جهاز الطرد المركزي عبارة عن آلة تستخدم قوة الطرد المركزي لفصل مكونات الجسيمات السائلة والصلبة أو خليط السائل والسائل. يستخدم جهاز الطرد المركزي بشكل أساسي لفصل الجسيمات الصلبة في المعلق عن السائل ؛ أو لفصل السائلين غير المتوافقين في المستحلب بكثافات مختلفة (على سبيل المثال ، فصل القشدة عن الحليب) ؛ يمكن استخدامه أيضًا لإزالة السوائل من المواد الصلبة الرطبة ، مثل تجفيف الملابس المبللة بغسالة ؛ يمكن لفواصل الأنابيب الخاصة فائقة السرعة أيضًا فصل مخاليط الغاز ذات الكثافة المختلفة ؛ الاستفادة من سرعات الترسيب المختلفة للجسيمات الصلبة ذات الكثافة المختلفة أو أحجام الجسيمات في السائل ، وبعض الترسيب يمكن للطرد المركزي أيضًا تصنيف الجسيمات الصلبة وفقًا للكثافة أو حجم الجسيمات.
تستخدم أجهزة الطرد المركزي على نطاق واسع في قطاعات الكيماويات والبترول والأغذية والأدوية ومعالجة المعادن والفحم ومعالجة المياه وبناء السفن.
في الصين القديمة ، ربط الناس وعاء الطين بأحد طرفي الحبل ، وأمسكوا بالطرف الآخر للحبل ، وأداروا الوعاء ، وولدوا قوة طرد مركزي لعصر العسل في الوعاء ، وكان هذا هو التطبيق المبكر لمبدأ الطرد المركزي انفصال.
وُلدت أجهزة الطرد المركزي الصناعية في أوروبا. على سبيل المثال ، في منتصف القرن التاسع عشر ، ظهرت أجهزة طرد مركزي بثلاثة أقدام لتجفيف المنسوجات وأجهزة طرد مركزي معلقة علوية لفصل السكر البلوري في مصانع السكر على التوالي. كانت أجهزة الطرد المركزي الأولى تعمل بشكل متقطع وخبث يدوي.
بسبب تحسين آلية التفريغ ، ظهرت أجهزة طرد مركزي تعمل بشكل مستمر في ثلاثينيات القرن الماضي ، كما تم تطوير أجهزة طرد مركزي تعمل بشكل متقطع بسبب تحقيق التحكم الآلي.
يمكن تقسيم أجهزة الطرد المركزي الصناعية إلى أجهزة طرد مركزي للترشيح وأجهزة طرد مركزي للترسيب وفواصل وفقًا لمتطلبات الهيكل والفصل.
يحتوي جهاز الطرد المركزي على أسطوانة تدور حول محوره بسرعة عالية ، تسمى الأسطوانة ، وعادةً ما يتم تشغيلها بواسطة محرك كهربائي. بعد إضافة التعليق (أو المستحلب) إلى الأسطوانة ، يتم دفعها سريعًا لتدوير نفس سرعة الأسطوانة ، ويتم فصل المكونات تحت تأثير قوة الطرد المركزي وتفريغها بشكل منفصل. بشكل عام ، كلما زادت سرعة الأسطوانة ، كان تأثير الفصل أفضل.
جهاز الفصل بالطرد المركزي له وظيفتان: الترشيح بالطرد المركزي والترسيب بالطرد المركزي. الترشيح بالطرد المركزي هو ضغط الطرد المركزي الناتج عن التعليق في مجال قوة الطرد المركزي ، والذي يعمل على وسيط المرشح ، بحيث يمر السائل عبر وسيط المرشح ويصبح المرشح ، بينما تحاصر الجسيمات الصلبة على سطح وسيط المرشح لتحقيق الفصل بين السائل والصلب ؛ يتم استخدام الترسيب بالطرد المركزي مبدأ أن مكونات المعلق (أو المستحلب) بكثافات مختلفة تستقر بسرعة في مجال قوة الطرد المركزي لتحقيق فصل سائل - صلب (أو سائل - سائل).
يوجد أيضًا نوع من الفاصل للتحليل التجريبي ، والذي يمكنه إجراء تصفية السائل وإثراء الجسيمات الصلبة ، أو فصل السائل عن السائل. هذا النوع من الفواصل له أنواع هيكلية مختلفة تعمل تحت الضغط العادي والفراغ وظروف التجميد.
يعتبر عامل الفصل أحد المؤشرات المهمة لقياس أداء الفصل في جهاز الطرد المركزي. يمثل نسبة قوة الطرد المركزي إلى جاذبية المادة المراد فصلها في الأسطوانة. كلما زاد عامل الفصل ، كان الفصل أسرع وكان تأثير الفصل أفضل. يكون عامل فصل أجهزة الفصل بالطرد المركزي الصناعية بشكل عام من 100 إلى 20000 ، ويمكن أن يصل عامل فصل أجهزة الفصل ذات السرعة الفائقة إلى 62000 ، كما أن عامل فصل أجهزة الفصل فائقة السرعة للتحليل يصل إلى 610.000. العامل الآخر الذي يحدد قدرة المعالجة لفاصل الطرد المركزي هو منطقة عمل الأسطوانة. تتميز منطقة العمل الكبيرة أيضًا بقدرة معالجة كبيرة.
يجب أن يعتمد اختيار جهاز الطرد المركزي على حجم وتركيز الجسيمات الصلبة في التعليق (أو المستحلب) ، وفرق الكثافة بين المادة الصلبة والسائلة (أو سائلين) ، ولزوجة السائل ، وخصائص المرشح المخلفات (أو الرواسب) ، ومتطلبات الفصل ، إلخ. إجراء تحليل شامل لتلبية متطلبات المحتوى الرطوبي لبقايا المرشح (الرواسب) ووضوح المرشح (السائل المنفصل) ، واختيار نوع أجهزة الطرد المركزي في البداية ليستخدم. ثم وفقًا لقدرة المعالجة ومتطلبات التشغيل الآلي للعملية ، يتم تحديد نوع ومواصفات أجهزة الطرد المركزي ، ويتم التحقق منها أخيرًا عن طريق الاختبار الفعلي.
بشكل عام ، بالنسبة للمعلقات التي تحتوي على جسيمات أكبر من 0.01 مم في الحجم ، يمكن استخدام أجهزة الطرد المركزي المرشح ؛ بالنسبة للمعلقات ذات الجسيمات الصغيرة أو التشوه القابل للانضغاط ، يجب استخدام أجهزة الطرد المركزي للترسيب ؛ بالنسبة للمعلقات ذات المحتوى المنخفض من المواد الصلبة والجزيئات الصغيرة ، وعند الحاجة إلى الوضوح السائل ، يجب استخدام فاصل.