Центрифуге се деле на индустријске центрифуге и лабораторијске центрифуге.
ГланЛаб само углавном развија, производи и продаје лабораторијске центрифуге. Многи купци долазе да нас консултују у индустријској центрифуги. На основу година дубоке култивације у области центрифуга, дајемо кратак увод о индустријској центрифуги.
1. Шта је лабораторијска центрифуга?
Центрифугирање је основна лабораторијска процедура која користи центрифугу за одвајање компоненти сложене смеше.
Центрифугирањем експерименталних узорака при екстремно великим брзинама, на компоненте у смеши делује центрифугална сила, због чега се гушће честице удаљавају од осе, а мање густе према оси.
Ове честице се таложе на дно епрувете, формирајући такозвани преципитат, тако да се издвојени узорак, или заостала течност која се зове супернатант, може користити за даљу обраду или анализу.
2. Шта је индустријска центрифуга?
Индустријска центрифуга је машина за одвајање која користи центрифугалну силу за одвајање чврстих материја од течности.
Центрифуга има центрифугалну силу хиљаде пута већу од силе гравитације. Ова сила узрокује да се чврста материја одмах одвоји од течности. Штавише, такође може да одваја течности у случају течности различите густине које се не мешају. Индустријску центрифугу можете замислити као увећану верзију лабораторијске центрифуге, али у већој скали са проточним дизајном. То значи да се чврсте материје и течности стално одвајају и напуштају центрифугу.
2.1. Врсте индустријских центрифуга
Индустријске центрифуге спадају у две главне категорије: филтрација и седиментација.
а. центрифуга типа филтрације
Порозни медиј омогућава течности да напусти сито док задржава чврсте материје у центрифуги за филтер. Одвојена течност се скупља у ситу и одводи. За филтер центрифуге су довољне релативно мале брзине ротације (ниске центрифугалне силе). Погодни су за одвајање великих количина грубих чврстих материја од течности. Пример је одвајање кристалних шећера из сирупа или хемијских преципитата из супернатаната. Постоје различити механизми за сакупљање одвојених чврстих материја. Неке од ових метода су описане у наредним одељцима. Постоје разне центрифуге за филтрирање. Пеел-офф центрифуге имају платнене медије које корисник „љушти“ чврстим материјама.
б. декантер центрифуга
Декантер центрифуге не користе проточне или перфориране сита или медије. Ова центрифуга користи чврсти бубањ, познат и као 'центрифуга са чврстим бубњем'. Центрифугална сила узрокује да се гушће чврсте материје скупљају дуж зида бубња. Тако се лакша течност одваја од чврсте. Пролаз за течност омогућава одвојеној течности да изађе из бубња.
Иста центрифугална сила ће такође довести до различитог таложења две течности које се не мешају. У овом случају, центрифуга раздваја све три фазе, течну, течну и чврсту. Овај тип сепаратора назива се трофазна центрифуга. Центрифуге са чврстим бубњем се даље деле на два типа, а то су центрифуге за деканте и центрифуге са дисковима.
2.2. Разлика између филтрације и декантерне центрифуге
2.2.1 Дизајн бубња
Главна разлика између филтер центрифуге и декантерне центрифуге је дизајн бубња. Центрифуге за филтере имају сито за пролаз који омогућава пролазак течности и задржава чврсте материје. Центрифуга за декантер има сито за чврсте материје које одваја чврсте материје од течности коришћењем диференцијалног таложења.
2.2.2 Ефикасност раздвајања
Ефикасност величине честица индустријских центрифуга варира у зависности од дизајна центрифуге и других радних параметара као што су брзина протока, вискозитет флуида, центрифугална сила, итд. Величина медија или мреже у центрифуги филтера дефинише ефикасност величине честица. Дакле, центрифуге за филтрирање одвајају честице које су веће од величине перфорација у зиду посуде или ситу. Ова могућност раздвајања ограничава примену центрифуга за филтере на унапред подешену величину сито медија или величине мреже. Међутим, декантерске центрифуге користе центрифугалну силу за раздвајање. Калем гура све одвојене чврсте материје из посуде центрифуге, без обзира на величину. Стога, бубањ за чврсту материју или центрифуга за декантер може одвојити широк распон величина честица од течности. Генерално, декантерске центрифуге имају већу ефикасност величине честица од центрифуга за филтере.
2.2.3 Гравитација или центрифугална сила
Декантер центрифуге користе разлику између специфичне тежине чврстих материја и течности да утичу на одвајање. Због тога ове центрифуге испољавају велику центрифугалну силу (РЦФ) за ефикасно одвајање. Центрифуге са филтерима захтевају мање г-силе да би течност прогурала кроз рупе посуде. Обично центрифуга за декантер има центрифугалну силу од 3.000 Гс до 10.000 Гс, док центрифуга за филтер има центрифугалну силу мању од 2.000 Гс.
2.2.4 Екстракција изолованих чврстих материја
Центрифуга за декантер континуирано испушта одвојене чврсте материје током процеса таложења. Ротирајући вртлог (пуж) унутар посуде избацује одвојене чврсте материје. Центрифуга за филтер акумулира одвојене чврсте материје, које стругач периодично струже са мреже.
2.2.5 Испуштање течности за одвајање
Проточно сито центрифуге филтера омогућава течности да тече из сита. Одвојени флуид се гравитацијом одводи из посуде центрифуге. Одвојени флуид у декантерској центрифуги се окреће великом брзином. Уграђена пумпа претвара енергију ротације у притисак, под којим се издвојена течност избацује.
2.2.6 Уклоњиви медијум
Као што назив говори, центрифуге за филтере обично користе заменљиве филтерске медије. Ова промена медија повећава трошкове рада и материјала. Мрежна декантерска центрифуга за чврсте материје користи појачану гравитацију за одвајање течности од чврстих материја. Ова врста центрифуге не захтева промене медија, штедећи трошкове и време.
2.3 Дизајн центрифуге
Центрифуге за декантер и центрифуге за филтер су суштински различите по дизајну. Следе кључне разлике између ових центрифуга.
2.3.1 Покретни делови
Покретни делови у овом одељку односе се на оне унутар центрифуге. Ротирајући екран је стандардни покретни део свих центрифуга. Центрифуге типа филтера обично имају зглобне стругаче или лопатице које повремено стружу одвојене чврсте материје са унутрашње површине посуде. Остругане чврсте материје тада гравитацијом испадају из мреже. Ротирајући вртлог унутар посуде центрифуге за таложење избацује одвојене чврсте материје. Ово избацивање чврстих материја је континуирани процес у коме се чврсте материје избацују из ротирајуће мреже услед центрифугалне силе.
2.3. 2 Структура мреже
Центрифуга за филтер има мрежу са рупама за одвајање течности од чврстих материја и за пропуштање одвојене течности. Величина ових перфорација одређује величину одвојених честица. Центрифуга за декантер има чврсту мрежу; стога је позната и као центрифуга са чврстим мрежама. Без перфорација, чврста мрежаста центрифуга је издржљивија и траје дуже.
2.3.3 Заштита од ерозије
Одређене области посуде центрифуге су подложне ерозији услед контакта са покретним абразивним честицама. Примена антикорозивног премаза је критична за издржљивост центрифуге. Чврсте честице које пролазе кроз мрежу у центрифуги за филтер хабају поре, повећавајући њихову величину током времена. Заштита ових пора од ерозије није увек изводљива. Стругачи за чврсте материје или плугови у филтер центрифугама су склони хабању. Тврди површински премаз на ножевима плуга обезбеђује отпорност на хабање. Ротирајући вртлог у посуди центрифуге за таложење истискује чврсте материје. Навоји су стално у контакту са чврстим материјама и подложни су ерозивном хабању. Примена материјала отпорних на корозију као што је волфрам карбид штити лопатице од хабања.
