Mitä sentrifugointi on valmistuksessa?

Sentrifugointi on prosessi, jossa materiaalia kehrätään lieriömäisessä kammiossa, joka pyörii kiinteän akselin ympäri hyödyntämään sekä sedimentaatioprosesseja että sentripetaalisen kiihtyvyyden voimaa erottaakseen mekaanisesti sekoitetut materiaalit toisistaan. Vaikka sentrifugeja käytetään laboratorioympäristössä biologisten näytteiden puhdistamiseen ja suuria määriä uraanin rikastamiseen ydinpolttoaineeksi, ne ovat yleisiä myös valmistuksessa moniin tarkoituksiin, mukaan lukien kuntien jäteveden käsittely ja lääkkeiden tai elävien lääkeviljelmien, kuten rokotteet. Muita yleisiä sentrifugointia hyödyntäviä tuotantoalueita ovat elintarviketeollisuus, kaivostoiminta ja mineraalien jalostus sekä kemiallinen käsittely yleensä.

Keskipakovoiman avulla kehrättyjen materiaalien ansiosta eri tiheyksisten materiaalien seokset erottuvat kahdella keskeisellä tavalla. Raskaammat tai tiheämmät materiaalit painavat sekä sentrifugin pohjaa että sylinterin ulkoseinää kohti, kun taas keskipakovoima ei vaikuta kevyempiin materiaaleihin ja pysyvät lähempänä kehruuakselin keskustaa, josta ne voidaan poistaa kehruuprosessin aikana . Elintarvikkeiden puhdistuksessa ja valmistuksessa sentrifugointia käytetään yleisesti sokerikiteiden erottamiseen aiemmin jalostuksessa valmistetusta emäliuosmateriaalista. Sentrifugit ovat myös laajalti käytössä meijeriteollisuudessa raakamaidon pyörimisessä kermaksi ja maitoksi, joka on rasvaa pienempi kuin alkuperäinen tuote.

Kun sentrifugointia käytetään erottamaan tiheät kiinteät aineet emäliuoksista tai vastaavista nesteistä toisistaan, ne pyörivät sellaisella voimalla, että ne ylittävät painovoiman 1,000–20,000 XNUMX kertaa. Tämäntyyppiset sentrifugit voidaan rakentaa yhden kuuden tyyppisen rakenteen perusteella, mukaan lukien hydrokloni-, putkimaiset ja kammiorakenteet, jotka hyödyntävät sedimentaatio -ominaisuuksia materiaalien erottamiseen. Läpinäkymätön kori, kiekon pinonerotin ja kaatopaikkamallit edellyttävät kevyempien materiaalien manuaalista tai mekaanista poistamista, kun ne on erotettu tiheämmistä yhdisteistä. Sentrifugin rakenteesta riippumatta kaikissa malleissa käytetään kuitenkin joko sedimentaatiota tai suodatusseulaa, kuten rei’itetty korimalli, materiaalien eristämiseksi toisistaan.

On arvioitu olevan noin 200 erityistä teollisuusaluetta, joille tarvitaan sentrifugointia vuodesta 2011. Koska jokaisella näistä teollisuudenaloista on ainutlaatuisia vaatimuksia, sentrifugeja ei voida valmistaa massatuotantona kuten muut yleiset mekaaniset laitteet, kuten moottorit tai venttiilit. Tämä tekee sentrifugilaitteista kalliimpia kuin muut teollisuuslaitteet, eikä niitä usein voida käyttää uudelleen tai myydä muihin tarkoituksiin.

Esimerkiksi keskipakovalu vaatii erityisiä metallivalulaitteita, jotka kestävät sulan metallin ja muiden kiteisten materiaalien, kuten raudan, kuparin ja lasin, lämpötiloja. Valumuotit pyöritetään sentrifugin keskellä pääakselinsa ympäri, kun nestemäistä metallia syötetään sisään ja heitetään muotin seiniä vasten, missä se jähmettyy. Tämä prosessi pakottaa metallin kevyemmät epäpuhtaudet muotin sisäpintaan, joka voidaan myöhemmin hioa pois luotettavamman ja kestävämmän tuotteen aikaansaamiseksi.