Операция за разделяне на твърди частици, съществуващи в суспензия (обикновено течност) чрез действието на центробежна сила.
Той се различава от утаяването по това, че върху него действа само силата на гравитацията, така че центрофугирането постига по-голяма ефективност и по-кратко време на работа, въпреки че енергийните разходи са по-високи.
Центрофугирането се основава на различната скорост на изместване на частиците в течна среда, когато е подложено на центробежно поле и е приложимо за разделяне на твърдо течност и за разделяне на две несмесващи се течности с или без наличие на твърди вещества. И едната, и другата се основават на разликата в плътността между двете фази.
Ако целта на разделянето на две течности е да се получи леката фаза без тежка фаза, процесът се извиква ПРЕЧИСТВАНЕ и когато интересното е да се изолира свободната тежка фаза от леката фаза, ние говорим за КОНЦЕНТРАЦИЯ. Ако при разделяне на твърдо течност се цели да се постигне чист отток без твърди частици, това се нарича ПОЯСНЕНИЕ; и ако това, което искате, е да получите суспензия, но с по-високо съдържание на твърди вещества, ние говорим за процес на УДЕБЛЯВАНЕ.
Има три основни типа центробежни сепаратори:
- "тръбна купа" центрофуга. Той се върти с много високи скорости, генерирайки центробежни сили от порядъка на 13 000 пъти силата на гравитацията. Изграден е да работи с дебит между 200 и 2000 L/h.
- "диск-купа" центрофуга. Той се върти с по-ниска скорост от предишната и генерира центробежна сила 7000 пъти по-голяма от тази на гравитацията. Може да се справи с дебит до 20 000 L/h с умерено количество твърди вещества.
- "солидна купа" центрофуга. Неговата скорост на въртене причинява центробежни сили 3000 пъти по-големи от гравитационните. Способен е да работи с токове, които съдържат голямо количество твърди вещества, отделящи до 50 T/h.
Този клас сепаратори са проектирани да работят с потоци течност-твърдо вещество и течност-течност-твърдо вещество. Газо-твърдите системи се разделят посредством други видове оборудване, които са циклони.
Дизайн
Всяко тяло с маса m, подложено на въртеливо движение по кръгова пътека с радиус R с ъглова скорост w изпитва сила (Fc), която има тенденция да отдалечава тялото от центъра на въртене. Тази инерционна сила е известна като ЦЕНТРИГУАЛНА СИЛА и нейната стойност се изразява чрез:
Броят пъти, в които центробежната сила надвишава силата на гравитацията се нарича ЦЕНТРИФУГАЛЕН ФАКТОР и позволява да се оцени ефективността на една центрофуга; се изразява като:
Динамичният коефициент на производителност представлява площта на седиментационен резервоар със същия капацитет като центрофугата.