Viename lygyje visas centrifugavimas iš esmės yra vienodas. Gravitacija visada natūraliai atskirs skirtingo tankio medžiagas. Naudodami centrifugą galite pagreitinti ir tiksliai sureguliuoti šį natūralų atskyrimo ir sedimentacijos procesą.
Kalbant plačiąja prasme, centrifugos skirstomos į dvi pagrindines kategorijas:
●laboratorinės centrifugos
●pramoninės centrifugos
Įvairių tipų centrifugos naudojamos skirtingai. Nors dauguma laboratorinių centrifugų yra suprojektuotos ir pagamintos taip, kad atitiktų gana siauras paskirtis, pramoninės centrifugos skiriasi. Jie paprastai gaminami kaip bendresnės paskirties įrenginiai, o vėliau suprogramuojami arba pritaikomi taip, kad puikiai veiktų tam tikrose programose. Daugelis didelės spartos pramoninių centrifugų iš tikrųjų gali tarnauti keliems visiškai skirtingiems tikslams tame pačiame gamybos procese (pavyzdžiui, alaus darykla gali naudoti tą pačią diskinę centrifugą, kad ištrauktų mielių kūnelius iš alaus, kai jis išeina iš fermentatorių, o paskui vėl). paskutiniame poliravimo etape).
Laboratorinės stalinės centrifugos
Laboratorinės centrifugos dažniausiai yra ant stalo įrengti įrenginiai. Įprastos mokslinių tyrimų laboratorijose naudojamos stalinės centrifugos yra hematokrito centrifugos, mikrocentrifugos, vakuuminiai koncentratoriai, slydimo suktukai, ultracentrifugos ir kt. (Tai nereiškia, kad laboratorijose naudojamos tik stalinės centrifugos. Pavyzdžiui, kai kuriose srityse ant grindų montuojamos analitinės ultracentrifugos nėra neįprastos.)
Daugumoje laboratorijų centrifugavimas daugiausia susijęs su kietųjų medžiagų atskyrimu nuo skysčių. Mėginiai – kiekvienas laikomas savo centrifugos mėgintuvėlyje arba buteliuke – įkeliami į rotorių. (Laboratorijose yra du paplitę centrifugų rotorių tipai: fiksuoto kampo rotoriai, laikantys visus mėginio mėgintuvėlius toje pačioje padėtyje visos operacijos metu, ir sukamieji rotoriai, leidžiantys mėginius krauti vertikaliai, o paskui pasukti aukštyn. į visiškai horizontalią padėtį, kai rotorius įgauna greitį.) Kai rotorius sukasi, dalelių tankis (lyginant su skysčiu, kuriame jos pakimba) priverčia jas patekti į vamzdžio dugną. Ten jie sudaro nuosėdas, vadinamas "granulėmis". Liko „supernatantas“, izoliuotas mėginio tirpalas, paruoštas tolesniam apdorojimui ar analizei.
Šis išdėstymas su fiksuoto kampo arba siūbuojančiais kaušo rotoriais, laikančiais atskirus mėginius, leidžia lengvai apskaičiuoti kiekvieno mėginio patiriamą RCF (santykinį išcentrinį lauką). Tai matas, kiek „g jėgos“ buvo pritaikyta mėginiui. Jis išreiškiamas žemės gravitacinio lauko kartotiniais ir paprastai gyvybiškai svarbią duomenų laboratorijų dalį turi stebėti savo darbo metu.
Tačiau norint patikimai ir tiksliai sekti RCF, reikia pralaidumo: per tam tikrą laikotarpį galima apdoroti tik tiek mėginių, o didelio masto skysčių atskyrimas tiesiog neįmanomas.
Didelio greičio, didelio našumo centrifugavimas, sedimentacija ir atskyrimas yra pramoninių centrifugų sritis.
Centrifugavimo tipai: pramoninės didelės spartos centrifugos
Palyginti su laboratoriniu centrifugavimu, pramoninis centrifugavimas yra iš esmės didelio našumo sritis. Niekam ypač neįdomu RCF, kurį patiria CNC pjovimo skystis arba žalias pienas nusodinimo metu. Taigi šiose centrifugose nėra atskirų mėginių indų. Vietoj to, rotorius yra tvirtas dubuo (arba kai kuriais atvejais perforuotas krepšys). Taigi medžiagos gali būti nuolat tiekiamos į dubenį, kol jis sukasi, todėl (iš esmės) galima centrifuguoti linijoje.
Yra du skirtingi didelio greičio pramoninio išcentrinio atskyrimo tipai: dviejų fazių centrifugavimas ir trifazis centrifugavimas. „Dviejų fazių“ centrifugavimas atskiria gaunamas mišrias medžiagas į „kietą fazę“ ir „skystąją fazę“. Palyginkite tai su „trifaziu“ centrifugavimu, kuris padalija skystį į dvi skystąsias fazes (vieną „sunkiąją“ – dažniausiai vandens arba vandens pagrindu – ir kitą „lengvąją“ – dažniausiai aliejaus, taip pat kietą fazę).
Pramoninės centrifugos „Disc Stack“.
Daugelyje pramonės šakų (nuo alaus daryklų ir pieninių iki aviacijos ir kosmoso gamintojų bei etanolio) naudingiausios pramoninės centrifugos yra didelės spartos diskinės centrifugos. „Diskai“ yra kūgio formos plokštelių serija, išdėstyta vertikalioje krūvoje centrifugos dubens viduje. Tai padidina turimo nusėdimo paviršiaus kiekį, taip pat kontroliuoja, kaip mišrūs skysčiai susimaišo ir juda dubenyje. Tai pagreitina atskyrimą / sedimentaciją ir leidžia puikiai valdyti, kas vyksta centrifugos viduje. Patobulintas valdymas leidžia atskirti kelias fazes vienu praėjimu. Keisdami krūvos išdėstymą, kampą, tarpus ir formą, galite tiksliai valdyti, kaip medžiagos yra atskiriamos, ir prisitaikyti prie skysčio srauto ir sudėties pokyčių. Pavyzdžiui, lauke naudojamos diskinės centrifugos, tokios kaip „Trucent“ DX serija, reguliariai atlieka sudėtingus trifazius atskyrimus, kurių efektyvumas yra 70 procentų (ar geresnis) vienu praėjimu. Jei reikia, DX gali lengvai pereiti prie dviejų fazių skysčio ir kietosios medžiagos atskyrimo ir vienu praėjimu pasiekti 90 procentų efektyvumą.
"Scraper Bowl" pramoninės centrifugos
Daugelyje pramoninių centrifugų (pavyzdžiui, turinčiose vamzdinį dubenį arba horizontalią „sraigtinę“ dekanterio centrifugą) medžiaga rūšiuojama pagal bendrą rotoriaus indo formą. Tankesnės kietosios dalelės kaupiasi ant rotoriaus sienelių ir išstumiamos iš vieno rotoriaus galo, o iš kito išteka mažiau tankus skystis. Galima net ginčytis, kad taip iš esmės veikia diskų krūva: dubens vidinių dalių geometrija ir diskų išdėstymas lemia, kaip medžiagos atsiskiria ir nuosėdos kaupiasi.
„Greibiklio dubenėlio“ centrifuga yra kitokia. Šioje didelio našumo, didelės spartos dviejų fazių centrifugoje vertikalus rotorius proceso ciklo metu išlaiko kietą medžiagą. Sumaišytas skystis tiekimo siurbliu tiekiamas į besisukantį rotorių. Jis įsibėgėja, kad atitiktų indo greitį, o tuo metu išcentrinė jėga išstumia kietąsias daleles iš suspensijos skystyje ir laiko jas prie rotoriaus sienelių. Tada švarus skystis nuteka iš vertikalaus rotoriaus dugno. Periodiškai tiekimo siurblys išjungiamas ir prasideda „grandymo ciklas“: ašmenys pakeliami į dubens vidų, surenkant visas užfiksuotas kietąsias medžiagas.
Anksčiau daugelis vartotojų vengdavo grandiklio centrifugų, nes jas sunku prižiūrėti. Taip yra todėl, kad senesnės grandiklio dubens konstrukcijos rėmėsi pertekliniais variklių ir pavaros mechanizmų išdėstymais, kuriems reikėjo sudėtingo sankabos blokavimo ir dažno aptarnavimo. Trucent S serijos skystos ir kietos pramoninės centrifugos pašalino šį sudėtingumą. S serija sukurta nuo pat pradžių, kad veiktų be rūpesčių ir patikimai su minimaliu operatoriaus dalyvavimu.
