Les centrifugeuses sont classées en centrifugeuses industrielles et centrifugeuses de laboratoire.
GlanLab développe, fabrique et vend principalement des centrifugeuses de laboratoire. De nombreux clients viennent nous consulter pour la centrifugeuse industrielle. Sur la base d’années de culture approfondie dans le domaine des centrifugeuses, donnons une brève introduction à la centrifugeuse industrielle.
1. Qu'est-ce que la centrifugeuse de laboratoire ?
La centrifugation est une procédure de laboratoire de base qui utilise une centrifugeuse pour séparer les composants d'un mélange complexe.
En centrifugant des échantillons expérimentaux à des vitesses extrêmement élevées, les composants du mélange sont affectés par la force centrifuge, ce qui entraîne l'éloignement des particules les plus denses de l'axe et le déplacement des particules moins denses vers l'axe.
Ces particules se déposent au fond du tube, formant ce qu'on appelle un précipité, de sorte que l'échantillon séparé, ou liquide résiduel appelé surnageant, puisse être utilisé pour un traitement ou une analyse ultérieurs.
2.Quelle est la centrifugeuse industrielle ?
Une centrifugeuse industrielle est une machine de séparation qui utilise la force centrifuge pour séparer les solides des liquides.
Une centrifugeuse exerce une force centrifuge des milliers de fois supérieure à la force de gravité. Cette force provoque la séparation instantanée du solide du liquide. De plus, il peut également séparer les fluides dans le cas de liquides non miscibles de densités différentes. Vous pouvez considérer la centrifugeuse industrielle comme une version agrandie d’une centrifugeuse de laboratoire, mais à plus grande échelle avec une conception à flux continu. Cela signifie que les solides et les liquides sont constamment séparés et quittent la centrifugeuse.
2.1. Types de centrifugeuses industrielles
Les centrifugeuses industrielles se répartissent en deux catégories principales : la filtration et la sédimentation.
un. la centrifugeuse à filtration
Le milieu poreux permet au fluide de quitter le tamis tout en retenant les solides dans une centrifugeuse à filtre. Le liquide séparé s'accumule dans le tamis et s'écoule. Pour les centrifugeuses à filtre, des vitesses de rotation relativement faibles (faibles forces centrifuges) sont suffisantes. Ils conviennent pour séparer de grands volumes de solides grossiers des liquides. Un exemple est la séparation des sucres cristallins des sirops ou des précipités chimiques des surnageants. Il existe différents mécanismes pour collecter les solides séparés. Certaines de ces méthodes sont décrites dans les sections suivantes. Il existe une grande variété de centrifugeuses à filtre. Les centrifugeuses pelables sont dotées d'un support en tissu que l'utilisateur « pele » avec des solides.
b. décanteur centrifuge
Les décanteurs centrifuges n’utilisent pas de tamis ou de supports à circulation ou perforés. Cette centrifugeuse utilise un tambour solide, également appelé « centrifugeuse à tambour solide ». La force centrifuge provoque la collecte de solides plus denses le long de la paroi du tambour. Le liquide plus léger se sépare ainsi du solide. Un passage de liquide permet au fluide séparé de sortir du tambour.
La même force centrifuge entraînera également une décantation différente des deux liquides non miscibles. Dans ce cas, la centrifugeuse sépare les trois phases, liquide, liquide et solide. Ce type de séparateur est appelé centrifugeuse triphasée. Les centrifugeuses à tambour solide sont subdivisées en deux types, à savoir les centrifugeuses à décanteur et les centrifugeuses à disque.
2.2. Différence entre filtration et décanteur centrifuge
2.2.1 Conception du tambour
La principale différence entre une centrifugeuse à filtre et une centrifugeuse à décanteur réside dans la conception du tambour. Les centrifugeuses à filtre ont un tamis de passage qui permet aux liquides de passer à travers et retient les solides. Un décanteur centrifuge est doté d'un tamis à solides qui sépare les solides des liquides par décantation différentielle.
2.2.2 Efficacité de la séparation
L'efficacité granulométrique des centrifugeuses industrielles varie en fonction de la conception de la centrifugeuse et d'autres paramètres de fonctionnement tels que le débit, la viscosité du fluide, la force centrifuge, etc. Le média ou la taille des mailles d'une centrifugeuse à filtre définit l'efficacité granulométrique. Ainsi, les centrifugeuses à filtre séparent les particules plus grosses que la taille des perforations de la paroi du bol ou du tamis. Cette capacité de séparation limite l'application des centrifugeuses à filtre à une taille prédéfinie de média de tamis ou de taille de maille. Cependant, les décanteurs centrifuges utilisent la force centrifuge pour séparer. La bobine pousse tous les solides séparés hors du bol de la centrifugeuse, quelle que soit leur taille. Par conséquent, un tambour de solides ou une centrifugeuse décanteuse peut séparer une large gamme de tailles de particules des liquides. En général, les décanteurs centrifuges ont une efficacité granulométrique plus élevée que les centrifugeuses à filtre.
2.2.3 Gravité ou force centrifuge
Les décanteurs centrifuges utilisent la différence entre la densité spécifique des solides et des liquides pour affecter la séparation. Par conséquent, ces centrifugeuses exercent une force centrifuge (RCF) élevée pour une séparation efficace. Les centrifugeuses à filtre nécessitent des forces g inférieures pour pousser le liquide à travers les trous du bol. Généralement, une centrifugeuse à décanteur a une force centrifuge de 3 000 Gs à 10 000 Gs, tandis qu'une centrifugeuse à filtre a une force centrifuge inférieure à 2 000 Gs.
2.2.4 Extraction des solides isolés
Un décanteur centrifuge évacue en continu les solides séparés pendant le processus de décantation. Un vortex rotatif (vis sans fin) à l'intérieur du bol pousse les solides séparés vers l'extérieur. La centrifugeuse à filtre accumule les solides séparés, qui sont périodiquement grattés des mailles par le racleur.
2.2.5 Rejet du liquide de séparation
Le tamis d'écoulement de la centrifugeuse à filtre permet au liquide de s'écouler hors du tamis. Le fluide séparé est évacué du récipient de centrifugation par gravité. Le fluide séparé dans un décanteur centrifuge tourne à grande vitesse. Une pompe intégrée convertit l'énergie de rotation en pression sous laquelle le liquide séparé est expulsé.
2.2.6 Supports amovibles
Comme leur nom l’indique, les centrifugeuses à filtre utilisent généralement des médias filtrants remplaçables. Ce changement de média augmente les coûts de main d'œuvre et de matériel. Une centrifugeuse à décanteur à filet de solides utilise la gravité amplifiée pour séparer les liquides des solides. Ce type de centrifugeuse ne nécessite pas de changement de support, ce qui permet d'économiser du temps et de l'argent.
2.3 Conception de la centrifugeuse
Les décanteurs centrifuges et les filtres centrifuges sont de conception essentiellement différente. Voici les principales différences entre ces centrifugeuses.
2.3.1 Pièces mobiles
Les pièces mobiles dans cette section font référence à celles à l’intérieur de la centrifugeuse. Le tamis rotatif est une pièce mobile standard de toutes les centrifugeuses. Les centrifugeuses à filtre sont généralement équipées de grattoirs ou de lames articulés qui grattent périodiquement les solides séparés de la surface intérieure du bol. Les solides raclés tombent ensuite du filet par gravité. Le vortex rotatif à l’intérieur du bol de la centrifugeuse de décantation pousse les solides séparés vers l’extérieur. Cette éjection de solides est un processus continu dans lequel les solides sont éjectés de la bande en rotation en raison de la force centrifuge.
2.3. 2 Structure du réseau
Une centrifugeuse à filtre a un maillage avec des trous pour séparer le liquide des solides et pour faire passer le liquide séparé. La taille de ces perforations détermine la taille des particules séparées. Un décanteur centrifuge a un maillage solide ; par conséquent, elle est également connue sous le nom de centrifugeuse à maille solide. Aucune perforation ne rend la centrifugeuse à mailles solides plus durable et dure plus longtemps.
2.3.3 Protection contre l'érosion
Certaines zones du bol de la centrifugeuse sont susceptibles de s'éroder en raison du contact avec des particules abrasives en mouvement. L'application d'un revêtement anticorrosion est essentielle à la durabilité de la centrifugeuse. Les particules solides passant à travers le tamis dans une centrifugeuse à filtre usent les pores et augmentent leur taille avec le temps. La protection contre l’érosion de ces pores n’est pas toujours réalisable. Les grattoirs à solides ou les charrues dans les centrifugeuses à filtre sont sujets à l'usure. Le revêtement de surface dure sur les lames de charrue assure la résistance à l’usure. Le vortex rotatif dans le bol de la centrifugeuse à décantation repousse les solides. Les fils de défilement sont constamment en contact avec des solides et sont sujets à une usure érosive. L'application de matériaux résistants à la corrosion tels que le carbure de tungstène protège les aubes à spirale de l'usure.
