Центрифуга

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Центрифуга для медичних досліджень.
Центрифуга для видавлювання меду з сот.
Варіанти центрифуг для зневоднення твердих матеріалів.

Центрифу́га (англ. centrifuge, centrifual mashine; нім. Schleuder f, Zentrifuge f) – машина до розділення гідросумішей (пульп, суспензій) на тверду та рідку фази під дією відцентрової сили. Призначена для отримання зневодненого продукту (осаду) та рідкої фази (фугату).

Загальний опис[ред.ред. код]

Центрифуги застосовуються в лабораторній практиці, в сільському господарстві для очищення зерна, видавлювання меду з сот, виділення жиру з молока, в промисловості для збагачення руд, в крахмало-паточном виробництві, у текстильному виробництві, в пральнях для віджиму води з білизни і т. п. Високошвидкісні газові центрифуги застосовуються для розділення ізотопів, в першу чергу ізотопів урану в газоподібному з'єднанні (гексафториду урану UF6). Крім того, центрифуги використовуються при випробовуваннях космонавтів та льотчиків.

У гірничій промисловості центрифуги широко використовуються при збагаченні корисних копалин для збезводнення продуктів збагачення, г.ч. дрібних класів (шламів, продуктів флотації, концентратів, промпродуктів та ін.) або розділенні частинок за крупністю.

За характером процесів, що протікають при центрифугуванні, центрифуги розподіляють на фільтруючі та осаджувальні.

Центрифуги оснащені перфорованими роторами конічної (переважно у фільтруючих Ц.) або циліндричної (в осаджуючих Ц.) конфігурації, розташованими горизонтально або вертикально. У процесі фільтрування на Ц. виділяють три періоди: утворення осаду (власне фільтрування), його ущільнення та механічної сушки. Осад вивантажується під дією вібрації ротора або за допомогою шнека. У шнековій осаджувальній (відсаджувальній) Ц. після осадження частинок осад транспортується шнеком по ротору і одночасно збезводнюється. Фугат стікає вздовж спірального шнекового каналу у зону осадження. У Ц. із шнековим розвантаженням осьова швидкість переміщення осаду визначається відносною частотою обертання шнека, середнім діаметром ротора, довжиною шнека. У Ц. з вібраційним розвантаженням середня швидкість руху осаду у роторі залежить від частоти та амплітуди його коливання, діаметра, кута нахилу твірної до осі обертання, частоти обертання, а також густини та коефіцієнта зовнішнього тертя вихідного та зневодненого продуктів. Розмір граничного зерна при роботі Ц. на вугільних шламах 0,04–0,08 мм, а на рудних гідросумішах – 0,005–0,03 мм.

Показники роботи центрифуг[ред.ред. код]

Одним з основних показників роботи центрифуги є індекс продуктивності, що характеризує відносну розподільну здатність центрифуги.

Технологічна ефективність осаджувальних Ц. оцінюється за ступенем вилучення в осад твердої фази. У залежності від характеристики матеріалу, режиму роботи Ц. та її конструкції технологічна ефективність змінюється від 55 до 90 %. У вугільній промисловості осаджуючі Ц. використовуються для зневоднювання антрацитів, та іншого енергетичного вугілля, незбагачених шламів та рідше флотаційних концентратів. При зневоднюванні концентратів флотації коксівного вугілля осаджуючі Ц. характеризуються більш низькими технологічними показниками (напр., вологість осаду більша на 3 – 5 %). У фільтруючих вібраційних Ц. вологість осаду складає 7 – 10 %, а в шнекових, при інших рівних умовах – на 1–1,5 % менше.

Часто для оцінки технологічних харавтеристик центрифуг використовують число Фруда:

Число Фруда характеризує співвідношення між силою інерції і зовнішньою силою, у полі якої відбувається рух, що діють на елементарний об'єм рідини або газу:

\mathrm{Fr}=\frac{v^2}{gL},

де v — характерна швидкість, g — прискорення, що характеризує дію зовнішньої сили, L — характерний розмір області, у якій розглядається течія.

Для промислових центрифуг число Фруда Fr = 1000-2000.

Продуценти[ред.ред. код]

В країнах СНД осаджуючі Ц. виготовляються з роторами, що мають горизонтальну вісь обертання. У практиці збагачування корисних копалин найбільше розповсюдження мають вертикальні фільтруючі Ц. з вібраційним та шнековим розвантаженням, а також осаджувальні Ц. Основним виготовлювачем Ц. В Україні є завод ім. О.Пархоменко (м. Луганськ).

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

Інтернет-ресурси[ред.ред. код]