Czym jest separacja wirówkowa? - Producent wirówek | ZONELINK

Jak działa wirówka

Wirówka to urządzenie wykorzystujące siłę odśrodkową do oddzielania składników od cząstek cieczy i ciał stałych lub mieszaniny cieczy i cieczy. Wirówki służą głównie do oddzielania cząstek stałych od cieczy w zawiesinie lub do rozdzielania dwóch niemieszających się cieczy o różnej gęstości w emulsjach (np. do oddzielania śmietanki od mleka); mogą być również używane do oddzielania cieczy w mokrych ciałach stałych, np. podczas suszenia mokrych ubrań w pralce; specjalne ultraszybkie separatory rurowe mogą również rozdzielać mieszaniny gazów o różnej gęstości. Wykorzystując właściwości różnych gęstości lub wielkości cząstek stałych w cieczach o różnych prędkościach sedymentacji, niektóre wirówki sedymentacyjne mogą również klasyfikować cząstki stałe według gęstości lub wielkości cząstek.

Gdy zawiesina zawierająca drobne cząstki pozostaje nieruchoma, zawieszone cząstki stopniowo opadają pod wpływem pola grawitacyjnego. Im cięższa cząstka, tym szybciej opada, natomiast cząstka o gęstości mniejszej od gęstości cieczy będzie unosić się na powierzchni. Prędkość, z jaką cząstki poruszają się w polu grawitacyjnym, zależy od ich rozmiaru, kształtu i gęstości, a także od siły pola grawitacyjnego i lepkości cieczy. Pod wpływem normalnej grawitacji można zaobserwować osiadanie cząstek wielkości czerwonych krwinek o średnicy kilku mikrometrów.

Ponadto, gdy substancja osiada w medium, towarzyszy jej zjawisko dyfuzji. ​​Dyfuzja jest bezwarunkowa i absolutna. Dyfuzja jest odwrotnie proporcjonalna do masy substancji, a im mniejsze cząstki, tym silniejsza dyfuzja. Osiadanie jest względne i warunkowe, a do ruchu substancji konieczne jest działanie siły zewnętrznej. Sedymentacja jest proporcjonalna do ciężaru obiektu – im większa cząstka, tym szybsza sedymentacja. Cząstki mniejsze niż kilka mikronów, takie jak wirusy lub białka, znajdują się w roztworze w stanie koloidalnym lub półkoloidalnym i nie da się obserwować procesu sedymentacji wyłącznie za pomocą grawitacji. Ponieważ im mniejsze cząstki, tym wolniejsza sedymentacja i silniejsze zjawisko dyfuzji. ​​Dlatego konieczne jest użycie wirówki, aby wytworzyć silną siłę odśrodkową, która zmusi te cząstki do pokonania dyfuzji i wywołania ruchu sedymentacyjnego.

Wirowanie polega na wykorzystaniu dużej siły odśrodkowej powstającej w wyniku szybkiego obrotu wirnika wirówki w celu przyspieszenia szybkości sedymentacji cząstek w cieczy i oddzielenia substancji o różnych współczynnikach sedymentacji i gęstościach wyporu w próbce.

Konwersja siły odśrodkowej (g) na prędkość obrotową (obr./min)

Wzór na przeliczenie siły odśrodkowej G na prędkość obrotową RPM jest następujący:

G = 1,11×10^(-5)×R×(obr./min)^2

Wśród nich G jest siłą odśrodkową, którą zazwyczaj wyraża się jako wielokrotność g (przyspieszenia ziemskiego).

10^(-5) to ujemna piąta potęga liczby 10, kwadrat prędkości obrotowej (obr./min)^2, R to promień, a jednostką są centymetry.

Na przykład przy promieniu odśrodkowym 10 cm i prędkości obrotowej 8000 obr./min siła odśrodkowa wynosi:

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

Oznacza to, że siła odśrodkowa wynosi 7104 g.

A gdy siła odśrodkowa wynosi 8000g, jej prędkość powinna wynosić: 8489, czyli około 8500 obr./min.

Główna klasyfikacja

Składanie 1. Zgodnie z wartością współczynnika rozdzielenia Fr

Wirówki można podzielić na następujące typy:

1. Wirówka o normalnej prędkości

Fr≤3500 (zwykle 600~1200) – ten rodzaj wirówki charakteryzuje się niską prędkością i dużą średnicą.

2. Wirówka szybkoobrotowa

Fr=3500~50000, prędkość obrotowa tej wirówki jest duża, średnica bębna jest zazwyczaj mała, a jego długość jest duża.

3. Ultracentrifuga

Fr>50000, ze względu na dużą prędkość (powyżej 50000 obr./min) bęben wykonany jest w formie smukłej rurki.

Współczynnik rozdzielenia Fr odnosi się do stosunku siły odśrodkowej materiału w polu sił odśrodkowych do grawitacji materiału w polu grawitacyjnym.

Składanie dwóch, zgodnie z trybem pracy

Wirówki można podzielić na następujące typy:

1. Wirówka szczelinowa

Procesy podawania, separacji, mycia i rozładunku żużla odbywają się metodą szczelinową, a do rozładunku żużla stosuje się metody ręczne, grawitacyjne lub mechaniczne, takie jak wirówki trójnożne i wirówki z górnym zawieszeniem.

2. Wirówka ciągła

Procesy podawania, separacji, płukania i rozładunku żużla mogą być przeprowadzane automatycznie w trybie przerywanym lub ciągłym.

3. Wirówka geotechniczna

Składanie 3. Zgodnie z metodą zrzutu żużla

Wirówki można podzielić na następujące typy:

1. Wirówka rozładowcza ze skrobakiem

Proces jest pośredni, a działanie automatyczne.

2. Wirówka tłokowa

Proces jest półciągły i odbywa się automatycznie.

3. Wirówka spiralna

Proces jest ciągły i automatyczny.

4. Wirówka z wyładowaniem odśrodkowym

Proces jest ciągły i automatyczny.

5. Wirówka wibracyjna

Proces jest ciągły i automatyczny.

6. Wirówka rozładowcza z pochyleniem

Proces jest ciągły i automatyczny.

Cztery, zgodnie z procesem wykorzystania

Wirówki można podzielić na: wirówki filtracyjne, wirówki dekantacyjne.

Pięć, według sposobu instalacji

Można je również podzielić na pionowe, poziome, pochyłe, wiszące i trójnożne.

6. Zgodnie z normami krajowymi i udziałem w rynku

dla następujących czterech

1. wirówka trójnożna

2. Wirówka spiralna pozioma

3. Separator dysków

4. Separator rurowy

Jak kupić?

Istnieje wiele modeli i typów wirówek, a ich cena jest stosunkowo wysoka. Przy zakupie należy kierować się wymiarami pracy. Zazwyczaj należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

(1) Cel wirowania, wirowania analitycznego lub wirowania preparatywnego;

(2) Rodzaj i ilość próbki, czy są to komórki, wirusy czy białka, oraz wielkość próbki. Na podstawie tych czynników podejmuje się decyzję o zakupie wirówki analitycznej lub preparatywnej; wolnoobrotowej, szybkoobrotowej lub ultraobrotowej; o dużej objętości, stałej objętości lub mikroobjętości.

(3) Pojemność ekonomiczna: Przy wyborze modelu należy wziąć pod uwagę producenta i cenę. Cena i wydajność produktu są ze sobą powiązane.

(4) Inne szczegóły: na przykład, czy działanie wirówki jest proste, czy konserwacja jest wygodna, czy konstrukcja jest przestarzała, czy dostawa części zużywających się jest wygodna itp.

(5) Problem dopasowania: wirówka nie może pracować jednocześnie z niską, wysoką i nadobrotową prędkością. Ogólnie rzecz biorąc, ultrawirówki są ograniczone do ultrawirowania, nie nadają się do wirowania z dużą prędkością, ani do wirowania z małą prędkością, a także wirówki z dużą prędkością nie nadają się do wirowania z małą prędkością. Dlatego przy zakupie ultrawirówki należy rozważyć wirówkę z dużą prędkością, w przeciwnym razie nie uda się uzyskać korzyści. Ogólnie rzecz biorąc, wirówki z małą i dużą prędkością są używane częściej, a wskaźnik wykorzystania ultrawirówek jest niski. Ultrawirówki są kupowane wyłącznie w laboratoriach, w których często się je wykorzystuje, lub w regionalnych placówkach publicznych.

Po ustaleniu modelu wirówki, należy wybrać odpowiedni wirnik. Głównym czynnikiem jest wydajność próbki i warunki wirowania. Zazwyczaj stosuje się jeden wirnik poziomy i jeden kątowy lub jeden wirnik o dużej wydajności (stosunkowo wolnoobrotowy) i jeden wirnik o małej wydajności (szybkoobrotowy), aby sprostać różnym potrzebom. Im bardziej kompletny, tym lepiej. Istnieje wiele rodzajów wirników wirówek, z których wiele jest podobnych, a wirniki maszyn nadobrotowych są dość drogie. Jeśli wszystkie są dopasowane, cena jest kilkakrotnie wyższa niż cena wirówki, co nie jest konieczne. Ze względu na różną prędkość wirników, ceny są bardzo zróżnicowane. Nie zaleca się dążenia do jak najwyższej prędkości obrotowej, ale wirnik powinien mieć najwyższą prędkość obrotową dozwoloną przez wirówkę, w przeciwnym razie będzie to stratą dla wirówki. Jednostki z dwiema wirówkami mogą rozważyć zastosowanie uzupełniających się modeli wirników, aby zaoszczędzić pieniądze.

Zarządzanie wirówkami. Zgodnie z wieloletnim użytkowaniem wirówek w Chinach, wszystkie typy wirówek powinny być obsługiwane i konserwowane przez wyspecjalizowany personel. Wirówki wysokoobrotowe i ultraobrotowe wymagają regularnych przeglądów i konserwacji. Użytkownicy powinni szczegółowo dokumentować stan eksperymentu i warunki konserwacji, aby zapewnić bezpieczne użytkowanie wirówki. Wirówki wysokoobrotowe i niskoobrotowe są łatwe w obsłudze, dzięki czemu można je obsługiwać samodzielnie po przeczytaniu instrukcji i przeszkoleniu w zakresie procedur obsługi wirówek. Ultrawirówka ma złożoną konstrukcję i skomplikowane procedury robocze. Niewłaściwe użytkowanie jest podatne na wypadki. W szczególności wirnik wirówki powinien być starannie konserwowany i użytkowany. Sądząc po wieloletnim użytkowaniu i zarządzaniu w warunkach domowych, dbałość o urządzenie i jego obsługa gwarantują jego dobry stan. Kierownictwo i operatorzy powinni zostać przeszkoleni, aby nie tylko znać jego obsługę, ale także rozumieć działanie urządzenia.