مناقشة موجزة حول جهاز الطرد المركزي القرصي

مبدأ العمل

يحتوي الجهاز على مجموعة من المكونات القرصية الشكل المتداخلة داخل الأسطوانة. توجد فجوة صغيرة بين هذه الأقراص. يُغذى المعلق (أو المستحلب) إلى الأسطوانة عبر أنبوب تغذية يقع في مركزها. عند تدفق المعلق (أو المستحلب) عبر الفجوات بين الأقراص، تترسب الجزيئات الصلبة (أو القطرات) عليها بفعل جهاز الطرد المركزي، مُشكلةً رواسب (أو طبقة سائلة). تنزلق هذه الرواسب على سطح القرص وتنفصل عنه، متراكمةً في الجزء ذي القطر الأكبر من الأسطوانة. يُصرّف السائل المفصول من مخرج الأسطوانة.

تتمثل وظيفة القرص في تقليل مسافة ترسب الجسيمات الصلبة (أو القطرات) وتوسيع منطقة الترسيب داخل الأسطوانة. يُحسّن تركيب القرص في الأسطوانة بشكل كبير من الطاقة الإنتاجية للفصل. تُزال المواد الصلبة المتراكمة في الأسطوانة يدويًا بتفكيكها بعد توقف الفصل، أو تُفرغ من الأسطوانة دون توقف عبر آلية إزالة الخبث.

طريقة التشغيل

عمليتان لجهاز الطرد المركزي القرصي:

1. فصل المواد الصلبة السائلة (أي فصل معلق التركيز السفلي)، والمعروف أيضًا بعملية الترويق.

2. فصل السائل عن السائل (أو فصل السائل عن الصلب السائل) (أي فصل المستحلب)، والمعروف أيضًا باسم عملية الفصل.

جهاز طرد مركزي قرصي

جهاز الطرد المركزي القرصي هو نوع من أجهزة الطرد المركزي العمودية، حيث تُثبّت الأسطوانة في الطرف العلوي لعمود رأسي وتُدار بواسطة محرك كهربائي عبر جهاز نقل الحركة لتدور بسرعة عالية. يحتوي الجهاز على مجموعة من الأقراص المتداخلة داخل الأسطوانة، وتوجد فجوة صغيرة بينها. يُغذّى المعلق (أو المستحلب) إلى الأسطوانة عبر أنبوب تغذية يقع في مركزها. عند تدفق المعلق (أو المستحلب) عبر الفجوات بين الأقراص، تترسب الجسيمات الصلبة (أو القطرات) عليها بفعل جهاز الطرد المركزي، مُشكّلةً رواسب (أو طبقة سائلة). تنزلق هذه الرواسب على سطح القرص وتنفصل عنه، متراكمةً في الجزء الأكبر قطرًا من الأسطوانة. يُصرّف السائل المفصول من مخرج الأسطوانة. تتمثل وظيفة القرص في تقليل مسافة ترسب الجسيمات الصلبة (أو القطرات) وتوسيع مساحة الترسب داخل الأسطوانة. يُحسّن تركيب القرص في الأسطوانة بشكل كبير من الطاقة الإنتاجية للجهاز. تتم إزالة المواد الصلبة المتراكمة في الأسطوانة يدويًا عن طريق تفكيك الأسطوانة بعد إيقاف الفاصل، أو يتم تفريغها من الأسطوانة دون توقف من خلال آلية إزالة الخبث.

المبدأ والهيكل

يُمكن لفاصل الأقراص القيام بعمليتين: فصل السائل عن المواد الصلبة (أي فصل المعلقات ذات التركيز المنخفض)، والمعروفة أيضًا بعملية الترويق؛ وفصل السائل عن السائل (أو السائل عن السائل والمواد الصلبة) (أي فصل المستحلبات)، وتُسمى هذه العملية بعملية الفصل. يُجهز الأسطوانة بمجموعة من الأقراص المخروطية، ويُستخدم فاصل طرد مركزي لفصل مكونات المستحلبات والمعلقات ذات التركيز المنخفض عن طريق الترسيب بالطرد المركزي. يمكن لفواصل الأقراص العمل في ظروف محكمة الإغلاق، ودرجات حرارة عالية، ودرجات حرارة منخفضة، وتحت ضغط، وتحت فراغ، وتُستخدم لتنقية القشدة والعصير، والبيرة، والزيوت الحيوانية والنباتية، وزيت المحولات، وغيرها من الحليب، بالإضافة إلى تركيز الخميرة واستخلاص المصل من بلازما الحيوانات.

مجال التطبيق

1. صناعة الزيوت المعدنية: تنقية الوقود وزيت التشحيم لمحركات السفن، ومحركات الديزل البرية، ومحطات الطاقة، وما إلى ذلك؛

2. صناعة الألبان: التصفية والتنقية، وإزالة الدهون من الحليب الطازج؛

3. صناعة الزيوت النباتية: تنقية وتصفية زيت النخيل، بالإضافة إلى تكرير الزيوت النباتية من خلال عمليات مثل إزالة الصمغ، وإزالة الصابون، والتجفيف، وإزالة الشمع؛

4. صناعة المشروبات: تصفية البيرة والعصائر والمشروبات، واستخلاص البروتين النباتي، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وما إلى ذلك؛ تصفية مرق التخمير البيوتكنولوجي؛

5. صناعة النشا: تركيز وتصنيف معلق النشا؛

6. صناعة الأدوية: التنقية أو التصفية أثناء عملية استخلاص المضادات الحيوية والأدوية البيولوجية، وتصفية أدوية الطب الصيني التقليدي، وما إلى ذلك؛

7. الصناعة الكيميائية: تنقية أو تصفية المواد الكيميائية الخام؛

8. صناعة اللانولين: استخلاص وتنقية اللانولين من مياه الصرف الناتجة عن غسل الصوف؛

9. صناعة اللاتكس: تنقية وتركيز مستحلب المطاط الطبيعي؛

10. الصناعات الأخرى: مثل المختبرات، والبترول، وفحم الكوك، والكاولين، وإعادة تدوير اللب، ومعالجة الإلكتروليت، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وحماية البيئة، بالإضافة إلى استخلاص البروتينات الحيوانية والنباتية، واستخلاص وتكرير الدهون الحيوانية، وفصل الأحماض الدهنية المختلطة.