جهاز طرد مركزي أنبوبي مستمر للفصل عالي السرعة

جهاز الطرد المركزي الأنبوبي يُستخدم جهاز الطرد المركزي الأنبوبي عادةً عندما تتطلب عملية الفصل مجالات طرد مركزي عالية. يتكون الوعاء الدوار للجهاز من أنبوب مجوف طويل (طوله أضعاف قطره) كما هو موضح في الشكل 1. وللفصل المستمر، تدخل المادة المراد فصلها من أحد طرفي الأنبوب بالقرب من المحور، وتُسحب على شكل تيارين يحتويان على المادة المفصولة. في كثير من الحالات، لا يكتمل الفصل، ويجب إعادة تمرير الأجزاء المفصولة عبر الجهاز عدة مرات. تُستخدم تصاميم مختلفة للهيكل الداخلي للأنبوب، ولكن بشكل عام، تُستخدم ريش شعاعية لزيادة سرعة المادة المغذية وإبطاء تيارات الفصل قبل خروجها. يُدار جهاز الطرد المركزي بواسطة محرك عالي السرعة أو توربين هوائي أو بخاري. يحدث الترسيب أثناء تدفق السائل من أحد طرفي الأنبوب إلى الطرف الآخر. عندما تتكون المادة الثقيلة من جزيئات أو جسيمات دقيقة جدًا ويكون تركيزها منخفضًا للغاية، يُسمح عادةً للمادة الصلبة بالترسب على جدار الأنبوب. في هذه الحالة، يتم تشغيل الجهاز كجهاز طرد مركزي دفعي.

جهاز الطرد المركزي الأنبوبي تتزايد تطبيقات هذه التقنية نظرًا لقوة الطرد المركزي العالية التي يمكن استخدامها (تصل إلى 105 غرامات بالقرب من المحيط في بعض الحالات). ومن أبرز استخداماتها: (1) تنقية اللقاحات (إذ تحتوي اللقاحات غير المعالجة بالطرد المركزي على كمية كبيرة من المواد غير الضرورية والضارة)، (2) تنقية زيوت التشحيم والزيوت الصناعية، (3) تصفية وتنقية المنتجات الغذائية مثل الزيوت العطرية والمستخلصات وعصائر الفاكهة، و(4) فصل السوائل غير القابلة للامتزاج التي لا يمكن فصلها بالجاذبية.

شرح مبدأ عمل جهاز الطرد المركزي الأنبوبي من النوعين GF و GQ:

جهاز طرد مركزي أنبوبي GF جهاز طرد مركزي أنبوبي من نوع GQ

مبدأ عمل جهاز الطرد المركزي الأنبوبي GF: ينقل المحرك الطاقة إلى العجلة المُدارة عبر سير النقل وعجلة الشد، مما يؤدي إلى دوران الوعاء حول محوره بسرعة عالية، مُشكلاً مجال قوة طرد مركزي قوي. تدخل المادة إلى الأسطوانة من مدخل السائل في الأسفل. بفعل الطرد المركزي، تُشكل المرحلة السائلة ذات الكثافة العالية حلقة خارجية، بينما تُشكل المرحلة السائلة ذات الكثافة المنخفضة حلقة داخلية، وتتدفق إلى مخارج السائل المُخصصة لها في الجزء العلوي من الوعاء لتفريغها. تترسب المواد الصلبة الضئيلة على جدار الوعاء ويتم تفريغها يدويًا بعد إيقاف تشغيل الجهاز.

مبدأ عمل جهاز الطرد المركزي ذي الوعاء الأنبوبي GQ: يتكون الجهاز من جسم، وجهاز نقل الحركة، وحوض، ومقعد محمل مدخل السائل للوحة تجميع السائل. الجزء العلوي من الحوض عبارة عن عمود رئيسي مرن، والجزء السفلي عبارة عن محمل عائم ماص للصدمات. ينقل سير النقل الطاقة من بكرة الشد إلى البكرة غير الفعالة، مما يؤدي إلى دوران الحوض حول محوره بسرعة عالية، مُشكلاً مجال قوة طرد مركزي قوي، ويدخل السائل من مدخل السائل في الأسفل. بفعل قوة الطرد المركزي، تتحرك جزيئات الطور الصلب في الطور السائل، نظرًا لأن كثافتها أكبر من كثافة الطور السائل، تدريجيًا إلى الجدار الداخلي للحوض لتشكل طبقة من الرواسب، ويتم تصريف السائل المصفى من منفذ التصريف العلوي. عندما يؤثر سمك طبقة الرواسب على صفاء الطور السائل، أو عندما يصل إلى سعة الخبث المقدرة للحوض، يجب إزالة الرواسب يدويًا من جدار الحوض بعد إيقاف التشغيل.

توجد ثلاثة أنواع من هياكل أجهزة الطرد المركزي الأنبوبية: أحدها من النوع المتأرجح، والآخر من النوع المفتوح، والثالث من النوع المغلق. سنختار لك هيكل جهاز الطرد المركزي الأنبوبي بناءً على نوع المادة التي لديك.

جهاز طرد مركزي أنبوبي من النوع المتأرجح جهاز طرد مركزي أنبوبي مفتوح النوع جهاز طرد مركزي أنبوبي مغلق النوع

معلمات جهاز الطرد المركزي الأنبوبي كما يلي:

مميزات جهاز الطرد المركزي الأنبوبي:

عامل فصل فائق الارتفاع
المعالجة المستمرة

فصل الطورين (سائل/صلب)

الفصل ثلاثي الأطوار (سائل/صلب/سائل)

معدل استخلاص مرتفع للحمأة

نظام تبريد ذو غلاف مائي (اختياري)

سرعة الدوران قابلة للتعديل (اختياري)

لوحة تحكم سهلة الاستخدام تعمل باللمس

تصميم قوي وتشغيل مقاوم للصدمات

تطبيقات أجهزة الطرد المركزي الأنبوبية:
– المستحضرات الصيدلانية
مجموعة من المواد الوسيطة الصيدلانية، ومستخلصات الأعشاب، والألياف النباتية، والكلوريلا
– تصنيع الأغذية
فول الصويا، دهون، زيت نباتي، نشويات، حبوب، جيلاتين، أحماض أمينية، صلصة الصويا، تقليل الدهون في الحليب
– معالجة مياه الصرف الصحي
تنظيف مياه الصرف الصحي بعد تصفيتها، ومياه الصرف الصحي الناتجة عن صناعة الجلود، ورواسب خزانات البترول، وزيوت النفايات.
– صناعة الكيمياء
تنظيف وجمع الأحبار والدهانات والأمونيا والباريوم والألومنيوم والزنك والفحم النشط والبقع.
– المجالات الأخرى
معالجة دهون الحليب، ومستحضرات التجميل، وزيت كبد الحوت، ومعالجة الخميرة، والعديد من عمليات فصل المحاليل وجمع المواد الصلبة الأخرى.