Vad är centrifugering inom tillverkning?

Centrifugering är en process där ett material snurras i en cylindrisk kammare som roterar runt en fast axel för att utnyttja både sedimentationsprocesser och kraften från centripetalacceleration för att mekaniskt separera blandade material från varandra. Även om centrifuger används i laboratoriemiljö för att rena biologiska prover och i stort antal för att anrika uran för kärnbränsle, är de också vanliga vid tillverkning för många ändamål, inklusive för att behandla avloppsvatten av kommuner och för att producera läkemedel eller levande läkemedelskulturer som t.ex. vacciner. Andra vanliga tillverkningsarenor som använder sig av centrifugering är livsmedelsindustrin, gruv- och mineralbearbetning samt kemisk bearbetning i allmänhet.

Spinning av material via centrifugalkraft gör att blandningar av material med olika densitet separeras på två viktiga sätt. Tyngre eller tätare material dras både mot centrifugens botten och mot cylinderns yttervägg, medan lättare material påverkas mindre av centrifugalkraften och stannar närmare centrum av spinnaxeln där de kan avlägsnas under spinningsprocessen . Vid rening och tillverkning av livsmedel används vanligen centrifugering för att separera sockerkristaller från ett moderlutsmaterial som producerats tidigare under raffineringen. Centrifuger används också i stor utsträckning inom mejeriindustrin för att snurra obehandlad mjölk till grädde och mjölk som har lägre fetthalt än originalprodukten.

När centrifugering används för att separera täta fasta ämnen från moderlutar eller liknande vätskor från varandra, snurrar de med en sådan kraft att de överskrider tyngdkraften med en faktor på 1,000 20,000 till XNUMX XNUMX gånger. Dessa typer av centrifuger kan byggas på en av sex typer av konstruktioner, inklusive hydroklon-, rörformiga och kammarskålskonstruktioner som använder sedimentationsegenskaper för att separera material. Designen av operforerad korg, skivstackseparator och karaff kräver alla manuellt eller mekaniskt avlägsnande av lättare material när de väl är separerade från tätare sammansättningar. Oavsett centrifugdesign använder dock alla modeller antingen sedimentering eller en filtreringsskärm som till exempel med den perforerade korgmodellen för att isolera material från varandra.

Det beräknas finnas cirka 200 specifika industriområden för vilka centrifugering behövs från och med 2011. Eftersom var och en av dessa industrier har unika krav, kan centrifuger inte masstillverkas som annan vanlig mekanisk utrustning såsom motorer eller ventiler. Detta gör centrifugutrustning dyrare än andra typer av industriell hårdvara, och den kan ofta inte återanvändas eller säljas vidare för andra ändamål.

Centrifugalgjutning kräver till exempel speciell metallgjututrustning som tål temperaturerna hos smälta metaller och andra kristallina material som järn, koppar och glas. Gjutformarna själva snurras i mitten av centrifugen runt sin huvudaxel, när flytande metall matas in och kastas mot formens väggar där den stelnar. Denna process tvingar lättare föroreningar i metallen till formens inre yta, som senare kan slipas bort för att göra en mer pålitlig och hållbar produkt.