Principio de operación Decanter Centrífugo

Principales componentes

Los principales componentes de un decanter son el bowl o rotor [5], el tornillo sinfín, la caja reductora [3], la bancada o bastidor con carcasa [6] y la sección alimentación y zonas de descarga. El bowl consta de cuatro partes principales: Una brida o tapa en lado ancho, una sección cilíndrica, una sección cónica y una brida o tapa en el lado estrecho. Los rodamientos principales [4] y [7] y los rodamientos para el tornillo sinfín, la polea motriz y el adaptador de la caja reductora están situados en las bridas de ambos extremos.

La sección cónica tiene aberturas para la descarga de sólidos. En la mayoría de los casos, las aberturas de descarga están revestidas con casquillos o revestimientos reemplazables hechos de material resistente a la abrasión, como Stellite o material de carburo de tungsteno.

La brida del lado ancho tiene aberturas para la descarga de líquidos.

Algunos decantadores tienen una descarga de líquido a presión por medio de un disco especial, llamado paring disc, que funciona como una bomba centrípeta, colocada fuera de la brida.

Un tubo de alimentación se introduce en el bowl a lo largo de su eje de rotación y en la parte inferior del bastidor o bancada hay salidas para las fases líquida y sólida, cada una por un extremo.

Una tapa o carcasa protege las partes giratorias y permite la recogida de las fases separadas.

En el bastidor hay un motor eléctrico de accionamiento principal [8] que tracciona al bowl mediante una correa de transmisión y, en la mayoría de los casos, otro motor de accionamiento posterior [1] que tracciona el tornillo sinfín a través de la caja de engranajes o caja reductora.

El proceso

El fluido a procesar entra en el bowl a través del tubo de alimentación [2].

Debido a la fuerza centrífuga creada por la rotación del conjunto, la alimentación se acelera en el interior del rotor.

La fuerza centrífuga hace que las partículas más pesadas (los sólidos) se depositen en la pared interior del rotor.

El tornillo sinfín [1] gira lentamente con respecto al bowl (la velocidad diferencial) y así los sólidos son transportados hacia el extremo cónico del bowl y salen por las aberturas de descarga de sólidos en el extremo estrecho de la sección cónica.

Los sólidos finalmente caen por la zona de descarga de sólidos [4].

El líquido fluye en sentido contrario. La separación tiene lugar a lo largo de toda la longitud de la sección cilíndrica del bowl, y el líquido clarificado sale del rotor por la brida del lado ancho y cae por la zona de descarga de líquido [3] situado debajo del bastidor.

¿Qué ocurre dentro del sinfín?

Si el líquido está formado por dos líquidos no miscibles (por ejemplo, agua y aceite), existen versiones de decantadores con dos salidas de líquido, una para cada fase líquida.

El volumen, dentro del recipiente, ocupado por el líquido y los sólidos se denomina de varias maneras, charca o estanque (pond). La profundidad del estanque se determina mediante placas o tubos de nivel intercambiables y/o ajustables en la brida del lado ancho.

El nivel del líquido es la distancia desde el eje de rotación del bowl hasta la superficie del estanque o charca. Por lo tanto, es este radio el que se utiliza para definir las placas o tubos de nivel para definir la posición de la superficie del estanque.

La distancia desde el eje de rotación del bowl hasta la salida de sólidos es el radio de descarga de sólidos o el nivel de salida de sólidos.

Cuando el radio del nivel de líquido es igual al radio de descarga de sólidos, se dice que el nivel de líquido es neutro.

Cuando el radio del nivel de líquido es mayor que el radio de descarga de sólidos, el nivel de líquido es positivo.

Cuando el radio del nivel de líquido es inferior al radio de descarga de sólidos, el nivel de líquido es negativo.

Profundidad del estanque: ajuste con nivel en positivo

Cuando el nivel del líquido es positivo (radio del nivel de líquido es mayor que el radio de descarga de sólidos) supone que una zona en la parte cónica a través de la cual se desplazan los sólidos por el cono será seco. La zona de clarificación se verá reducida en proporción a la que se extiende la zona de secado.

Profundidad de estanque: ajuste con nivel en negativo

Cuando el nivel del líquido es negativo (el radio del nivel de líquido es inferior al radio de descarga de sólidos) el tornillo sinfín debe disponer de una barrera física que selle el paso de líquidos y sólidos en la zona de transición entre sección cilíndrica y cónica. Esto permite aumentar la sección de clarificación y disponer de una zona de presión de sólidos interior. Hay diversos diseños de esta barrera y su geometría incide en la capacidad de transporte de sólidos, la eficiencia de la separación y por tanto el rendimiento final.