Центрифуга - це машина, яка використовує відцентрову силу для розділення компонентів рідини та твердих частинок або суміші рідини та рідини. Центрифуга в основному використовується для відокремлення твердих частинок суспензії від рідини; або відокремити дві несумісні рідини в емульсії з різною щільністю (наприклад, відокремлюючи вершки від молока); його також можна використовувати для видалення рідин у вологих твердих речовинах, таких як сушіння мокрого одягу пральною машиною; спеціальні ультрашвидкісні трубкові сепаратори можуть також розділяти газові суміші різної щільності; скориставшись різною швидкістю седиментації твердих частинок різної щільності або розміру частинок у рідині, а також деякою седиментацією Центрифуга може також класифікувати тверді частинки за щільністю або розміром частинок.
Центрифуга широко використовується в хімічній, нафтовій, харчовій, фармацевтичній, мінерально-переробній, вугільній, водопідготовчій галузі та суднобудуванні.
У Стародавньому Китаї люди прив'язували глиняний горщик одним кінцем мотузки, тримали інший кінець мотузки, обертали горщик, створювали відцентрову силу, щоб вичавити мед з горщика, це було раннє застосування принципу відцентрового розділення.
Промислові центрифуги зародилися в Європі. Наприклад, у середині 19 століття послідовно з’явилися трифутові центрифуги для зневоднення текстилю та підвішені центрифуги для відділення кристалічного цукру на цукрових заводах. Ці найдавніші центрифуги були періодичною роботою та ручним шлакуванням.
Завдяки вдосконаленню розвантажувального механізму в 30-х роках з'явилися центрифуги безперервної роботи, а також центрифуги з переривчастою роботою були розроблені завдяки здійсненню автоматичного управління.
Промислові центрифуги можна розділити на фільтруючі центрифуги, седиментаційні центрифуги та сепаратори відповідно до структури та вимог до розділення.
Центрифуга має циліндр, який обертається навколо своєї осі з великою швидкістю, називається барабаном, і зазвичай приводиться в рух електричним двигуном. Після додавання суспензії (або емульсії) в барабан він швидко приводиться в обертання з тією ж швидкістю, що і барабан, а компоненти відокремлюються під дією відцентрової сили і скидаються окремо. Як правило, чим вище швидкість барабана, тим кращий ефект розділення.
Відцентровий сепаратор виконує дві функції: відцентрову фільтрацію та відцентрове осадження. Відцентрова фільтрація - це відцентровий тиск, що створюється суспензією у відцентровому силовому полі, яке діє на фільтруюче середовище, завдяки чому рідина проходить крізь фільтруюче середовище і стає фільтратом, а тверді частинки потрапляють на поверхню фільтруючого середовища. для досягнення розділення рідина-тверда речовина; застосовується відцентрове осідання. Принцип того, що компоненти суспензії (або емульсії) з різною щільністю швидко осідають у відцентровому силовому полі для досягнення поділу рідина-тверда речовина (або рідина-рідина).
Існує також тип сепаратора для експериментального аналізу, який може проводити освітлення рідиною та збагачення твердими частинками або поділ рідина-рідина. Цей тип сепаратора має різні структурні типи, які працюють в умовах нормального тиску, вакууму та замерзання.
Важливим показником для вимірювання ефективності сепарації центрифуги є коефіцієнт поділу. Він являє собою відношення відцентрової сили до сили тяжіння матеріалу, що відділяється в барабані. Чим більше коефіцієнт поділу, тим швидше поділ і кращий ефект розділення. Коефіцієнт розділення промислових відцентрових сепараторів, як правило, становить від 100 до 20000, коефіцієнт розділення ультрашвидкісних трубчастих сепараторів може досягати 62000, а коефіцієнт розділення ультрашвидкісних сепараторів для аналізу сягає 610000. Іншим фактором, що визначає технологічну здатність відцентрового сепаратора, є робоча зона барабана. Велика робоча зона також має велику обробну потужність.
Вибір центрифуги повинен базуватися на розмірі та концентрації твердих частинок у суспензії (або емульсії), різниці щільності твердої речовини та рідини (або двох рідин), в'язкості рідини, характеристиках фільтра залишок (або осад), а також вимоги до розділення тощо. Виконайте комплексний аналіз, щоб задовольнити вимоги щодо вмісту вологи у залишку фільтра (осаду) та прозорості фільтрату (відокремленої рідини) та спочатку виберіть, який тип центрифуги використовувати. Потім, відповідно до обробної потужності та вимог до автоматизації операції, визначаються тип та технічні характеристики центрифуги та, нарешті, перевіряються фактичним випробуванням.
Як правило, для суспензій, що містять частинки розміром більше 0,01 мм, можна використовувати фільтруючі центрифуги; для суспензій з дрібними частинками або стислими деформаціями слід використовувати седиментаційні центрифуги; для суспензій із низьким вмістом твердих речовин, дрібних частинок і, коли потрібна прозорість рідини, слід використовувати сепаратор.