Centrífuga gravitacional

Tipos de centrífugas de gravidade

Uma centrífuga de gravidade típica explora o efeito da gravidade sobre as partículas para separá-las. Aqui estão alguns tipos populares.

• Separadores de sedimentação centrífuga

  Os separadores de sedimentação centrífuga são centrífugas de gravidade típicas, projetadas para separar sólidos granulares de líquidos por sedimentação. Os separadores aceleram o processo de sedimentação através da aplicação da força centrífuga. Esta força empurra as partículas sólidas para baixo, contra a força gravitacional, fazendo com que elas se depositem mais rapidamente dentro do dispositivo. Os sólidos depositados, ou sedimentos, são então removidos do sistema, deixando a porção líquida separada para processamento posterior ou descarte.

• Centrífuga de pilha de discos de gravidade

  Uma centrífuga de pilha de discos de gravidade funciona como uma centrífuga que apresenta uma pilha de discos com espaços afunilados entre eles. Este design aumenta a área de superfície dentro da centrífuga, aprimorando o processo de sedimentação e separação de partículas de líquidos. À medida que a mistura é girada em altas velocidades, os discos criam inúmeras pequenas câmaras onde a deposição ocorre, permitindo uma separação mais eficiente do que os métodos tradicionais de centrifugação. Além disso, este tipo de centrífuga é normalmente uma centrífuga de fluxo laminar, que é adequada para separar meios com baixa viscosidade. Ela possui a eficiência de separação e atinge 98% na separação de óleo e água.

• Centrífugas de cesto de gravidade

  Uma centrífuga de cesto de gravidade, também conhecida como centrífuga de cesto com tela, opera usando a força centrífuga para separar misturas sólido-líquido. O material de alimentação é introduzido em um cesto rotativo, que é tipicamente perfurado ou telado. À medida que o cesto gira, a força centrífuga expele a porção líquida da mistura através das telas ou perfurações, enquanto as partículas sólidas são retidas dentro do cesto. Os sólidos retidos podem então ser removidos para processamento posterior.

• Centrífugas de empurrador de gravidade

  As centrífugas de empurrador de gravidade são dispositivos especiais que separam misturas sólido-líquido com base no tamanho e na densidade das partículas. O princípio de funcionamento é que uma lama de alimentação é introduzida em um tambor rotativo. Sob o efeito das forças centrífugas, as partículas sólidas mais finas são separadas e retidas no tambor, enquanto a porção líquida é expelida através da parede do tambor.

Especificações e manutenção de centrífugas de gravidade

As especificações de uma centrífuga de gravidade podem variar dependendo do tipo e modelo específicos. Aqui estão alguns exemplos de especificações típicas.

• Rotor da centrífuga: Um rotor de centrífuga é um local ou câmara dentro de uma centrífuga de gravidade onde as amostras são colocadas para separação. Diferentes tipos de centrífugas de gravidade possuem diferentes designs, formas e tamanhos de rotores.
• Velocidade da centrífuga: Ao contrário de outros tipos de centrífugas, as centrífugas de gravidade não possuem uma velocidade definida. Em vez disso, elas dependem da força natural da gravidade a uma velocidade de rotação constante.
• Volume da amostra: A capacidade de retenção das centrífugas de gravidade difere de modelo para modelo. Por exemplo, uma centrífuga de laboratório pode conter apenas alguns mililitros de fluido de amostra, enquanto centrífugas industriais podem acomodar vários milhares de litros por vez.
• Material: A construção do material de uma centrífuga de gravidade, como plástico ou metal, pode afetar sua capacidade de resistir a forças excitantes e se ajustar a mudanças de temperatura. Um material robusto e durável é necessário para o funcionamento ideal do separador.
• Requisitos de energia: As centrífugas de gravidade são geralmente alimentadas por motores elétricos, que, juntamente com os mecanismos de transmissão, produzem a velocidade de rotação necessária. Os requisitos de energia das centrífugas de gravidade diferem dependendo do seu tamanho, potência do motor e velocidade.

Manter uma centrífuga de gravidade é tão crucial quanto as especificações. Uma máquina bem conservada sempre tem um melhor desempenho. Aqui estão algumas dicas de manutenção para centrífugas de gravidade:

• Limpeza: Limpe regularmente a centrífuga de gravidade, incluindo os rotores e separadores, para evitar o acúmulo de sujeira ou impurezas que podem afetar seu desempenho.
• Verifique o desgaste: Inspecione sempre o separador e o rotor da centrífuga. Após o uso consistente, as peças podem se desgastar e se tornar menos eficientes. Verifique se há danos na superfície, como arranhões, rachaduras ou erosão, que podem afetar a qualidade da separação. Substitua quaisquer peças desgastadas da centrífuga de gravidade.
• Lubrificação: Lubrifique as peças móveis, como rolamentos ou correias de transmissão, para reduzir o atrito e permitir um movimento imperceptível, o que ajuda a preservar a longevidade da centrífuga de gravidade.
• Calibração: Calibre regularmente a centrífuga de gravidade para manter a separação precisa e garantir que a velocidade de rotação e a precisão de separação da centrífuga estejam em conformidade com os padrões exigidos.
• Operação: O operador deve seguir o manual do fabricante para manter e usar a centrífuga de gravidade conforme o previsto. Não sobrecarregue a centrífuga de lodo de gravidade ou opere-a além da velocidade recomendada.

Cenários de centrífugas de gravidade

Algumas indústrias ou aplicações em que as centrífugas de gravidade são usadas para separar misturas ou substâncias incluem as seguintes.

• Saúde e laboratórios clínicos

  As centrífugas de gravidade, particularmente os estilos médicos com rotores de trava de segurança, são usadas no campo da saúde e laboratórios clínicos para separar componentes sanguíneos. Elas giram amostras de sangue em tubos para que diferentes elementos do sangue, como soro sanguíneo ou plasma, ou outras substâncias, possam ser isolados para análise posterior e diagnóstico de pacientes. A centrífuga de gravidade para separação de sangue ajuda em estudos biológicos, diagnósticos e manuseio eficiente de amostras de pacientes.

• Biotecnologia e biologia molecular

  Semelhante ao cenário de saúde, as centrífugas de gravidade são usadas nas indústrias de biotecnologia e biologia molecular para separar componentes em lisados ​​celulares ou cultura e purificar biomoléculas como proteínas, ácidos nucléicos e vírus. Elas também podem ser usadas para isolar e purificar plasmídeos, que são pequenas moléculas de DNA separadas do DNA cromossômico e se replicam independentemente dentro da célula bacteriana. A centrífuga torna o processo de purificação e isolamento dessas moléculas mais fácil e rápido.

• Processamento de alimentos e bebidas

  Na indústria de alimentos e bebidas, a centrífuga de gravidade pode ser usada, por exemplo, para separar a polpa de frutas ou vegetais do suco após a extração. Ela também pode ser usada para a clarificação de líquidos removendo sólidos suspensos, gorduras ou ceras no processo de fabricação. A polpa de frutas pode então ser usada para outros processos ou vendida separadamente, enquanto a centrífuga ajuda a facilitar os processos de clarificação, filtragem e refino dos sucos para fornecer um produto melhor no final.

• Manufatura e produção industriais

  Óleo hidráulico, óleo de motor, óleo de engrenagem e outros óleos lubrificantes são processados ​​usando uma centrífuga de gravidade na indústria petroquímica ou de petróleo para separar impurezas como água, sólidos finos e excesso de óleo após o refino do petróleo bruto. As centrífugas de gravidade também são usadas para separar óleos de máquina ou lubrificantes de partículas de metal ou quaisquer outros contaminantes para prolongar a vida útil da máquina. A centrífuga de gravidade aumenta a eficiência da produção prolongando a vida útil dos equipamentos e reduzindo os custos de manutenção.

Como escolher centrífugas de gravidade

Aqui estão alguns fatores e dicas para os compradores considerarem ao comprar centrífugas de gravidade:

• Natureza do material que está sendo separado:

  A composição da mistura a ser separada, como viscosidade, tamanho das partículas e densidade, é importante. Alguns materiais podem ter uma natureza química que requer equipamentos especiais para evitar reações e rupturas.

• Demanda de produção:

  Quanta a centrífuga será usada por unidade de tempo ajuda a determinar o tamanho e a potência da máquina. Maior uso pode exigir uma centrífuga de gravidade mais robusta com maior potência.

• Eficiência de separação:

  Diferentes centrífugas possuem diferentes eficiências dependendo do seu design e operação. Geralmente, quanto mais eficiente a máquina, maior o preço. Considere o orçamento e o preço.

• Ambiente de operação:

  A temperatura e a pressão nas quais a centrífuga opera devem ser compatíveis com o ambiente em que ela é usada. Por exemplo, um ambiente explosivo pode exigir um dispositivo intrinsecamente seguro.

• Facilidade de uso:

  Considere a instalação, operação, manutenção e limpeza da centrífuga de gravidade. Algumas centrífugas de gravidade são mais economizadoras de mão de obra e tempo do que outras, impactando positivamente a produtividade.

• Segurança e conformidade:

  Verifique os recursos de segurança da centrífuga, como paradas de emergência, proteção contra sobrecarga e travas de porta. Além disso, examine se a máquina atende aos padrões e regulamentos aplicáveis ​​para garantir segurança e confiabilidade.

Perguntas e Respostas

P1: Existe alguma diferença entre uma centrífuga de gravidade e uma centrífuga de vácuo?

A1: Sim, existem diferenças. Uma centrífuga de gravidade utiliza forças gravitacionais para empurrar a amostra para baixo até o fundo do frasco. A amostra é processada ou filtrada através do lado ou da parte inferior do frasco da centrífuga. Por outro lado, uma centrífuga de vácuo emprega calor e vácuo como seus principais elementos. Um evaporador rotativo é comumente usado como um equipamento de laboratório para uma centrífuga de vácuo.

P2: As centrífugas de gravidade separam misturas em baixas velocidades?

A2: Sim, elas fazem. No entanto, a mistura pode estar em seu estado natural ou não refinada. Para maior clareza, a mistura centrifugada pode ter camadas diferentes, e a camada superior geralmente conterá a parte indesejada da amostra centrifugada em velocidades mais baixas.

P3: Como alguém pode saber se uma centrífuga é refrigerada ou não?

A3: Uma centrífuga refrigerada terá tipicamente painéis como uma geladeira. Ela também pode ter cerca de 18 rotores distintos com uma capacidade máxima de 30 tubos. Por outro lado, uma centrífuga não refrigerada terá, além disso, máquinas de centrífuga com um único rotor.

P4: Existem métodos modernos de extração de amostras além da centrifugação?

A4: Sim, existem várias alternativas à centrifugação para a extração de amostras. Algumas delas incluem cromatografia, extração por ultrassom, extração líquido-líquido, extração em fase sólida, extração assistida por micro-ondas e extração por fluido supercrítico.