¿Qué empresas producen centrífugas?
Centrífugas
Principio de centrífuga
Clasificación de centrífugas
Mantenimiento de rutina de centrífugas
Centrífuga "sobretensión"
Desarrollo de las centrífugas
Problemas a tener en cuenta durante su uso
[After editor] Centrífuga
Una centrífuga es una máquina que utiliza Fuerza centrífuga para separar partículas líquidas y sólidas o componentes de una mezcla líquida y líquida.
Las centrífugas se utilizan principalmente para separar partículas sólidas en suspensión; o para separar dos emulsiones con diferentes densidades que son inmiscibles (como: separar nata de leche), también se puede utilizar para separar nata de leche); para eliminar sólidos húmedos de líquidos, como sacudir la ropa mojada de una lavadora; los separadores de tubos especiales ultrarrápidos también pueden separar mezclas gaseosas de diferentes densidades; utilizar partículas sólidas de diferentes densidades o tamaños para sedimentar en líquidos con diferentes características de velocidad; Algunas centrífugas de sedimentación también pueden clasificar partículas sólidas según su densidad o tamaño de partícula.
Las centrífugas se utilizan ampliamente en los sectores químico, petrolero, alimentario, farmacéutico, de procesamiento de minerales, de carbón, de tratamiento de agua y de construcción naval.
En la antigua China, la gente ataba un extremo de una cuerda a una vasija de barro, sujetaba el otro extremo de la cuerda y giraba la vasija de barro para generar fuerza centrífuga y exprimir la miel en el frasco. es el principio de separación centrífuga.
Las centrífugas industriales nacieron en Europa, por ejemplo, a mediados del siglo XIX aparecieron las centrífugas de tres patas para deshidratar textiles y las centrífugas de suspensión superior para separar el azúcar cristalizado en las refinerías de azúcar. Estas primeras centrífugas funcionaban de forma intermitente, con descarga manual.
Debido a la mejora del mecanismo de descarga, aparecieron las centrífugas de operación continua en la década de 1930, y debido a la realización del control automático, también se desarrollaron las centrífugas de operación intermitente.
Las centrífugas industriales se pueden dividir en tres categorías: centrífugas de filtro, centrífugas de sedimentación y separadores según la estructura y los requisitos de separación.
La centrífuga dispone de un cilindro que gira a gran velocidad alrededor de su propio eje, llamado tambor, y suele estar accionado por un motor eléctrico. Después de agregar la suspensión (o emulsión) al tambor, se hace girar rápidamente a la misma velocidad que el tambor. Bajo la acción de la fuerza centrífuga, cada componente se separa y se descarga por separado. Generalmente, cuanto mayor sea la velocidad del tambor, mejor será el efecto de separación.
Los separadores centrífugos incluyen la filtración centrífuga y la sedimentación centrífuga. La filtración centrífuga consiste en hacer que la suspensión pase a través del medio filtrante y se convierta en filtrado bajo la acción del campo de fuerza centrífuga y la presión centrífuga, mientras que las partículas sólidas quedan atrapadas en la superficie del medio filtrante, logrando así la separación líquido-sólido; El principio de sedimentación rápida y estratificación de componentes de diferentes densidades en una suspensión (o emulsión) en un campo de fuerza centrífuga se utiliza para lograr la separación líquido-sólido (o líquido-líquido).
También existe un tipo de separador de análisis experimental que puede realizar clarificación de líquidos y enriquecimiento de partículas sólidas, o separación líquido-líquido. Este tipo de separador tiene diferentes tipos estructurales que operan bajo presión normal, vacío y refrigeración. condiciones.
Un indicador importante para medir el rendimiento de separación de un separador centrífugo es el factor de separación. Representa la relación entre la fuerza centrífuga del material a separar en el tambor y su gravedad. Cuanto mayor sea el factor de separación, más rápida será la separación y mejor será el efecto de separación. El factor de separación de los separadores centrífugos industriales es generalmente de 100 a 20 000, el factor de separación de los separadores tubulares ultrarrápidos puede llegar a 62 000 y el factor de separación de los separadores analíticos ultrarrápidos puede llegar a 610 000. Otro factor que determina la capacidad de procesamiento de un separador centrífugo es el área de trabajo del tambor. Un área de trabajo grande significa una gran capacidad de procesamiento.
La selección de la centrífuga debe basarse en el tamaño y concentración de las partículas sólidas en la suspensión (o emulsión), la diferencia de densidad entre el sólido y el líquido (o dos líquidos), la viscosidad del líquido y el residuo del filtro (o residuo del filtro) Realice un análisis exhaustivo de las características y requisitos de separación para cumplir con los requisitos del contenido de humedad del residuo del filtro (residuo del filtro) y la claridad del filtrado (líquido separado), y seleccione inicialmente qué tipo de separador centrífugo utilizar. Luego, el tipo y las especificaciones de la centrífuga se determinan en función de la capacidad de procesamiento y los requisitos de automatización de la operación, y finalmente se verifican mediante pruebas reales.
Por lo general, para suspensiones que contienen partículas con un tamaño de partícula superior a 0,01 mm, se puede utilizar una centrífuga de filtro; para suspensiones que contienen partículas finas o que pueden comprimirse y deformarse, se debe utilizar una centrífuga decantadora; Contenido sólido Se debe utilizar una centrífuga con alta separación para suspensiones con bajo contenido, partículas pequeñas y altos requisitos de claridad líquida.
[Editar] Principio de Centrifugación
Cuando la suspensión contiene pequeñas partículas estacionarias, las partículas suspendidas se hunden gradualmente debido a la acción del campo de gravedad.
Cuanto más pesadas son las partículas, más rápido se hunden, mientras que las partículas menos densas que el líquido flotarán. La velocidad de movimiento de las partículas bajo la acción de un campo de gravedad está relacionada con el tamaño, la forma y la densidad de las partículas, así como con la fuerza del campo de gravedad y la viscosidad del líquido. Se pueden observar partículas del tamaño de glóbulos rojos, de varias micras de diámetro, sedimentándose bajo la gravedad normal.
Además, la sedimentación de sustancias en el medio también va acompañada de difusión. La difusión es incondicional y absoluta. La difusión es inversamente proporcional a la masa de la sustancia; cuanto más pequeñas son las partículas, más intensa es la difusión. El hundimiento, por otro lado, es relativo y condicional, y sólo puede moverse bajo la influencia de fuerzas externas. El asentamiento es proporcional al peso del objeto. Cuanto más grandes son las partículas, más rápido se sedimentan. En el caso de partículas de menos de unas pocas micras, como virus o proteínas, se convierten en coloides o semicoloides en solución y el proceso de sedimentación no se puede observar utilizando únicamente la gravedad. Esto se debe a que cuanto más pequeñas son las partículas, más lenta es la velocidad de sedimentación y más fuerte es el efecto de difusión. Por lo tanto, es necesario utilizar una centrífuga para generar una fuerte fuerza centrífuga que obligue a estas partículas a superar la difusión y sedimentarse.
La centrifugación utiliza un rotor centrífugo giratorio de alta velocidad para generar una fuerte fuerza centrífuga para acelerar la velocidad de sedimentación de partículas en líquido y separar sustancias con diferentes coeficientes de sedimentación y densidades de flotabilidad en la muestra.
[Editar este párrafo] Clasificación de las centrífugas
1. Según el valor del factor de separación Fr, las centrífugas se pueden dividir en los siguientes tipos:
1. Centrífuga de velocidad normal
Fr≤3500 (generalmente 600~1200), esta centrífuga tiene una velocidad más baja y un diámetro mayor.
2. Centrífuga de alta velocidad
Fr=3500~50000. La velocidad de esta centrífuga es mayor, el diámetro del tambor es generalmente más pequeño y la longitud es más larga.
3. Centrífuga de velocidad ultraalta
Fr>50000 Debido a la alta velocidad (por encima de 50000 r/min), el tambor tiene forma de tubo delgado.
El factor de separación Fr se refiere a la relación entre la fuerza centrífuga experimentada por el material en el campo de fuerza centrífuga y la gravedad experimentada por el material en el campo de gravedad.
En segundo lugar, según el modo de funcionamiento, las centrífugas se pueden dividir en los siguientes tipos:
1. Centrífuga con huecos
Alimentación, separación, lavado y descarga. El proceso de escoria es una operación de separación y el método de descarga de escoria es manual, por gravedad o mecánico, como las centrífugas de tres patas y suspendidas en la parte superior.
2. Centrifugadora continua
Existen dos tipos de procesos de alimentación, separación, lavado y descarga de escorias: automática intermitente y automática continua.
3. Según el método de descarga, las centrífugas se pueden dividir en los siguientes tipos:
1. Centrífuga de descarga con raspador
El proceso es indirecto y el funcionamiento. es automático.
2. Centrífuga de empuje de pistón
El proceso es semicontinuo y el funcionamiento es automático.
3. Centrífuga de descarga en espiral
El proceso es continuo y el funcionamiento es automático.
4. Centrífuga de descarga por fuerza centrífuga
El proceso es continuo y el funcionamiento es automático.
5. Centrífuga de descarga vibratoria
El proceso es continuo y el funcionamiento es automático.
6. Centrífuga de descarga invertida
El proceso es continuo y el funcionamiento es automático.
4. Según el uso del proceso, se puede dividir en: centrífuga de filtro, centrífuga de sedimentación y separador centrífugo.
5. Según el método de instalación, también se puede dividir en tipo vertical, horizontal, basculante, colgante y de tres patas.
Una centrífuga es una máquina que utiliza la fuerza centrífuga para separar líquidos de partículas sólidas o líquidos de líquidos.
Las centrífugas se utilizan principalmente para separar partículas sólidas y líquidos en suspensiones o para separar emulsiones de dos densidades diferentes y líquidos inmiscibles (como separar nata de la leche; también se pueden utilizar para eliminar sólidos húmedos de la leche); líquidos, como usar una lavadora para secar ropa mojada; un separador de tubo ultrarrápido especial también puede separar mezclas de gases de diferentes densidades, se pueden usar partículas sólidas de diferentes densidades o tamaños para sedimentar a diferentes velocidades en líquidos; Las centrífugas también pueden clasificar partículas sólidas según su densidad o tamaño de partícula.
Las centrífugas se utilizan ampliamente en los sectores químico, petrolero, alimentario, farmacéutico, de procesamiento de minerales, de carbón, de tratamiento de agua y de construcción naval.
En la antigua China, la gente ataba un extremo de una cuerda a una vasija de barro, sujetaba el otro extremo de la cuerda y giraba la vasija de barro para generar fuerza centrífuga y exprimir la miel en el frasco. es el principio de separación centrífuga.
Las centrífugas industriales nacieron en Europa, por ejemplo, a mediados del siglo XIX aparecieron las centrífugas de tres patas para deshidratar textiles y las centrífugas de suspensión superior para separar el azúcar cristalizado en las refinerías de azúcar. Estas primeras centrífugas funcionaban de forma intermitente, con descarga manual.
Debido a la mejora del mecanismo de descarga, aparecieron las centrífugas de operación continua en la década de 1930, y debido a la realización del control automático, también se desarrollaron las centrífugas de operación intermitente.
Las centrífugas industriales se pueden dividir en tres categorías: centrífugas de filtro, centrífugas de sedimentación y separadores según la estructura y los requisitos de separación.
La centrífuga dispone de un cilindro que gira a gran velocidad alrededor de su propio eje, llamado tambor, y suele estar accionado por un motor eléctrico. Después de agregar la suspensión (o emulsión) al tambor, se hace girar rápidamente a la misma velocidad que el tambor. Bajo la acción de la fuerza centrífuga, cada componente se separa y se descarga por separado. Generalmente, cuanto mayor sea la velocidad del tambor, mejor será el efecto de separación.
Los separadores centrífugos incluyen la filtración centrífuga y la sedimentación centrífuga. La filtración centrífuga consiste en hacer que la suspensión pase a través del medio filtrante y se convierta en filtrado bajo la acción del campo de fuerza centrífuga y la presión centrífuga, mientras que las partículas sólidas quedan atrapadas en la superficie del medio filtrante, logrando así la separación líquido-sólido; El principio de sedimentación rápida y estratificación de componentes con diferentes densidades en una suspensión (o emulsión) en un campo de fuerza centrífuga se utiliza para lograr la separación líquido-sólido (o líquido-líquido).
También existe un tipo de separador de análisis experimental que puede realizar clarificación de líquidos y enriquecimiento de partículas sólidas, o separación líquido-líquido. Este tipo de separador tiene diferentes tipos estructurales que operan bajo presión normal, vacío y refrigeración. condiciones.
Un indicador importante para medir el rendimiento de separación de un separador centrífugo es el factor de separación. Representa la relación entre la fuerza centrífuga del material a separar en el tambor y su gravedad. Cuanto mayor sea el factor de separación, más rápida será la separación y mejor será el efecto de separación. El factor de separación de los separadores centrífugos industriales es generalmente de 100 a 20 000, el factor de separación de los separadores tubulares ultrarrápidos puede llegar a 62 000 y el factor de separación de los separadores analíticos ultrarrápidos puede llegar a 610 000. Otro factor que determina la capacidad de procesamiento de un separador centrífugo es el área de trabajo del tambor. Un área de trabajo grande significa una gran capacidad de procesamiento.
Las centrífugas de filtrado y las centrífugas decantadoras se basan principalmente en aumentar el diámetro del tambor para expandir la superficie de trabajo en la circunferencia del tambor, además de la pared circunferencial del tambor, el separador también tiene superficies de trabajo adicionales; , como discos El disco del separador y el cilindro interior de la cámara separadora aumentan considerablemente la superficie de trabajo de sedimentación.
Además, cuanto más finas sean las partículas sólidas de la suspensión, más difícil será separarlas regularmente. En este caso, aumentará el número de partículas finas eliminadas en el filtrado o líquido separado. el separador centrífugo debe tener una mayor eficiencia de separación. Se pueden utilizar factores para una separación efectiva; la viscosidad de la suspensión es alta y la velocidad de separación se ralentiza; la diferencia de densidad de cada componente en la suspensión o emulsión es beneficiosa para la sedimentación centrífuga; La filtración centrífuga de la suspensión no requiere diferencias de densidad de cada componente.
La selección de la centrífuga debe basarse en el tamaño y concentración de las partículas sólidas en la suspensión (o emulsión), la diferencia de densidad entre el sólido y el líquido (o dos líquidos), la viscosidad del líquido , el residuo del filtro (o Realizar un análisis completo de las características del residuo del filtro) y los requisitos de separación para cumplir con los requisitos para el contenido de humedad del residuo (residuo del filtro) y la claridad del filtrado (líquido separado), y seleccionar inicialmente qué tipo de centrífuga utilizar. Luego se determinan el tipo y las especificaciones de la centrífuga de acuerdo con la capacidad de procesamiento y los requisitos de automatización de la operación, y finalmente se verifican mediante pruebas reales.
Normalmente, para suspensiones que contengan partículas mayores a 0,01 mm, se puede utilizar una centrífuga de filtro; para suspensiones con partículas más finas o deformaciones compresibles, se debe utilizar una centrífuga decantadora para suspensiones sólidas con bajo contenido de partículas diminutas; y los requisitos de alta claridad del líquido deben utilizar una centrífuga con alta separación.
La tendencia de desarrollo futuro de los separadores centrífugos será fortalecer el rendimiento de la separación, desarrollar grandes separadores centrífugos, mejorar los mecanismos de descarga de escoria, aumentar las centrífugas de tambor especiales y combinadas, fortalecer la investigación de la teoría de la separación y optimizar el control de los procesos de separación centrífuga. Investigación sobre tecnología.
Mejorar el rendimiento de la separación, incluido el aumento de la velocidad del tambor; agregar nueva fuerza motriz durante el proceso de separación centrífuga; acelerar la velocidad de empuje de la escoria; aumentar la longitud del tambor para extender el tiempo de separación por sedimentación centrífuga, etc. El desarrollo de separadores centrífugos a gran escala implica principalmente aumentar el diámetro del tambor y utilizar tambores de doble cara para aumentar la capacidad de procesamiento, a fin de procesar materiales por unidad de volumen y reducir la inversión en equipos, el consumo de energía y los costos de mantenimiento. En términos de investigación teórica, estudia principalmente las condiciones de flujo del fluido del tambor y el mecanismo de formación de escoria, y estudia los métodos de cálculo de la capacidad mínima de separación y procesamiento.
[Editar este párrafo] Mantenimiento de rutina de la centrífuga
Antes de hacer funcionar la centrífuga, se debe cortar la energía, se debe aflojar el freno de la centrífuga y se puede probar el tambor a mano. para ver si hay algún fenómeno.
Compruebe otras piezas en busca de holguras y anomalías.
Conecta la fuente de alimentación y arranca el coche en el sentido de las agujas del reloj (generalmente tarda unos 40-60 segundos desde parado hasta funcionamiento normal).
En circunstancias normales, cada equipo debe funcionar durante aproximadamente 3 horas después de llegar a la fábrica, y solo puede funcionar si no hay anomalías.
Los materiales deben colocarse lo más uniformemente posible.
Debe ser operado por personal dedicado y la capacidad no debe exceder el valor nominal.
Está estrictamente prohibido el funcionamiento a exceso de velocidad para evitar afectar la vida útil de la máquina.
Después de arrancar la máquina, si hay alguna anomalía, se debe detener para su inspección y reparación si es necesario.
La centrífuga funciona a alta velocidad. No toque el tambor con el cuerpo para evitar accidentes.
El tamaño de malla de la tela filtrante debe determinarse de acuerdo con el tamaño de las partículas sólidas del material separado, de lo contrario el efecto de separación se verá afectado. Además, al instalar la tela filtrante, el anillo de sellado de la tela filtrante debe estar incrustado en la ranura de sellado del tambor para evitar que entren materiales.
Para garantizar el funcionamiento normal de la centrífuga, las piezas giratorias deben repostarse y mantenerse cada seis meses. Al mismo tiempo, verifique si el cojinete está lubricado y si hay desgaste; si las piezas del dispositivo de freno están desgastadas y, si son graves, es necesario reemplazarlas si hay fugas de aceite en la tapa del cojinete;
Después de utilizar la máquina, debes limpiarla y mantenerla limpia.
Las centrífugas no anticorrosivas no deben separarse de materiales altamente corrosivos; además, deben operarse estrictamente de acuerdo con los requisitos y regulaciones del equipo. No se pueden utilizar centrífugas no a prueba de explosiones. en situaciones inflamables o explosivas.
[Editar este párrafo] "Oleada" de centrífuga
La centrífuga de la unidad de centrífuga rotativa a menudo experimenta "oleada".
El principio del compresor centrífugo de refrigeración es acumular refrigerante de gran peso molecular en un espacio pequeño mediante un movimiento de alta velocidad, comprimirlo y luego condensarlo y enfriarlo.
El ajuste de energía del enfriador centrífugo consiste en ajustar la relación de compresión ajustando el ángulo de rotación de alta velocidad de la placa guía.
Cuando la capacidad de enfriamiento disminuye, el trabajo de la placa guía disminuye y la presión del gas comprimido es igual a la de la placa guía. La presión del gas aspirado por el compresor es similar, lo que provoca un reflujo de gas y una vibración mecánica forzada. (También conocido como "sobretensión")
Las sobretensiones pueden causar daños a los componentes mecánicos.
[Editar este párrafo] Desarrollo de la centrífuga
La centrífuga es un instrumento de separación de muestras, que se usa ampliamente en biomedicina, industria petroquímica, agricultura, higiene alimentaria y otros campos. La diferencia en la velocidad de precipitación de diferentes sustancias en el campo centrífugo permite el análisis y la separación de muestras. Desde su nacimiento, las centrífugas han experimentado cambios en baja velocidad, regulación de velocidad y sobrevelocidad. Su progreso se refleja principalmente en dos aspectos: equipos centrífugos y tecnología centrífuga, los cuales se complementan entre sí. Desde la perspectiva de la velocidad de rotación, las centrífugas de escritorio pertenecen básicamente a las categorías de centrífugas de baja velocidad y centrífugas de alta velocidad, por lo que tienen las características técnicas de las centrífugas de baja y alta velocidad. Su estructura se compone principalmente de accionamiento por motor. sistema, sistema de refrigeración, sistema mecánico, rotor Está compuesto por el control del sistema y otras partes. En comparación con la centrífuga de piso, es sólo un poco más pequeña en tamaño y capacidad. El desarrollo de centrífugas de escritorio de uso general ha desdibujado los límites entre centrífugas de baja velocidad, alta velocidad, microvolumen y gran capacidad. Una gran cantidad de rotores han proporcionado una amplia gama de aplicaciones para los investigadores científicos y se han convertido en los primeros. elección para laboratorios de investigación científica, como la empresa estadounidense Sorvall ST2l, el nuevo modelo Biofuge Stratos de la empresa alemana Heracus, etc.
[Editar este párrafo] Cuestiones a tener en cuenta durante el uso
Actualmente, las centrífugas eléctricas se utilizan habitualmente en los laboratorios
Las centrífugas eléctricas giran rápidamente y presta atención a la seguridad, especialmente para evitar que la centrífuga se mueva o caiga de la mesa experimental debido a que las almohadillas del tubo de ensayo estén desequilibradas o envejecidas durante el funcionamiento de la centrífuga, o que el tubo de la centrífuga se dañe debido a que la tapa no está cubierta adecuadamente. La vibración se rompe y el vidrio. Los fragmentos giran y salen volando, provocando que la centrífuga o porque la tapa no está cerrada correctamente, el tubo de la centrífuga se rompe debido a la vibración y los fragmentos de vidrio giran y salen volando, provocando un accidente. Por lo tanto, cuando utilice una centrífuga, debe prestar atención a las siguientes operaciones.
(1) La parte inferior de la carcasa de la centrífuga debe estar acolchada con algodón o una almohadilla para tubos de ensayo.
(2) Si la centrífuga eléctrica hace ruido o vibra el cuerpo, se debe cortar el suministro de energía inmediatamente y eliminar la falla de inmediato.
(3) El tubo de centrífuga debe colocarse simétricamente en la carcasa para evitar que el cuerpo vibre. Si solo hay un tubo de muestra, es necesario reemplazar agua de la misma calidad.
(4) Al iniciar la centrífuga, primero debe cubrirla y luego comenzar lentamente.
(5) Una vez completada la separación, primero se debe cerrar la centrífuga. Después de que la centrífuga deje de girar, se puede abrir la tapa de la centrífuga para sacar la muestra. No utilice fuerza externa para forzarla. detener.
(6) El tiempo de centrifugación es generalmente de 1 a 2 minutos. Durante este período, el experimentador no puede dejar de hacer otras cosas.
Muchas centrífugas de baja velocidad de uso común también han ingresado a los laboratorios. En empresas o instituciones universitarias de investigación científica, se han utilizado comúnmente centrífugas experimentales de baja velocidad con una velocidad de aproximadamente 3000 rpm, como la filtración tipo 315. + experimento integrado de sedimentación, centrífuga experimental tipo 100, centrífuga experimental tipo 200, etc. Estas centrífugas tienen un diseño razonable, un centro de gravedad bajo, seguridad y estabilidad, y se han utilizado ampliamente en análisis preliminares de muestras en la industria química, alimentaria, médica y otros campos.