Операція відділення твердих частинок, що існують у суспензії (зазвичай рідини), дією відцентрової сили.
Він відрізняється від седиментації тим, що на нього діє лише сила тяжіння, тому центрифугування досягає більшої ефективності та коротшого часу роботи, хоча витрати енергії вищі.
Центрифугування базується на різній швидкості витіснення частинок у рідкому середовищі при дії відцентрового поля і застосовується для розділення твердої рідини та для розділення двох рідин, що не змішуються, з наявністю твердих речовин або без них. І одна, і друга засновані на різниці щільностей між обома фазами.
Якщо метою розділення двох рідин є отримання легкої фази, вільної від важкої фази, процес називається ОЧИЩЕННЯ і коли цікавою є ізоляція вільної важкої фази від легкої, ми говоримо про це КОНЦЕНТРАЦІЯ. Якщо при розділенні твердої рідини передбачається досягнення чистого стоку без твердих частинок, це називається ПОЯСНЕННЯ; і якщо ви хочете отримати суспензію, але з більшим вмістом твердих речовин, ми говоримо про процес ЗАГУЩЕННЯ.
Існує три основних типи відцентрових сепараторів:
- центрифуга "трубчаста чаша". Він обертається з дуже високими швидкостями, генеруючи відцентрові сили приблизно в 13000 разів більше сили тяжіння. Він побудований для роботи зі швидкістю потоку від 200 до 2000 л/год.
- центрифуга "диск-чаша". Він обертається з меншою швидкістю, ніж попередня, і створює відцентрову силу, яка в 7000 разів перевищує силу тяжіння. Витримує швидкість потоку до 20000 л/год при помірній кількості твердих речовин.
- "твердотільна" центрифуга. Його швидкість обертання спричиняє відцентрові сили, що в 3000 разів перевищують силу тяжіння. Він здатний працювати зі струмами, що містять велику кількість твердих речовин, що розділяють до 50 Т/год.
Цей клас сепараторів призначений для роботи з потоками рідина-тверда речовина та рідина-рідина-тверда речовина. Газотверді системи розділяються за допомогою інших типів обладнання, що є циклонами.
Дизайн
Кожне тіло масою m, що зазнає обертального руху по круговому шляху радіуса R з кутовою швидкістю w, відчуває силу (Fc), яка прагне відсунути тіло від центру обертання. Ця інерційна сила відома як ЦЕНТРИФУГАЛЬНА СИЛА, і її значення виражається:
Викликається кількість разів, коли відцентрова сила перевищує силу тяжіння ЦЕНТРИФУГАЛЬНИЙ ФАКТОР і дозволяє оцінити ефективність центрифуги; виражається як:
Динамічний коефіцієнт продуктивності представляє площу відстійника з такою ж місткістю, що і центрифуга.