Na manufatura, o que é centrifugação?
A centrifugação é um processo em que um material é girado em uma câmara cilíndrica que gira em torno de um eixo fixo para utilizar os processos de sedimentação e a força da aceleração centrípeta para separar mecanicamente os materiais misturados. Embora as centrífugas sejam usadas em laboratório para purificar amostras biológicas e em grande número para enriquecer urânio para combustível nuclear, elas também são comuns na fabricação para muitos propósitos, incluindo o processamento de águas residuais pelos municípios e a produção de produtos farmacêuticos ou culturas de drogas vivas, como vacinas. Outras arenas de manufatura comuns que utilizam centrifugação são a indústria de processamento de alimentos, mineração e processamento mineral e processamento químico em geral.
Girar materiais por força centrífuga faz com que misturas de materiais com densidades diferentes se separem de duas maneiras principais. Materiais mais pesados ou mais densos gravitam tanto na parte inferior da centrífuga quanto na parede externa do cilindro, enquanto os materiais mais leves são menos afetados pela força centrífuga e ficam mais próximos do centro do eixo de rotação, onde podem ser removidos durante o processo de rotação. . Na purificação e fabricação de alimentos, a centrifugação é comumente usada para separar os cristais de açúcar de um material licor mãe produzido anteriormente na refinação. As centrífugas também são amplamente usadas na indústria de laticínios para transformar leite cru em creme e leite com menos gordura que o produto original.
Quando a centrifugação é usada para separar sólidos densos dos licores-mãe ou líquidos semelhantes uns dos outros, eles giram com uma força que excede a força da gravidade por um fator de 1.000 a 20.000 vezes. Esses tipos de centrífugas podem ser construídos com base em um dos seis tipos de projetos, incluindo os projetos de hidroclones, tubulares e cubas de câmara que utilizam propriedades de sedimentação para separar materiais. O design do cesto não perfurado, do separador de discos e do decantador exige a remoção manual ou mecânica de materiais mais leves, uma vez separados dos compostos mais densos. Independentemente do design da centrífuga, no entanto, todos os modelos usam sedimentação ou tela de filtragem, como no modelo de cesto perfurado, para isolar os materiais um do outro.
Estima-se que existam cerca de 200 campos industriais específicos para os quais a centrifugação é necessária a partir de 2011. Como cada uma dessas indústrias possui requisitos exclusivos, as centrífugas não podem ser produzidas em massa como outros equipamentos mecânicos comuns, como motores ou válvulas. Isso torna o equipamento de centrifugação mais caro do que outros tipos de hardware industrial e, muitas vezes, não pode ser reutilizado ou revendido para outros fins.
A fundição centrífuga, por exemplo, requer equipamentos especiais de fundição de metal que possam suportar as temperaturas de metais fundidos e outros materiais cristalinos, como ferro, cobre e vidro. Os moldes de fundição são girados no centro da centrífuga em torno de seu eixo principal, à medida que o metal líquido é alimentado e jogado contra as paredes do molde onde ele solidifica. Esse processo força impurezas mais leves no metal para a superfície interior do molde, que pode ser posteriormente desgastada para criar um produto mais confiável e durável.