial,
de oliva, biodiesel
aceites esenciales, vino/mos-
Clarificación del suero, trata-
caldos de fermentación,
to, pectina, té, café
miento de aguas residuales
disolventes, aguas residuales
Aceites industriales y
provenientes del proceso de
químicos
minerales
la producción de almidón,
Tratamiento de aguas resiGrasas y aceites/oleoquí-
duales aceitosos
mica
Grasas animales y aceites de
pescado, aceites vegetales,
* otras aplicaciones sobre
pedido
5
Principio de funcionamiento
de la centrífuga de discos con
tambor auto-limpiante
El producto a ser separado se
desde ahí mediante un rodete
Tambor
introduce a través de un tubo de
(5). El líquido puede ser descar-
El tambor de una centrífuga de
alimentación fijo (1) en el distri-
gado según los requerimientos
discos auto-limpiante consiste
buidor (2) del tambor rotante. La
del proceso con o sin presión.
de una parte inferior (6) en la
separación tiene lugar en el inte-
Se dispone de clarificadoras
que se encuentra el meca-
rior del paquete de discos (3).
y separadoras con un o dos
nismo de descarga hidráulico
Las fases líquidas separadas
rodetes. Los sólidos separados
y de una parte superior. Las
se dirigen a través del paquete
son recogidos en la cámara de
aperturas (9) para la descarga
de discos hasta las cámaras
sólidos (4) y son expulsados
de los sólidos ubicadas en
del rodete en la parte superior
periódicamente a plena veloci-
la pared exterior del tambor
del tambor y son descargados
dad.
están abiertas por un breve
alimentación
centrado
5
1
2
3
4
9
6
7
8
agua de cierre
agua de apertura
Vista en corte de una centrífuga de discos
(versión clarificadora)
6
Tambor de una separadora Flottweg
momento a plena velocidad
las válvulas del tambor. Los
tambor. Así es posible realizar
desplazando así verticalmente
tiempos de abertura del meca-
“descargas parciales” (parte
el pistón deslizante móvil. El
nismo de descarga de las
del contenido del tambor es
pistón deslizante es contro-
centrífugas de discos FLOTT-
descargado) y “descargas
lado llenando y vaciando la
WEG son tan precisos que es
totales” (todo el contenido
cámara de cierre (7) debajo
posible descargar cantidades
del tambor es descargado) en
del pistón deslizante mediante
exactamente determinadas del
cualquiera combinación.
Paquete de discos
mente mediante elementos
la separación de dos líqui-
cios entre los discos son
El paquete de discos (2)
especiales hasta alcanzar
dos. En el exterior del pie
alimentados con el producto
consiste en el distribuidor y
la velocidad circunferencial
distribuidor se encuentran
a través de estos canales
los discos. En el caso de las
del tambor. El distribuidor
ojales o taladros a través de
ascendentes. Durante la
separadoras y las concentra-
ha sido construido de tal
los cuales se introduce el
separación y la concentra-
doras también se dispone de
manera que no se generen
producto en el paquete de
ción un disco de separación
un disco de separación (10).
fuerzas innecesarias de ciza-
discos. Los discos son equi-
ubicado sobre el paquete de
El producto es conducido del
llamiento. Esto es importante
pados con ojales o taladros
discos permite conducir la
tubo de alimentación (1) has-
pues así se evita romper las
que se encuentran siempre al
fase líquida separada o con-
ta el interior del distribuidor
partículas finas o generar
mismo sitio y así forman un
centrada en la cámara del
donde es acelerado suave-
emulsiones lo cual impediría
canal ascendente. Los espa-
rodete correspondiente.
alimentación
descarga de
la fase
líquida ligera
descarga de la fase
líquida pesada
11
10
1
3
agua de cierre
agua de apertura
Vista en corte de una CENTRIFUGA DE DISCOS
FLOTTWEG (separadora)
Paquete de discos
Conexiones Tri-Clamp con toma roscada
flexible láctea para un montaje fácil
Salidas de líquido
En el caso de la clarificadora
Los líquidos separados son
la fase líquida separada es
separadas son descargadas
descargada de la máquina
expulsados del tambor y
descargada de la máquina
con presión a través de dos
con presión a través de un
descargados de la centrí-
con presión a través de un
rodetes (11).
rodete y la fase líquida ligera
fuga de discos a través de
rodete fijo.
las salidas. Las salidas son
Para las versiones separado-
cargada de la maquina con
sin presión a través de un
diseñadas de manera distin-
ra y concentradora se dispo-
presión a través de un rodete
diafragma.
ta dependiendo si se trata
ne de tres configuraciones:
y la fase líquida pesada es
– Las dos fases líquidas
– La fase líquida ligera es des-
de una clarificadora o una
descargada de la máquina
separadora.
sin presión a través de un
– La fase líquida pesada es
es descargada de la máquina
diafragma.
7
Accionamiento
tiendo un arranque suave y
requiere mucho manteni-
Para transmitir la potencia,
limitando la corriente absorbi-
miento.
las centrífugas de discos
da en el momento del arran-
están equipadas con correas
que. Así mismo, es posible
Materiales de construcción
trapezoidales o correas pla-
variar la velocidad en un
Todas las partes de la centrí-
nas dependiendo del tamaño
margen determinado (VFD).
fuga de discos que están en
de la separadora.
Comparado con otros accio-
contacto con el producto son
El motor de accionamiento
namientos el accionamiento
fabricadas en acero inoxida-
es controlado mediante un
a través de correas FLOTT-
ble de alta calidad. Según
variador de frecuencia permi-
WEG es muy eficiente y no
sea el modelo, las partes
Vista en corte de una CENTRÍFUGA DE DISCOS FLOTTWEG
8
individuales del tambor son
de discos Flottweg se realiza
lubricante y en los volúmenes
de acero Cr-Ni-Mo o de alea-
con aceite lubricante a través
adecuados.
ciones Duplex, los materiales
de un sistema de lubricación
para los empaques son de
interna. El nivel y el flujo
Sistema de sellado
Perbunan (NBR) y de polia-
de aceite de los modelos
La utilización opcional de un
mida. Según sea la aplica-
AC1500, AC2000 y AC2500
sellado hermético permite
ción, se dispone también
son controlados automática-
que se realice una alimenta-
de otros modelos en PEEK,
mente mediante el sistema
ción cerrada del producto en
Viton, EPDM y FKM.
de control de la centrifuga de
las centrífugas clarificadoras.
discos. Mediante una bom-
Así, se evita la absorción
Lubricación
ba dosificadora, es posible
de oxígeno, la formación
La lubricación de los cojine-
asegurar continuamente una
de espuma y la pérdida de
tes de todas las centrífugas
exacta dosificación de aceite
gases, lo que permite con-
servar la alta calidad del pro-
Limpieza
in situ/CIP
fácilmente a un sistema de
Purga de gases inertes
ducto. El sistema de sellado
Las centrífugas de discos
limpieza automático CIP.
La purga de gases inertes
hidro hermético consiste de
FLOTTWEG cumplen con
un disco ubicado sobre el
todas las exigencias de las
Protección
necesario evitar la emisión
rodete que se sumerge en el
actuales normas para centrí-
contra la
de vapores a la atmósfera
líquido formando así un cie-
fugas y han sido concebidas
explosión
(contaminación) y la entrada
rre contra el ambiente como
según un diseño higiénico,
Las centrí-
de aire (oxidación) al inte-
el sifón.
es decir, para la limpieza in
fugas de discos FLOTTWEG
rior del sistema. Cuando se
situ/CIP. Se pueden integrar
cumplen con la directiva de
procesan productos cuyos
la Comunidad Europea 94/9/
vapores junto con el oxígeno
CE (ATEX95) siendo apropia-
forman una mezcla inflama-
das por tanto para su empleo
ble, se debe eliminar cual-
también en áreas con riesgo
quier riesgo de explosión. En
de explosión.
la práctica, el aire se susti-
Unidad de control de gas inerte FLOTTWEG
se utiliza siempre cuando es
Panel de control
tuye por un gas inerte. Por
en la industria química y
Control y supervisión de las
lo general se utiliza el nitró-
farmacéutica o también en la
centrífugas de discos
geno. Es necesario que las
industria del aceite mineral
Un sistema de control con
ción de turbidez se necesario
separadoras y componentes
donde se trabaja con solven-
memoria programable (PLC)
(opcional)
del sistema sean de versión
tes orgánicos ligeramente
asegura el control automático
– Todos los módulos dispo-
estanca a gases. Los gases
inflamables o elementos volá-
y la supervisión de la separa-
nibles para el control, el
inertes se suministran en
tiles nocivos para la salud.
dora y de los componentes
mando de las válvulas y de
varios lugares de la separa-
La purga de gases inertes
accesorios. A esto se incluye:
los otros sistemas secunda-
dora para asegurar un óptimo
para evitar la oxidación se
enjuague y la inertización del
utiliza para el procesamiento
sistema entero.
de productos en la industria
Ejemplos típicos de estas
alimentaria y de bebidas así
aplicaciones se encuentran
como de aceites comestibles.
– Protección del motor y control de arranque mediante un
variador de frecuencia
– Control de tiempo para la
descarga automática del
tambor
– Descarga mediante la medi-
rios disponibles
– Todas las luces de alarma y
elementos de operación para
una operación segura de la
instalación
9
Datos técnicos*
Modelo
Volumen máximo del tambor
(litros)
Volumen máximo de sólidos
(litros)
Potencia máxima del motor
(kW)
AC1000
AC1500
AC2000
AC2500
4
14
25
58
1,5
7
11,5
22,5
5,5
18,5
37
55
Dimensiones
L x AN x A (mm)
1.100 × 600 × 1.000
Peso bruto (kg)
390
1.600
2.900
3.750
10.000
20.000
45.000
85.000
Capacidad hidráulica
1.500 × 1.000 × 2.000 × 1.100 × 2.100 × 1.300 × 1.700
2.000
2.100
* Los datos mencionados son valores guía
Separadora Flottweg AC2000 estanca a gases en diseño anti-explosión
10
Seguridad para su decisión
de compra – la alta disponibilidad
es nuestra fuerza
Un diseño eficiente, un alto
sea necesario en todo el
Los productos FLOTTWEG
nivel en la fabricación y un
mundo.
están diseñados y fabricados
íntegramente en ALEMANIA.
mantenimiento apropiado son
necesarios para una opera-
Para asegurar la fiabilidad de
ción sin problemas.
sus equipos a largo plazo,
FLOTTWEG cuenta con la
Flottweg ofrece contratos de
certificación ISO 9001:2000
mantenimiento individuales.
y fabrica sus productos cum-
Nuestro experimentado y
fiable servicio posventa está a
pliendo con las normas y
su entera disposición cuando
estándares más actuales.
Los servicios FLOTTWEG
Consultarías especializadas
Ensayos
in situ, en las plan-
Concepción y construcción
Contratos de mantenimiento
sobre todas cuestiones téc-
tas de los clientes
de líneas completas
Capacitaciones sobre el uso
nicas de separación
Selección
y dimensionamien-
Instalación, puesto en mar-
y operación para los usuarios
Ensayos en el laboratorio y
to de los equipos apropiados
cha, mantenimiento, repara-
en la planta piloto FLOTT-
Automatización
e integración
ción y servicio de repuestos
WEG
personalizada en el proceso
en todo el mundo
11
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FLOTTWEG – con sede central
en Vilsbiburg/Alemania, cerca
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de Munich – tiene sucursales y
encontrar a la persona de
oficinas comerciales en Aus-
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Estamos a su
entera disposición
mundo.
Flottweg AG
Industriestraße 6-8
84137 Vilsbiburg
Deutschland (Germany)
Phone: + 49 8741 301-0
Fax:
+ 49 8741 301-300
[email protected]
www.flottweg.com
PR-0004 ZK - 20 05/2011
Representante