Познаем мир - Мир науки |
При необходимости извлечения различных осадков из растворов, для разделения не растворяющихся друг в друге жидкостей, для отжима влаги из волокнистых материалов, для очистки жидкостей и других похожих процессов применяются устройства называемые центрифугами. Конструктивно центрифуги подразделяются :
Ротор центрифуги — основной
блок. Роторы делятся на:Карусельные роторы используются в центрифугах периодического действия с вертикальной осью вращения. Выгрузка осадка –через верх ротора или через отверстия в днище. Применяются в малотоннажных производствах для суспензий с малой и средней зернистостью и для отделения ткани, пряжи и т.п. от растворов.
Вертикальные подвесные роторы используются в фильтрующих центрифугах периодического действия. У них ось вращения расположена вертикально и подвеска выполнена на шарнирной опоре, размещённой выше центра тяжести вращающейся системы.
Горизонтальные с ножевой разгрузкой осадка роторы используются в центрифугах периодического действия для разделения суспензий с размерами зёрен 20—150 мк. Они выполняются консольными и их диаметр достигает 1200 мм. При большем диаметре ротор устанавливается между опорами приводного вала. Горизонтальные пульсирующие роторы используются в центрифугах непрерывного действия. Ротор состоит из двух и более кольцевых сит, вращающихся синхронно, причём внутреннее сито совершает также и пульсирующее или возвратно-поступательное движение для непрерывной разгрузки осадка.
Горизонтальные цилиндро-конические роторы со шнековой разгрузкой осадка применяются в осадительных центрифугах разделяющих суспензии с нерастворимой твёрдой фазой— угольные суспензии, угольно-графитовые шламы, полихлорвиниловые смолы и т.п. смеси. Два ротора вращаются один в другом, причём наружный ротор имеет цилиндро-коническую форму, на внутренней поверхности которой осаждаются твёрдые частицы. Внутренний ротор выполнен в виде шнека с профилем по внутренней поверхности наружного ротора и вращается с числом оборотов немного большим, чем у наружного ротора, что обеспечивает съём и разгрузку осадка. Все эти виды центрифуг работают по принципу разделения частиц в центробежном поле, возникающем при вращении ротора.
При равномерном движении тела по окружности возникает ускорение, направленное к центру вращения. Но ускорение появляется тогда , когда есть сила, которая действует в направлении ускорения. Т.о. для равномерного движения тела по окружности на него должна действовать сила постоянно направленная к центру. Это центростремительная сила. Её можно обнаружить при вращении шарика на нити—это сила натяжения, действующая со стороны нити на шарик (нить растянута).
На тело массы m равномерно двигающееся со скоростью v по окружности радиуса r действует сила F. Т.к. ускорение тела a=v2/r , то требуемая сила , на основании второго закона Ньютона F=mхa=mхv2/r=mх @2х r где @ - угловая скорость. И, т.о., если тело равномерно двигается по окружности, то всегда есть сила равная произведению массы тела на квадрат скорости, делённая на радиус вращения. И т.к. тело находится в равновесии то, соответственно, возникает сила, направленная в противоположном направлении и той же величины. Эта сила называется центробежной и приложена он к нити.
Q=@2х r/g=112х10-5хRхn2 где @=хn/30 угловая скорость вращения 1/сек.
К обычным центрифугам относятся центрифуги c Q меньше чем 3500 , а при Q ,больше чем 3500 – они называются сверхцентрифугами.
Автор: Salamandra
Последняя редакция - 29.06.13
Назад на страницу анонса статей - Мир науки |