En un nivell, tota la centrifugació és essencialment igual. La gravetat sempre separarà naturalment materials de diferents densitats. Amb una centrífuga podeu accelerar i ajustar aquest procés natural de separació i sedimentació.
En termes generals, pel que fa a les aplicacions, les centrífugues es divideixen en dues grans categories:
●centrífugues de laboratori
●centrífugues industrials
Els diferents tipus de centrífugues tenen diferents aplicacions. Tot i que la majoria de centrífugues de laboratori estan dissenyades i construïdes per satisfer aplicacions bastant estretes, les centrífugues industrials són diferents. Solen construir-se com a dispositius de propòsit més general i després es programen o es personalitzen per excel·lir en determinades aplicacions. Moltes centrífugues industrials d'alta velocitat poden servir per a diversos propòsits completament diferents en el mateix procés de producció (per exemple, una fàbrica de cervesa podria utilitzar la mateixa centrífuga de pila de discs primer per treure els cossos de llevat de la seva cervesa quan surt dels fermentadors i després de nou. durant una etapa final de polit).
Centrífugues de sobretaula de laboratori
Les centrífugues de laboratori solen ser dispositius de sobretaula. Les centrífugues de sobretaula comunes que es veuen als laboratoris d'investigació inclouen centrífugues d'hematocrit, microcentrífugues, concentradores de buit, giradores de diapositives, ultracentrífuga i molt més. (Això no vol dir que els laboratoris no utilitzin res més que centrífugues de sobretaula. Per exemple, les ultracentrífugues analítiques muntades a terra no són estranyes en alguns camps).
A la majoria de laboratoris, la centrifugació consisteix principalment a separar sòlids dels líquids. Les mostres, cadascuna en el seu propi tub de centrífuga o ampolla, es carreguen en un rotor. (Hi ha dos tipus de rotor de centrífuga comuns als laboratoris: rotors d'angle fix, que mantenen tots els tubs de mostra en la mateixa posició durant tota l'operació, i rotors de cubeta oscil·lant, que permeten que les mostres es carreguin verticalment i després s'aixequin cap amunt. en una posició totalment horitzontal a mesura que el rotor guanya velocitat.) A mesura que el rotor gira, la densitat de les partícules (en relació amb el fluid en què estan suspesos) les obliga al fons del tub. Allà, formen un sediment anomenat "pellet". Enrere queda el "sobrenedant", una solució de mostra aïllada preparada per a un posterior processament o anàlisi.
Aquesta disposició, amb rotors de galleda d'angle fix o oscil·lant que contenen mostres individuals, permet calcular fàcilment el RCF (camp centrífug relatiu) que experimenta cada mostra. Aquesta és una mesura de quanta "força g" es va aplicar a la mostra. S'expressa en múltiples del camp gravitatori de la Terra i, normalment, una part vital dels laboratoris de dades han de fer un seguiment durant el seu treball.
Però poder fer un seguiment de RCF de manera fiable i precisa comporta el cost del rendiment: només es poden processar tantes mostres durant un període determinat i, simplement, no és possible realitzar separacions de fluids a gran escala.
La centrifugació, la sedimentació i la separació d'alta velocitat i alt rendiment són el domini de les centrífugues industrials.
Tipus de centrifugació: Centrífuga industrial d'alta velocitat
En comparació amb la centrifugació de laboratori, la centrifugació industrial és un domini inherentment d'alt rendiment. Ningú està especialment interessat en el RCF experimentat pel fluid de tall CNC o la llet crua durant la sedimentació. Per tant, en aquestes centrífugues, no hi ha recipients de mostra individuals. En canvi, el rotor és un bol sòlid (o en alguns casos una cistella perforada). Com a tal, els materials es poden introduir contínuament al bol mentre gira, permetent (essencialment) la centrifugació en línia.
Hi ha dos tipus diferents de separació centrífuga industrial d'alta velocitat: centrifugació bifàsica i centrifugació trifàsica. La centrifugació "bifàsica" separa els materials barrejats entrants en una "fase sòlida" i una "fase líquida". Compareu això amb la centrifugació "trifàsica", que separa el vostre fluid en dues fases líquides (una "pesada" -generalment aigua o a base d'aigua- i l'altra "lleugera" -generalment oli-, així com una fase sòlida.
Centrífugues industrials "Disc Stack".
Per a una àmplia gamma d'indústries (des de cerveseries i lleteries fins a fabricants aeroespacials i etanol), les centrífugues industrials més útils són les centrífugues de discs d'alta velocitat. Els "discs" són una sèrie de plaques en forma de con disposades en una pila vertical dins del bol de la centrífuga. Això augmenta la quantitat de superfície de sedimentació disponible i controla com es barregen i es mouen els fluids barrejats per tot el bol. Això accelera la separació/sedimentació i us ofereix un gran control sobre el que passa dins de la vostra centrífuga. El control millorat permet separar diverses fases en una sola passada. En canviar la disposició de la pila, l'angle, l'espaiat i la forma, podeu controlar amb precisió com es separen els materials i ajustar-los als canvis en el flux i la composició del líquid. Per exemple, al camp, les centrífugues de piles de discs com la sèrie DX de Trucent gestionen regularment separacions trifàsiques difícils amb un 70 per cent d'eficiència (o millor) en una sola passada. Segons calgui, el DX pot canviar fàcilment a la separació líquid-sòlid bifàsica i aconseguir el 90 per cent d'eficiència en una sola passada.
Centrífugues industrials "Scraper Bowl".
En moltes centrífugues industrials (com les que tenen un bol tubular o una centrífuga decantadora horitzontal de "cargol"), és la forma general del recipient del rotor que classifica els materials a mesura que es separen. Les partícules sòlides més denses s'acumulen a les parets del rotor i són forçades a sortir d'un extrem del rotor, mentre que el líquid menys dens surt per l'altre. Fins i tot es podria argumentar que així és essencialment com funciona una pila de discos: la geometria de l'interior del bol i la disposició dels discos determinen com es separen els materials i s'acumulen els sediments.
Una centrífuga de "bol rascador" és diferent. En aquesta centrífuga bifàsica d'alt rendiment i alta velocitat, el rotor vertical reté el material sòlid durant el cicle del procés. El líquid barrejat s'introdueix al rotor de filatura mitjançant una bomba d'alimentació. S'accelera per igualar la velocitat del vaixell, moment en què la força centrífuga expulsa les partícules sòlides de la suspensió del líquid i les manté contra les parets del rotor. Aleshores, el líquid net s'escorre fora de la part inferior del rotor vertical. Periòdicament, la bomba d'alimentació s'apaga i comença el "cicle de raspat": una fulla s'aixeca contra l'interior del bol, recollint tots els sòlids capturats.
En el passat, molts usuaris s'han defugit de les centrífugues de bol rascador perquè han demostrat ser difícils de mantenir. Això es deu al fet que els dissenys de bols de raspador més antics es basaven en disposicions redundants de motors i trens de transmissió que requerien un enclavament complex de l'embragatge i un manteniment freqüent. La sèrie S de centrífugues industrials líquid-sòlid de Trucent va eliminar aquesta complexitat. La sèrie S està construïda des de zero per a un funcionament fiable i sense problemes amb la mínima implicació de l'operador.
