Kas yra centrifuginis atskyrimas? – Centrifugų gamintojas | ZONELINK

Kaip veikia centrifuga

Centrifuga – tai mašina, kuri išcentrine jėga atskiria komponentus nuo skystų ir kietų dalelių arba skysčio ir skysčio mišinio. Centrifugos daugiausia naudojamos kietoms dalelėms atskirti nuo skysčių suspensijoje; arba dviem nesimaišantiems skirtingo tankio skysčiams emulsijose atskirti (pvz., grietinėlei nuo pieno); jas taip pat galima naudoti skysčiams pašalinti iš šlapių kietų medžiagų, pavyzdžiui, džiovinant šlapius drabužius skalbimo mašina; specialūs itin greiti vamzdiniai separatoriai taip pat gali atskirti skirtingo tankio dujų mišinius; naudojant skirtingo tankio arba kietųjų dalelių dydžio savybes skysčiuose su skirtingu sedimentacijos greičiu, kai kurios sedimentacijos centrifugos taip pat gali klasifikuoti kietąsias daleles pagal tankį arba dalelių dydį.

Kai suspensija, kurioje yra smulkių dalelių, stovi vietoje, suspenduotos dalelės palaipsniui grimzta dėl gravitacinio lauko poveikio. Kuo dalelė sunkesnė, tuo greičiau ji grimzta, o dalelė, kurios tankis mažesnis už skystį, pakyla. Dalelių judėjimo gravitaciniame lauke greitis priklauso nuo dalelių dydžio, formos ir tankio, taip pat nuo gravitacinio lauko stiprumo ir skysčio klampumo. Įprastos gravitacijos sąlygomis galima stebėti, kaip raudonųjų kraujo kūnelių dydžio dalelės, kurių skersmuo siekia kelis mikrometrus, nusėda.

Be to, kai medžiaga nusėda terpėje, vyksta difuzijos reiškinys. Difuzija yra besąlyginė ir absoliuti. Difuzija yra atvirkščiai proporcinga medžiagos masei, ir kuo mažesnės dalelės, tuo didesnė difuzija. Griūtis yra santykinė ir sąlyginė, ir norint judėti, reikia išorinės jėgos. Sedimentacija yra proporcinga objekto svoriui, kuo didesnė dalelė, tuo greitesnė sedimentacija. Dalelės, mažesnės nei keli mikronai, pavyzdžiui, virusai ar baltymai, tirpale yra koloidinėje arba pusiau koloidinėje būsenoje, ir sedimentacijos proceso stebėti tik gravitacijos būdu neįmanoma. Kuo mažesnės dalelės, tuo lėtesnė sedimentacija ir tuo rimtesnis difuzijos reiškinys. Todėl būtina naudoti centrifugą, kad būtų sukurta stipri išcentrinė jėga, priversta šias daleles įveikti difuziją ir sukelti sedimentacijos judėjimą.

Centrifugavimas – tai didelės spartos centrifuginio rotoriaus sukimosi sukuriamos stiprios išcentrinės jėgos panaudojimas, siekiant pagreitinti dalelių nusėdimo greitį skystyje ir atskirti medžiagas su skirtingais nusėdimo koeficientais ir plūdrumo tankiais mėginyje.

Išcentrinės jėgos (g) ir sukimosi greičio (aps./min.) perskaičiavimas

Išcentrinės jėgos G ir sukimosi greičio (RPM) perskaičiavimo formulė yra tokia:

G = 1,11 × 10^(-5) × R × (aps./min.)^2

Tarp jų G yra išcentrinė jėga, kuri paprastai išreiškiama kaip g (gravitacijos pagreičio) kartotinis.

10^(-5) yra neigiamas penktasis 10 laipsnis, sukimosi greičio (aps./min.)^2 kvadratas, R yra spindulys, o vienetas yra centimetrai.

Pavyzdžiui, kai išcentrinis spindulys yra 10 cm, o sukimosi greitis – 8000 aps./min., išcentrinė jėga yra:

G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104

Tai yra, išcentrinė jėga yra 7104 g.

Kai išcentrinė jėga yra 8000 g, jos greitis turėtų būti: 8489 yra apie 8500 aps./min.

Pagrindinė klasifikacija

Sulankstymas 1. Pagal atskyrimo koeficiento Fr vertę

Centrifugos gali būti skirstomos į šiuos tipus:

1. Įprasto greičio centrifuga

Fr≤3500 (paprastai 600–1200), šio tipo centrifugos greitis yra mažas, o skersmuo – didelis.

2. Didelės spartos centrifuga

Fr = 3500 ~ 50000, šios centrifugos sukimosi greitis yra didelis, būgno skersmuo paprastai yra mažas, o ilgis - ilgas.

3. Ultracentrifuga

Dėl didelio greičio (virš 50000 aps./min.), kai sukimosi greitis viršija 50000 aps./min., būgnas yra plonas vamzdinis.

Atskyrimo koeficientas Fr reiškia medžiagos išcentrinės jėgos išcentrinės jėgos lauke ir medžiagos sunkio jėgos gravitaciniame lauke santykį.

Sulankstomi du, atsižvelgiant į veikimo režimą

Centrifugos gali būti skirstomos į šiuos tipus:

1. Tarpinė centrifuga

Jo padavimo, atskyrimo, plovimo ir šlako iškrovimo procesai yra tarpinės operacijos, o šlakui iškrauti naudojami rankiniai, gravitaciniai arba mechaniniai metodai, pavyzdžiui, trijų kojų ir viršutinės pakabos centrifugos.

2. Nuolatinė centrifuga

Šlako padavimo, atskyrimo, plovimo ir iškrovimo procesai gali būti atliekami automatiškai tarpe arba nepertraukiamu būdu.

3. Geotechninė centrifuga

3. Sulankstymas. Pagal šlako išleidimo metodą

Centrifugos gali būti skirstomos į šiuos tipus:

1. Grandiklio iškrovimo centrifuga

Procesas yra netiesioginis, o veikimas automatinis.

2. Stūmoklinė centrifuga

Procesas yra pusiau nepertraukiamas, o veikimas automatinis.

3. Spiralinė išleidimo centrifuga

Procesas yra nenutrūkstamas, o veikimas automatinis.

4. Išcentrinis išleidimo centrifugas

Procesas yra nenutrūkstamas, o veikimas automatinis.

5. Vibruojanti iškrovimo centrifuga

Procesas yra nenutrūkstamas, o veikimas automatinis.

6. Pakreipimo iškrovimo centrifuga

Procesas yra nenutrūkstamas, o veikimas automatinis.

Keturi, atsižvelgiant į proceso naudojimą

Centrifugas galima suskirstyti į: filtrines centrifugas, dekanterines centrifugas.

Penki, pagal įrengimo būdą

Jį taip pat galima suskirstyti į vertikalią, horizontalią, pasvirusią, kabančią ir trijų kojų.

6. Pagal nacionalinius standartus ir rinkos dalį

dėl kitų keturių

1. Trijų kojų centrifuga

2. Horizontali spiralinė centrifuga

3. Diskinis separatorius

4. Vamzdinis separatorius

Kaip pirkti?

Yra daug centrifugų modelių ir tipų, o kaina yra gana didelė. Pirkdami turėtumėte atsižvelgti į darbą. Paprastai reikėtų atsižvelgti į šiuos veiksnius:

(1) Centrifugavimo, analitinio centrifugavimo arba paruošiamojo centrifugavimo tikslas;

(2) Mėginio tipas ir kiekis, ar tai ląstelės, virusai, ar baltymai, ir mėginio dydis. Remiantis šiais veiksniais, priimamas sprendimas įsigyti analitinę arba preparatyvinę centrifugą; mažo greičio, didelio greičio arba itin didelio greičio; didelio tūrio, pastovaus tūrio arba mikrotūrio centrifugas.

(3) Ekonominis pajėgumas: nustatant modelį, reikėtų atsižvelgti į gamintoją ir kainą. Produkto kaina ir našumas yra sinchronizuojami.

(4) Kita informacija: pavyzdžiui, ar išcentrinis veikimas yra paprastas, ar patogu prižiūrėti, ar konstrukcija pasenusi, ar patogu tiekti susidėvinčias dalis ir kt.

(5) Atitikimo problema: centrifuga negali vienu metu veikti mažu, dideliu ir per dideliu greičiu. Apskritai ultracentrifugos apsiriboja ultracentrifugavimu ir netinka didelio greičio centrifugavimui, taip pat mažo greičio centrifugavimui, o didelio greičio centrifugos taip pat netinka mažo greičio centrifugavimui. Todėl perkant ultracentrifugą būtina atsižvelgti į didelio greičio centrifugą, kitaip nebus pasiektas pranašumas. Paprastai dažniau naudojami mažas ir didelis greitis, o ultracentrifugų panaudojimo lygis yra mažas. Ultracentrifugos perkamos tik dažnai naudojamose laboratorijose arba regioninėse viešosiose įstaigose.

Nustačius centrifugos modelį, reikia pasirinkti išcentrinį rotorių. Svarbiausias aspektas yra mėginio talpa ir centrifugavimo sąlygos. Paprastai yra vienas horizontalus rotorius ir vienas kampinis rotorius arba vienas didelės talpos (santykinai mažo greičio) rotorius ir vienas mažo talpos didelės spartos rotorius, kad būtų patenkinti skirtingi darbo poreikiai. Kuo išsamesnis, tuo geriau. Kadangi yra daug išcentrinių rotorių tipų, daugelis jų yra panašūs, o per didelio greičio mašinų rotoriai yra gana brangūs. Jei jie visi yra vienodi, kaina yra kelis kartus didesnė nei centrifugos šeimininko, ir tai nėra būtina. Dėl skirtingo rotoriaus greičio kaina labai skiriasi. Kalbant apie sukimosi greitį, nerekomenduojama siekti kuo didesnio, tačiau turėtų būti rotorius su didžiausiu centrifugos leidžiamu sukimosi greičiu, kitaip centrifuga bus švaistoma. Įrenginiai su dviem centrifugomis gali apsvarstyti papildomus rotorių modelius, kad sutaupytų pinigų.

Centrifugų valdymas. Remiantis daugelio metų centrifugų naudojimo Kinijoje patirtimi, visų tipų centrifugas turėtų valdyti ir prižiūrėti specialus personalas. Didelio ir mažo greičio centrifugas reikia reguliariai tikrinti ir prižiūrėti. Naudotojai turėtų išsamiai užregistruoti eksperimentinę būseną ir priežiūros sąlygas, kad užtikrintų saugų centrifugos naudojimą. Didelio ir mažo greičio centrifugas lengva valdyti, todėl jas galite naudoti patys, perskaitę instrukcijas ir apmokyję centrifugų naudojimo procedūras. Ultracentrifuga turi sudėtingą struktūrą ir sudėtingas darbo procedūras. Netinkamas naudojimas yra linkęs į avarijas. Ypač atidžiai reikia prižiūrėti ir naudoti išcentrinį rotorių. Sprendžiant iš daugelio metų naudojimo namuose ir valdymo, prietaiso priežiūra ir eksploatavimas yra geros prietaiso būklės garantija. Vadovybė ir operatoriai turėtų būti apmokyti ne tik susipažinti su prietaiso veikimu, bet ir suprasti jį.