Для чего нужны центрифуги. Центрифуга лабораторная медицинская. Рассмотрение расходных материалов

По значению фактора разделения центрифуги можно условно разде­лить на две группы: нормальные центрифуги (К р < 3500) и сверхцентрифуги (К р > 3500).

Нормальные центрифуги применяются главным образом для разделе­ния различных суспензии, за исключением суспензий с очень малой кон­центрацией твердой фазы, а также для удаления влаги из штучных мате­риалов. Сверхцентрифуги служат для разделения эмульсий и тонкодисперс­ных суспензий.

Нормальные центрифуги могут быть отстойными и фильтрующими. Сверхцентрифуги являются аппаратами отстойного типа и подразделяются на трубчатые сверхцентрифуги , используемые для разде­ления тонкодисперсных суспензий, и жидкостные сепараторы , служащие для разделения эмульсий.

Существенным признаком типа центрифуг является способ выгрузки из них осадка. Выгрузка производится вручную, при помощи ножей или скребков, шнеков и поршней, движущихся возвратно-поступательно (пуль­сирующих), а также под действием силы тяжести и центробежной силы.

По расположению оси вращения различают вертикальные, наклонные и горизонтальные центрифуги. Вал ротора вертикальной центрифуги имеет опору внизу или подвешивается сверху.

В зависимости от организации процесса центрифуги делятся на перио­дически и непрерывно действующие.

Трехколонные центрифуги. Аппараты этого типа относятся к нормаль­ным отстойным или фильтрующим центрифугам периодического действия с выгрузкой осадка вручную.

В трехколонной фильтрующей центрифуге с верхней выгрузкой осадка (рис. V-14) разделяемая суспензия загружается в перфорированный ро­тор 1, внутренняя поверхность которого покрыта фильтровальной тканью или металлической сеткой. Ротор при помощи конуса 2 установлен на валу 3, который приводится во вращение электродвигателем посредством клиноременной передачи. Жидкая фаза суспензии проходит сквозь ткань (или сетку) и отверстия в стенке ротора и собирается в дне станины 4, по­крытой неподвижным кожухом 5, откуда отводится для дальнейшей обра­ботки. Осадок, образовавшийся на стенках ротора, извлекается, например, при помощи лопатки, после открывания крышки кожуха 6.

Для смягчения воздействия вибраций на фундамент станина 7 с укре­пленными на ней ротором, приводом и кожухом подвешена при помощи вертикальных тяг 8 с шаровыми головками на трех расположенных под углом 120° колонках 9. Это обеспечивает некоторую свободу при вибрации ротора. Центрифуга снабжена тормозом, который может быть приведен в действие только после остановки электродвигателя.

Трехколонные центрифуги выполняются также с нижней выгрузкой осадка, что более удобно в производственных условиях.

Рассматриваемые центрифуги отличаются небольшой высотой и хоро­шей устойчивостью и получили распространение для проведения дли­тельного центрифугирования.

Подвесные центрифуги . Эти центрифуги также относятся к числу нор­мальных отстойных или фильтрующих центрифуг периодического действия с вертикальным ротором и устройством для выгрузки осадка вручную.

На рис. V-15 показана подвесная отстойная центрифуга с нижней вы­грузкой осадка. Исходная суспензия подается по трубопроводу 1 в ротор 2 со сплошными стенками, укрепленный на нижнем конце вала 3. Верхний конец вала имеет коническую или шаровую опору (часто снабженную ре­зиновой прокладкой) и приводится в действие непосредственно соединен­ным с ним электродвигателем. Твердая фаза суспензии, поскольку ее плот­ность больше плотности жидкой фазы, отбрасывается под действием центро­бежной силы, к станкам ротора и осаждается на них. Жидкая фаза распола­гается в виде кольцевого слоя ближе к оси ротора и по мере разделения вновь поступающих порций суспензии переливается через верхний край ротора в пространство между ним и неподвижным кожухом 4. Жидкость удаляется из центрифуги через штуцер 5. Для выгрузки осадка поднимают на цепи коническую крышку 6 и проталкивают его вручную между реб­рами 7, которые служат для соединения ротора с валом.

Подвесные отстойные центрифуги предназначены для разделения тонко­дисперсных суспензий небольшой концентрации, что позволяет подавать суспензию во вращающийся ротор непрерывно до получения слоя осадка достаточной толщины.

В подвесных фильтрующих центрифугах удаление осадка из ротора облегчено и поэтому их используют для проведения коротких процессов центрифугирования.

Современные подвесные центрифуги полностью автоматизированы и имеют программное управление. Достоинством этих центрифуг является допустимость некоторой вибрации ротора. Кроме того, в них пред­отвращается попадание на опору и привод агрессивных жидкостей. В настоящее время подвесные центрифуги с выгрузкой осадка вручную постепенно заменяются центрифугами более совершенных конструкций.

В подвесных саморазгружающихся центрифу­гах нижняя часть ротора имеет коническую форму, причем угол нак­лона ее стенок больше угла естественного откоса получаемого осадка. При таком устройстве ротора осадок сползает с его стенок при оста­новке центрифуги.

Для предотвращения вибраций, возникающих в результате неравно­мерной загрузки ротора в подвесных центрифугах, используют кольцевой клапан, через который поступающая суспензия распределяется равно­мерно по всему периметру ротора. Для облегчения выгрузки осадка из под­весных центрифуг иногда применяются скребки, срезающие осадок со сте­нок ротора при пониженной скорости его вращения.

Горизонтальные центрифуги с ножевым устройством для удаления осадка . Центрифуги таксой конструкции являются нормальными отстой­ными или фильтрующими центрифугами периодического действия с автома­тизированным управлением.

В горизонтальной фильтрующей центрифуге с ножевым устройством (рис. V-16) операции загрузки суспензии, центрифугирования, промывки, механической сушки осадка и его разгрузки выполняются автоматически. Центрифуга управляется электрогидравлическим автоматом, позволяю­щим по толщине слоя осадка контролировать степень заполнения ротора.

Суспензия поступает в перфорированный ротор 1 по трубе 2 и равно­мерно распределяется в нем. На внутренней поверхности ротора располо­жены подкладочные сита, фильтровальная ткань и решетка, которая обес­печивает плотное прилегание сит к ротору во избежание их выпучивания, что недопустимо при ножевом съеме осадка. Ротор находится в литом кожухе 3, состоящем из нижней стационарной части и съемной крышки. Фугат удаляется из центрифуги через штуцер 4. Осадок срезается ножом 5 (который при вращении ротора поднимается при помощи гидравлического цилиндра 6), падает в направляющий наклонный желоб 7 и удаляется из центрифуги через канал 8. Описанная центрифуга предна­значается для разделения сред­не- и грубодисперсных суспен­зий.

Центрифуги с пульсирую­щим поршнем для выгрузки осадка. Эти аппараты относятся к фильтрующим центрифугам непрерывного действия с гори­зонтальным ротором (рис. V-17) Суспензия по трубе 1 поступает в узкую часть конической во­ронки 2, вращающейся с такою же скоростью, как и перфори­рованный ротор 3, покрытый изнутри металлическим щеле­вым ситом 4. Суспензия пере­мещается по внутренней поверх­ности воронки и постепенно при­обретает скорость, почти равную скорости вращения ротора. Затем суспензия отбрасывается через отверстия в воронке, на внутреннюю поверхность сита в зоне перед поршнем 5. Под действием центробежной силы жидкая фаза проходит сквозь щели сита и удаляется из кожуха цен­трифуги по штуцеру 6. Твердая фаза задерживается на сите в виде осадка, который периодически перемещается к краю ротора при движении поршня вправо приблизительно на 1 / 10 длины ротора. Таким образом, за каждый ход поршня из ротора удаляется количество осадка, соответствующее длине хода поршня; при этом поршень совершает 10-16 ходов в 1 мин . Осадок удаляется из кожуха через канал 7.

Поршень укреплен на штоке 8, находящемся внутри полого вала 9, ко­торый соединен с электродвигателем и сообщает ротору вращательное дви­жение. Полый вал с ротором и шток с поршнем и конической воронкой вращаются с одинаковой скоростью. Направление возвратно-поступательного движения поршня изменяется автоматически. На другом конце штока на­сажен перпендикулярно его оси диск 10, на противоположные поверх­ности которого в особом устройстве попеременно воздействует давление масла, создаваемое шестеренчатым насосом.

В центрифугах с устройством для промывки осадка кожух разделен на две секции, через одну из которых отводится промывная жидкость.

Описанная центрифуга применяется для обработки грубодисперсных, легкоразделяемых суспензий, особенно в тех случаях, когда нежелательно повреждение частиц осадка при его выгрузке.

Центрифуги с инерционной выгрузкой осадка. Эти центрифуги пред­ставляют собой нормальные фильтрующие центрифуги непрерывного дей­ствия с вертикальным коническим ротором.

Суспензия, содержащая крупнозернистый материал, например уголь, руду, песок, поступает в центрифугу сверху через воронку 1 (рис.V-19). Под действием центробежной силы суспензия отбрасывается к коническому ротору 2 с перфорированными стенками. При этом жидкая фаза суспензии проходит сквозь отверстия ротора и удаляется из центрифуги по каналу 3, а твердые частицы, размер которых должен быть больше размера отвер­стий, задерживаются внутри ротора. Образовавшийся таким образом слой твердых частиц, угол трения которого меньше, чем угол наклона стенок ротора, перемещается к его нижнему краю и отводится из центрифуги по каналу 4. С целью увеличения продолжительности периода, в течение ко­торого жидкость отделяется от твердых частиц, движение их тормозится шнеком 5, вращающимся медленнее ротора. Необходимая разность скоростей вращения ротора и шнека достигается при помощи зубчатого редуктора.

Центрифуги с инерционной выгрузкой осадка применяются для раз­деления суспензий, крупнозернистых материалов.

Центрифуги с вибрационной выгрузкой осадка. Центрифуги такой конструкции представляют собой нормальные фильтрующие центрифуги непрерывного действия с вертикальным или горизонтальным коническим ротором.

Недостатком описанной выше центрифуги с инерционной выгрузкой осадка является невозможность регулирования скорости движения осадка вдоль стенок ротора. Этот недостаток устранен в центрифугах с вибрацион­ной выгрузкой осадка, принцип действия которых состоит в следующем.

Центрифуга имеет конический ротор с углом наклона стенок, меньшим угла трения осадка по стенке. Поэтому движение осадка вдоль стенок от узкого к широкому концу ротора под действием центробежной силы оказы­вается невозможным. В данном случае для перемещения осадка в роторе используются осевые вибрации, которые создаются механическим, гидрав­лическим или электромагнитным устройством. При этом интенсивность вибраций определяет скорость перемещения осадка в роторе, что позволяет, в частности, обеспечить необходимую степень обезвоживания осадка.

Жидкостные сепараторы . Эти аппараты являются отстойными сверх­центрифугами непрерывного действия с вертикальным ротором.

Кчислу таких сверхцентрифуг относятся жидкостные сепараторы, имеющие ротор диаметром 150-300мм , вращающиеся со скоростью 5000-10000 об/мин . Они предназначаются для разделения эмульсий, а также для осветления жидкостей.

В жидкостном сепараторе тарельчатого типа (рис. V-20) обрабатываемая смесь в зоне отстаивания разделена на несколько слоев, как это делается в отстойниках для уменьшения пути, проходимого частицей при оседании. Эмульсия подается по центральной трубе 1 в нижнюю часть ротора, откуда через отверстия в тарелках 2 распределяется тонкими слоями между ними. Более тяжелая жидкость, перемещаясь вдоль поверхности тарелок, отбрасывается центробежной силой к периферии ротора и отводится через отверстие 3. Более легкая жидкость перемещается к центру ротора и удаляется через кольцевой канал 4.

Отверстия в тарелках располагаются ориентировочно по поверхности раздела между более тяжелой и более легкой жидкостями. Для того чтобы жидкость не отставала от вращающегося ротора, он снабжен ребрами 5. Для той же цели тарелки имеют выступы, которые одновременно фиксируют расстояние между ними.

Примером сепараторов тарельчатого типа могут служить широко распространенные молочные сепараторы.

Центрифуга для отжима белья – это хорошо знакомое российским домохозяйкам устройство, которое раньше нередко шло в дополнение к полуавтоматическим стиральным машинам. Во всяком случае, к тем моделям машинок, у которых не было отжимных устройств. С появлением стиральных машин автомат, о центрифугах как-то забыли, ведь любая такая машинка вполне способна осуществить качественный отжим белья.

Тем не менее, существует довольно большая группа людей, которые, по той или иной причине, недовольны отжимом, производимым стиральной машиной автомат. Они то и являются основными поклонниками центрифуг. Добавьте к ним владельцев полуавтоматических стиральных машин, и вы получите потенциальную аудиторию, которая заинтересуется данной публикацией.

На что обращать внимание при выборе?

Выбирая бытовые центрифуги для отжима белья, люди берут за основу 2 основных критерия: цену и качество. Просят у продавцов устройство подешевле, и чтобы не ломалось. На наш взгляд, это абсурдный и однобокий подход, который ни в коем случае не позволит сделать правильный выбор.

Во-первых, по настоящему качественная техника не может стоить слишком дешево, а во-вторых, качественная сборка отнюдь не решающий фактор, который позволит по достоинству оценить данное отжимное устройство. Итак, на что в действительности нужно обращать внимание, выбирая хорошую центрифугу.

1. Вместимость. Чем больше загрузка у центрифуги, тем она ценнее, поскольку это означает, что в ней можно отжимать габаритные вещи, будь то шторы или даже верхнюю одежду. Чем вместительнее центрифуга, тем больше она сможет отжать белья за один заход и тем меньше придется тратить времени на уход за бельем.
2. Скорость вращения. Средняя скорость вращения барабана современной центрифуги около 2000 оборотов и более. Чем выше скорость, тем лучше отжим.

Важно! Высокая скорость отжима способна причинить вред вещам.

Особую ценность имеют центрифуги с демонтируемым носиком, поскольку этот элемент конструкции, часто мешает при размещении устройства для временного хранения в кладовой.

Рейтинг подобных устройств

Составляя рейтинг бытовых центрифуг, мы искренне надеялись, что ведущие места в нем достанутся отечественным брендам. Кто не помнит старые советские центрифуги, которые можно было встретить в каждом втором доме, а теперь они благополучно валяются по гаражам, ожидая отъезда на свалку. Однако, изучив рынок и отзывы потребителей, мы пришли к выводу, что наши ожидания будут обмануты. В результате мы выбрали пять лучших образцов центрифуг, и распределили их по позициям, исходя из целого ряда показателей. Вот что у нас получилось.

Конечно, можно было бы несколько расширить рейтинг, добавив в него пару тройку дополнительных моделей. Но смысла в этом нет никакого, поскольку остальные центрифуги по своей сути являются полными аналогами вышеприведенных.

Как пользоваться?

Любая из бытовых центрифуг устроена очень и очень просто. Круглый или квадратный корпус скрывает расположенный вертикально барабан, в который закладывается белье. Барабан крутиться с большой скоростью, создавая центробежную силу, под воздействием которой капельки воды, находящиеся в волокнах белья, вылетают и стекают вниз по стенкам барабана. Вода не накапливается внутри центрифуги, а вытекает сразу, по специальному желобку, в заранее установленную рядом с корпусом устройства емкость.

Пользоваться центрифугой нужно следующим образом. Открываем верхнюю крышку устройства и убираем защитную заглушку. Плотно набиваем барабан бельем.

Если в центрифугу положить мало белья, то центробежная сила начнет болтать устройство из стороны в сторону, рискуя его опрокинуть.

Далее ставим защитную заглушку, закрываем люк, подставляем под «носик» емкость, куда будет стекать вода и включаем устройство в сеть. После этого, с помощью механического таймера, устанавливаем время отжима и центрифуга запускается. На некоторых моделях, отдельно установлен тумблер запуска, в этом случае его нужно повернуть. После завершения отжима, отключаем устройство, достаем белье и развешиваем его для просушки.

В процессе работы даже хорошая центрифуга сильно вибрирует. Чтобы эту вибрацию погасить, хотя бы частично, можно применить . Для наших целей эти приспособления подойдут идеально.

В заключение отметим, хоть центрифуги в настоящее время не пользуются таким спросом как 30 лет назад, интерес к ним полностью не угас. Причин тому много, но, как говорится, если есть спрос, будет и предложение. Надеемся, вы ответили для себя на вопрос какая центрифуга лучше. Удачной покупки!

Для плодотворной работы современной лаборатории необходимо иметь лабораторную центрифугу. Такой медицинский инструмент отделяет различные по консистенции и плотности вещества, благодаря ей, субстанции с максимальным удельным весом размещаются на периферии, а с минимальным удельным весом - двигаются ближе к оси вращения.

Очень часто при лабораторных исследованиях необходимо разделить смесь или жидкость на однородные частицы, которые, как правило, имеют различную плотность. Вокруг центральной оси с огромной скоростью начинает вращаться контейнер с жидкостью в лабораторной центрифуге. Составляющие ее частицы, отличающиеся по плотности, отделяются друг от друга, так как поддаются действию разной центробежной силы.

В научных лабораториях применяют, как специализированные центрифуги, которые выполняют узкие задачи, так и универсальные.

Эти лабораторные аппараты можно разделить на несколько типов:

• настольная;
• клиническая;
• угловая малогабаритная;
• переносная;
• стационарная;
• рефрижераторная;
• вакуумная с рефрижератором;
• суперцентрифуга;
• гематокритная;
• препаративная.

Самые ответственные этапы в клинических исследованиях - это центрифугирование крови для получения плазмы, сыворотки и форменных элементов крови. Работа на этих приборах, кажется простой, но на самом деле допускаются множество ошибок на практике, когда результаты анализов бывают неточными, теряется образец крови.

Если неправильно выбраны параметры этого процесса, то результаты будут следующие:

• усиление гемолиза;
• неэффективное разделение компонентов крови;
• раскалывание стеклотары;
• открытие крышек пробирок;
• деформация пластмассовых пробирок.

Если не соблюдается температурный режим, то снижается концентрация или активность термочувствительных аналитов, а если используются пробирки с гелем, то произойдет неудачное разделение компонентов крови.

На выбор лабораторной центрифуги должны оказывать влияние следующие факторы:

• виды производимых анализов (биохимия, иммунохимия, гематология, генодиагностика, цитология и т. д.);
• объем исследований в КДЛ;
• тип системы для забора крови;
• виды образцов (плазма, сыворотка, форменные элементы крови);
• требования к безопасности.

Когда речь идет о маленьком передвижном исследовательском центре или лаборатории, где установить стационарную модель невозможно, то спасительным решением является приобретение настольной лабораторной центрифуги. Такая модель очень компактна, а возможностей для полного исследования множество. Питание их, в основном, осуществляется от электросети.

Эффект самобалансировки

Эффект самобалансировки можно наблюдать у центрифуг, предназначенных для отжимания белья. При наборе оборотов центрифугу сначала начинает трясти, потом проходит пик тряски, тряска уменьшается, и центрифуга выходит на рабочие обороты.

В случае, если бельё расположено слишком неравномерно, эффект самобалансировки может не наступить. В этом случае выход на рабочие обороты становится невозможным - центрифуга идёт в «разнос» (начинает задевать барабаном за корпус, издавая стуки).

Эффект самобалансировки основан на том, что тело, не имеющее жёстко заданной оси вращения, вращается относительно своего центра масс (к примеру, если раскрутить лежащую на столе шариковую ручку, или мобильный телефон).

Технически это реализуется эластичным подвесом барабана центрифуги (часто вместе с приводным электродвигателем) к основному корпусу устройства. Эластичный подвес (как правило, резиновые демпферы) даёт возможность барабану центрифуги смещаться в радиальном направлении (в любую сторону) до нескольких сантиметров. Наклон и осевые смещения при этом фиксируются относительно жёстко.

При вращении барабан стремится вращаться относительно своего центра масс, смещая ось привода на некоторый радиус (равный расстоянию от оси до центра масс). Если это расстояние укладывается в ход эластичного подвеса, барабан центрифуги вращается относительно своего центра масс, а ось привода (и подвес) движется по окружности, которую при этом описывает центр барабана. (Ввиду малого диаметра окружности и большой частоты вращения зрительно это движение воспринимается как вибрация). При изменении положения центра масс (неравномерный отжим воды) барабан начинает вращаться относительно этого нового центра, а ось привода и подвес - «сопровождать» изменённые круговые движения центра барабана.

Самобалансировку, как правило, применяют в центрифугах с вертикальным барабаном (проще устройство подвеса и возможно предварительное равномерное расположение материала), однако этот эффект (в некоторой степени) также применяется в стиральных машинах-автоматах - в них эластично подвешивается не барабан и его привод, а весь бак, что возможно благодаря меньшему числу оборотов барабана. При отжиме бак вместе с осью барабана совершает круговые движения (видимые как вибрирование), а эластичная подвеска отделяет (и допускает) эти перемещения от основного корпуса.

Также в центрифугах (в частности, на некоторых стиральных машинах-автоматах) иногда применяется автоматическая балансировка (в процессе работы) - смещение предварительно закреплённых противовесов (под управлением электроники), для приведения центра масс барабана на геометрическую ось вращения.

Центрифуги для лабораторных целей

Центрифуги для лабораторных целей классифицируются по скорости вращения ротора или по суммарному объёму загруженных образцов.

По объёму:

• Микроцентрифуги (обработка пробирок типа eppendorf, 1,5-2,0 мл каждая),
• общелаборатоные центрифуги (суммарный объём образца около 0,5 л),
• специализированные центрифуги повышенного объема (обычно до 6 л). Примером специализированных центрифуг служат центрифуги для обработки крови. Устройство такой центрифуги узко специализировано под одну задачу - вращение полиэтиленовых контейнеров с кровью. У такой центрифуги мотор повышенной мощности, однако скорость вращения ротора значительно ниже чем у аналогичной по энергопотреблению центрифуги.

Следует иметь в виду, что объём образца для центрифуги рассчитывается при допущении что его плотность равна 1 г/см², если плотность образца выше 1,2 г/см² требуется уменьшить объём обрабатываемого материала, иначе центрифуга может сломаться.

По скорости:

• Микроцентрифуги (обработка пробирок eppendorf, обычно не требует высоких скоростей) - скорость до 13 400 об/мин,
• общелаборатоные центрифуги - обладают значительной универсальностью могут работать и с пробирками типа eppendorf и другими емкостями скорость вращения ротора от 200 об/мин до 15 000 об/мин,
• центрифуги с высокой производительностью они же скоростные - решают все возможные лабораторные задачи (кроме ультрацентрифугирования); скорость вращения ротора от 1000 об/мин до 30 000 об/мин. Производство таких центрифуг освоили только две фирмы: Beckman Coulter и Hitachi
• Последняя скоростная категория - ультрацентрифуги скорость вращения ротора от 2000 об/мин до 150 000 об/мин. Такие центрифуги производят тоже только Beckman Coulter и Hitachi.

По типу питания (касается Beckman Coulter):

• Однофазные
• Двухфазные (кабель питания содержит проводники: L1, L2, L3, N, PE, однако линия L2 отрезана, по этому центрифуги двухфазные, а не трёх фазные).

Если вы способны установить вашу центрифугу на стол, то такая центрифуга будет настольной, если центрифуга большая, имеет ножки (ролики) такая центрифуга скорее всего напольная. Напольные центрифуги требуют особого внимания при установке в связи с их значительным энергопотреблением до 30А при 220В. Подключать их можно к системе питания TT или TN-C-S. Подключение к сиcтеме TN-C потенциально опасно поражением электрическим током. Неверное подключение проводников L и N в системе TN-C неминуемо приведёт к короткому замыканию на корпус и выходу из строя центрифуги.

Наиболее известные марки производителей центрифуг: Beckman Coulter, Hitachi, Eppendorf, Sigma, OrtoAlresa, Centurion Scientific.

Ссылки

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Центрифуга" в других словарях:

Установка для центрифугирования; основной частью центрифуги является быстро вращающийся вокруг своей оси барабан (ротор). газовая центрифуга центрифуга, используемая для разделения изотопов урана в газообразном соединении UF6 с помощью сильного… … Термины атомной энергетики

- (от лат. centrum средоточие, центр и fuga бегство, бег * a. centrifuge, centrifugal machine; н. Schleuder, Zentrifuge; ф. centrifugeuse; и. centrifuge) машина для разделения пульп (суспензий) на твёрдую и жидкую фазы под действием… … Геологическая энциклопедия

центрифуга - Установка для механического разделения неоднородных систем, состоящих из двух или более фаз (суспензий, эмульсий, аэрозолей), на составные части действием центробежной силы [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя … Справочник технического переводчика

Сепаратор, центробежка, эркенсатор Словарь русских синонимов. центрифуга сущ., кол во синонимов: 11 виброцентрифуга (1) … Словарь синонимов

ЦЕНТРИФУГА, вращающееся устройство, служащее для разделения веществ. В лабораториях на центрифугах разделяют частицы суспензий, например, отделяют эритроциты (красные кровяные тельца) от плазмы крови. В пищевой промышленности центрифуги… … Научно-технический энциклопедический словарь

ЦЕНТРИФУГА, центрифуги, жен. (от лат. centrum центр и fuga бегство) (тех.). Аппарат для разделения смеси (сыпучих тел или жидкости) на составные части действием центробежной силы. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ЦЕНТРИФУГА, и, жен. 1. Аппарат для механического разделения смеси на составные части под действием центробежной силы. 2. Устройство, создающее перегрузки под действием центробежной силы (для испытания аппаратуры, тренировки лётчиков, космонавтов) … Толковый словарь Ожегова

Аппарат для механического разделения смеси на составные части под действием центробежной силы. См. также ультрацентрифуга. (

Выделяют два основных типа центрифуг: отстойные и фильтрующие. Отстойные центрифуги используют для разделения эмульсий и суспензий посредством осаждения дисперсных частиц под воздействием центробежных сил. В химической отрасли также широко применяются фильтрующие центрифуги.

Классификация центрифуг в общем случае возможна по следующим параметрам:

• по типу организации процесса (непрерывные и периодические);
• по расположению вала (наклонные, горизонтальные, вертикальные);
• по способу выгрузки осадка (с центробежной выгрузкой, гравитационной, шнековой, ручной и т.п.)

Центрифуги по фактору разделения делятся на две группы и называются нормальными центрифугами (К р <300) и сверхцентрифугами (К р >3000).

Нормальные центрифуги используются чаще всего для разделения всех суспензий, кроме тех, которые имеют очень малую концентрацию твердых веществ. Сверхцентрифуги, в свою очередь, используются для разделения тонких суспензий и эмульсий.

Принцип действия декантерной центрифуги

Если разделять центрифуги по назначению, то можно выделить отстойные, фильтрующие и разделяющие (сепарирующие) центрифуги.

• Фильтрующие центрифуги оснащаются дырчатыми барабанами, покрытыми изнутри, как правило, тканью или другой фильтрующей перегородкой. Данный тип центрифуг используется для разделения суспензий, имеющих зернистую или кристаллическую твердую фазу, а также твердых и штучных материалов.
• Отстойные центрифуги, имеющие сплошной барабан без отверстий, используются для разделения суспензий, плохо поддающихся фильтрации, а также для осветления суспензий, содержащих малое количество твердой фазы.
• Разделяющие центрифуги тоже оснащены сплошным барабаном. Данный тип центрифуг чаще всего используются для разделения концентрированных суспензий и эмульсий.

Помимо вышеперечисленного, центрифуги разделяются по способу выгрузки осадка. Выгрузка осадка может производиться вручную, при помощи скребков и ножей, которые движутся возвратно-поступательно, и с помощью силы тяжести или центробежной силы.

Центрифуги также могут разделяться по устройству опор, на осонве чего выделяют подвесные и стоячие, и по расположению оси - вертикальные, горизонтальные и наклонные.

По процессу организации центрифугирования устройства делят на непрерывно действующие и периодические.

Центрифуги работающие периодически имеют три основные периода работы:

1. Пуск центрифуги и наполнение ее барабанов.
2. Вращение барабана с постоянной скоростью, а также разделение неоднородной смеси.
3. Торможение барабана и его разгрузка.

Наполнение барабана производится, когда незаполненный барабан вращается с определенной скоростью, которая меньше чем рабочая, или в том случае, когда достигается полная скорость вращения. В некоторых случаях барабан следует загружать до момента пуска центрифуги. Удаление осадка происходит после остановки центрифуги или в момент, когда барабан вращается с низкой скоростью.

Довольно часто после того, как проведен основной процесс центрифугирования, возникает необходимость в промывке осадка. Для этого проводится отжим промывных вод, который производится путем дополнительного пуска барабана центрифуги. В некоторых случаях необходимо также вымывание определенных компонентом исходной смеси.

В центрифугах работающих периодически применяется сплошной барабан или с отверстиями.

Принцип действия барабанной центрифуги

При этом барабан заключается в кожух, служащий сборником фильтрата или промывной жидкости, а также защитным ограждением на тот случай выхода из строя или разрушения барабан. Вращение барабана производится посредством электродвигателя.

Благодаря воздействию центробежной силы происходит проталкивание жидкости через фильтрующий материал и отверстия в барабане. Жидкость собирается в кожухе, и затем удаляется через трубопровод.

Если необходимо получить осадок, содержащий минимальное количество влаги, то применяются дырчатые барабаны. С их помощью можно достичь конечной влажности осадка около 1-5% (при очень измельченной твердой фазе - до 40%). Если для этих целей использовать сплошные барабаны, то в осадке останется значительно больше влаги (около 70% и больше).

Для того чтобы увеличить эффективность разделения, в сплошных барабанах устанавливают специальные кольцевые вставки, уменьшающие скорость движения жидкости, находящейся у стенок. Таким образом, процесс осаждения твердых частиц значительно улучшается.

Центрифуги периодического действия производятся, как правило, с вертикальным валом. Выгрузка материала в таких центрифугах может быть нижней или верхней. Более удобной считается нижняя выгрузка, но она требует больших затрат физического труда. Чтобы облегчить выгрузку, аппараты достаточно часто снабжают легко управляемой механической лопатой. Некоторые центрифуги такого типа выполняются саморазгружающимися.

Если в стоячих центрифугах, оснащенных вертикальным валом и жесткой опорой, происходит неравномерное распределение обрабатываемого материала, то возникают небезопасные и довольно сильные колебания барабана. Из-за этого современные центрифуги оснащаются эластичными опорами, при этом подпятник вала устанавливается в сферической втулке.

Самыми распространенными центрифугами периодического действия являются центрифуги, которые подвешены на трех колонах, а также центрифуги с верхней опорой.

Классификация центрифуг:

Принцип работы данной центрифуги состоит в том, что суспензия подается по трубе во внутренний барабан, а затем сквозь окна выводится в отстойный барабан. На этом этапе происходит разделение суспензии. Осветленная жидкость поступает в кожух и выводится через патрубок. Шнек перемещает осадок и выводит его через патрубок.