На једном нивоу, сва центрифугирања су у суштини иста. Гравитација ће увек природно раздвајати материјале различите густине. Помоћу центрифуге можете убрзати и фино подесити овај природни процес сепарације и седиментације.
Уопштено говорећи, у смислу примене, центрифуге се деле у две главне категорије:
●лабораторијске центрифуге
●индустријске центрифуге
Различите врсте центрифуга имају различите примене. Док је већина лабораторијских центрифуга дизајнирана и направљена да задовољи прилично уске примене, индустријске центрифуге су различите. Они имају тенденцију да се граде као уређаји опште намене, а затим се програмирају или прилагођавају да буду изврсни у одређеним апликацијама. Многе индустријске центрифуге велике брзине могу заправо служити у неколико потпуно различитих намена у истом производном процесу (на пример, пивара би могла да користи исту центрифугу са дисковима прво да извуче тела квасца из њиховог пива када изађе из ферментора, а затим поново током завршне фазе полирања).
Лабораторијске столне центрифуге
Лабораторијске центрифуге су обично стони уређаји. Уобичајене сточне центрифуге које се могу видети у истраживачким лабораторијама укључују хематокритне центрифуге, микроцентрифуге, вакуум концентраторе, клизне центрифуге, ултрацентрифуге и још много тога. (Ово не значи да лабораторије не користе ништа осим стоних центрифуга. На пример, аналитичке ултрацентрифуге постављене на поду нису неуобичајене у неким областима.)
У већини лабораторија, центрифугирање се углавном односи на одвајање чврстих материја од течности. Узорци – сваки у сопственој центрифугалној епрувети или боци – стављају се у ротор. (Постоје два уобичајена типа ротора центрифуге у лабораторијама: ротори са фиксним углом, који држе све епрувете за узорке у истој позицији током читаве операције, и ротори са окретном кашиком, који омогућавају да се узорци утоваре вертикално, а затим да се закрећу према горе у потпуно хоризонталан положај како ротор добија на брзини.) Како се ротор окреће, густина честица (у односу на течност у којој су суспендоване) тера их на дно цеви. Тамо формирају седимент који се зове "пелет". Остављен је "супернатант", изоловани раствор узорка спреман за даљу обраду или анализу.
Овај распоред – са роторима са фиксним углом или ротирајућим кашикама који држе појединачне узорке – омогућава да се лако израчуна РЦФ (релативно центрифугално поље) које сваки узорак доживљава. Ово је мера колико је "г-силе" примењено на узорак. Изражава се у вишеструким гравитационим пољем Земље и обично је важан део података које лабораторије морају да прате током свог рада.
Али могућност поузданог и прецизног праћења РЦФ-а долази по цену протока: само толико узорака се може обрадити током датог периода, а извођење било каквог одвајања течности великих размера једноставно није могуће.
Центрифугирање велике брзине, великог протока, седиментације и сепарације су домен индустријских центрифуга.
Врсте центрифугирања: индустријске центрифуге велике брзине
У поређењу са лабораторијским центрифугирањем, индустријско центрифугирање је инхерентно домен високе пропусности. Нико није посебно заинтересован за РЦФ који доживљава ЦНЦ течност за сечење или сирово млеко током седиментације. Дакле, у овим центрифугама нема појединачних посуда за узорке. Уместо тога, ротор је чврста посуда (или у неким случајевима перфорирана корпа). Као такви, материјали се могу континуирано уносити у посуду док се она окреће, омогућавајући (у суштини) линијско центрифугирање.
Постоје два различита типа индустријског центрифугалног одвајања велике брзине: двофазно центрифугирање и трофазно центрифугирање. "Двофазно" центрифугирање раздваја долазеће мешане материјале у "чврсту фазу" и "течну фазу". Упоредите ово са "трофазним" центрифугирањем, које раздваја вашу течност у две течне фазе (једну "тешку" - обично на бази воде или на бази воде - и другу "лаку" - обично уљну - као и чврсту фазу.
Индустријске центрифуге "Дисц Стацк".
За широк спектар индустрија (од пивара и млекара до произвођача ваздухопловства и етанола), најкорисније индустријске центрифуге су центрифуге са дисковима велике брзине. "Дискови" су низ плоча у облику конуса распоређених у вертикалном наслагању унутар посуде центрифуге. Ово повећава количину расположиве површине за таложење, као и контролу како се мешане течности мешају и крећу кроз посуду. Ово истовремено убрзава сепарацију/седиментацију и даје вам велику контролу над оним што се дешава унутар ваше центрифуге. Побољшана контрола омогућава одвајање неколико фаза у једном пролазу. Променом распореда наслага, угла, размака и облика, можете прецизно да контролишете начин на који се материјали раздвајају и прилагођавате се променама у протоку течности и саставу. На пример, на терену, центрифуге са дисковима као што је Труцентова ДКС серија редовно се носе са изазовним трофазним раздвајањем са 70 процената ефикасности (или боље) у једном пролазу. По потреби, ДКС може лако да пређе на двофазно раздвајање течност-чврста материја и постигне ефикасност од 90 процената у једном пролазу.
Индустријске центрифуге "Сцрапер Бовл".
У многим индустријским центрифугама (као што су оне са цевастом посудом или хоризонталном декантерском центрифугом са „завртњем“), укупни облик посуде ротора сортира материјале док се одвајају. Гушће чврсте честице се скупљају на зидовима ротора и потискују се са једног краја ротора, док мање густа течност истиче на другом крају. Могло би се чак тврдити да је то у суштини начин на који сноп дискова функционише: геометрија унутрашњости посуде и распоред дискова одређују како се материјали раздвајају и сакупљају седименти.
Центрифуга са "здјелом за стругање" је другачија. У овој двофазној центрифуги високих перформанси, велике брзине, вертикални ротор задржава чврсти материјал током циклуса процеса. Мешана течност се уводи у ротор који се окреће помоћу напојне пумпе. Убрзава се тако да одговара брзини посуде, у том тренутку центрифугална сила избацује чврсте честице из суспензије у течности и држи их уз зидове ротора. Чиста течност се затим одводи са дна вертикалног ротора. Периодично, пумпа за напајање се искључује и почиње „циклус стругања“: сечиво се подиже на унутрашњост посуде, прикупљајући све ухваћене чврсте материје.
У прошлости, многи корисници су се клонили центрифуга са посудама за стругање јер се показало да их је тешко одржавати. То је зато што су се старији дизајни посуда за стругање ослањали на редундантне распореде мотора и погонских склопова који су захтевали сложену блокаду квачила и често сервисирање. Труцентова С серија индустријских центрифуга течност-чврста елиминисала је ову сложеност. С серија је направљена од темеља за једноставан и поуздан рад уз минимално учешће оператера.
