در یک سطح، همه سانتریفیوژها اساساً یکسان هستند. جاذبه همیشه به طور طبیعی مواد با چگالی های مختلف را جدا می کند. با استفاده از سانتریفیوژ میتوانید این فرآیند جداسازی و رسوبگذاری طبیعی را تسریع و تنظیم کنید.
به طور کلی، از نظر کاربرد، سانتریفیوژها به دو دسته عمده تقسیم می شوند:
●سانتریفیوژهای آزمایشگاهی
●سانتریفیوژهای صنعتی
انواع مختلف سانتریفیوژها کاربردهای متفاوتی دارند. در حالی که اکثر سانتریفیوژهای آزمایشگاهی برای پاسخگویی به کاربردهای نسبتاً محدود طراحی و ساخته می شوند، سانتریفیوژهای صنعتی متفاوت هستند. آنها تمایل دارند به عنوان دستگاه های همه منظوره تر ساخته شوند و سپس برنامه ریزی یا سفارشی سازی می شوند تا در برنامه های خاص برتر باشند. بسیاری از سانتریفیوژهای صنعتی با سرعت بالا در واقع می توانند چندین هدف کاملاً متفاوت را در یک فرآیند تولید انجام دهند (به عنوان مثال، یک کارخانه آبجوسازی ممکن است از همان سانتریفیوژ پشته دیسکی ابتدا برای بیرون کشیدن بدنه مخمر از آبجو خود زمانی که از تخمیر خارج می شود و سپس دوباره استفاده کند. در مرحله نهایی پرداخت).
سانتریفیوژهای رومیزی آزمایشگاهی
سانتریفیوژهای آزمایشگاهی معمولاً دستگاههای رومیزی هستند. سانتریفیوژهای رومیزی معمولی که در آزمایشگاههای تحقیقاتی دیده میشوند عبارتند از سانتریفیوژهای هماتوکریت، میکروسانتریفیوژها، متمرکزکنندههای خلاء، اسلاید اسپینرها، اولتراسانتریفیوژها و غیره. (این بدان معنا نیست که آزمایشگاه ها از چیزی جز سانتریفیوژهای رومیزی استفاده نمی کنند. برای مثال، اولتراسانتریفیوژهای تحلیلی روی زمین در برخی زمینه ها غیر معمول نیستند.)
در اکثر آزمایشگاهها، سانتریفیوژ عمدتاً مربوط به جداسازی جامدات از مایعات است. نمونه ها - هر کدام در لوله یا بطری سانتریفیوژ مخصوص به خود نگهداری می شوند - در یک روتور بارگذاری می شوند. (دو نوع روتور سانتریفیوژ متداول در آزمایشگاه ها وجود دارد: روتورهای زاویه ثابت، که تمام لوله های نمونه را در یک موقعیت برای کل عملیات نگه می دارند، و روتورهای سطل چرخشی، که اجازه می دهند نمونه ها به صورت عمودی بارگذاری شوند و سپس به سمت بالا حرکت کنند. با افزایش سرعت روتور به یک موقعیت کاملاً افقی تبدیل میشود.) با چرخش روتور، چگالی ذرات (نسبت به مایعی که در آن معلق هستند) آنها را به پایین لوله میکشد. در آنجا رسوبی به نام «پلت» تشکیل می دهند. در پشت سر باقی مانده است "سوپرناتانت"، یک محلول نمونه جدا شده آماده برای پردازش یا تجزیه و تحلیل بیشتر.
این چیدمان - با روتورهای سطلی با زاویه ثابت یا نوسانی که نمونههای مجزا را نگه میدارند - محاسبه آسان RCF (میدان گریز از مرکز نسبی) هر نمونه را ممکن میسازد. این معیاری است که نشان می دهد چقدر "نیروی g" به نمونه اعمال شده است. این در چند برابر میدان گرانشی زمین بیان می شود و معمولاً یک قطعه حیاتی از داده های آزمایشگاهی باید در طول کار خود ردیابی کنند.
اما توانایی ردیابی مطمئن و دقیق RCF به قیمت توان انجام می شود: تنها نمونه های زیادی را می توان در یک دوره معین پردازش کرد و انجام هرگونه جداسازی سیال در مقیاس بزرگ به سادگی امکان پذیر نیست.
سرعت بالا، سانتریفیوژ با توان عملیاتی بالا، ته نشینی و جداسازی حوزه سانتریفیوژهای صنعتی است.
انواع سانتریفیوژ: سانتریفیوژهای پرسرعت صنعتی
در مقایسه با سانتریفیوژ آزمایشگاهی، سانتریفیوژ صنعتی ذاتاً یک حوزه با توان بالا است. هیچ کس علاقه خاصی به RCF تجربه شده توسط مایع برش CNC یا شیر خام در طول ته نشینی ندارد. بنابراین، در این سانتریفیوژها، هیچ ظرف نمونه جداگانه وجود ندارد. در عوض، روتور یک کاسه جامد (یا در برخی موارد یک سبد سوراخ شده) است. به این ترتیب، مواد را می توان به طور مداوم به داخل کاسه در حالی که می چرخد، وارد کرد، که امکان سانتریفیوژ (در اصل) را فراهم می کند.
دو نوع مختلف جداسازی گریز از مرکز صنعتی با سرعت بالا وجود دارد: سانتریفیوژ دو فاز و سانتریفیوژ سه فاز. سانتریفیوژ "دو فاز" مواد مخلوط ورودی را به یک "فاز جامد" و یک "فاز مایع" جدا می کند. این را با سانتریفیوژ سه فاز مقایسه کنید، که سیال شما را به دو فاز مایع (یکی «سنگین» - معمولاً آب یا مبتنی بر آب - و دیگری «سبک» - معمولاً روغنی - و همچنین فاز جامد جدا میکند.
سانتریفیوژهای صنعتی "Disc Stack".
برای طیف وسیعی از صنایع (از آبجوسازی و لبنیات گرفته تا تولیدکنندگان هوافضا و اتانول)، مفیدترین سانتریفیوژهای صنعتی، سانتریفیوژهای پشته دیسکی با سرعت بالا هستند. "دیسک ها" مجموعه ای از صفحات مخروطی شکل هستند که در یک پشته عمودی در داخل کاسه سانتریفیوژ قرار گرفته اند. این مقدار سطح ته نشینی موجود را افزایش می دهد و همچنین نحوه اختلاط و حرکت مایعات مخلوط در سراسر کاسه را کنترل می کند. این امر هم جداسازی/رسوب را سرعت می بخشد و هم کنترل خوبی بر آنچه در داخل سانتریفیوژ شما اتفاق می افتد به شما می دهد. کنترل پیشرفته امکان جداسازی چندین فاز را در یک پاس واحد فراهم می کند. با تغییر آرایش پشته، زاویه، فاصله و شکل، میتوانید نحوه جداسازی مواد را به دقت کنترل کنید و تغییرات در جریان و ترکیب مایع را تنظیم کنید. به عنوان مثال، در میدان، سانتریفیوژهای پشته دیسکی مانند سری DX Trucent به طور منظم جداسازی سه فاز چالش برانگیز را با بازده 70 درصد (یا بهتر) در یک پاس انجام می دهند. در صورت نیاز، DX میتواند به راحتی به جداسازی دو فاز مایع-جامد سوئیچ کند و با یک بار عبور به ۹۰ درصد راندمان برسد.
سانتریفیوژهای صنعتی "کاسه اسکراپر".
در بسیاری از سانتریفیوژهای صنعتی (مانند آنهایی که دارای کاسه لوله ای یا سانتریفیوژ سانتریفیوژ "پیچ" افقی هستند)، این شکل کلی ظرف روتور است که مواد را هنگام جدا شدن مرتب می کند. ذرات جامد متراکم تر روی دیواره های روتور جمع می شوند و از یک سر روتور خارج می شوند، در حالی که مایع متراکم کمتری از سمت دیگر خارج می شود. حتی ممکن است کسی استدلال کند که اساساً یک پشته دیسک اینگونه عمل می کند: هندسه داخلی کاسه و ترتیب دیسک ها نحوه جدا شدن مواد و جمع آوری رسوبات را تعیین می کند.
سانتریفیوژ "کاسه خراش" متفاوت است. در این سانتریفیوژ دو فاز با کارایی بالا و سرعت بالا، روتور عمودی مواد جامد را در طول چرخه فرآیند حفظ می کند. مایع مخلوط توسط یک پمپ تغذیه به روتور چرخان وارد می شود. برای مطابقت با سرعت کشتی شتاب می گیرد، در این زمان نیروی گریز از مرکز ذرات جامد را از حالت تعلیق در مایع خارج می کند و آنها را در مقابل دیواره های روتور نگه می دارد. سپس مایع تمیز از پایین روتور عمودی خارج می شود. به طور دورهای، پمپ تغذیه خاموش میشود و "چرخه خراشیدن" آغاز میشود: تیغهای در مقابل داخل کاسه قرار میگیرد و تمام مواد جامد گرفته شده را جمعآوری میکند.
در گذشته، بسیاری از کاربران از سانتریفیوژهای کاسه اسکراپر خودداری می کردند، زیرا نگهداری از آنها سخت بوده است. دلیلش این است که طرحهای قدیمیتر کاسههای اسکرابر متکی به ترتیبات اضافی موتورها و ترنهای محرک بود که به یک کلاچ پیچیده و سرویسهای مکرر نیاز داشت. سری S سانتریفیوژهای صنعتی مایع-جامد Trucent این پیچیدگی را از بین برد. سری S از ابتدا برای عملکرد بدون دردسر و قابل اعتماد با کمترین دخالت اپراتور ساخته شده است.
