Wat is centrifugale scheiding? - Centrifugefabrikant | ZONELINK

Hoe een centrifuge werkt

Een centrifuge is een machine die centrifugale kracht gebruikt om componenten te scheiden van vloeibare en vaste deeltjes of een mengsel van vloeistoffen. Centrifuges worden voornamelijk gebruikt om vaste deeltjes te scheiden van vloeistoffen in suspensie; of om twee niet-mengbare vloeistoffen met verschillende dichtheden in emulsies te scheiden (zoals het scheiden van room van melk); ze kunnen ook worden gebruikt om vloeistoffen uit natte vaste stoffen te verwijderen, bijvoorbeeld bij het drogen van natte kleding in een wasmachine; speciale ultrasnelle buisscheiders kunnen ook gasmengsels met verschillende dichtheden scheiden; door gebruik te maken van de eigenschappen van verschillende dichtheden of deeltjesgroottes van vaste deeltjes in vloeistoffen met verschillende sedimentatiesnelheden, kunnen sommige sedimentatiecentrifuges vaste deeltjes ook classificeren op basis van dichtheid of deeltjesgrootte.

Wanneer een suspensie met fijne deeltjes stilstaat, zakken de zwevende deeltjes geleidelijk naar beneden onder invloed van de zwaartekracht. Hoe zwaarder het deeltje, hoe sneller het zinkt, terwijl een deeltje met een lagere dichtheid dan de vloeistof naar boven drijft. De snelheid waarmee deeltjes zich in een zwaartekrachtveld bewegen, hangt samen met de grootte, vorm en dichtheid van de deeltjes, evenals met de sterkte van het zwaartekrachtveld en de viscositeit van de vloeistof. Deeltjes ter grootte van rode bloedcellen, met een diameter van enkele micrometers, kunnen onder normale zwaartekracht bezinken.

Bovendien treedt er bij het bezinken van een stof in een medium ook diffusie op. Diffusie is onvoorwaardelijk en absoluut. Diffusie is omgekeerd evenredig met de massa van de stof, en hoe kleiner de deeltjes, hoe sterker de diffusie. Bezinking is relatief en voorwaardelijk, en vereist een externe kracht om te bewegen. Sedimentatie is evenredig met het gewicht van het object; hoe groter het deeltje, hoe sneller de sedimentatie. Deeltjes kleiner dan een paar micron, zoals virussen of eiwitten, bevinden zich in een colloïdale of semi-colloïdale toestand in oplossing, waardoor het sedimentatieproces niet alleen door zwaartekracht kan worden waargenomen. Hoe kleiner de deeltjes, hoe langzamer de sedimentatie en hoe sterker het diffusieproces. Daarom is het noodzakelijk om een ​​centrifuge te gebruiken om een ​​sterke centrifugale kracht te genereren die deze deeltjes dwingt de diffusie te overwinnen en sedimentatie te veroorzaken.

Centrifugatie maakt gebruik van de sterke centrifugale kracht die wordt gegenereerd door de snelle rotatie van de centrifugerotor om de sedimentatiesnelheid van de deeltjes in de vloeistof te versnellen en de stoffen met verschillende sedimentatiecoëfficiënten en drijfvermogensdichtheden in het monster te scheiden.

Omrekening tussen centrifugale kracht (g) en rotatiesnelheid (rpm)

De omrekeningsformule tussen centrifugale kracht G en rotatiesnelheid RPM is als volgt:

G = 1,11 × 10^(-5) × R × (rpm)^2

Daarbij staat G voor de centrifugale kracht, die doorgaans wordt uitgedrukt als een veelvoud van g (de zwaartekrachtversnelling).

10^(-5) is de negatieve vijfde macht van 10, het kwadraat van de rotatiesnelheid (rpm)^2, R is de straal en de eenheid is centimeters.

Bijvoorbeeld, met een centrifugale straal van 10 cm en een rotatiesnelheid van 8000 RPM is de centrifugale kracht:

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

Dat wil zeggen, de centrifugale kracht is 7104 g.

En als de centrifugale kracht 8000 g is, zou de snelheid ongeveer 8500 rpm moeten zijn.

Hoofdclassificatie

Vouwen 1. Volgens de scheidingsfactor Fr-waarde

Centrifuges kunnen worden onderverdeeld in de volgende typen:

1. Centrifuge op normale snelheid

Bij een Fr≤3500 (meestal 600~1200) heeft dit type centrifuge een lage snelheid en een grote diameter.

2. Hogesnelheidscentrifuge

Bij een Fr-waarde van 3500 tot 50000 is de rotatiesnelheid van deze centrifuge hoog, de diameter van de trommel is doorgaans klein en de lengte is groot.

3. Ultracentrifuge

Bij een toerental van meer dan 50.000 tpm (Fr>50000) is de trommel uitgevoerd als een slanke, buisvormige trommel.

De scheidingsfactor Fr verwijst naar de verhouding tussen de centrifugale kracht van het materiaal in het centrifugale krachtveld en de zwaartekracht van het materiaal in het zwaartekrachtveld.

Vouw twee, afhankelijk van de bedieningsmodus

Centrifuges kunnen worden onderverdeeld in de volgende typen:

1. Spleetcentrifuge

De processen voor het toevoeren, scheiden, wassen en lossen van slakken zijn allemaal 'gap operations', en voor het lossen van de slakken worden handmatige, zwaartekracht- of mechanische methoden gebruikt, zoals driepotige en bovengeveerde centrifuges.

2. Continue centrifuge

De processen van aanvoer, scheiding, wassen en slakkenafvoer kunnen automatisch, met tussenpozen of in een continu proces worden uitgevoerd.

3. Geotechnische centrifuge

Vouwen 3. Volgens de slakafvoermethode

Centrifuges kunnen worden onderverdeeld in de volgende typen:

1. Schraper-lossende centrifuge

Het proces is indirect en de werking is automatisch.

2. Zuigerduwcentrifuge

Het proces is semi-continu en de werking is automatisch.

3. Spiraalvormige afvoercentrifuge

Het proces is continu en de werking is automatisch.

4. Centrifugale afvoercentrifuge

Het proces is continu en de werking is automatisch.

5. Trilcentrifuge

Het proces is continu en de werking is automatisch.

6. Kantelontlaadcentrifuge

Het proces is continu en de werking is automatisch.

Vier, volgens het procesgebruik

Centrifuges kunnen worden onderverdeeld in: filtercentrifuges en decanteercentrifuges.

Vijf, afhankelijk van de installatiemethode.

Het kan ook worden onderverdeeld in verticale, horizontale, schuine, hangende en driepotige varianten.

6. Volgens nationale normen en marktaandeel

voor de volgende vier

1. driepotige centrifuge

2. Horizontale spiraalcentrifuge

3. Schijfscheider

4. Buisvormige separator

Hoe kan ik het kopen?

Er bestaan ​​veel modellen en types centrifuges, en de prijs is relatief hoog. Bij de aanschaf moet u de specificaties afstemmen op de benodigde werkzaamheden. Over het algemeen moet u rekening houden met de volgende factoren:

(1) Het doel van centrifugatie, analytische centrifugatie of preparatiecentrifugatie;

(2) Het type en de hoeveelheid van het monster, of het nu cellen, virussen of eiwitten betreft, en de grootte van het monster. Op basis van deze factoren wordt de beslissing genomen om een ​​analytische of preparatieve centrifuge aan te schaffen; een centrifuge met lage snelheid, hoge snelheid of ultrasnelheid; een centrifuge met hoog volume, constant volume of microvolume.

(3) Economische capaciteit: Bij het bepalen van het model moet rekening worden gehouden met de fabrikant en de prijs. De prijs en de prestaties van het product zijn op elkaar afgestemd.

(4) Overige details: zoals of de centrifugaalwerking eenvoudig is, of het onderhoud gemakkelijk is, of het ontwerp verouderd is, of de levering van slijtageonderdelen gemakkelijk is, enz.

(5) Matchingprobleem: het is onmogelijk voor een centrifuge om tegelijkertijd op lage snelheid, hoge snelheid en overtoerental te werken. Over het algemeen zijn ultracentrifuges beperkt tot ultracentrifugatie en niet geschikt voor centrifugatie op hoge snelheid of lage snelheid. Evenzo zijn centrifuges op hoge snelheid niet geschikt voor centrifugatie op lage snelheid. Daarom is het bij de aanschaf van een ultracentrifuge noodzakelijk om rekening te houden met een centrifuge op hoge snelheid, anders gaat het voordeel verloren. Over het algemeen worden lage en hoge snelheden vaker gebruikt, terwijl de benuttingsgraad van ultracentrifuges laag is. Ultracentrifuges worden alleen aangeschaft in laboratoria die veelvuldig worden gebruikt of in regionale openbare instellingen.

Nadat het model van de centrifuge is bepaald, is de vraag welk type centrifugerotor gekozen moet worden. De belangrijkste overwegingen zijn de capaciteit van het monster en de centrifugatieomstandigheden. Meestal is er een horizontale rotor en een hoekrotor, of een rotor met grote capaciteit (relatief lage snelheid) en een rotor met kleine capaciteit en hoge snelheid, afhankelijk van de specifieke behoeften. Hoe completer het aanbod, hoe beter. Omdat er veel verschillende typen centrifugerotoren bestaan, waarvan vele op elkaar lijken, zijn rotoren voor machines met een te hoge snelheid behoorlijk duur. Als ze allemaal op elkaar afgestemd zijn, is de prijs vele malen hoger dan die van de centrifuge zelf, wat onnodig is. De prijs varieert sterk afhankelijk van de rotorsnelheid. Wat betreft de rotatiesnelheid is het niet raadzaam om de hoogst mogelijke snelheid na te streven, maar er moet wel een rotor zijn met de hoogst mogelijke rotatiesnelheid die de centrifuge toelaat. Anders is het zonde van het geld. Bij installaties met twee centrifuges kan het overwegen van complementaire rotormodellen kostenbesparend zijn.

Het beheer van centrifuges, gebaseerd op de jarenlange ervaring met centrifuges in China, vereist dat alle typen centrifuges worden beheerd en onderhouden door gespecialiseerd personeel. Hogesnelheids- en ultracentrifuges vereisen regelmatige inspectie en onderhoud. Gebruikers dienen de experimentele status en onderhoudsomstandigheden nauwkeurig te registreren om een ​​veilig gebruik van de centrifuge te garanderen. Hogesnelheids- en lagesnelheidscentrifuges zijn eenvoudig te bedienen, waardoor u ze na het lezen van de handleiding en het volgen van een training in de bedieningsprocedures zelf kunt gebruiken. De ultracentrifuge heeft een complexe structuur en ingewikkelde bedieningsprocedures. Onjuist gebruik kan leiden tot ongelukken. Met name de centrifugaalrotor moet zorgvuldig worden onderhouden en gebruikt. Uit de jarenlange ervaring met het gebruik en beheer in China blijkt dat zorgvuldig beheer en bediening van het instrument de garantie vormen voor een goede werking ervan. Het beheer en de bediening moeten zodanig worden getraind dat ze niet alleen vertrouwd zijn met de bediening, maar ook inzicht hebben in het instrument.