Що таке розділення в центрифугах? - Виробник центрифуг | ZONELINK

Як працює центрифуга

Центрифуга — це машина, яка використовує відцентрову силу для розділення компонентів рідких та твердих частинок або суміші рідини та рідини. Центрифуги в основному використовуються для розділення твердих частинок від рідин у суспензії; або для розділення двох незмішуваних рідин різної щільності в емульсіях (наприклад, для відділення вершків від молока); їх також можна використовувати для видалення рідин у вологих твердих речовинах, наприклад, для сушіння мокрого одягу в пральній машині; спеціальні надшвидкісні трубчасті сепаратори також можуть розділяти газові суміші різної щільності; використовуючи характеристики різної щільності або розміру частинок твердих частинок у рідинах з різною швидкістю седиментації, деякі седиментаційні центрифуги також можуть класифікувати тверді частинки за щільністю або розміром частинок.

Коли суспензія, що містить дрібні частинки, стоїть на місці, зважені частинки поступово опускаються під дією гравітаційного поля. Чим важча частинка, тим швидше вона опускається, тоді як частинка з меншою щільністю, ніж рідина, спливатиме. Швидкість, з якою частинки рухаються в гравітаційному полі, пов'язана з розміром, формою та щільністю частинок, а також з силою гравітаційного поля та в'язкістю рідини. Частинки розміром з еритроцити, діаметром кілька мікрометрів, можна спостерігати, як осідають під дією нормальної сили тяжіння.

Крім того, коли речовина осідає в середовищі, це супроводжується явищем дифузії. Дифузія є безумовною та абсолютною. Дифузія обернено пропорційна масі речовини, і чим менші частинки, тим серйозніша дифузія. Осідання є відносним та умовним, і для його руху потрібна зовнішня сила. Седиментація пропорційна вазі об'єкта, чим більша частинка, тим швидше відбувається седиментація. Частинки розміром менше кількох мікронів, такі як віруси або білки, знаходяться в розчині в колоїдному або напівколоїдному стані, і неможливо спостерігати процес седиментації лише за допомогою сили тяжіння. Тому що чим менші частинки, тим повільніше відбувається седиментація, і тим серйозніше явище дифузії. Тому необхідно використовувати центрифугу для створення сильної відцентрової сили, щоб змусити ці частинки подолати дифузію та створити седиментаційний рух.

Центрифугування полягає у використанні сильної відцентрової сили, що виникає внаслідок високошвидкісного обертання ротора центрифуги, для прискорення швидкості седиментації частинок у рідині та розділення речовин з різними коефіцієнтами седиментації та щільністю плавучості у зразку.

Перетворення між відцентровою силою (g) та швидкістю обертання (об/хв)

Формула перетворення між відцентровою силою G та швидкістю обертання RPM виглядає наступним чином:

G=1,11×10^(-5)×R×(об/хв)^2

Серед них G – це відцентрова сила, яка зазвичай виражається як число, кратне g (прискорення вільного падіння).

10^(-5) — це мінус п'ятий степінь числа 10, квадрат швидкості обертання (об/хв)^2, R — радіус, одиниця вимірювання — сантиметри.

Наприклад, при радіусі відцентрового обертання 10 см та швидкості обертання 8000 об/хв відцентрова сила дорівнює:

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

Тобто, відцентрова сила становить 7104 г.

А коли відцентрова сила становить 8000g, її швидкість повинна бути: 8489 становить приблизно 8500 об/хв.

Основна класифікація

Складання 1. Відповідно до значення коефіцієнта розділення Fr

Центрифуги можна розділити на такі типи:

1. Центрифуга з нормальною швидкістю

Fr≤3500 (зазвичай 600~1200), цей тип центрифуги має низьку швидкість та великий діаметр.

2. Високошвидкісна центрифуга

Fr=3500~50000, швидкість обертання цієї центрифуги висока, діаметр барабана, як правило, невеликий, а довжина велика.

3. Ультрацентрифуга

Fr>50000, завдяки високій швидкості (понад 50000 об/хв), барабан виготовлений у вузькому трубчастому типі.

Коефіцієнт розділення Fr відноситься до відношення відцентрової сили матеріалу в полі відцентрових сил до сили тяжіння матеріалу в полі тяжіння.

Складання двох, залежно від режиму роботи

Центрифуги можна розділити на такі типи:

1. Центрифуга з щілинним механізмом

Процеси подачі, розділення, промивання та розвантаження шлаку здійснюються в проміжних операціях, а для розвантаження шлаку використовуються ручні, гравітаційні або механічні методи, такі як трилапні та верхньопідвісні центрифуги.

2. Центрифуга безперервної дії

Процеси подачі, сепарації, промивання та розвантаження шлаку можуть здійснюватися автоматично в зазорі або безперервно.

3. Геотехнічна центрифуга

Складання 3. За методом скидання шлаку

Центрифуги можна розділити на такі типи:

1. Центрифуга зі скреперним розвантаженням

Процес є непрямим, а операція автоматична.

2. Поршнева штовхаюча центрифуга

Процес є напівбезперервним, а робота автоматизована.

3. Центрифуга зі спіральним розрядом

Процес є безперервним, а робота автоматизована.

4. Центрифуга з відцентровим розвантаженням

Процес є безперервним, а робота автоматизована.

5. Вібраційна розвантажувальна центрифуга

Процес є безперервним, а робота автоматизована.

6. Центрифуга з нахилом та розвантаженням

Процес є безперервним, а робота автоматизована.

Чотири, відповідно до використання процесу

Центрифуги можна розділити на: фільтрувальні центрифуги, декантерні центрифуги.

П'ять, залежно від способу встановлення

Його також можна розділити на вертикальний, горизонтальний, похилий, висячий та триногий.

6. Відповідно до національних стандартів та частки ринку

для наступних чотирьох

1. тринога центрифуга

2. Горизонтальна спіральна центрифуга

3. Дисковий сепаратор

4. Трубчастий сепаратор

Як купити?

Існує багато моделей і типів центрифуг, а ціна на них відносно висока. Під час покупки слід враховувати роботу. Зазвичай слід враховувати такі фактори:

(1) Мета центрифугування, аналітичного центрифугування або препараційного центрифугування;

(2) Тип і кількість зразка, чи то клітини, віруси чи білки, а також розмір зразка. На основі цих факторів приймається рішення про придбання аналітичної чи препаративної центрифуги; низькошвидкісної, високошвидкісної або надшвидкісної; центрифуг високого, постійного або мікрооб'ємного об'єму.

(3) Економічна спроможність: Під час визначення моделі слід враховувати виробника та ціну. Ціна та продуктивність продукту синхронізовані.

(4) Інші деталі: наприклад, чи проста робота відцентрового механізму, чи зручне обслуговування, чи застаріла конструкція, чи зручне постачання зношуваних деталей тощо.

(5) Проблема узгодження: центрифуга не може працювати одночасно на низькій, високій та надмірній швидкості. Загалом, ультрацентрифуги обмежені ультрацентрифугуванням, не підходять для високошвидкісного центрифугування або низькошвидкісного центрифугування, а також високошвидкісні центрифуги не підходять для низькошвидкісного центрифугування. Тому, купуючи ультрацентрифугу, необхідно враховувати високошвидкісну центрифугу, інакше перевага не буде реалізована. Загалом, низькошвидкісні та високошвидкісні центрифуги використовуються частіше, тоді як коефіцієнт використання ультрацентрифуг низький. Ультрацентрифуги купують лише в лабораторіях, які часто використовуються, або враховують регіональні громадські установи.

Після визначення моделі центрифуги, необхідно обрати тип відцентрового ротора. Основним фактором є місткість зразка та умови центрифугування. Зазвичай використовується один горизонтальний ротор та один кутовий ротор, або один ротор великої ємності (відносно низької швидкості) та один ротор малої ємності з високою швидкістю, кожен для задоволення різних потреб у роботі. Чим повніший, тим краще. Оскільки існує багато типів відцентрових роторів, багато з яких схожі, а ротори машин з надшвидкісним обертанням досить дорогі. Якщо всі вони підібрані, ціна в кілька разів вища, ніж у центрифуги-хоста, і це не обов'язково. Через різну швидкість обертання ротора ціна значно варіюється. Що стосується швидкості обертання, не рекомендується прагнути якомога вищої, але повинен бути ротор з найвищою швидкістю обертання, дозволеною центрифугою, інакше це буде марною тратою коштів для центрифуги. Установки з двома центрифугами можуть розглянути моделі роторів, що доповнюють один одного, щоб заощадити гроші.

Керування центрифугами. Згідно з багаторічним використанням центрифуг у Китаї, всі типи центрифуг повинні обслуговуватися та утримуватися спеціалізованим персоналом. Високошвидкісні та ультрацентрифуги потребують регулярного огляду та технічного обслуговування. Користувачі повинні детально записувати експериментальний стан та умови технічного обслуговування, щоб забезпечити безпечне використання центрифуги. Високошвидкісні та низькошвидкісні центрифуги прості в експлуатації, тому ви можете використовувати їх самостійно після прочитання інструкцій та навчання процедурам експлуатації центрифуг. Ультрацентрифуга має складну структуру та складні робочі процедури. Неправильне використання схильне до нещасних випадків. Особливо слід ретельно обслуговувати та використовувати ротор відцентрової центрифуги. Виходячи з багаторічного використання та управління в домашніх умовах, належне зберігання та експлуатація приладу є гарантією його справного стану. Керівництво та оператори повинні бути навчені не лише ознайомитися з роботою приладу, але й розуміти його роботу.