מה ההבדל בין צנטריפוגה צינורית לדקנטר?

צנטריפוגת הדקנטר היא צנטריפוגת השקיעה היחידה שתוכננה מלכתחילה להתמודד עם ריכוז מוצק משמעותי בתרחיף ההזנה. במקביל הוא יכול להשיג דרגות טובות למדי של הבהרות של התרכיז הנוזלי. אף על פי שהיא חתיכת מכונות מסובכת, היא מגלמת עיקרון פשוט. הם מורכבים בעצם מקערה גלילית אופקית המסתובבת במהירות גבוהה, עם בורג חילוץ סליל הממוקם בקואקסיאלית. הבורג מתאים באופן מושלם לקו המתאר הפנימי של הקערה, רק מאפשר מרווח בין הקערה למגילה. מהירות ההפרש בין בורג לגלילה מספקת את תנועת השינוע לאיסוף והסרה של המוצקים, המצטברים בקיר הקערה.

העיצוב הפשוט ביותר הוא קערה סגורה, המכילה את ערימת הדיסקים, כאשר כל החומרים המוצקים הנוכחים נאספים בחלק החיצוני של הקערה, ממנה יש להסיר אותם באופן ידני לאחר הפסקת הסיבוב. המוצקים מופרשים מהקערה במספר שיטות, לרבות שימוש בסיסי בחרירים, הפתוחים באופן רציף, ומאפשרים פריקת תמיסה עבה. בעיצוב המסובך יותר חרירי שסתומים נפתחים אוטומטית כאשר עומק המוצק בקערה מגיע לערך מסוים, ולאחר מכן נסגרות שוב כאשר רוב המוצקים נפלטו. בעיצוב המסובך ביותר פותחים את הקערה: מעטפתה מתפצלת בהיקפית לתקופה קצרה, כאשר הפתח נשלט גם על ידי עומק המוצקים בקערה.
 

צנטריפוגה של קערת החדר היא מספר קערה צינורית המסודרת בקו צירי. יש לו קערה ראשית המכילה תוספות גליליות שצללו את נפח הקערה לסדרה של חדרים טבעתיים, הפועלים בסדרות. הזנה נכנסת למרכז הקערה והמתלה עוברת דרך כל תא בתורו, במרחקים הולכים וגדלים מהציר. המוצקים מתיישבים על הקיר החיצוני של כל תא והנוזל המובהק יוצא כגלישה מהחדר בקוטר הגדול ביותר. התקן זה מספק גם סיווג של המוצקים המרחפים: החלקיקים הגסים מושקעים בתא הפנימי ומשקע החלקיקים העדין יותר ויותר בחדרים הבאים. הסרת מוצקים מושקעים דורשת עצירת הסיבוב לצורך ניקוי ידני.

המכשיר הפשוט ביותר לשימוש בכוח צנטריפוגלי כדי להשיג הפרדה הוא ההידרוציקלון. זו לא ממש צנטריפוגה: ההפרדה הצנטריפוגלית נוצרת על ידי תנועת התרחיץ, המושרה על ידי החדרה משיקית של חומר ההזנה. עקרון הפעולה שלו מבוסס על הרעיון של מהירות השקיעה הסופית של חלקיק מוצק בשדה צנטריפוגלי. התמונה הבאה מתארת ​​את התנאים בהידרוציקלון פועל.

ההזנה נכנסת באופן משיק לקטע הגלילי של ההידרוציקלון ועוקבת אחר נתיב מחזורי עם זרימה פנימה נטו של נוזל מבחוץ אל מאתר המערבולת על הציר. השדה הצנטריפוגלי שנוצר על ידי מהירויות המחזור הגבוהות יוצר ליבת אוויר על הציר הנמשכת בדרך כלל על פתח החריץ בתחתית החתך החרוט דרך מאתר המערבולת עד להצפה בחלק העליון. כדי שזה יקרה שדה הכוח הצנטריפוגלי חייב להיות גדול פי כמה מזה הכבידה. חלקיקים שחווים את השדה הצנטריפוגלי הזה יטו לנוע כלפי חוץ ביחס לנוזל הנשא בגלל צפיפותם הגדולה יחסית. החלקיקים הגדולים והכבדים יותר ינודדו במהירות אל הקירות החיצוניים של הקטע הגלילי ואז ייאלצו לנוע כלפי מטה אל פנים הקיר החרוט. חלקיקים קטנים, לעומת זאת, ייגררו פנימה על ידי הנוזל כאשר הוא נע לעבר מאתר המערבולת. ההפרדה המוצקה מתרחשת במעבר התרחיף לאורך חבית ההידרוציקלון, ליצירת רפש מעובה בדופן החיצונית, אשר משאירה את ההידרוציקלון כזרם רציף מחריר הפריקה שלו.

צנטריפוגה הקערה הצינורית שימשה זמן רב יותר מרוב העיצובים האחרים של צנטריפוגה. הוא מבוסס על גיאומטריה פשוטה מאוד: הוא נוצר על ידי צינור, באורך פי כמה מקוטר שלו, המסתובב בין מיסבים בכל קצה. זרם התהליך נכנס בתחתית הצנטריפוגה וכוחות צנטריפוגליים גבוהים פועלים להפרדת המוצקים. עיקר המוצקים יידבקו על דפנות הקערה, בעוד הפאזה הנוזלית יוצאת בחלק העליון של הצנטריפוגה.

מכיוון שמערכת מסוג זה חסרה מתן דחיית מוצקים, ניתן להסיר את המוצקים רק על ידי עצירת המכונה, פירוקה וגירוד או שטיפת המוצקים החוצה באופן ידני.

לצנטריפוגות קערה צינורית יש יכולת התייבשות, אך קיבולת מוצקים מוגבלת. הקצף יכול להוות בעיה אלא אם כן המערכת כוללת רחיפה מיוחדת או משאבות צנטריפטליות.

צנטריפוגת הסל הלא מחוררת משמשת כאשר תכולת המוצק של התרחיף גבוהה יותר. הוא מורכב מסלסלה או קערה פשוטה בצורת תוף, בדרך כלל מסתובבת סביב ציר אנכי. המוצקים מצטברים ונדחסים כאפקט של הכוח הצנטריפוגלי, אך הם אינם מנוזלים. שאריות הנוזל מתנקזות החוצה כאשר סיבוב הקערה מופסק. את שכבת המוצקים מסירים באופן ידני על ידי גרידה או חפירה. ניתן לבצע פריקה חצי אוטומטית תחילה על ידי שימוש בצינור רחפן כדי להסיר את שאריות הנוזל ולאחר מכן על ידי הורדת להב סכין לתוך המוצק וכך לחתוך אותו מהקערה. זה מאפשר להימנע מכיבוי המכונה.