Vad är centrifugering inom tillverkning?

Centrifugering är en process där ett material snurras i en cylindrisk kammare som roterar runt en fast axel för att utnyttja både sedimenteringsprocesser och kraften i centripetalacceleration för att mekaniskt separera blandade material från varandra. Även om centrifuger används i en laboratorieinställning för att rena biologiska prover och i stort antal för att berika uran för kärnbränsle, är de också vanliga vid tillverkning för många ändamål, bland annat för att bearbeta avloppsvatten av kommuner och för att producera läkemedel eller levande läkemedelskulturer såsom vacciner. Andra vanliga tillverkningsarenor som använder centrifugering är livsmedelsindustrin, gruv- och mineralbearbetning och kemisk bearbetning i allmänhet.

Spinning av material via centrifugalkraft gör att blandningar av material med olika täthet separeras på två viktiga sätt. Tyngre eller tätare material tövar både mot botten av centrifugen och mot ytterväggen på cylindern, medan lättare material påverkas mindre av centrifugalkraften och håller sig närmare centrum av spinnaxeln där de kan tas bort under snurrprocessen . Vid livsmedelsrening och tillverkning används centrifugering vanligtvis för att separera sockerkristaller från ett moderlut som framställts tidigare vid raffinering. Centrifuger används också i stor utsträckning inom mejeriindustrin för att spinna rå mjölk till grädde och mjölk som är lägre i fett än den ursprungliga produkten.

När centrifugering används för att separera täta fasta ämnen från moderlutar eller liknande vätskor från varandra, snurrar de med en sådan kraft att de överskrider tyngdkraften med en faktor 1 000 till 20 000 gånger. Dessa typer av centrifuger kan byggas på en av sex typer av konstruktioner, inklusive hydroklon-, rör- och kammerskålkonstruktioner som använder sedimentationsegenskaper för att separera material. Den ofullständiga konstruktionen av korg, skivstapelavskiljare och dekanter kräver alla manuellt eller mekaniskt avlägsnande av lättare material när de separeras från tätare föreningar. Oavsett centrifugkonstruktion använder alla modeller emellertid antingen sedimentering eller en filterskärm, t.ex. med perforatkorgsmodellen för att isolera material från varandra.

Det beräknas vara cirka 200 specifika industrifält för vilka centrifugering behövs från och med 2011. Eftersom var och en av dessa industrier har unika krav kan inte centrifuger massproduceras som annan vanlig mekanisk utrustning såsom motorer eller ventiler. Detta gör centrifugutrustning dyrare än andra typer av industriell hårdvara, och den kan ofta inte återanvändas eller återförsäljas för andra ändamål.

Centrifugalgjutning, till exempel, kräver speciell metallgjutningsutrustning som tål temperaturer på smälta metaller och andra kristallina material såsom järn, koppar och glas. Gjutformarna själva snurras i mitten av centrifugen runt deras huvudaxel, eftersom flytande metall matas in och kastas mot murens väggar där den stelnar. Denna process tvingar lättare föroreningar i metallen till formens inre yta, som senare kan slitas bort för att göra en mer pålitlig och hållbar produkt.