دستگاه سانتریفیوژ غذا

به عنوان مثال ، سانتریفیوژهای صنعتی در اروپا متولد شدند ، به عنوان مثال ، در اواسط قرن 0 {0} ، سه سانتریفیوژ پا وجود داشت که برای کم آبی بدن و سانتریفیوژهای معلق مورد استفاده برای جدا کردن قند کریستالی در کارخانه های قند استفاده شده است. این سانتریفیوژهای اولیه به طور متناوب و دستی برای تخلیه سرباره عمل می کردند.

با توجه به بهبود مکانیسم های تخلیه سرباره ، سانتریفیوژهای عملکرد مداوم در دهه 1930 پدیدار شد و سانتریفیوژهای عملیاتی متناوب نیز به دلیل اجرای کنترل اتوماتیک توسعه یافتند.

سانتریفیوژهای صنعتی را می توان بر اساس ساختار و الزامات جداسازی آنها به سه دسته تقسیم کرد: سانتریفیوژهای تصفیه ، تسویه سانتریفیوژ و جداکننده.
یک سانتریفیوژ دارای یک سیلندر به نام طبل است که با سرعت زیاد در اطراف محور خود می چرخد ​​، که معمولاً توسط یک موتور الکتریکی رانده می شود. پس از اضافه شدن سیستم تعلیق (یا امولسیون) به طبل ، به سرعت رانده می شود که با همان سرعت طبل بچرخد و تحت عمل نیروی گریز از مرکز ، هر مؤلفه از هم جدا شده و جداگانه تخلیه می شود. معمولاً هرچه سرعت طبل بالاتر باشد ، اثر جداسازی بهتر می شود.

اصول کار جداکننده های گریز از مرکز شامل فیلتراسیون گریز از مرکز و تسویه سانتریفیوژ است. تصفیه گریز از مرکز فرآیند تولید فشار گریز از مرکز در یک سیستم تعلیق زیر یک میدان نیروی گریز از مرکز است که بر روی محیط فیلتر عمل می کند و باعث می شود مایع از محیط فیلتر عبور کند و تبدیل به فیلترا شود ، در حالی که ذرات جامد در سطح محیط فیلتر به دام می افتند و از این طریق به جداسازی مایع می رسند. حل و فصل گریز از مرکز اصل تسویه سریع و لایه بندی قطعات با تراکم مختلف در یک سیستم تعلیق (یا امولسیون) در یک میدان نیروی گریز از مرکز ، دستیابی به جداسازی مایع جامد (یا مایع-مایع) است.

همچنین نوعی دستگاه جداسازی برای تجزیه و تحلیل آزمایشی وجود دارد که می تواند برای شفاف سازی مایع و غنی سازی ذرات جامد یا جداسازی مایع مایع استفاده شود. این دستگاه های جداسازی دارای انواع ساختاری مختلفی هستند که می توانند تحت فشار طبیعی ، خلاء و انجماد کار کنند.

شاخص مهم برای اندازه گیری عملکرد جداسازی یک جداکننده گریز از مرکز ، عامل جداسازی است. این نشان دهنده نسبت نیروی گریز از مرکز است که توسط مواد جدا شده در طبل به گرانش آن تجربه می شود. هرچه عامل جداسازی بزرگتر باشد ، جداسازی سریعتر و اثر جداسازی بهتر می شود. ضریب جداسازی جداکننده های گریز از مرکز صنعتی به طور کلی بین 100 تا 20000 است ، در حالی که ضریب جداسازی جداکننده های لوله با موتور بالا می تواند به 62000 برسد. ضریب جداسازی جداکننده های با سرعت بالا تحلیلی می تواند به 610000 برسد. یکی دیگر از عوامل دیگر که ظرفیت پردازش یک جداکننده سانتریفیوژ را تعیین می کند ، مساحت کار طبل است و یک سطح کار بزرگتر نیز افزایش می یابد.

فیلتر کردن سانتریفیوژ و تسویه سانتریفیوژ عمدتا به افزایش قطر طبل برای گسترش سطح کار در دور طبل متکی است. علاوه بر دیواره محیطی طبل ، جداکننده همچنین دارای سطوح کار اضافی مانند دیسک جداکننده دیسک و سیلندر داخلی جداکننده محفظه است که به طور قابل توجهی سطح کار حل و فصل را افزایش می دهد.
علاوه بر این ، هرچه ذرات جامد در سیستم تعلیق ظریف تر باشد ، جدا کردن آنها دشوارتر خواهد بود. ذرات ریز که در فیلتر یا مایع جداسازی دور می شوند افزایش می یابد. در این حالت ، جداکننده گریز از مرکز برای جدا کردن مؤثر آنها به یک عامل جداسازی بالا نیاز دارد. هنگامی که ویسکوزیته مایع موجود در سیستم تعلیق زیاد است ، سرعت جداسازی کند می شود. تفاوت چگالی بین اجزای تعلیق یا امولسیون زیاد است ، که برای حل و فصل گریز از مرکز مفید است ، در حالی که فیلتراسیون گریز از مرکز تعلیق نیازی به اختلاف چگالی بین اجزای ندارد.

انتخاب جداکننده گریز از مرکز باید بر اساس تجزیه و تحلیل جامع از اندازه و غلظت ذرات جامد در سیستم تعلیق (یا امولسیون) ، اختلاف چگالی بین جامد و مایع (یا دو مایعات) ، ویسکوزیته مایع ، خصوصیات باقی مانده فیلتر (یا رسوب) و الزامات جداسازی باشد. لازم است الزامات مربوط به رطوبت باقیمانده فیلتر (رسوب) و وضوح فیلتر (مایع جداسازی) را برآورده سازد و مقدماتی را انتخاب کنید که کدام نوع جداکننده گریز از مرکز را برای استفاده استفاده کنید. سپس ، بر اساس ظرفیت پردازش و الزامات اتوماسیون برای عملیات ، نوع و مشخصات سانتریفیوژ تعیین می شود و در نهایت از طریق آزمایش های واقعی تأیید می شود.

معمولاً ، برای تعلیق حاوی ذرات با اندازه ذرات بیشتر از {{0}. 01 میلی متر ، می توان از سانتریفیوژ تصفیه استفاده کرد. برای ذرات موجود در سیستم تعلیق که کوچک یا فشرده سازی هستند ، باید یک سانتریفیوژ مستقر انتخاب شود. برای تعلیق با محتوای جامد کم ، ذرات کوچک و الزامات زیاد برای وضوح مایع ، جداکننده باید انتخاب شود.

روند توسعه آینده جداکننده های گریز از مرکز برای تقویت عملکرد جداسازی ، توسعه جداکننده های گریز از مرکز در مقیاس بزرگ ، بهبود مکانیسم های تخلیه سرباره ، افزایش سانتریفیوژهای طبل اختصاصی و ترکیبی ، تقویت تحقیقات تئوری جداسازی و مطالعه فناوری کنترل بهینه برای فرآیندهای جداسازی گریز از مرکز خواهد بود.
تقویت عملکرد جداسازی شامل افزایش سرعت طبل است. در طی فرآیند جداسازی گریز از مرکز ، نیروی محرک جدیدی را اضافه کنید. سرعت فشار سرباره را تسریع کنید. افزایش طول طبل می تواند مدت زمان تسویه و جدایی گریز از مرکز را طولانی کند. توسعه در مقیاس بزرگدستگاه سانتریفیوژ غذاجداکننده ها عمدتاً شامل افزایش قطر طبل و استفاده از طبل های دو طرفه برای بهبود ظرفیت پردازش هستند ، در نتیجه باعث کاهش سرمایه گذاری تجهیزات ، مصرف انرژی و هزینه های نگهداری در هر واحد حجم مواد می شوند. از نظر تحقیقات نظری ، تمرکز اصلی بر مطالعه شرایط جریان سیال در داخل طبل و مکانیسم تشکیل باقی مانده فیلتر و همچنین روش های محاسبه برای حداقل درجه جداسازی و ظرفیت پردازش است.