كيفية تحسين كفاءة جهاز الطرد المركزي ذي القارورة

يتكون جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي بشكل أساسي من أسطوانة، ولولب، ونظام تفاضلي، وحاجز لمستوى السائل، ونظام تشغيل، ونظام تحكم. يستغل جهاز الطرد المركزي ذو الطرد المركزي فرق الكثافة بين الطورين الصلب والسائل لتسريع ترسب الجسيمات الصلبة بفعل قوة الطرد المركزي، مما يحقق فصل المواد الصلبة عن السائلة. وتتمثل عملية الفصل في ضخ الحمأة ومحلول التلبيد إلى حجرة الخلط في الأسطوانة عبر أنبوب المدخل، حيث يتم مزجهما وتلبيدهما (إذا تمت إضافتهما قبل مضخة الحمأة أو بعد أنبوب المضخة، يكون تفاعل التلبيد قد تم مسبقًا). وبسبب الدوران عالي السرعة ومقاومة الاحتكاك للدوار (اللولب والأسطوانة)، تتسارع الحمأة داخل الدوار مكونةً طبقة حلقية سائلة أسطوانية (منطقة الحلقة السائلة). وبفعل قوة الطرد المركزي، تترسب الجسيمات الصلبة ذات الكثافة العالية على الجدار الداخلي للأسطوانة مكونةً طبقة طينية (طبقة الحلقة الصلبة). بعد ذلك، يُستخدم فرق السرعة النسبية بين اللولب والأسطوانة لدفع الطور الصلب نحو الطرف المخروطي للأسطوانة. بعد دفع السطح السائل (منطقة الشاطئ أو منطقة التجفيف)، تُجفف الحمأة وتُدفع نحو مخرج تصريف الخبث، ويُصرّف السائل الطافي من الطرف العريض للأسطوانة، ما يحقق فصل المواد الصلبة عن السائلة. مع الاستخدام المتواصل، قد تتساءل عن كيفية تحسين كفاءة جهاز الطرد المركزي اللولبي الأفقي.

1. ما وظيفة ومبدأ عمل التفاضل في جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي؟ يُعد التفاضل مكونًا أساسيًا في جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي، إذ يُولّد سرعة تفاضلية ثابتة بين قضيب لولب الطرد المركزي والأسطوانة، مما يُتيح فصلًا سلسًا بين المواد الصلبة والسائلة. ويمكن تصريف السائل المتدفق من المخرج الأسطواني. وبناءً على ذلك، يُمكن استخلاص هذه النتيجة.

٢. ما هو العامل المهم الذي يؤثر على كفاءة فصل المواد الصلبة عن السائلة في جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي؟ هناك العديد من العوامل المرتبطة بكفاءة فصل المواد الصلبة عن السائلة في جهاز الطرد المركزي الحلزوني الأفقي. ومن أهم هذه العوامل خصائص المادة، وتحديدًا حجم الجسيمات وشكلها وكثافتها، بالإضافة إلى كثافة السائل ولزوجته وتوتر سطحه. علاوة على ذلك، يعتمد نطاق استخدام أجهزة الطرد المركزي الحلزونية الأفقية المختلفة على خصائص المادة.