Povijesni razvoj centrifuga

Feb 10, 2024 Ostavite poruku

Industrijske centrifuge rođene su u Europi, primjerice, sredinom 19. stoljeća postojale su trokrake centrifuge za dehidraciju tekstila, te vrhunske centrifuge za odvajanje kristalnog šećera u šećeranama. Ove najranije centrifuge radile su s prekidima i ručno su se praznile.


Zbog usavršavanja mehanizma odvoda troske, 30-ih godina 20. stoljeća pojavljuju se centrifuge kontinuiranog rada, a zbog ostvarenja automatskog upravljanja razvijaju se i centrifuge s prekidima.
Prema strukturi i zahtjevima za odvajanje, industrijske centrifuge mogu se podijeliti u tri kategorije: filter centrifuge, sedimentacijske centrifuge i separatori.


Centrifuga ima cilindar koji se zove zdjela i vrti se velikom brzinom oko svoje osi, a obično ga pokreće električni motor. Nakon što se suspenzija (ili emulzija) doda u zdjelu, ona se brzo okreće istom brzinom kao i zdjela, a komponente se odvajaju i odvojeno prazne pod djelovanjem centrifugalne sile. Općenito, što je veća brzina bubnja, to je bolje odvajanje.
Dva su principa centrifugalnog separatora: centrifugalna filtracija i centrifugalna sedimentacija. Centrifugalna filtracija je stvaranje centrifugalnog tlaka koji stvara suspenzija pod poljem centrifugalne sile, djelujući na filtarski medij, tako da tekućina postaje filtrat kroz filtarski medij, a krute čestice zarobljene su na površini filtarskog medija, tako da kako bi se postiglo odvajanje tekućina-krutina; Centrifugalna sedimentacija je princip brze sedimentacije i stratifikacije komponenata s različitim gustoćama suspenzije (ili emulzije) u polju centrifugalne sile kako bi se postiglo odvajanje tekućina-krutina (ili tekućina-tekućina).
Postoji i tip separatora za eksperimentalnu analizu, koji može provoditi pročišćavanje tekućine i obogaćivanje čvrstih čestica, ili separaciju tekućina-tekućina, a ovaj tip separatora ima različite strukturne tipove rada pod atmosferskim tlakom, vakuumom i uvjetima smrzavanja.


Važan pokazatelj učinkovitosti odvajanja centrifugalnog separatora je faktor odvajanja. Predstavlja omjer centrifugalne sile odvojenog materijala u zdjeli i njegove gravitacije, što je veći faktor odvajanja, što je odvajanje brže, to je obično bolje i bolji je učinak odvajanja. Faktor razdvajanja industrijskog centrifugalnog separatora općenito je 100~20000, faktor razdvajanja cijevnog separatora visoke brzine može biti čak 62000, a faktor razdvajanja ultrabrzog separatora za analizu je do 610000. Drugi faktor koji određuje kapacitet obrade centrifugalnog separatora je radni prostor zdjele, koji ima veliku radnu površinu i veliki kapacitet obrade.


Centrifuge za filtriranje i centrifuge za taloženje uglavnom se oslanjaju na povećanje promjera zdjele kako bi se proširila radna površina na obodu zdjele; Osim obodne stijenke bubnja, separator ima i dodatne radne površine, kao što su disk tanjurastog separatora i unutarnji cilindar komornog separatora, čime se značajno povećava taložna radna površina.
Osim toga, što su krute čestice u suspenziji detaljnije, to ju je teže odvojiti, a fine čestice odnesene u filtratu ili otopini za odvajanje će se povećati, u ovom slučaju centrifugalni separator mora imati veći faktor odvajanja učinkovito odvojiti; Kada je viskoznost tekućine u suspenziji visoka, brzina odvajanja se usporava; Razlika u gustoći između komponenti suspenzije ili emulzije je velika, što pogoduje centrifugalnoj sedimentaciji, dok centrifugalna filtracija suspenzije ne zahtijeva razliku gustoće svake komponente.


Odabir centrifugalnog separatora mora se temeljiti na veličini i koncentraciji krutih čestica u suspenziji (ili emulziji), razlici gustoće između krutine i tekućine (ili dvije tekućine), viskoznosti tekućine, karakteristikama ostatka filtera (ili sedimenta) , i zahtjevima odvajanja itd., kako bi se zadovoljili zahtjevi sadržaja vlage u ostatku filtra (sediment) i bistrina filtrata (tekućina za odvajanje), te preliminarno odaberite koju ćete vrstu centrifugalnog separatora koristiti. Zatim se, u skladu s kapacitetom obrade i zahtjevima automatizacije za rad, utvrđuje vrsta i specifikacija centrifuge, te se konačno provjerava stvarnim testovima.


Općenito, za suspenziju koja sadrži čestice s veličinom čestica većom od 0,01 mm, može se koristiti filtarska centrifuga, jer su čestice suspenzije fine ili stlačive, treba odabrati sedimentacijsku centrifugu i separator odabran za suspenziju s niskim sadržajem krutine, malim česticama i visokim zahtjevima za bistrinom tekućine.
Budući razvojni trend centrifugalnog separatora bit će jačanje performansi odvajanja, razvoj centrifugalnog separatora velikih razmjera, poboljšanje mehanizma za ispuštanje troske, povećanje posebne i kombinirane centrifuge s bubnjem, jačanje istraživanja teorije odvajanja i istraživanja tehnologije upravljanja optimizacijom procesa centrifugalnog odvajanja, itd.


Poboljšana izvedba odvajanja uključuje povećanu brzinu posude; dodavanje novog poticaja procesu centrifugalnog odvajanja; Ubrzati potiskivanje troske; Povećanje duljine zdjele produljuje vrijeme centrifugalnog taloženja i odvajanja. Razvoj centrifugalnog separatora velikih razmjera uglavnom je povećanje promjera bubnja i korištenje dvostranog bubnja za poboljšanje kapaciteta obrade, kako bi se smanjilo ulaganje u opremu, potrošnja energije i troškovi održavanja volumena materijala jedinice za obradu. U smislu teorijskih istraživanja, uglavnom se proučavaju uvjeti strujanja fluida u zdjeli i mehanizam stvaranja filterskog ostatka, te se proučava metoda proračuna minimalne rezolucije i kapaciteta obrade.