Mis on tootmises tsentrifuugimine?

Tsentrifuugimine on protsess, mille käigus materjali tsentrifuugitakse silindrilises kambris, mis pöörleb ümber fikseeritud telje, et kasutada ära nii settimisprotsesse kui ka tsentripetaalse kiirenduse jõudu, et segatud materjale üksteisest mehaaniliselt eraldada. Kuigi tsentrifuuge kasutatakse laboratoorsetes tingimustes bioloogiliste proovide puhastamiseks ja suurel hulgal uraani rikastamiseks tuumkütuseks, on need levinud ka tootmises mitmel otstarbel, sealhulgas omavalitsuste reovee töötlemiseks ja ravimite või elusravimikultuuride tootmiseks, näiteks vaktsiinid. Teised levinud tootmisvaldkonnad, mis kasutavad tsentrifuugimist, on toiduainetööstus, kaevandamine ja mineraalide töötlemine ning keemiline töötlemine üldiselt.

Materjalide ketramine tsentrifugaaljõu abil põhjustab erineva tihedusega materjalide segude eraldumise kahel peamisel viisil. Raskemad või tihedamad materjalid graviteerivad nii tsentrifuugi põhja kui ka silindri välisseina suunas, samas kui kergemad materjalid on vähem mõjutatud tsentrifugaaljõust ja jäävad pöörlemistelje keskpunktile lähemale, kust neid saab ketramise käigus eemaldada. . Toidu puhastamisel ja tootmisel kasutatakse tavaliselt tsentrifuugimist suhkrukristallide eraldamiseks rafineerimisel varem toodetud emalahuse materjalist. Tsentrifuuge kasutatakse laialdaselt ka piimatööstuses, et tsentrifuugida toorpiimast koor ja piim, mille rasvasisaldus on väiksem kui algtoode.

Kui tsentrifuugimist kasutatakse tihedate tahkete ainete eraldamiseks emalahusest või sarnastest vedelikest üksteisest, pöörlevad need sellise jõuga, mis ületab raskusjõu tõmbejõudu 1,000–20,000 XNUMX korda. Seda tüüpi tsentrifuugid saab ehitada ühele kuuest konstruktsioonitüübist, sealhulgas hüdrokloon-, toru- ja kambrikaussi konstruktsioonidest, mis kasutavad materjalide eraldamiseks settimisomadusi. Perforeerimata korv, kettavirna eraldaja ja karahvin nõuavad kõik kergemate materjalide käsitsi või mehaanilist eemaldamist, kui need on eraldatud tihedamatest ühenditest. Olenemata tsentrifuugi konstruktsioonist kasutavad kõik mudelid materjalide üksteisest eraldamiseks kas settimist või filtreerimisekraani, näiteks perforeeritud korvi mudeli puhul.

Hinnanguliselt on 200. aasta seisuga vaja tsentrifuugimist umbes 2011 konkreetses tööstusvaldkonnas. Kuna igal neist tööstusharudest on ainulaadsed nõuded, ei saa tsentrifuuge masstootda nagu teisi tavalisi mehaanilisi seadmeid, nagu mootorid või ventiilid. See muudab tsentrifuugiseadmed kallimaks kui muud tüüpi tööstuslikud riistvarad ning sageli ei saa neid uuesti kasutada ega muuks otstarbeks edasi müüa.

Näiteks tsentrifugaalvalamiseks on vaja spetsiaalseid metallivaluseadmeid, mis taluvad sulametallide ja muude kristalsete materjalide (nt raua, vase ja klaasi) temperatuure. Valuvormid ise kedratakse tsentrifuugi keskel ümber oma peatelje, kuna vedelmetall juhitakse sisse ja visatakse vastu vormi seinu, kus see tahkub. See protsess sunnib metallis olevad kergemad lisandid vormi sisepinnale, mida saab hiljem töökindlama ja vastupidavama toote saamiseks ära hõõruda.