În China antică, oamenii legau vasul de lut cu un capăt al frânghiei, țineau celălalt capăt al frânghiei, roteau vasul, generau forță centrifugă pentru a stoarce mierea din oală, aceasta a fost aplicarea timpurie a principiului separării centrifuge.
Centrifugele industriale s-au născut în Europa. De exemplu, la mijlocul secolului al XIX-lea, au apărut succesiv centrifuge de trei picioare pentru deshidratare textilă și centrifuge suspendate pentru separarea zahărului cristalin în fabricile de zahăr. Aceste centrifuge timpurii au fost funcționarea intermitentă și slagging manual.
Datorită îmbunătățirii mecanismului de descărcare, centrifugele cu funcționare continuă au apărut în anii 1930, iar centrifugele cu funcționare intermitentă au fost, de asemenea, dezvoltate datorită realizării controlului automat.
Centrifugele industriale pot fi împărțite în centrifuge de filtrare, centrifuge de sedimentare și separatoare în funcție de cerințele de structură și separare.
Centrifuga are un cilindru care se rotește în jurul axei sale la viteză mare, numită tambur și este de obicei acționată de un motor electric. După ce suspensia (sau emulsia) este adăugată la tambur, aceasta este acționată rapid pentru a se roti la aceeași viteză ca tamburul, iar componentele sunt separate sub acțiunea forței centrifuge și evacuate separat. În general, cu cât viteza tamburului este mai mare, cu atât efectul de separare este mai bun.
Separatorul centrifugal are două funcții: filtrare centrifugală și sedimentare centrifugă. Filtrarea centrifugală este presiunea centrifugă generată de suspensia din câmpul de forță centrifugă, care acționează asupra mediului de filtrare, astfel încât lichidul trece prin mediul filtrant și devine filtrat, în timp ce particulele solide sunt prinse pe suprafața mediului de filtrare pentru a obține separarea lichid-solid; sedimentarea centrifugală Se utilizează Principiul conform căruia componentele suspensiei (sau emulsiei) cu densități diferite se stabilesc rapid în câmpul forței centrifuge pentru a obține separarea lichid-solid (sau lichid-lichid).
Există, de asemenea, un tip de separator pentru analiza experimentală, care poate efectua clarificarea lichidului și îmbogățirea particulelor solide sau separarea lichid-lichid. Acest tip de separator are diferite tipuri structurale care funcționează în condiții normale de presiune, vid și îngheț.
Un indicator important pentru măsurarea performanței de separare a unei centrifuge este factorul de separare. Reprezintă raportul dintre forța centrifugă și gravitatea materialului care urmează să fie separat în tambur. Cu cât factorul de separare este mai mare, cu atât separarea este mai rapidă și efectul de separare este mai bun. Factorul de separare al separatoarelor centrifugale industriale este, în general, de 100 până la 20000, factorul de separare al separatoarelor de tuburi ultra-viteza poate fi la fel de mare ca 62.000, iar factorul de separare al separatoarelor ultra-viteza pentru analiză este la fel de mare ca 610.000. Un alt factor care determină capacitatea de procesare a separatorului centrifugal este zona de lucru a tamburului. O zonă mare de lucru are, de asemenea, o capacitate mare de procesare.
Centrifugele de filtrare și centrifugele de sedimentare se bazează în principal pe creșterea diametrului tamburului pentru a extinde suprafața de lucru pe circumferința tamburului; în plus față de peretele circumferențial al tamburului, separatorul are, de asemenea, suprafețe de lucru suplimentare, ar fi discul și camera separatorului de disc Cilindrul interior al separatorului crește semnificativ suprafața de lucru de așezare.
În plus, cu cât separarea particulelor solide în suspensie este mai detaliată, cu atât este mai dificilă, iar particulele fine transportate în filtrat sau lichidul separat vor crește. În acest caz, centrifuga are nevoie de un factor de separare mai mare pentru a se separa în mod eficient; Când vâscozitatea lichidului este ridicată, viteza de separare încetinește; diferența de densitate a fiecărei componente a suspensiei sau emulsiei este mare, ceea ce este benefic pentru sedimentarea centrifugă, în timp ce filtrarea centrifugală a suspensiei nu necesită diferența de densitate a fiecărei componente.
Alegerea separatorului centrifugal trebuie să se bazeze pe dimensiunea și concentrația particulelor solide din suspensie (sau emulsie), diferența de densitate dintre solid și lichid (sau două lichide), vâscozitatea lichidului, caracteristicile reziduului filtrant (sau sedimentului) și cerințele de separare O analiză cuprinzătoare a fost efectuată pentru a îndeplini cerințele privind conținutul de umiditate al reziduului filtrant (sediment) și claritatea filtrat (lichid de separare) și ce tip de separator centrifugal a fost selectat inițial. Apoi, în funcție de capacitatea de prelucrare și de cerințele de automatizare ale funcționării, se determină tipul și specificațiile centrifugei și, în cele din urmă, se verifică prin încercarea efectivă.
În general, pentru suspensiile care conțin particule cu o dimensiune mai mare de 0,01 mm, se pot utiliza centrifuge filtrante; pentru suspensiile cu particule mici sau deformarea compresibilă, trebuie utilizate centrifuge de sedimentare; pentru suspensiile cu conținut scăzut de solide, particule mici și Atunci când este necesară claritatea lichidului, trebuie utilizat un separator.
Tendința viitoare de dezvoltare a separatoarelor centrifugale va fi de a consolida performanța de separare, de a dezvolta separatoare centrifugale la scară largă, de a îmbunătăți mecanismul de descărcare a zgurii, de a crește centrifugele speciale și combinate cu tambur, de a consolida cercetarea teoriei separării și de a studia tehnologia de control al procesului de separare centrifugală.
Consolidarea performanței de separare include creșterea vitezei de rotație a tamburului rotativ; adăugarea de noi forțe motrice în timpul procesului de separare centrifugală; accelerarea vitezei de împingere a zgurii; creșterea lungimii tamburului rotativ pentru a prelungi timpul de sedimentare și separare centrifugală. Dezvoltarea separatoarelor centrifugale la scară largă este în principal pentru a crește diametrul tamburului și utilizarea tamburilor față-verștri pentru a crește capacitatea de procesare, astfel încât investiția echipamentelor, consumul de energie și costurile de întreținere pentru volumul unitar de materiale de prelucrare să fie reduse. În ceea ce privește cercetarea teoretică, studiază în principal condițiile de curgere a fluidelor din tambur și mecanismul de formare a reziduurilor filtrante și studiază metodele de calcul ale capacității minime de separare și prelucrare.
