ცენტრიფუგა არის მანქანა, რომელიც იყენებს ცენტრიდანულ ძალას კომპონენტების თხევადი და მყარი ნაწილაკებისგან ან სითხისა და სითხის ნარევისგან გამოსაყოფად. ცენტრიფუგები ძირითადად გამოიყენება სუსპენზიაში მყოფი სითხეებისგან მყარი ნაწილაკების გამოსაყოფად; ან ემულსიებში სხვადასხვა სიმკვრივის ორი შეურევი სითხის გამოყოფა (როგორიცაა რძისგან კრემის გამოყოფა); ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სველ მყარ ნაწილებში სითხეების მოსაშორებლად, როგორიცაა სველი ტანსაცმლის გაშრობა სარეცხი მანქანით; სპეციალური ულტრასიჩქარიანი მილის გამყოფებს ასევე შეუძლიათ სხვადასხვა სიმკვრივის გაზის ნარევების გამოყოფა; სხვადასხვა დალექვის სიჩქარის მქონე სითხეებში მყარი ნაწილაკების სხვადასხვა სიმკვრივის ან ნაწილაკების ზომის მახასიათებლების გამოყენებით, ზოგიერთ დალექვის ცენტრიფუგას შეუძლია მყარი ნაწილაკების კლასიფიკაცია სიმკვრივის ან ნაწილაკების ზომის მიხედვით.
როდესაც წვრილი ნაწილაკების შემცველი სუსპენზია დგას, შეჩერებული ნაწილაკები თანდათან იძირება გრავიტაციული ველის მოქმედების გამო. რაც უფრო მძიმეა ნაწილაკი, მით უფრო სწრაფად იძირება, ხოლო სითხეზე ნაკლები სიმკვრივის მქონე ნაწილაკი მაღლა იძვრება. სიჩქარე, რომლითაც ნაწილაკები მოძრაობენ გრავიტაციულ ველში, დაკავშირებულია ნაწილაკების ზომასთან, ფორმასთან და სიმკვრივესთან, ასევე გრავიტაციული ველის სიძლიერესა და სითხის სიბლანტესთან. სისხლის წითელი უჯრედების ზომის ნაწილაკები, რომელთა დიამეტრი რამდენიმე მიკრომეტრია, შეიძლება დაფიქსირდეს ნორმალური გრავიტაციის ქვეშ.
გარდა ამისა, როდესაც ნივთიერება წყდება გარემოში, მას თან ახლავს დიფუზიის ფენომენი. დიფუზია არის უპირობო და აბსოლუტური. დიფუზია ნივთიერების მასის უკუპროპორციულია და რაც უფრო მცირეა ნაწილაკები, მით უფრო სერიოზულია დიფუზია. ჩაძირვა ფარდობითი და პირობითია და მას გადაადგილებისთვის გარე ძალის ზემოქმედება სჭირდება. დანალექი ობიექტის წონის პროპორციულია, რაც უფრო დიდია ნაწილაკი, მით უფრო სწრაფია დალექვა. რამდენიმე მიკრონზე მცირე ნაწილაკებისთვის, როგორიცაა ვირუსები ან პროტეინები, ისინი ხსნარში კოლოიდური ან ნახევრად კოლოიდური მდგომარეობაში არიან და დალექვის პროცესზე დაკვირვება მხოლოდ გრავიტაციით შეუძლებელია. რადგან რაც უფრო პატარაა ნაწილაკები, მით უფრო ნელია დალექვა და უფრო სერიოზულია დიფუზიის ფენომენი. ამიტომ, აუცილებელია ცენტრიფუგის გამოყენება ძლიერი ცენტრიდანული ძალის შესაქმნელად, რათა აიძულოს ეს ნაწილაკები გადალახონ დიფუზია და წარმოქმნან დანალექი მოძრაობა.
ცენტრიფუგაცია არის ცენტრიფუგის როტორის მაღალსიჩქარიანი ბრუნვის შედეგად წარმოქმნილი ძლიერი ცენტრიფუგული ძალის გამოყენება სითხეში ნაწილაკების დალექვის სიჩქარის დასაჩქარებლად და ნიმუშში სხვადასხვა დანალექების კოეფიციენტებითა და სიმჭიდროვის მქონე ნივთიერებების განცალკევებით.
კონვერტაცია ცენტრიდანულ ძალას (g) და ბრუნვის სიჩქარეს (rpm) შორის
ცენტრიდანული ძალა G და ბრუნვის სიჩქარე RPM-ს შორის კონვერტაციის ფორმულა შემდეგია:
G=1,11×10^(-5)×R×(rpm)^2
მათ შორის, G არის ცენტრიდანული ძალა, რომელიც ზოგადად გამოიხატება როგორც g-ის ჯერადი (მიზიდულობის აჩქარება).
10^(-5) არის 10-ის უარყოფითი მეხუთე ხარისხი, ბრუნვის სიჩქარის კვადრატი (rpm)^2, R არის რადიუსი და ერთეული არის სანტიმეტრი.
მაგალითად, ცენტრიდანული რადიუსით 10 სმ და ბრუნვის სიჩქარით 8000 RPM, ცენტრიდანული ძალა არის:
G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104
ანუ ცენტრიდანული ძალა არის 7104 გ.
და როდესაც ცენტრიდანული ძალა არის 8000 გ, მისი სიჩქარე უნდა იყოს: 8489 არის დაახლოებით 8500 rpm.
ძირითადი კლასიფიკაცია
დასაკეცი 1. გამყოფი ფაქტორის მიხედვით Fr მნიშვნელობა
ცენტრიფუგა შეიძლება დაიყოს შემდეგ ტიპებად:
1. ნორმალური სიჩქარის ცენტრიფუგა
Fr≤3500 (ჩვეულებრივ 600-1200), ამ ტიპის ცენტრიფუგას აქვს დაბალი სიჩქარე და დიდი დიამეტრი.
2. მაღალსიჩქარიანი ცენტრიფუგა
Fr=3500~50000, ამ ცენტრიფუგის ბრუნვის სიჩქარე მაღალია, ბარაბნის დიამეტრი ზოგადად მცირეა და სიგრძე გრძელი.
3. ულტრაცენტრიფუგა
ფ>50000, მაღალი სიჩქარის გამო (50000r/წთ-ზე მეტი), ბარაბანი კეთდება თხელი მილისებური ტიპის.
გამოყოფის ფაქტორი Fr ეხება ცენტრიდანული ძალის ველში მასალის ცენტრიდანული ძალის თანაფარდობას გრავიტაციულ ველში მასალის სიმძიმესთან.
დასაკეცი ორი, მუშაობის რეჟიმის მიხედვით
ცენტრიფუგა შეიძლება დაიყოს შემდეგ ტიპებად:
1. უფსკრული ცენტრიფუგა
მისი კვების, გამოყოფის, რეცხვისა და წიდის გადმოტვირთვის პროცესები ყველა ღრძილების ოპერაციებია, ხოლო ხელით, გრავიტაციული ან მექანიკური მეთოდები გამოიყენება წიდის განტვირთვისთვის, როგორიცაა სამფეხა და ზედა დაკიდების ცენტრიფუგა.
2. უწყვეტი ცენტრიფუგა
კვების, გამოყოფის, რეცხვისა და წიდის გადმოტვირთვის პროცესები შეიძლება განხორციელდეს ავტომატურად უფსკრული ან უწყვეტი პროცესით.
3. გეოტექნიკური ცენტრიფუგა
დასაკეცი 3. წიდის გამოშვების მეთოდის მიხედვით
ცენტრიფუგა შეიძლება დაიყოს შემდეგ ტიპებად:
1. სკრაპერის განმტვირთავი ცენტრიფუგა
პროცესი არაპირდაპირია და ოპერაცია ავტომატურია.
2. დგუშის ამწე ცენტრიფუგა
პროცესი ნახევრად უწყვეტია და ოპერაცია ავტომატურია.
3. სპირალური გამონადენის ცენტრიფუგა
პროცესი უწყვეტია და ოპერაცია ავტომატურია.
4. ცენტრიფუგა გამონადენის ცენტრიფუგა
პროცესი უწყვეტია და ოპერაცია ავტომატურია.
5. ვიბრაციული გამონადენის ცენტრიფუგა
პროცესი უწყვეტია და ოპერაცია ავტომატურია.
6. დახრილი განტვირთვის ცენტრიფუგა
პროცესი უწყვეტია და ოპერაცია ავტომატურია.
ოთხი, პროცესის გამოყენების მიხედვით
ცენტრიფუგები შეიძლება დაიყოს: ფილტრის ცენტრიფუგები, დეკანტერის ცენტრიფუგები.
ხუთი, ინსტალაციის წესის მიხედვით
ის ასევე შეიძლება დაიყოს ვერტიკალურად, ჰორიზონტალურად, დახრილად, ჩამოკიდებულ და სამფეხად.
6. ეროვნული სტანდარტებისა და ბაზრის წილის მიხედვით
შემდეგი ოთხისთვის
1. სამფეხა ცენტრიფუგა
2. ჰორიზონტალური სპირალური ცენტრიფუგა
3. დისკის გამყოფი
4. ტუბულარული გამყოფი
Როგორ ვიყიდოთ?
ბევრი მოდელი და ტიპის ცენტრიფუგაა და ფასიც შედარებით ძვირია. შეძენისას უნდა გაზომოთ სამუშაოს მიხედვით. როგორც წესი, გასათვალისწინებელია შემდეგი ფაქტორები:
(1) ცენტრიფუგაციის, ანალიტიკური ცენტრიფუგაციის ან მომზადების ცენტრიფუგაციის დანიშნულება;
(2) ნიმუშის ტიპი და რაოდენობა, იქნება ეს უჯრედები, ვირუსები თუ ცილები, და ნიმუშის ზომა. ამ ფაქტორებიდან გამომდინარე გადაწყვეტილება ანალიტიკური ან მოსამზადებელი ცენტრიფუგის შეძენის შესახებ; დაბალი სიჩქარით, მაღალსიჩქარიანი ან ულტრასიჩქარით; მაღალი მოცულობის, მუდმივი მოცულობის ან მიკრო მოცულობის ცენტრიფუგები.
(3) ეკონომიკური სიმძლავრე: მოდელის განსაზღვრისას მწარმოებელი და ფასი უნდა იყოს გათვალისწინებული. პროდუქტის ფასი და შესრულება სინქრონიზებულია.
(4) სხვა დეტალები: როგორიცაა მარტივია თუ არა ცენტრიდანული ოპერაცია, არის თუ არა მოვლა მოსახერხებელი, არის თუ არა დიზაინი მოძველებული, მოსახერხებელია თუ არა ტარების ნაწილების მიწოდება და ა.შ.
(5) შესატყვისი პრობლემა: შეუძლებელია ცენტრიფუგის მუშაობა ერთდროულად დაბალი სიჩქარით, მაღალი სიჩქარით და გადაჭარბებული სიჩქარით. ზოგადად რომ ვთქვათ, ულტრაცენტრიფუგები შემოიფარგლება მხოლოდ ულტრაცენტრიფუგაციით, არ არის შესაფერისი მაღალსიჩქარიანი ცენტრიფუგისთვის, არც დაბალი სიჩქარით ცენტრიფუგისთვის, ასევე მაღალი სიჩქარის ცენტრიფუგები არ არის შესაფერისი დაბალი სიჩქარით ცენტრიფუგაციისთვის. ამიტომ, ულტრაცენტრიფუგის ყიდვისას აუცილებელია განიხილოს მაღალსიჩქარიანი ცენტრიფუგა, წინააღმდეგ შემთხვევაში უპირატესობა არ იქნება. ზოგადად, დაბალი და მაღალი სიჩქარე უფრო ხშირად გამოიყენება, ხოლო ულტრაცენტრიფუგების გამოყენების სიჩქარე დაბალია. ულტრაცენტრიფუგები შეძენილია მხოლოდ ლაბორატორიებში, რომლებიც ხშირად იყენებენ ან განიხილავენ რეგიონულ საზოგადოებრივ პარამეტრებს.
ცენტრიფუგის მოდელის დადგენის შემდეგ, რა სახის ცენტრიდანული როტორი აირჩიოს. მთავარი გასათვალისწინებელია ნიმუშის სიმძლავრე და ცენტრიფუგაციის პირობები. ჩვეულებრივ, არის ერთი ჰორიზონტალური როტორი და ერთი კუთხოვანი როტორი, ან ერთი დიდი სიმძლავრის (შედარებით დაბალი სიჩქარის) როტორი და ერთი მცირე სიმძლავრის მაღალსიჩქარიანი როტორი, თითოეული სამუშაოს სხვადასხვა მოთხოვნილებების დასაკმაყოფილებლად. რაც უფრო სრულყოფილია მით უკეთესი, მით უკეთესი. იმის გამო, რომ არსებობს მრავალი სახის ცენტრიდანული როტორები, რომელთაგან ბევრი მსგავსია და გადაჭარბებული სიჩქარის მანქანების როტორები საკმაოდ ძვირია. თუ ისინი ყველა ემთხვევა, ფასი რამდენჯერმე უფრო მაღალია ვიდრე ცენტრიფუგის მასპინძელი და ეს არ არის აუცილებელი. როტორის განსხვავებული სიჩქარის გამო, ფასი მნიშვნელოვნად განსხვავდება. ბრუნვის სიჩქარის კუთხით, მიზანშეწონილი არ არის რაც შეიძლება მაღალი სისწრაფე, მაგრამ უნდა არსებობდეს ცენტრიფუგის მიერ ნებადართული ბრუნვის მაქსიმალური სიჩქარით როტორი, წინააღმდეგ შემთხვევაში ეს იქნება ცენტრიფუგის ნარჩენები. ორი ცენტრიფუგის მქონე ერთეულებმა შეიძლება განიხილონ დამატებითი როტორის მოდელები ფულის დაზოგვის მიზნით.
ცენტრიფუგების მენეჯმენტი, მრავალი წლის განმავლობაში ჩინეთში ცენტრიფუგების გამოყენების მიხედვით, ყველა ტიპის ცენტრიფუგა უნდა მართავდეს და შეინახოს სპეციალური პერსონალი. მაღალი და ულტრაცენტრიფუგა საჭიროებს რეგულარულ შემოწმებას და მოვლას. მომხმარებლებმა დეტალურად უნდა ჩაწერონ ექსპერიმენტული სტატუსი და ტექნიკური პირობები, რათა უზრუნველყონ ცენტრიფუგის უსაფრთხო გამოყენება. მაღალი და დაბალი სიჩქარის ცენტრიფუგების მუშაობა მარტივია, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ისინი დამოუკიდებლად ინსტრუქციის წაკითხვისა და ცენტრიფუგის მუშაობის პროცედურების მომზადების შემდეგ. ულტრაცენტრიფუგას აქვს რთული სტრუქტურა და რთული სამუშაო პროცედურები. არასწორი გამოყენება მიდრეკილია ავარიებისკენ. განსაკუთრებით, ცენტრიდანული როტორი ფრთხილად უნდა იყოს შენახული და გამოყენებული. მრავალი წლის განმავლობაში შიდა გამოყენებისა და მენეჯმენტიდან გამომდინარე, ინსტრუმენტის დაცვა და ექსპლუატაცია გარანტიაა იმისა, რომ ინსტრუმენტი კარგ მდგომარეობაშია. მენეჯმენტი და ოპერატორები უნდა იყვნენ მომზადებული ისე, რომ მათ არა მხოლოდ იცნობდნენ ოპერაციას, არამედ გააცნობიერონ ინსტრუმენტის შესახებ.