Santrifüjler endüstriyel santrifüjler ve laboratuvar santrifüjleri olarak sınıflandırılır.
GlanLab esas olarak laboratuvar santrifüjleri geliştirmekte, üretmekte ve satmaktadır. Birçok müşteri endüstriyel santrifüj konusunda bize danışmaya geliyor. Santrifüj alanında uzun yıllara dayanan derin çalışmalara dayanarak, endüstriyel santrifüj hakkında kısa bir giriş yapalım.
1. Laboratuvar santrifüjü nedir?
Santrifüjleme, karmaşık bir karışımın bileşenlerini ayırmak için santrifüj kullanan temel bir laboratuvar prosedürüdür.
Deneysel numunelerin son derece yüksek hızlarda santrifüjlenmesiyle, karışımdaki bileşenler merkezkaç kuvvetinden etkilenerek, daha yoğun parçacıkların eksenden uzaklaşmasına ve daha az yoğun parçacıkların eksene doğru hareket etmesine neden olur.
Bu parçacıklar tüpün tabanına çökerek çökelti adı verilen bir madde oluşturur, böylece ayrılan numune veya süpernatan adı verilen artık sıvı, daha sonraki işlemler veya analizler için kullanılabilir.
2.Endüstriyel santrifüj nedir?
Endüstriyel santrifüj, katıları sıvılardan ayırmak için merkezkaç kuvveti kullanan bir ayırma makinesidir.
Bir santrifüj, yerçekimi kuvvetinden binlerce kat daha büyük bir merkezkaç kuvveti uygular. Bu kuvvet katının sıvıdan anında ayrılmasına neden olur. Ayrıca, farklı yoğunluklardaki birbiriyle karışmayan sıvılar durumunda da sıvıları ayırabilir. Endüstriyel santrifüjü, laboratuvar santrifüjünün büyütülmüş bir versiyonu olarak düşünebilirsiniz, ancak akış tasarımıyla daha büyük ölçekte. Bu, katı ve sıvıların sürekli olarak ayrılarak santrifüjden çıktığı anlamına gelir.
2.1. Endüstriyel santrifüj türleri
Endüstriyel santrifüjler iki ana kategoriye ayrılır: filtreleme ve sedimantasyon.
A. filtrasyon tipi santrifüj
Gözenekli ortam, katıları bir filtre santrifüjünde tutarken sıvının elekten ayrılmasına izin verir. Ayrılan sıvı elek içinde toplanır ve boşaltılır. Filtre santrifüjleri için nispeten düşük dönme hızları (düşük merkezkaç kuvvetleri) yeterlidir. Büyük hacimlerdeki kaba katıları sıvılardan ayırmak için uygundurlar. Bir örnek, kristal şekerlerin şuruplardan veya kimyasal çökeltilerin süpernatanlardan ayrılmasıdır. Ayrılan katıların toplanması için çeşitli mekanizmalar vardır. Bu yöntemlerden bazıları aşağıdaki bölümlerde anlatılmaktadır. Çeşitli filtre santrifüjleri vardır. Soyulabilir santrifüjler, kullanıcının katı maddelerle 'soyulduğu' kumaş ortamlara sahiptir.
B. sürahi santrifüj
Dekantör santrifüjleri akışlı veya delikli elekler veya ortamlar kullanmaz. Bu santrifüj, 'katı tamburlu santrifüj' olarak da bilinen katı bir tambur kullanır. Merkezkaç kuvveti, daha yoğun katıların tambur duvarı boyunca toplanmasına neden olur. Böylece daha hafif olan sıvı katıdan ayrılır. Bir sıvı geçişi, ayrılmış sıvının tamburdan çıkmasına izin verir.
Aynı merkezkaç kuvveti, birbiriyle karışmayan iki sıvının farklı şekilde çökelmesine de neden olacaktır. Bu durumda santrifüj, sıvı, sıvı ve katı olmak üzere üç fazın tamamını ayırır. Bu tip ayırıcıya üç fazlı santrifüj denir. Katı tamburlu santrifüjler ayrıca dekanter santrifüjler ve disk santrifüjler olmak üzere iki türe ayrılır.
2.2. Filtrasyon ve dekanter santrifüj arasındaki fark
2.2.1 Tambur tasarımı
Filtre santrifüjü ile dekanter santrifüjü arasındaki temel fark, tambur tasarımıdır. Filtre santrifüjleri, sıvıların geçmesine izin veren ve katıları tutan bir geçiş eleğine sahiptir. Bir sürahi santrifüjü, diferansiyel çökeltme kullanarak katıları sıvılardan ayıran bir katı eleğine sahiptir.
2.2.2 Ayırma verimliliği
Endüstriyel santrifüjlerin parçacık boyutu verimliliği, santrifüj tasarımına ve akış hızı, akışkan viskozitesi, merkezkaç kuvveti vb. gibi diğer çalışma parametrelerine bağlı olarak değişir. Bir filtre santrifüjündeki ortam veya ağ boyutu, parçacık boyutu verimliliğini tanımlar. Böylece filtre santrifüjleri, çanak duvarındaki veya elekteki deliklerin boyutundan daha büyük olan parçacıkları ayırır. Bu ayırma kapasitesi, filtre santrifüjlerinin uygulamasını önceden ayarlanmış bir elek ortamı boyutuna veya ağ boyutuna sınırlar. Ancak dekantör santrifüjleri ayırmak için merkezkaç kuvveti kullanır. Makara, boyutu ne olursa olsun, ayrılan tüm katıları santrifüj çanağının dışına iter. Bu nedenle, bir katı tamburu veya sürahi santrifüjü, çok çeşitli parçacık boyutlarını sıvılardan ayırabilir. Genel olarak dekantör santrifüjleri, filtre santrifüjlerine göre daha yüksek parçacık boyutu verimliliğine sahiptir.
2.2.3 Yerçekimi veya merkezkaç kuvveti
Dekantör santrifüjleri, ayırmayı etkilemek için katı ve sıvıların özgül ağırlıkları arasındaki farkı kullanır. Bu nedenle, bu santrifüjler etkili ayırma için yüksek bir merkezkaç kuvveti (RCF) uygular. Filtre santrifüjleri, sıvıyı hazne deliklerinden itmek için daha düşük g kuvveti gerektirir. Tipik olarak bir dekanter santrifüjü 3.000 Gs ila 10.000 Gs arasında bir merkezkaç kuvvetine sahipken, bir filtre santrifüjü 2.000 Gs'den daha az bir merkezkaç kuvvetine sahiptir.
2.2.4 İzole edilmiş katıların ekstraksiyonu
Bir dekantör santrifüjü, çökeltme işlemi sırasında ayrılan katıları sürekli olarak boşaltır. Kasenin içindeki dönen bir girdap (burgu), ayrılan katıları dışarı doğru iter. Filtre santrifüjü, kazıyıcı tarafından periyodik olarak ağdan kazınan ayrılmış katıları biriktirir.
2.2.5 Ayırma sıvısının boşaltılması
Filtre santrifüjünün akış eleği sıvının elekten dışarı akmasını sağlar. Ayrılan sıvı yerçekimi ile santrifüj kabından boşaltılır. Dekantör santrifüjünde ayrılan sıvı yüksek hızda döner. Yerleşik bir pompa, dönme enerjisini, ayrılan sıvının dışarı atıldığı basınca dönüştürür.
2.2.6 Çıkarılabilir medya
Adından da anlaşılacağı gibi, filtre santrifüjleri genellikle değiştirilebilir filtre ortamı kullanır. Bu ortam değişikliği işçilik ve malzeme maliyetlerini artırır. Katı madde net dekantör santrifüjü, sıvıları katı maddelerden ayırmak için güçlendirilmiş yerçekimi kullanır. Bu tip santrifüj medya değişikliği gerektirmez, maliyet ve zamandan tasarruf sağlar.
2.3 Santrifüj Tasarımı
Dekantör santrifüjleri ve filtre santrifüjleri tasarım açısından esasen farklıdır. Aşağıda bu santrifüjler arasındaki temel farklar verilmiştir.
2.3.1 Hareketli parçalar
Bu bölümdeki hareketli parçalar santrifüjün içindekileri ifade etmektedir. Dönen elek, tüm santrifüjlerin standart hareketli bir parçasıdır. Filtre tipi santrifüjler tipik olarak, ayrılmış katıları kasenin iç yüzeyinden periyodik olarak kazıyan mafsallı kazıyıcılara veya bıçaklara sahiptir. Kazınan katı maddeler daha sonra yerçekiminin etkisiyle ağdan dışarı düşer. Çökeltme santrifüj kabı içindeki dönen girdap, ayrılmış katıları dışarı iter. Bu katı madde püskürtme, katıların merkezkaç kuvveti nedeniyle dönen ağdan fırlatıldığı sürekli bir işlemdir.
2.3. 2 Ağ yapısı
Bir filtre santrifüjü, sıvıyı katılardan ayırmak ve ayrılan sıvıyı içinden geçirmek için delikli bir ağa sahiptir. Bu deliklerin boyutu ayrılan parçacıkların boyutunu belirler. Bir sürahi santrifüjünün sağlam bir ağı vardır; dolayısıyla katı örgülü santrifüj olarak da bilinir. Delik olmaması, katı örgülü santrifüjü daha dayanıklı ve daha uzun ömürlü kılar.
2.3.3 Erozyon koruması
Santrifüj çanağının belirli alanları, hareketli aşındırıcı parçacıklarla temastan dolayı erozyona karşı hassastır. Korozyon önleyici kaplamanın uygulanması santrifüjün dayanıklılığı açısından kritik öneme sahiptir. Bir filtre santrifüjünde ağdan geçen katı parçacıklar gözenekleri aşındırarak zamanla boyutlarını genişletir. Bu gözeneklerin erozyona karşı korunması her zaman mümkün değildir. Filtre santrifüjlerindeki katı sıyırıcılar veya pulluklar aşınma ve yıpranmaya eğilimlidir. Pulluk bıçaklarındaki sert yüzey kaplaması aşınma direnci sağlar. Çökeltme santrifüjünün haznesindeki dönen girdap, katıları dışarı iter. Kaydırma iplikleri sürekli olarak katı maddelerle temas halindedir ve aşındırıcı aşınmaya maruz kalır. Tungsten karbür gibi korozyona dayanıklı malzemelerin uygulanması kaydırma kanatlarını aşınmaya karşı korur.
