مبدأ عمل جهاز الطرد المركزي

جهاز الطرد المركزي ذو القارورة، والمعروف أيضاً باسم جهاز الطرد المركزي اللولبي الأفقي، هو جهاز عالي الكفاءة لفصل المواد الصلبة عن السوائل. ويعتمد مبدأ عمله على قوة الطرد المركزي الناتجة عن الدوران عالي السرعة.

### الهيكل العام والحالة الأولية

يتكون جهاز الطرد المركزي بشكل أساسي من أسطوانة دوارة وناقل لولبي مثبت داخلها. عند بدء تشغيل الجهاز، تدور كل من الأسطوانة والناقل اللولبي بسرعة عالية حول نفس المحور، ولكن يوجد فرق طفيف في السرعة بينهما.

### عملية التغذية

يُغذى المعلق المراد فصله باستمرار إلى جهاز الطرد المركزي عبر أنبوب التغذية. وبمجرد دخوله، تتولد قوة طرد مركزي قوية نتيجة دوران الأسطوانة بسرعة عالية.

### عملية الفصل القائمة على فرق الكثافة

تتسبب قوة الطرد المركزي في فصل الجزيئات الصلبة والسائلة في المعلق وفقًا لاختلاف كثافتها. تُقذف الجزيئات الصلبة، الأكثر كثافة، نحو الجدار الداخلي للأسطوانة بفعل قوة الطرد المركزي، مُشكّلةً طبقة صلبة. في الوقت نفسه، يتراكم الطور السائل، الأقل كثافة، في الجزء الداخلي من الأسطوانة، بالقرب من محور الدوران.

### تفريغ صلب

يقوم ناقل لولبي، يدور بسرعة مختلفة قليلاً عن سرعة الأسطوانة، بدفع الجزيئات الصلبة المترسبة على الجدار الداخلي للأسطوانة باستمرار نحو طرفها الضيق. ومع تحرك هذه الجزيئات نحو منفذ التفريغ في الطرف الضيق، يتم إخراجها تدريجياً من جهاز الطرد المركزي.

### تصريف السوائل

أما الطور السائل المنفصل، فيتدفق من الطرف العريض للأسطوانة عبر منفذ الفائض. وبهذه الطريقة، يتم تحقيق فصل مستمر وفعال للأطوار الصلبة والسائلة في المعلق.

باختصار، من خلال العمل المشترك للدوران عالي السرعة، وقوة الطرد المركزي، والحركة التفاضلية للناقل اللولبي، يمكن لجهاز الطرد المركزي فصل المكونات الصلبة والسائلة بشكل فعال في مختلف المعلقات، ويستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل حماية البيئة والهندسة الكيميائية والأغذية والأدوية.