Die Zentrifuge wurde in Europa geboren, zum Beispiel in der Mitte des 19. Jahrhunderts entstanden Dreifuß-Zentrifuge für die Entwässerung von Textilien und Zuckerfabriken, um kristallinen Zucker zu trennen. Diese frühen Zentrifugen wurden durch intermittenten Betrieb und künstliche Entsorgung betrieben.
Aufgrund der Verbesserung der Entlastungsmechanismen entstand in den 1930er Jahren eine kontinuierlich betriebene Zentrifuge, die auch durch die Realisierung der automatischen Steuerung entwickelt wurde.
Die Zentrifuge kann nach den Anforderungen an die Struktur und die Trennung in drei Kategorien unterteilt werden: Filterzentrifuge, Absetzzentrifuge und Trenner.
Die Zentrifuge hat einen Zylinder, der sich mit hoher Geschwindigkeit um seine eigene Achse dreht, der als Drehtrommel bezeichnet wird und normalerweise von einem Elektromotor angetrieben wird. Nachdem die Suspension (oder Emulsion) zur Trommel hinzugefügt wurde, wurde sie schnell mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Trommel gedreht, die Komponenten wurden unter Zentrifugalkraft getrennt und getrennt abgegeben. In der Regel, je höher die Drehzahl der Trommel ist, desto besser ist die Trennung.
Das Wirkprinzip des Zentrifugalseparators besteht aus zwei Arten von Zentrifugalfiltration und Zentrifugalsedimentation. Zentrifugalfiltration ist der Zentrifugaldruck, der die Suspension unter dem Zentrifugalkraftfeld erzeugt, der auf das Filtermedium wirkt, so dass die Flüssigkeit durch das Filtermedium zum Filter wird, während die festen Partikel auf der Oberfläche des Filtermediums festgehalten werden, um die Flüssigkeit-Feststofftrennung zu erreichen; Die Zentrifugalsedimentation ist das Prinzip der schnellen Schichtung der Komponenten mit unterschiedlicher Dichte der Suspension (oder der Nebenflüssigkeit) im Zentrifugalkraftfeld, um die Trennung von Flüssigkeit-Feststoff (oder Flüssigkeit-Flüssigkeit) zu erreichen.
Es gibt auch eine Art von Separatoren für experimentelle Analysen, die Flüssigkeitsklärung und Festpartikelanreicherung oder Flüssigkeit-Flüssigkeit-Trennung durchführen können, diese Art von Separatoren haben verschiedene Strukturtypen, die unter regelmäßigen Druck, Vakuum und Gefrierbedingungen betrieben werden.
Ein wichtiger Indikator zur Messung der Trennleistung von Zentrifugaltrennern ist der Trennfaktor. Es zeigt an, dass das getrennte Material in der Trommel der Zentrifugalkraft und seiner Schwerkraft gegenübersteht, je größer der Trennungsfaktor ist, je schneller die Trennung in der Regel ist, desto besser ist die Trennungseffektion. Der Trennungsfaktor von industriellen Zentrifugaltrennern beträgt in der Regel 100 bis 20.000, der Trennungsfaktor von Übergeschwindigkeitsrohrtrennern kann bis zu 62.000 sein und der Trennungsfaktor von Übergeschwindigkeits-Trennern für Analyse bis zu 610.000. Ein weiterer Faktor, der die Verarbeitungsfähigkeit des Zentrifugalseparators bestimmt, ist die Arbeitsfläche der Trommel, die auch eine große Verarbeitungsfähigkeit hat.
Filterzentrifugen und Absetzzentrifugen verlassen sich hauptsächlich auf die Erhöhung des Trommeldurchmessers, um die Arbeitsfläche des Trommelumfangs zu erweitern; Neben der Umfangswand des Trommelkreises gibt es zusätzliche Arbeitsflächen wie die Scheiben des Scheibentrenners und die Innenzylinder des Raumtrenners, die die Ablagearbeitsfläche erheblich erhöhen.
Darüber hinaus ist es schwieriger, feste Partikel in der Suspension zu trennen, je feiner es ist, und die feinen Partikel, die aus dem Filter oder der Separation entfernt werden, werden zunehmen, in diesem Fall muss der Zentrifugalseparator einen höheren Trennungsfaktor haben, um effektiv zu trennen; Wenn die flüssige Viskosität in der Suspension groß ist, verlangsamt sich die Trennungsgeschwindigkeit; Die Differenz in der Dichte der Komponenten der Suspension oder der Emulsion ist günstig für die Zentrifugalabsetzung, während die Zentrifugalfiltration der Suspension keine Differenz in der Dichte der Komponenten erfordert.
Die Auswahl des Zentrifugaltrenners muss auf der Grundlage der Größe und Konzentration der festen Partikel in der Suspension (oder der mollusanten Flüssigkeit), der Differenz in der Dichte zwischen Feststoff und Flüssigkeit (oder beiden Flüssigkeiten), der Flüssigkeitsviskizität, der Eigenschaften des Filterschlags (oder des Ablages) und der Anforderungen an die Trennung durchgeführt werden, um die Anforderungen an den Feuchtigkeitsgehalt des Filterschlags (Ablages) und die Klarheit des Filters (Separationsflüssigkeit) zu erfüllen. Anschließend werden der Typ und die Spezifikationen der Zentrifuge nach den Anforderungen an die Verarbeitungsmenge und die Automatisierung des Betriebs bestimmt und nach praktischen Tests überprüft.
Normalerweise kann eine Filterzentrifuge für eine Suspension mit Partikeln größer als 0,01 mm verwendet werden; Bei kleinen oder komprimierbaren Verformungen der Partikel in der Suspension ist es ratsam, eine Sedentzentrifuge zu verwenden; Bei niedrigem Feststoffgehalt, kleinen Partikeln und hohen Anforderungen an die Klarheit der Flüssigkeit sollte eine Trennmaschine verwendet werden.
Der zukünftige Entwicklungstrend von Zentrifugaltrennern wird darin bestehen, die Trennleistung zu verbessern, große Zentrifugaltrenner zu entwickeln, Schlammentfernungsmechanismen zu verbessern, Trommelzentrifugen zu erhöhen und zu kombinieren, die Theorie der Trennung zu verstärken und die Kontrolltechnologie zur Optimierung des Zentrifugaltrennprozesses zu erforschen.
Verbesserte Trennleistungen umfassen eine verbesserte Trommeldrehzahl; zusätzliche Antriebskraft bei der Zentrifugaltrennung; Beschleunigung der Geschwindigkeit; Die Erhöhung der Trommellänge verlängert die Zeit der Trennung durch Zentrifugalabsetzung usw. Die Entwicklung von großen Zentrifugaltrennern ist hauptsächlich die Erhöhung des Trommeldurchmessers und die Verwendung von doppelseitigen Trommeln zur Verbesserung der Verarbeitungskapazität, um die Anlageinvestitionen, den Energieverbrauch und die Wartungskosten für die Verarbeitung von Einheit-Volumen-Materialien zu senken. In Bezug auf die theoretische Forschung wird hauptsächlich der Zustand des Flüssigkeitsstrommels und der Mechanismus der Bildung von Filterschlägern untersucht und die Berechnungsmethoden für kleine Trennungsgrade und Verarbeitungskapazität untersucht.