管状遠心分離機の動作原理: どのように動作するのか?

チューブラーボウル遠心分離機は、高い分離係数を有する遠心分離装置です。このタイプの機械は、固液分離および液液固分離のために産業現場で広く使用されています。チューブラーボウル遠心分離機は操作が簡単で、多くのジュースを生成し、場所を取らず、材料を効果的に分離します。その特徴は、低濃度、高粘度、微細な固体粒子、および固液比重差が小さい固液分離です。

エネルギーの概念の起源

エネルギーは、力学の発展が進むにつれて、仕事の測定に用いられるようになりました。古典力学はエネルギーなしでも発展できます。ガリレオは17世紀に初めてエネルギーを提唱しました。彼は、滑車を使って重りを持ち上げると、力と距離（仕事）の積は、どちらかの要素が変化しても一定のままであることに気づきました。17世紀には、質量と速度の2乗の積に比例する量として、vis viva（生命力）という概念が導入されました。19世紀には、vis vivaを表すためにエネルギーが用いられました。

アイザック・ニュートンの運動の第一法則は、力と質量の加速度を結び付けています。質量に作用する力の積分値は、確かに興味深いものとなるでしょう。質量に作用する力の積分には2種類あります。力の空間積分は作用線に沿った力の積分であり、時間積分は時間の経過に伴う質量への力の積分です。

空間積分を評価すると、力によって引き起こされる質量の運動エネルギーの変化を表す量が得られ、これはvis vivoの半分です。一方、時間積分は力によって引き起こされる質量の運動量の変化を評価します。ドイツの哲学者であり科学者でもあったゴットフリート・ヴィルヘルム・ライプニッツは、力の唯一の真の尺度として空間積分を支持しましたが、ルネ・デカルトは時間積分を好みました。18世紀には、フランスの物理学者ジャン・ダランベールが、質量に対する力の影響を測定する両方の方法が有効であり、論争は命名法に関するものであることを証明しました。

19世紀前半には、多くの科学者が独立してエネルギー保存則を認識していました。摩擦のない閉鎖系において、運動エネルギー、位置エネルギー、弾性エネルギーが保存されることは有用です。より詳しく調べると、古典力学を制限する摩擦は、平面上を滑るブロックの接触面、パドルが回転する流体の体積、その他あらゆる「摩擦」の表現において熱を発生させます。ドイツのヘルマン・フォン・ヘルムホルツとイギリスのジェームズ・プレスコット・ジュールは、1840年代に熱をエネルギーとして特定しました。

この時、ジュールは力学エネルギーと熱エネルギーの関係を実験的に証明しました。自然現象のより詳細な記述が求められるようになったため、エネルギー保存則を前提として、過程におけるエネルギー変化を定量化し、その変化とそのエネルギー収支を対象系に組み込むための合理的な理論やモデルが用いられました。この手法は、核融合や核分裂において原子核の質量をエネルギーに変換する場合や、エンジンで燃料と酸化剤の分子を燃焼させて熱エネルギーを生成し、機械を動かすための機械エネルギーに変換する場合に有効です。

種類とその仕組み

GFチューブラーボウル

GF管状遠心分離機は、密度の異なる2種類の混ざらない液体を連続的に分離できる高速ソリッドボウル型遠心分離機です。液体から微量の不純物を分離することも、この遠心分離機の一般的な用途です。

ボウルが軸を中心に高速回転すると、モーターから駆動輪へ動力を伝える伝動ベルトとテンションホイールによって強力な遠心力場が形成されます。材料はドラム底部の液体入口に流入します。管状のボウル遠心分離機が回転すると、密度の高い液体はボウルの上部に流れ込み、そこから排出されます。一方、密度の低い液体は内輪を形成し、そこから液体出口へと流れ出ます。微細粒子は、機械の電源を切った後、ボウルの壁に沈殿した後、手動で排出します。

GQチューブラーボウル

高速固形物ボウル型遠心分離機は、密度差のある液体から固形物を連続的に除去するのに最適です。GQ連続管状遠心分離機はまさにその用途に適しています。構成部品は、本体、ギアボックス、ボウル、そして液体を集液プレートに流入させるベアリングシートです。ボウルの上部にはフレキシブルなメインシャフトが、下部にはダンピングフローティングベアリングが配置されています。

ボウルが軸を中心に高速回転すると、液体入口から底部から材料が投入されます。この際、張力プーリーから受動プーリーへ動力を伝達する伝動ベルトによって強力な遠心力場が形成されます。この遠心力により、液相中の粒子が固相を通過します。液相よりも密度の高い固相が時間の経過とともにボウル内部に沈降し、沈殿層が形成されます。そして、清澄化された液体が上部バルブから排出されます。プロセス停止後、沈殿物の厚さが液相の清澄度に影響を与える場合、またはボウルの定格スラグ容量に達した場合は、ボウル壁から沈殿物を手動で除去してください。

管状遠心分離機の利点

連続管状遠心分離機は、その多くの利点により、他の分離方法よりも優れている場合が多くあります。主な利点をいくつかご紹介します。

高効率

複雑な混合物であっても、大きな沈降面積と高い回転速度により、成分を迅速かつ効率的に分離できます。

エネルギーの節約

初期投資が少なく、将来の使用可能性も高いため、多くの分野で高く評価されています。チューブラーボウル型遠心管を洗浄して再利用することで、消耗品のコストを節約できます。

コンパクトなデザイン

このマシンは設置面積が小さいため、既存のプロセスラインに簡単に組み込むことができ、製造施設の貴重な床面積を節約できます。

メンテナンスの容易さ

これらの機械は、可動部品が少ないシンプルな設計のため、操作とメンテナンスが容易です。長寿命とメンテナンスの必要性の少なさにより、運用コストとダウンタイムを削減します。

継続的な機能

バッチ式遠心分離機とは異なり、連続的に稼働するため、毎回スループットが向上し、製品品質が向上します。

低コスト

多くの業界では、その費用対効果と再現性の高さから、投資としての価値が認められています。チューブラーボウル型遠心管は簡単に洗浄・再利用できるため、消耗品コストを削減できます。

管状遠心分離機の用途

小型で効率が高く、適応性に優れているため、管状遠心分離機は様々な分野や用途で使用されています。主な用途をいくつかご紹介します。

製薬業界

ワクチン、抗生物質、その他のバイオ医薬品は、この物質に大きく依存しています。これらの物質は、製品から細胞、細胞片、その他の汚染物質を除去することで、精製プロセスを助けます。

食品・飲料業界

食品・飲料業界では、ジュース、ワイン、その他の製品に清澄剤がよく使用されています。これらは、果肉や酵母などの固形物を除去することで、製品の清澄化を促進します。

化学薬品の製造

化学業界では、水や油などさまざまな種類の液体-液体および液体-固体混合物を分離するために、連続管状遠心分離機を使用しています。

環境アプリケーション

遠心分離機は、汚泥脱水や廃水処理など、環境分野で様々な用途に使用されています。より効果的なゴミ処理や水のリサイクルのために、水から固形汚染物質を分離するのに役立ちます。

遠心分離機への投資を最大限に活用し、今後何年にもわたって研究ニーズに応えるためには、事前調査を行い、現在および将来のアプリケーションニーズを包括的に評価することが重要です。調査をスムーズに進めるために、 Shenzhou Machineryからあらゆる種類の最高品質の遠心分離機製品をご購入ください。当社は長年にわたり高品質な機械の製造に携わってきました。ぜひ、あなたの機械を信頼して、あなたの研究にご活用ください。