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Centrífugas são uma parte fundamental do equipamento de separação. Uma centrífuga cria gravidade artificial utilizando altas velocidades de rotação para separar substâncias com base na densidade. Além disso, diferentes combustíveis, munições militares e sistemas de ar condicionado utilizam o princípio de separação de alta velocidade das centrífugas. No entanto, o foco da discussão aqui será a centrífuga de laboratório que gira tubos de ensaio e garrafas construídas com um separador.
Bencs são centrífugas de baixa velocidade que geralmente são usadas para desidratar lama. Elas separam a água da lama por gravidade. Lama com o polímero certo dentro dela pode girar em um Benc por um longo tempo antes que a separação ocorra dentro do Benc. A lama é frequentemente tratada dentro de um Benc para remover a água e fornecer resíduos sólidos mais secos, chamados de torta, que podem ser descartados adequadamente.
Decantadores são centrífugas horizontais com um parafuso para separar continuamente o fluido de líquidos e sólidos. Eles podem ser usados para tratamento de lama e funcionam de forma semelhante aos Bencs, exceto pela forma como operam. O parafuso empurra os resíduos sólidos para fora, enquanto os decantadores podem fornecer um líquido chamado filtrado para ser tratado posteriormente. Os decantadores são mais adequados para trabalhos de separação contínua. Como os Bencs, a filtração do sólido lamoso com polímero pode ser aprimorada pelo tratamento químico. As centrífugas não decantadas são os tipos verticais que funcionam principalmente como os decantadores horizontais, mas são um pouco mais adequadas para separar óleo e água. Óleo e água têm uma pequena diferença de densidade que as centrífugas não decantadas podem detectar e capitalizar para separar os dois meios.
Centrífugas de cesto se parecem com um cesto redondo. Diferentemente dos Bencs ou decantadores, eles realizam a filtração em batelada. Eles separam sólidos e líquidos girando rapidamente em torno do cesto. A força centrífuga do cesto empurra os sólidos para a parede externa, enquanto o líquido permanece dentro do cesto. Uma característica chave de muitos modelos modernos é o sistema automático de descarga de torta.
Centrífugas espirais são como decantadores e podem ser usadas na mesma aplicação. Elas diferem dos decantadores por terem um parafuso dentro delas do que o transportador de parafuso usual usado nos decantadores. Além disso, o modo de operação de separação pode diferenciá-las ainda mais dos decantadores. Os fabricantes projetaram algumas centrífugas espirais para tratar substâncias oleosas e arenosas.
Centrífugas separadoras de modelo de chão são máquinas pequenas que podem ser carregadas com uma mão. Elas são geralmente usadas para separar fluidos com uma quantidade muito pequena de água. Algumas centrífugas separadoras de modelo de chão podem separar fluidos com menos de 200 mililitros. Modelos maiores podem processar um volume máximo de até 20 litros. Elas funcionam usando um conjunto de tigelas com um anel de trava, um eixo de transmissão conectado a um motor e um manual de operação.
Algumas especificações de separadores centrífugos a serem consideradas ao adquirir, além das mencionadas anteriormente, incluem as seguintes.
Modelo e Tipo:
As centrífugas vêm em diferentes modelos e tipos, cada variante construída para oferecer funções de separação particulares. As especificações e funções de um separador centrífugo sempre variam de um modelo para outro. Por exemplo, separadores de pilha de discos são frequentemente configurados para separação sólido-líquido em bebidas e laticínios. Por outro lado, separadores de prensa de parafuso horizontal são principalmente utilizados para separação sólido-sólido e sólido-líquido em suspensões.
Capacidade:
A capacidade de uma centrífuga pode ser definida em termos de volume ou peso. Ela mostra a quantidade de material de alimentação que um separador pode processar em um determinado tempo. Por exemplo, uma centrífuga de pilha de discos com capacidade de 1.000 L/h processará 1.000 litros de material de alimentação em uma hora. Projetada para separação sólido-líquido, uma centrífuga de pilha de discos grande pode, por exemplo, separar 80 galões por minuto de lama da água limpa, deixando apenas a água para trás.
Força G Máxima:
A força G máxima de um separador centrífugo indica sua força de rotação máxima. Essa força exerce pressão sobre o material de alimentação, promovendo a separação. Diferentes separadores centrífugos podem gerar forças G máximas variáveis, dependendo de seu projeto e aplicação pretendida. Uma centrífuga de disco pode ter uma força G de 16.000, enquanto uma centrífuga tubular de alta velocidade pode atingir 45.000 G.
Sistema de Transmissão:
O sistema de transmissão de um separador centrífugo refere-se à parte que fornece energia e movimento para girar a tigela. Normalmente, é conectado a um motor elétrico. Os sistemas de transmissão podem ser de acionamento direto ou por correia. Acionado por um motor elétrico, um sistema de acionamento direto conecta o motor ao rotor sem uma correia. Este sistema é mais eficiente em termos de energia do que um sistema tradicional acionado por correia. Além da velocidade fixa do motor, um controlador de velocidade variável também pode ajustar a velocidade de uma centrífuga acionada diretamente. Em um sistema acionado por correia, uma correia conecta o motor e o rotor. Este sistema reduz a carga do motor, mas aumenta a perda de energia.
Sistema de Controle:
O sistema de controle gerencia a operação de um separador centrífugo, incluindo sua velocidade, tempo e parâmetros. Ele pode ter um controlador baseado em microprocessador ou um controlador de tela sensível ao toque digital. Um controlador baseado em microprocessador monitora as funções da centrífuga e protege o separador de danos. Seus programas lhe dão a inteligência para se adaptar automaticamente a diferentes alimentações. Por outro lado, um controlador de tela sensível ao toque digital fornece uma interface amigável e permite que o usuário ignore os programas e altere os parâmetros manualmente. Este tipo de controlador garante que o separador centrífugo atenda às necessidades específicas de separação e oferece o máximo em ajuste fino.
Quando se trata da manutenção de um separador centrífugo, aqui estão algumas dicas a serem lembradas:
Os separadores centrífugos industriais são ativos valiosos em várias indústrias, principalmente para separar partículas sólidas de líquidos. Abaixo estão alguns usos industriais de separadores centrífugos:
Indústria de alimentos e bebidas
Os separadores centrífugos clarificam sucos de frutas e extraem óleos comestíveis de emulsões na indústria de processamento de alimentos. Eles também removem partículas sólidas de levedura da cerveja para melhorar sua qualidade. Na indústria de laticínios, os separadores centrífugos separam o creme do leite. As máquinas de separação centrífuga também separam cristais de açúcar de soluções de xarope em refinarias de açúcar.
Produção de biodiesel
Os separadores centrífugos são usados para separar subprodutos de glicerol do produto final de biodiesel durante o processamento de biodiesel. O uso de um separador centrífugo reduz os custos de produção e aumenta o rendimento do valioso produto de biodiesel.
Tratamento de água residuária
Os separadores centrífugos desidratam o lodo e separam os poluentes sólidos da água residuária em instalações de tratamento de esgoto. A água residuária tratada é então liberada em corpos d'água naturais.
Indústria farmacêutica
Os separadores centrífugos são comumente usados para separação de células, clarificação de líquidos e separação de misturas sólido-líquido na indústria biofarmacêutica. Eles também desempenham um papel importante na purificação de medicamentos e no isolamento de ingredientes ativos.
Indústria química
Na indústria de fabricação de produtos químicos, os separadores centrífugos são valiosos na separação de fluxos de produtos, recuperação de solventes e clarificação de soluções. Eles são amplamente utilizados na produção de produtos químicos, petroquímicos e fertilizantes, entre outros.
Processamento de minerais
Os separadores centrífugos industriais exploram as diferenças de densidade entre minerais valiosos e ganga para separá-los. Isso é feito principalmente para obter metais como ouro, zinco, cobre e níquel, entre outros.
Indústria têxtil
Os separadores centrífugos centrifugam tecidos, removem o excesso de umidade e separam contaminantes sólidos na indústria têxtil. Eles são usados durante o processamento final de materiais têxteis para melhorar a qualidade e reduzir o tempo de secagem.
Ao escolher separadores centrífugos industriais, aqui estão alguns fatores-chave a serem considerados:
Alvo de separação:
Entenda as propriedades da mistura de materiais, como o tamanho das partículas sólidas, a forma, a densidade, a viscosidade e as propriedades do meio gasoso ou líquido. Diferentes separadores são adequados para diferentes faixas de tamanho e características de substâncias. Por exemplo, separadores microcentrífugos, como separadores de laboratório, são adequados para lidar com pequenos volumes de amostras, enquanto separadores industriais de grande capacidade são adequados para separação em grande escala.
Requisitos de desempenho:
Considere o desempenho esperado do separador, como a pureza e o rendimento dos materiais separados. Alguns separadores podem priorizar alta eficiência de separação, enquanto outros se concentram em manter o rendimento de componentes valiosos.
Ambiente operacional:
A escolha do separador pode ser afetada pelo ambiente de trabalho. Por exemplo, proteja o equipamento de separação terrestre com resistência adequada a poeira e água se armazenado em condições industriais de poeira e umidade. Além disso, fatores como temperatura, pressão e requisitos de resistência à corrosão do meio de separação também influenciam a escolha da tecnologia.
Escala de produção:
O processo de determinação do volume de produção, se separação em batelada ou separação contínua, pode influenciar a seleção do separador.
Considerações de custo:
Os custos incluem investimento inicial, custos operacionais (por exemplo, consumo de energia, manutenção) e a contribuição da eficiência de separação para o valor econômico geral dos processos de produção.
P: Quais são algumas tendências emergentes na tecnologia de centrífugas de equipamento de separação?
R: Existem várias tendências emergentes na tecnologia de separação por centrífuga. Uma delas é o aumento de equipamentos inteligentes durante o processo de separação. Agora, as máquinas de separação automáticas podem ser deixadas sozinhas para completar o processo de separação sem qualquer ajuda manual. Essas tecnologias também possuem recursos de automonitoramento que alertam o fornecedor se algo exigir manutenção ou reparo. Outra tendência é a maior ênfase nas capacidades de economia de energia pelos fabricantes. Muitas peças de centrífugas de equipamento de separação, ou de outra forma, consomem muita energia. Recuperar essa energia e tratá-la de uma forma mais ecologicamente correta será crucial para o futuro. Finalmente, os fabricantes começarão a usar mais materiais recicláveis para fazer seus produtos.
P: Qual a diferença entre uma centrífuga e um separador?
R: Centrífugas e separadores servem a propósitos diferentes, embora possam parecer semelhantes. Uma centrífuga é uma peça de equipamento que utiliza rotação de alta velocidade e gravidade para separar várias misturas de líquidos. O separador, por outro lado, é um processo pelo qual misturas como óleo e água são separadas, geralmente por forças gravitacionais para delimitar as diferentes camadas. No entanto, o separador também pode usar uma centrífuga.
P: Quais são algumas aplicações comuns de centrífugas de equipamento de separação?
R: O separador centrífugo é usado em muitas indústrias. Algumas delas incluem alimentos e bebidas (para purificar sucos de frutas), água e esgoto (removendo contaminantes), químicos (purificando e separando misturas químicas), saúde e medicina (para separação de sangue), farmacêutico (separando compostos antibióticos), petróleo e gás (purificando gás natural) ou metalúrgico (mineração, para separar minerais valiosos).
P: Qual é o princípio de funcionamento das centrífugas de equipamento de separação?
R: O equipamento de separação por centrífuga funciona girando a mistura em alta velocidade. A força que resulta do movimento de rotação empurrará os componentes mais densos da mistura para o fundo ou para o lado do recipiente, dependendo do tipo de centrífuga utilizada. Os componentes mais leves permanecerão no líquido e podem ser extraídos separadamente.
