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 :

• по характеру действия – непрерывные, периодические ;
• по принципу действия — фильтрующие или осадительные (у фильтрующих ротор перфорированный, у осадительных  – без отверстий);
• по расположению оси ротора — горизонтальные , вертикальные и наклонные;
• по способу разгрузки – верхняя, нижняя, шнековая , пульсирующая, вибрационная.

Ротор центрифуги — основной технологический блок.  Роторы делятся на:

• Карусельные.
• Вертикальные подвесные.
• Горизонтальные с ножевой выгрузкой осадка.
• Горизонтальные пульсирующие.
• Горизонтальные цилиндро-конические со шнековой разгрузкой.

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