Kam skirtos centrifugos? Kas yra centrifuga? Panašių įrenginių įvertinimas.

Pagal atskyrimo koeficiento reikšmę centrifugas galima suskirstyti į dvi grupes: normalios centrifugos(K r< 3500) и supercentrifugos(K p > 3500).

Įprastos centrifugos daugiausia naudojamos įvairioms suspensijoms atskirti, išskyrus suspensijas, kurių kietųjų medžiagų koncentracija labai maža, taip pat drėgmei pašalinti iš birių medžiagų. Supercentrifugos naudojamos emulsijoms ir smulkioms suspensijoms atskirti.

Įprastos centrifugos gali būti nusodinamos ir filtruojamos. Supercentrifugos yra nusodinimo tipo įrenginiai ir skirstomos į vamzdinės ultracentrifugos naudojami smulkioms suspensijoms atskirti ir skysčių separatoriai naudojamas emulsijoms atskirti.

Esminis centrifugų tipo bruožas yra nuosėdų iškrovimo iš jų būdas. Iškrovimas atliekamas rankiniu būdu, naudojant peilius ar grandiklius, sraigtus ir stūmoklius, judančius pirmyn ir atgal (pulsuojant), taip pat veikiant gravitacijai ir išcentrinei jėgai.

Pagal sukimosi ašies vietą išskiriamos vertikalios, pasvirusios ir horizontalios centrifugos. Vertikalios centrifugos rotoriaus velenas palaikomas apačioje arba pakabinamas iš viršaus.

Priklausomai nuo proceso organizavimo, centrifugos skirstomos į periodiškai ir nuolat veikiančias.

Trijų kolonėlių centrifugos.Šio tipo aparatai priklauso įprastoms periodinio veikimo nusodinimo arba filtravimo centrifugoms su rankiniu dumblo iškrovimu.

Trijų kolonėlių filtravimo centrifugoje su viršutiniu nuosėdų išleidimu (V-14 pav.) atskiriama suspensija kraunama į perforuotą rotorių 1, kurio vidinis paviršius padengtas filtravimo audeklu arba metaliniu tinkleliu. Rotorius kūgio 2 pagalba sumontuotas ant veleno 3, kurį varo elektros variklis per trapecinio diržo pavarą. Skystoji suspensijos fazė praeina per audinį (arba tinklelį) ir skyles rotoriaus sienelėje ir surenkama į lovos 4 dugną, uždengtą fiksuotu korpusu 5, iš kur išleidžiama tolesniam apdorojimui. Ant rotoriaus sienelių susidariusios nuosėdos pašalinamos, pavyzdžiui, mentele, atidarius korpuso dangtelį 6.

Siekiant sumažinti vibracijos poveikį pamatui, rėmas 7 su ant jo sumontuotu rotoriumi, pavara ir korpusas yra pakabinami vertikaliais strypais 8 su rutulinėmis galvutėmis ant trijų stulpelių 9, išdėstytų 120° kampu. šiek tiek laisvės rotoriaus vibracijai. Centrifugoje yra stabdys, kurį galima įjungti tik sustojus varikliui.

Trijų kolonėlių centrifugos taip pat gaminamos su nuosėdų išleidimu iš apačios, o tai patogesnė gamybos sąlygomis.

Nagrinėjamos centrifugos pasižymi mažu aukščiu ir geru stabilumu ir yra plačiai naudojamos ilgalaikiam centrifugavimui.

Viršutinės centrifugos. Šios centrifugos taip pat yra tarp įprastų nusodinimo arba filtravimo centrifugų su vertikaliu rotoriumi ir rankiniu nuosėdų išleidimu.

Ant pav. V-15 pavaizduota dugno išleidimo suspenduoto dumblo centrifuga. Tiekimo suspensija tiekiama per vamzdį 1 į kietasienį rotorių 2, sumontuotą apatiniame veleno 3 gale. Viršutinis veleno galas turi kūginį arba rutulinį guolį (dažnai su guminiu tarpikliu) ir yra varomas tiesiogiai prie jo prijungtas elektros variklis. Kietoji suspensijos fazė, kadangi jos tankis yra didesnis už skystosios fazės tankį, veikiant išcentrinei jėgai, metama į rotoriaus mašinas ir nusėda ant jų. Skystoji fazė yra žiedinio sluoksnio pavidalu arčiau rotoriaus ašies ir, kai naujai atkeliaujančios suspensijos dalys yra atskirtos, ji perteka per viršutinį rotoriaus kraštą į tarpą tarp jo ir fiksuoto korpuso. 4. Skystis pašalinamas iš centrifugos per jungtį 5. Norint iškrauti nuosėdas, kūginis dangtelis 6 pakeliamas ant grandinių ir rankiniu būdu įstumiamas tarp briaunų 7, kurios skirtos rotoriaus prijungimui prie veleno.

Pakabinamo nusodinimo centrifugos skirtos smulkioms mažos koncentracijos suspensijoms atskirti, todėl suspensiją galima nuolat tiekti į besisukantį rotorių, kol gaunamas pakankamo storio nuosėdų sluoksnis.

Pakabinamos filtrų centrifugos palengvina nuosėdų pašalinimą iš rotoriaus, todėl naudojamos trumpiems centrifugavimo ciklams.

Šiuolaikinės viršutinės centrifugos yra visiškai automatizuotos ir turi programinę įrangą. Šių centrifugų pranašumas yra tam tikros rotoriaus vibracijos leistinumas. Be to, jie neleidžia į atramą ir pavarą patekti agresyviems skysčiams. Šiuo metu viršutinės centrifugos su rankiniu dumblo išleidimu palaipsniui keičiamos pažangesnėmis centrifugomis.

Kabant savaiminis išsikrovimas centrifugos, apatinė rotoriaus dalis yra kūgio formos, o jos sienelių pasvirimo kampas yra didesnis nei susidarančių nuosėdų atsigavimo kampas. Su tokiu rotoriaus išdėstymu, centrifugai sustojus, nuosėdos nuslysta nuo sienelių.

Siekiant išvengti vibracijos, atsirandančios dėl netolygios rotoriaus apkrovos viršutinėse centrifugose, naudojamas žiedinis vožtuvas, per kurį įeinanti pakaba tolygiai paskirstoma per visą rotoriaus perimetrą. Siekiant palengvinti nuosėdų iškrovimą iš viršutinių centrifugų, kartais naudojami grandikliai, kurie sumažintu sukimosi greičiu nupjauna nuosėdas nuo rotoriaus sienelių.

Horizontalios centrifugos su mentėmis nuosėdoms šalinti. Tokios konstrukcijos centrifugos yra įprastos nusodinimo arba filtravimo partijos centrifugos su automatiniu valdymu.

Horizontalioje mentėje centrifugoje (V-16 pav.) suspensijos pakrovimo, centrifugavimo, plovimo, mechaninio nuosėdų džiovinimo ir jų išleidimo operacijos atliekamos automatiškai. Centrifuga valdoma elektrohidrauliniu automatu, kuris leidžia reguliuoti rotoriaus pripildymo laipsnį pagal dumblo sluoksnio storį.

Pakaba per vamzdį 2 patenka į perforuotą rotorių 1 ir jame tolygiai pasiskirsto. Rotoriaus vidiniame paviršiuje yra pamušalo sietai, filtro audinys ir tinklelis, kuris užtikrina tvirtą sietų prigludimą prie rotoriaus, kad būtų išvengta jų išsipūtimo, o tai nepriimtina šalinant nuosėdas peiliu. Rotorius yra išlietame korpuse 3, kurį sudaro apatinė stacionari dalis ir nuimamas dangtis. Centrifuga pašalinama iš centrifugos per antgalį 4. Nuosėdos nupjaunamos peiliu 5 (kuris sukasi rotoriui, hidraulinio cilindro 6 pagalba pakyla), patenka į kreipiamąją pasvirusią lataką 7 ir kanalu pašalinamos iš centrifugos. 8. Aprašyta centrifuga skirta vidutinėms ir stambioms suspensijoms atskirti.

C pulsuojančios stūmoklinės centrifugos dumblo išleidimui.Šie įrenginiai yra nuolatinio filtravimo centrifugos su horizontaliu rotoriumi (V-17 pav.), juda vidiniu piltuvo paviršiumi ir palaipsniui įgauna greitį, beveik lygų rotoriaus sukimosi greičiui. Tada suspensija pro piltuvėlio angas išmeta į vidinį sieto paviršių priešais stūmoklį 5. Veikiant išcentrinei jėgai skystoji fazė praeina pro sieto plyšius ir pašalinama iš centrifugos korpuso. per antgalį 6. Kieta fazė išlaikoma ant sieto nuosėdų pavidalu, kurios periodiškai juda prie rotoriaus krašto, kai stūmoklis pasislenka į dešinę maždaug 1/10 rotoriaus ilgio. Taigi kiekvienam stūmoklio eigai nuo rotoriaus pašalinamas nuosėdų kiekis, atitinkantis stūmoklio eigos ilgį; stūmoklis daro 10-16 smūgių per 1 min. Nuosėdos pašalinamos iš korpuso per 7 kanalą.

Stūmoklis sumontuotas ant strypo 8, esančio tuščiavidurio veleno 9 viduje, kuris yra prijungtas prie elektros variklio ir suteikia rotoriui sukimosi judesį. Tuščiaviduris velenas su rotoriumi ir strypas su stūmokliu ir kūginiu piltuvu sukasi tokiu pat greičiu. Stūmoklio judėjimo atgal kryptis keičiasi automatiškai. Kitame strypo gale statmenai jo ašiai sumontuotas diskas 10, kurio priešinguose paviršiuose specialiame įrenginyje pakaitomis veikia krumpliaračio siurblio sukuriamas alyvos slėgis.

Centrifugose su nuosėdų plovikliu korpusas padalinamas į dvi dalis, per vieną iš kurių išleidžiamas plovimo skystis.

Aprašyta centrifuga naudojama stambioms, lengvai atskiriamoms suspensijoms apdoroti, ypač tais atvejais, kai nepageidautina pažeisti dumblo daleles jį iškraunant.

Centrifugos su inerciniu dumblo išleidimu.Šios centrifugos yra įprastos nuolatinio filtravimo centrifugos su vertikaliu kūginiu rotoriumi.

NUO suspensija, kurioje yra stambiagrūdžių medžiagų, tokių kaip anglis, rūda, smėlis, iš viršaus per 1 piltuvą patenka į centrifugą (V-19 pav.). Veikiant išcentrinei jėgai, pakaba metama į kūginį rotorių 2 su perforuotomis sienelėmis. Šiuo atveju skystoji suspensijos fazė praeina per rotoriaus angas ir pašalinama iš centrifugos per kanalą 3, o kietosios dalelės, kurių dydis turėtų būti didesnis už skylių dydį, lieka rotoriaus viduje. . Taip susidaręs kietųjų dalelių sluoksnis, kurio trinties kampas mažesnis už rotoriaus sienelių pasvirimo kampą, nukeliauja į apatinį jo kraštą ir iš centrifugos pašalinamas per kanalą 4. Siekiant padidinti trukmę laikotarpio, per kurį skystis atsiskiria nuo kietųjų dalelių, jų judėjimą stabdo sraigtas 5, besisukantis lėčiau nei rotorius. Reikiamas skirtumas tarp rotoriaus ir varžto sukimosi greičių pasiekiamas naudojant reduktorių.

Centrifugos su inerciniu dumblo išleidimu naudojamos suspensijoms, stambiagrūdėms medžiagoms atskirti.

Centrifugos su vibraciniu dumblo išleidimu. Tokios konstrukcijos centrifugos yra įprastos nepertraukiamo filtro centrifugos su vertikaliu arba horizontaliu kūginiu rotoriumi.

Aukščiau aprašytos centrifugos su inerciniu dumblo išleidimu trūkumas yra nesugebėjimas kontroliuoti dumblo greičio išilgai rotoriaus sienelių. Šis trūkumas pašalinamas centrifugose su vibraciniu dumblo išleidimu, kurių veikimo principas yra toks.

Centrifuga turi kūginį rotorių, kurio sienelės pasvirimo kampas yra mažesnis nei nuosėdų trinties kampas išilgai sienos. Todėl, veikiant išcentrinei jėgai, nuosėdų judėjimas išilgai sienų nuo siaurojo iki plataus rotoriaus galo yra neįmanomas. Šiuo atveju nuosėdoms išjudinti rotoriuje naudojamos ašinės vibracijos, kurias sukuria mechaninis, hidraulinis ar elektromagnetinis įrenginys. Šiuo atveju vibracijos intensyvumas lemia dumblo judėjimo rotoriuje greitį, o tai visų pirma leidžia užtikrinti reikiamą dumblo dehidratacijos laipsnį.

Skysčių separatoriai. Šie įrenginiai yra nuolatinės supercentrifugos su vertikaliu rotoriumi.

Tokiose supercentrifugose yra skysčių separatoriai, kurių rotorius yra 150–300 skersmens mm, sukasi 5000-10000 greičiu aps./min. Jie skirti emulsijoms atskirti, taip pat skysčiams skaidrinti.

Dėklo tipo skysčių separatoriuje (V-20 pav.) nusodinimo zonoje apdorotas mišinys yra padalintas į kelis sluoksnius, kaip tai daroma nusodinimo rezervuaruose, siekiant sumažinti dalelės nukeliautą kelią nusėdimo metu. Emulsija per centrinį vamzdį 1 tiekiama į apatinę rotoriaus dalį, iš kur plonais sluoksniais tarp jų paskirstoma per plokštelėse 2 esančias skylutes. Sunkesnis skystis, judantis plokščių paviršiumi, išcentrine jėga išmetamas į rotoriaus periferiją ir išleidžiamas per angą 3. Lengvesnis skystis juda į rotoriaus centrą ir pašalinamas per žiedinį kanalą 4.

Skylės dėkluose yra maždaug išilgai sunkesnių ir lengvesnių skysčių sąsajos. Kad skystis neatsiliktų nuo besisukančio rotoriaus, jame yra briaunos 5. Tam pačiam tikslui plokštėse yra iškyšos, kurios kartu fiksuoja atstumą tarp jų.

Plokštelių separatorių pavyzdys yra plačiai naudojami pieno separatoriai.

Šis neapibrėžtas pilkas cilindras yra pagrindinė Rusijos branduolinės pramonės grandis.

Žinoma, jis neatrodo labai reprezentatyviai, bet kai tik supranti jo paskirtį ir pažvelgi į technines charakteristikas, pradedi suprasti, kodėl valstybė kaip akies vyzdį saugo jos sukūrimo ir struktūros paslaptį.

Taip, pamiršau pristatyti: priešais jus yra dujų centrifuga urano izotopams VT-3F (n-oji karta) atskirti. Veikimo principas elementarus, kaip ir pieno separatoriaus, sunkus, veikiamas išcentrinės jėgos, yra atskirtas nuo šviesos. Taigi, kokia yra reikšmė ir išskirtinumas? Pirmiausia atsakykime į kitą klausimą – bet apskritai, kam atskirti uraną? Natūralus uranas, esantis tiesiai žemėje, yra dviejų izotopų: urano-238 ir urano-235 (ir 0,0054% U-234) kokteilis. Uranas-238 yra tik sunkus, pilkas metalas. Iš jo galite padaryti artilerijos sviedinį, na, arba ... raktų pakabuką.

Bet ką galima padaryti iš urano-235? Na, pirma, atominė bomba, antra, kuras atominėms elektrinėms. Ir čia pasiekiame pagrindinį klausimą – kaip atskirti šiuos du, beveik identiškus atomus, vieną nuo kito? Ne, tikrai, KAIP?! Beje: Urano atomo branduolio spindulys -1,5 10-8 cm.Kad urano atomai būtų įvaryti į technologinę grandinę, jis (uranas) turi būti paverstas dujine. Virinti nėra prasmės, užtenka uraną sujungti su fluoru ir gauti HFC urano heksafluoridą.

Jo gamybos technologija nėra labai sudėtinga ir brangi, todėl HFC gaunami ten, kur šis uranas kasamas. UF6 yra vienintelis labai lakus urano junginys (kaitinant iki 53°C, heksafluoridas (nuotraukoje) iš kieto pavidalo tampa dujiniu). Tada jis pumpuojamas į specialius konteinerius ir siunčiamas sodrinti.

Šiek tiek istorijos Pačioje branduolinių lenktynių pradžioje didžiausi mokslo protai – tiek SSRS, tiek JAV – įsisavino difuzinio atskyrimo idėją – urano perpylimą per sietą. Mažasis 235-asis izotopas praslys, o „storasis“ 238-asis įstrigs. O 1946 metais sovietinei pramonei pagaminti sietą su nano skylutėmis nebuvo pati sunkiausia užduotis.

Iš Izaoko Konstantinovičiaus Kikoino pranešimo Mokslo ir technikos taryboje prie Liaudies komisarų tarybos (pateikta išslaptintų medžiagų apie SSRS atominį projektą rinkinyje (Red. Ryabev)): Šiuo metu mes išmokome gaminti tinklelius su skylės apie 5/1000 mm, ty . 50 kartų didesnis už vidutinį laisvąjį molekulių kelią esant atmosferos slėgiui. Todėl dujų slėgis, kuriam esant tokiems tinkleliams atsiskirs izotopai, turi būti mažesnis nei 1/50 atmosferos slėgio. Praktiškai tikimės dirbti esant maždaug 0,01 atmosferos slėgiui, t.y. esant geroms vakuumo sąlygoms. Skaičiuojant matyti, kad norint gauti produktą, sodruotą iki 90% koncentracijos lengvuoju izotopu (tokios koncentracijos pakanka sprogmeniui gauti), kaskadoje reikia sujungti apie 2000 tokių pakopų.

Mūsų suprojektuotoje ir iš dalies pagamintoje mašinoje per parą numatoma pagaminti 75-100 g urano-235. Instaliaciją sudarys maždaug 80-100 „stulpelių“, kurių kiekvienoje bus po 20-25 žingsnius. Žemiau yra dokumentas – Berijos ataskaita Stalinui apie pirmojo branduolinio sprogimo rengimą. Žemiau yra nedidelė nuoroda į sukauptas branduolines medžiagas iki 1949 m. vasaros pradžios.

O dabar įsivaizduokite patys – 2000 didelių instaliacijų dėl kokių 100 gramų! Na, kur dėtis, bombų reikia. Ir jie pradėjo statyti gamyklas, ir ne tik gamyklas, bet ir ištisus miestus. Ir gerai, tik miestams, toms difuzinėms elektrinėms reikėjo tiek daug elektros, kad šalia teko statyti atskiras elektrines. Nuotraukoje – pirmoji pasaulyje K-25 urano dujų difuzijos sodrinimo gamykla Oak Ridge mieste (JAV). Statybos kainavo 500 milijonų dolerių.U formos pastato ilgis – apie pusę mylios.

SSRS gamyklos Nr. 813 pirmoji pakopa D-1 buvo skirta 140 gramų 92-93% urano-235 per dieną 2 kaskadoms iš 3100 identiškų atskyrimo pakopų. Gamybai buvo skirta nebaigta statyti orlaivių gamykla Verkh-Neyvinsko kaime, kuris yra 60 km nuo Sverdlovsko. Vėliau ji virto Sverdlovsko-44, o 813-oji gamykla (nuotraukoje) į Uralo elektrochemijos gamyklą – didžiausią pasaulyje atskiriamąją produkciją.

Ir nors difuzinio atskyrimo technologija, nors ir su dideliais technologiniais sunkumais, buvo derinama, idėja įvaldyti ekonomiškesnį išcentrinį procesą nepaliko darbotvarkės. Juk jei pavyks sukurti centrifugą, energijos sąnaudos sumažės nuo 20 iki 50 kartų! Kaip nustatoma centrifuga? Jis sutvarkytas daugiau nei elementariai ir atrodo kaip sena skalbimo mašina, veikianti „gręžimo / džiovinimo“ režimu. Sandariame korpuse yra besisukantis rotorius. Šis rotorius tiekiamas su dujomis (UF6).

Dėl išcentrinės jėgos, šimtus tūkstančių kartų didesnės už Žemės gravitacinį lauką, dujos pradeda skirstytis į „sunkiąją“ ir „lengvąją“ frakcijas. Lengvosios ir sunkiosios molekulės pradeda grupuotis skirtingose ​​rotoriaus zonose, bet ne centre ir išilgai perimetro, o viršuje ir apačioje. Taip nutinka dėl konvekcinių srovių – kaitinamas rotoriaus dangtis ir atsiranda atgalinis dujų srautas. Cilindro viršuje ir apačioje yra du maži vamzdeliai - įsiurbimas.

Išeikvotas mišinys patenka į apatinį vamzdelį, o mišinys, kuriame yra didesnė 235U atomų koncentracija, patenka į viršutinį vamzdelį. Šis mišinys patenka į kitą centrifugą ir taip toliau, kol urano 235 koncentracija pasiekia reikiamą reikšmę. Centrifugų grandinė vadinama kaskadu.

Techninės savybės. Na, pirma, sukimosi greitis - šiuolaikinėje centrifugų kartoje jis siekia 2000 aps./min (net nežinau, ką palyginti su ... 10 kartų greičiau nei turbina orlaivio variklyje)! Ir jis veikia be perstojo jau TRIJAS DEŠIMTMETUS! Tie. dabar centrifugos, kurios buvo įjungtos Brežnevu, sukasi kaskadomis! SSRS nebėra, bet jie vis sukasi ir sukasi. Nesunku suskaičiuoti, kad per savo darbo ciklą rotorius padaro 2 000 000 000 000 (du trilijonus) apsisukimų. Ir koks guolis gali tai atlaikyti?

Taip, jokios! Nėra guolių. Pats rotorius yra įprastas viršus, apačioje yra tvirta adata, paremta ant korundo atraminio guolio, o viršutinis galas kabo vakuume, laikomas elektromagnetinio lauko. Adata irgi ne paprasta, iš paprastos vielos fortepijono stygoms, sukietinta labai gudriai (kas - GT). Nesunku įsivaizduoti, kad esant tokiam siautulingam sukimosi greičiui, pati centrifuga turi būti ne tik patvari, bet ir itin stipri.

Akademikas Iosifas Fridlyanderis prisimena: „Tris kartus jie galėjo būti nušauti. Kartą, kai jau buvome gavę Lenino premiją, įvyko didelė avarija, centrifugos dangtis nuskriejo. Gabalai išsibarstę, sunaikintos kitos centrifugos. Pakilo radioaktyvus debesis. Teko sustabdyti visą liniją – kilometrą instaliacijų! Sredmaše centrifugoms vadovavo generolas Zverevas, prieš atominį projektą jis dirbo Berijos departamente.

Generolas susirinkime pasakė:„Situacija kritinė. Šalies gynybai iškilo grėsmė. Jei situacijos greitai nepataisysime, jums pasikartos 37 metai. Ir iškart posėdis buvo uždarytas. Tada mes sugalvojome visiškai naują technologiją su visiškai izotropine vienoda dangčių struktūra, tačiau reikėjo labai sudėtingų įrengimų. Nuo tada šie viršeliai buvo gaminami. Daugiau bėdų nebuvo. Rusijoje yra 3 sodrinimo gamyklos, daug šimtų tūkstančių centrifugų.

Nuotraukoje: pirmosios kartos centrifugų bandymai

Rotoriaus korpusai iš pradžių taip pat buvo metaliniai, kol juos pakeitė ... anglies pluoštas. Lengvas ir itin atsparus plyšimui, tai ideali medžiaga besisukančiam cilindrui.

UEIP generalinis direktorius (2009–2012 m.) Aleksandras Kurkinas primena:„Tai pasidarė juokinga. Bandydamas ir bandydamas naujos, labiau „besisukančios“ kartos centrifugas, vienas iš darbuotojų nelaukė, kol rotorius visiškai sustos, atjungė jį nuo kaskados ir nusprendė perkelti ant stovo ant rankų. Tačiau užuot judėjęs į priekį, kad ir kaip stipriai priešinosi, jis apkabino šį cilindrą ir pradėjo judėti atgal. Taigi savo akimis pamatėme, kad žemė sukasi, o giroskopas yra didžiulė jėga.

Kas išrado?

O, tai paslaptis, apimta paslapčių ir apgaubta neaiškumų. Čia yra vokiečių paimti fizikai, CŽV, SMERSH pareigūnai ir net numuštas šnipas pilotas Powersas. Apskritai dujų centrifugos veikimo principas buvo aprašytas XIX amžiaus pabaigoje. Dar Atominio projekto aušroje Kirovo gamyklos Specialiojo projektavimo biuro inžinierius Viktoras Sergejevas pasiūlė išcentrinį atskyrimo metodą, tačiau iš pradžių kolegos jo idėjai nepritarė. Tuo pat metu mokslininkai iš nugalėtos Vokietijos kovojo dėl atskyrimo centrifugos sukūrimo specialiame NII-5 Sukhumi: daktaras Maxas Steenbeckas, dirbęs Hitleriui vadovaujant vyriausiuoju Siemens inžinieriumi, ir Gernot Zippe, buvęs Luftwaffe mechanikas. , Vienos universiteto absolventas. Iš viso grupėje buvo apie 300 „eksportuotų“ fizikų.

Aleksejus Kalitejevskis, valstybinės korporacijos „Rosatom“ CJSC „Centrotech-SPb“ generalinis direktorius, primena:„Mūsų ekspertai padarė išvadą, kad vokiška centrifuga yra visiškai netinkama pramoninei gamybai. Steenbeck aparate nebuvo iš dalies prisodrinto produkto perkėlimo į kitą etapą sistemos. Buvo pasiūlyta atvėsinti dangčio galus ir užšaldyti dujas, o tada jas atšaldyti, surinkti ir įdėti į kitą centrifugą. Tai yra, schema neveikia. Tačiau projektas turėjo labai įdomių ir neįprastų techninių sprendimų. Šie „įdomūs ir neįprasti sprendimai“ buvo derinami su sovietų mokslininkų gautais rezultatais, ypač su Viktoro Sergejevo pasiūlymais. Santykinai kalbant, mūsų kompaktiška centrifuga yra trečdalis vokiečių minties vaisius ir du trečdaliai sovietinės minties. Beje, kai Sergejevas atvyko į Abchaziją ir išsakė savo mintis tam pačiam Steenbeckui ir Zippei apie urano parinkimą, Steenbeckas ir Zippe atmetė jas kaip neįgyvendinamas. Taigi ką Sergejevas sugalvojo.

O Sergejevo pasiūlymas buvo sukurti Pito vamzdžių pavidalo dujų mėginių ėmimo įrenginius. Tačiau daktaras Steenbeckas, kuris, kaip jis tikėjo, šia tema suvalgė dantis, buvo kategoriškas: „Jie sulėtins srautą, sukels turbulenciją ir nebus atsiskyrimo!

Po daugelio metų, dirbdamas su savo memuarais, jis gailėsis:„Idėja verta mūsų! Bet man tai neatėjo į galvą...“ Vėliau, būdamas už SSRS ribų, Steenbeckas su centrifugomis nebeužsiėmė. Tačiau Gerontas Zippe, prieš išvykdamas į Vokietiją, turėjo galimybę susipažinti su Sergejevo centrifugos prototipu ir genialiai paprastu jos veikimo principu. Kartą Vakaruose „gudrus Zippe“, kaip dažnai buvo vadinamas, savo vardu užpatentavo centrifugos konstrukciją (1957 m. patentas Nr. 1071597, laukiamas 13 šalių). 1957 m., persikėlęs į JAV, Zippe ten pastatė veikiančią instaliaciją, atkuriančią Sergejevo prototipą iš atminties. Ir pavadino, atiduokime duoklę, „rusiška centrifuga“ (nuotr.).

Beje, Rusijos inžinerija pasirodė daugeliu kitų atvejų. Pavyzdys yra elementarus avarinis uždarymo vožtuvas. Nėra jutiklių, detektorių ir elektroninių grandinių. Yra tik samovarinis maišytuvas, kuris savo žiedlapiu liečia kaskados rėmą. Jei kas nors negerai ir centrifuga pakeičia savo padėtį erdvėje, ji tiesiog pasisuka ir uždaro įleidimo liniją. Tai tarsi pokštas apie amerikietišką rašiklį ir rusišką pieštuką kosmose.

Mūsų dienos Šią savaitę šių eilučių autorius dalyvavo reikšmingame įvykyje – pagal HEU-LEU sutartį JAV Energetikos departamento Rusijos stebėtojų biuro uždarymas. Šis susitarimas (labai prisodrintas uranas, mažai prisodrintas uranas) buvo ir tebėra didžiausias branduolinės energetikos susitarimas tarp Rusijos ir Amerikos. Pagal sutarties sąlygas Rusijos branduolinės energetikos mokslininkai perdirbo 500 tonų mūsų ginklams tinkamo (90%) urano į kurą (4%) HFC, skirtą Amerikos atominėms elektrinėms. 1993-2009 metų pajamos siekė 8,8 milijardo JAV dolerių. Tai buvo logiška mūsų branduolinių mokslininkų technologinio proveržio izotopų atskyrimo srityje, padaryto pokario metais, rezultatas. Nuotraukoje: dujų centrifugų kaskados vienoje iš UEIP dirbtuvių. Čia jų yra apie 100 000.

Centrifugų dėka gavome tūkstančius tonų palyginti pigios tiek karinės, tiek komercinės prekės. Branduolinė pramonė, viena iš nedaugelio likusių (karinė aviacija, kosmosas), kurioje Rusija turi neabejotiną pranašumą. Vien tik užsienio užsakymais dešimčiai metų į priekį (nuo 2013 m. iki 2022 m.), „Rosatom“ portfelis, neįskaitant HEU-LEU sutarties, siekia 69,3 mlrd. 2011 metais viršijo 50 mlrd... Nuotraukoje konteinerių su HFC sandėlis UEIP.

Centrifugos yra mašinos, naudojamos laboratorijose, medicinos įstaigose ir gamyklose, skirtos atskirti suspenduotą medžiagą nuo terpės, kurioje jos maišomos.

Tai daroma labai greitai sukant uždaras mišinio talpyklas aplink fiksuotą centrinį tašką.

Šio judesio sukuriama išcentrinė jėga priverčia tankesnę medžiagą suspensijoje prie konteinerio sienelių, efektyviai atskirdama ją nuo tirpalo. Šie įtaisai naudojami kietosioms medžiagoms atskirti nuo skystos suspensijos terpės; pavyzdžiui, jie yra svarbi medicininė priemonė plazmai atskirti nuo kraujo mėginių.

Straipsnio žymės:

• centrifuga;
• centrifugos mašina;
• medicininė centrifuga;
• centrifugos rotorius;
• filtro centrifuga;
• plazmoliftingo centrifuga;
• centrifugos laboratorinės medicinos;
• centrifugos greitis;

Kaip veikia centrifugos?

Pagrindinis centrifugos principas yra išcentrinė jėga. Jei pusiau pilnas vandens kibiras greitai sukasi ratu, virš galvos ir atgal į žemę, kibiro sukimosi sukuriama išcentrinė jėga priverčia vandenį judėti dugno link. Būtent tai išlaiko vandenį kibire net tada, kai jis apverstas.

Dauguma centrifugų naudoja šią jėgą panašiai ir susideda iš korpuso su dangčiu ir varomo centrinio rotoriaus. Rotoriaus perimetru yra daugybė skylių, į kurias dedami indai, dažniausiai mėgintuvėliai su tirpalu. Uždarius mašinos dangtį ir įjungus centrifugą, rotorius sukasi dideliu greičiu. Kaip ir eksperimento su kibiru atveju, išcentrinė jėga priverčia bet kokią tirpale esančią medžiagą, kuri yra tankesnė už skystį, prispaudžiama prie išorinių vamzdelių sienelių ir proceso metu ją atskiria nuo skysčio.

Kai centrifuga baigia savo ciklą, ji palaipsniui lėtėja ir sustoja, kad būtų išvengta turbulencijos, dėl kurios tirpalas gali vėl maišytis. Šis uždelsimo laikotarpis taip pat leidžia visai atskirtai medžiagai nukristi link vamzdžio dugno. Rotoriui sustojus, vamzdelį galima išimti ir mėginius apdoroti.

Kai kuriais atvejais centrifugos viename gale gali būti ekranas, leidžiantis skysčiams praeiti, o kietosios medžiagos lieka įstrigusios mėgintuvėlyje. Kiti gali laikyti vamzdžius fiksuotu kampu arba leisti jiems nukreipti besisukant. Mėgintuvėlio padėtis ir centrifugos sukimosi greitis gali skirtis priklausomai nuo atskiriamo tirpalo tipo.

Tankio padalijimas

Taigi bet koks suspenduotų medžiagų kiekis gali būti atskirtas nuo suspensijos. Kiekviena skirtinga medžiaga išsiskirs tankio tvarka ir sustabdžius mašiną vamzdžio apačioje susidarys skirtingi sluoksniai. Tai žinoma kaip sedimentacijos principas. Pavyzdžiui, kraujo mėginys, patalpintas į centrifugą tinkamo ciklo ilgiui, visiškai suyra, sunkesni kraujo kūneliai kaupiasi apačioje ir lengvesnė kraujo plazma viršuje. Tai ypač naudinga identifikuojant visus nežinomų sprendimų komponentus.

Kitos paskirties

Centrifuginiai prietaisai naudojami ne tik laboratorijose; jie mato plačiai naudojamą nuotekų tvarkymo, naftos pramonės ir net cukraus bei pieno perdirbimo srityse. Paprastai medicinos ir mokslo laboratorinės centrifugos yra nedideli staliniai prietaisai. Kita vertus, pramoninės mašinos, naudojamos magnetito srutoms atskirti nuo technologinio vandens anglies gamykloje, gali būti labai didelės.

Urano sodrinimo procese naudojamose dujų centrifugose yra specialiai suprojektuoti konteineriai, kuriuose yra strategiškai išdėstytas vidinis kaušas. Sukant, šis samtelis surenka norimą urano-235 izotopą, o sunkesnis 238 izotopas kaupiasi ant konteinerio sienelių. Tačiau tai yra daug ilgesnis procesas nei skystų srutų atskyrimas, dažnai reikalaujantis kelių tūkstančių ciklų.

Didelės centrifugos taip pat naudojamos, kad kontroliuojamoje aplinkoje žmonės veiktų ekstremaliomis jėgomis. Tokios didelės mašinos sukuriama išorinė jėga gali būti naudojama imituoti milžiniškas gravitacines jėgas (G jėgas), kurias gali patirti astronautas ar naikintuvo pilotas, skrisdamas labai dideliu greičiu. Geotechninis modeliavimas yra dar viena sritis, kurioje centrifugos naudojamos gravitacijos įtempiams modeliuoti prototipuose.

Kaip nusipirkti laboratorinę centrifugą?

Centrifuga naudojama įvairiose pramonės šakose, o įvairių tipų pasirinkimas yra gana didelis, todėl nusipirkti gali būti labai sunku. Norėdami pasirinkti tinkamą įrenginį, pirkėjai raginami nustatyti konkrečius naudojimo būdus, kuriuose jiems reikia centrifugos, kuri paprastai diktuoja pramonės, kurioje asmuo dirba, veiklą. Tai nustačius, naudotojas turi ištirti įvairius modelius ir funkcijas, kad nustatytų konkrečiam darbui tinkamą centrifugą.Centrifugos dažniausiai reikalingos medicinoje ir laboratorijose. Šiuos prietaisus galima įsigyti daugelyje medicinos ir laboratorijų parduotuvių. Medicinos ir laboratorijų parduotuvių vis sunkiau rasti fizine forma (ne internete), daugelis jų jau egzistuoja TIK internete. Deja, internetinė parduotuvė turi savo privalumų ir trūkumų. Privalumas yra platus armatūros ir funkcijų pasirinkimas, kurį galima peržiūrėti ir palyginti, tačiau trūkumas yra tas, kad vartotojas negali matyti ir tiksliai žinoti, ką perka, kol prekė neatkeliaus.

Įvairių tipų centrifugų apžvalga padės suprasti šią problemą.

Laboratorinės centrifugos veikimo principas

Centrifugos sukasi objektus aplink centrinę fiksuotą ašį, dažniausiai dideliu greičiu. Šis didelio greičio posūkis veikia objektus, padidindamas gravitaciją dėl įcentrinio pagreičio. Dėl to tankesnės medžiagos konteinerių viduje išoriniame krašte nutolsta toliau nuo sukimosi ašies, o lengvesnės – arčiau sukimosi ašies. Dėl šio veiksmo centrifugos pagreitina nusėdimo laiką.

Centrifugų naudojimo sritys laboratorijoje

Centrifugos turi daug pritaikymų ir puikiai veikia įvairiose srityse, įskaitant skysčių atskyrimą.

Laboratorinė centrifuga

Centrifugų laboratorija yra moksle naudojamas prietaisas suspensijoms atskirti pagal tankį. Tankesnės dalelės išsiskiria ir migruoja į vamzdelio apačią, o lengvesnės dalelės juda į viršų. Aparatas yra apvalios formos ir turi angas, į kurias galima įkišti mėgintuvėlius. Prieš įjungiant, dangtelis uždengia mašinos viršų, o po to jį variklis gali sukti labai dideliu greičiu.

Jei kas nors nori jį atskirti į komponentus – raudonuosius kraujo kūnelius, baltuosius kraujo kūnelius, trombocitus ir plazmą, jie naudoja centrifugą. Plazma plūduriuos viršuje, nes jos tankis yra mažiausias. Be to, plazma gali būti naudojama organelėms atskirti nuo ląstelių ir nukleino rūgštims izoliuoti. Štai keletas pavyzdžių, kaip galima naudoti centrifugą.

Dauguma šiandien naudojamų centrifugų yra skirtos medicinos ir laboratorijų reikmėms. Kaip jau minėta, šie įrenginiai atskiria medžiagas, suspenduotas skystuose mišiniuose. Medicinos srityje dažniausiai naudojamas plazmos atskyrimas nuo raudonųjų kraujo kūnelių. Plazma yra daug lengvesnė už eritrocitus, o dėl centripetalinio pagreičio eritrocitai nusėda vamzdelio apačioje, o plazma kyla į viršų. Medicinos srityje dažniausiai naudojamos ultracentrifugos ir hematokrito centrifugos.

Ultracentrifugos naudojamos molekulinės biologijos, biochemijos ir polimerų srityse ir yra skirtos sukti rotorių itin dideliu greičiu. Hematokrito centrifugos yra specializuotos centrifugos, leidžiančios tyrėjui išmatuoti raudonųjų kraujo kūnelių skaičių visame kraujyje.

Grožio salonų centrifugos

Kitos laboratorijos, pavyzdžiui, kosmetikos laboratorijos, naudoja centrifugas, kad atskirtų sudedamųjų cheminių medžiagų elementus, kad sukurtų įvairius losjonus, kremus ir kitus grožio produktus.

Centrifugos kalnakasybos pramonei

Kasybos pramonė naudoja dideles sunkias mašinas, vadinamas horizontaliomis centrifugomis, kad atskirtų auksą ir kitus sunkiuosius mineralus, suspenduotus vandenyje. Horizontalios centrifugos naudojamos kitose pramonės šakose, siekiant išgauti medžiagas iš vandens, naudojamo mašinoms valyti arba vėsinti.

Centrifugos aviacijos ir kosmoso pramonėje

Kai kurios didžiausios centrifugos naudojamos aviacijos ir kosmoso pramonėje. Daugelis žmonių juos žino kaip „G-Force Boosters“, kurie išbando astronautų ir pilotų ištvermę didelėms g jėgoms, viršgarsiniam skrydžiui ir išėjimui į kosmosą, o vėliau – atsigauti po žemės atmosferos. Tačiau aviacijos ir kosmoso pramonė šias dideles centrifugas naudoja kitiems tikslams, įskaitant medžiagų ir įrangos patvarumo bandymus tomis pačiomis sąlygomis.

Centrifugos branduolinėje pramonėje

Branduolinio sodrinimo pramonėje naudojamos dujų centrifugos. Šios centrifugos veikia tuo pačiu principu, tačiau atskiria izotopus nuo šeimininko dujų. Dažniausias dujų centrifugų panaudojimas yra urano sodrinimas energijos gamybai ir, kiek mažesniu mastu, ginklų sodrinimas.

Pramoninės paskirties centrifugos

Ekrano centrifugos yra vienos iš labiausiai paplitusių pramoninių centrifugų. Šiose centrifugose yra metalinis arba plastikinis tinklelis, kurio išoriniame krašte yra skylės. Kai rotorius sukasi, į skylutes patenka tik tam tikro dydžio dalelės, kurios sulaiko dideles daleles ekrane. Kai kuriose sieto centrifugose yra keli sietai, todėl dalelės atskiriamos į skirtingus storio lygius.

Buitinės technikos centrifugos

Įprastas centrifugų naudojimas buitiniuose prietaisuose, skalbimo mašinos yra pramoninės centrifugos. Kai apkrova yra sukimosi cikle, centripetalinė jėga stumia vandenį ir drabužius link išorinio ekrano krašto. Drabužiai bus įstrigę ekrane (būgno sienelėse), bet vanduo gali prasiskverbti (pro skylutes). Tai leidžia drabužiui pasiekti tam tikrą sausumo lygį prieš įdedant į džiovyklę galutiniam džiovinimui.

Centrifugų palyginimas

Ne visos centrifugos yra to paties tipo ir yra vienodos. Reikia atsižvelgti į du pagrindinius veiksnius: sukimosi greitį ir rotoriaus konstrukciją.

Sukimosi greitis

Palyginti centrifugas gali būti lengva ir sudėtinga. Nustačius reikalingos centrifugos tipą, klientas gali pradėti lyginti įvairias modelių specifikacijas. Vienas iš svarbiausių aspektų yra nustatyti, kokio greičio reikia taikant, kurioje bus naudojama centrifuga, nes naudojant skirtingą greitį naudojant tas pačias medžiagas galima gauti skirtingus rezultatus.

Tačiau sukimasis per minutę arba RPM nėra vienintelis veiksnys, į kurį reikia atsižvelgti lyginant panašias centrifugas. Taip yra todėl, kad, atsižvelgiant į talpyklų sukimosi kampą, turiniui su skirtingu sukimosi greičiu gali būti taikomos skirtingos įcentrinės jėgos vertės.

Rotoriaus konstrukcija

Svarbus ir centrifugoje naudojamo rotoriaus kampas. Daugelis centrifugų, skirtų naudoti laboratorijoje, turi keičiamus rotorius, todėl vieną centrifugą galima naudoti įvairiems tikslams. Kai kurios centrifugos komplektuojamos su atsarginiu rotoriumi, kuris yra dažniausiai naudojamas, o kai kurios – išvis be rotoriaus, todėl pirkėjas, pirkdamas centrifugas, turėtų atidžiai perskaityti prekių aprašymus.

Klientui nėra nieko labiau apmaudu, kaip prarasti laiką, kad nusipirktų centrifugą, kurios negalima naudoti dėl rotoriaus trūkumo. Jei jūsų įsigytoje centrifugoje nėra rotoriaus, tam tikrai paskirčiai skirtą rotorių reikia įsigyti atskirai.

Rotoriaus kampai ir perforacijos

Rotoriuose yra tolygiai išdėstytos skylės aplink centrinį veleną, kad būtų galima tinkamai paskirstyti apkrovą. Į šias skylutes įkišti specialūs plastikiniai, stikliniai ar metaliniai vamzdeliai, skirti naudoti centrifugose. Rotoriai būna įvairaus galingumo ir dizaino. Naudotojas turi naudoti konkrečiam rotoriui tinkamas eksploatacines medžiagas, kad būtų galima tinkamai pritaikyti.

Įprastos rotorių kategorijos yra fiksuoto kampo ir pasukami rotoriai. Fiksuoto kampo rotoriai turi specialias angas kampuose, kad būtų galima atskirti taikinius. Sukamieji rotoriai leidžia talpas pastatyti vertikaliai ir pasukti į horizontalią padėtį dėl centripetalinės jėgos.

Eksploatacinių medžiagų svarstymas

Kitas dalykas, į kurį reikia atsižvelgti naudojant ir perkant centrifugas, yra būtinos eksploatacinės medžiagos. Pasirinkus centrifugą ir identifikavus bei sumontavus tinkamą rotorių, toliau reikia atsižvelgti į centrifugoje naudojamą talpyklą. Iki praėjusio šimtmečio centrifugose dažniausiai naudojamas indas buvo stiklas.

Tačiau, jei pažeidžiamas paviršiaus vientisumas, stikliniai buteliukai gali įtrūkti arba suskilti spaudžiant. Dėl šios priežasties plastikinės taros naudojimas didėja, nors stiklas vis dar naudojamas. Plastiko trūkumas yra tas, kad visas plastikas yra šiek tiek porėtas, todėl stiklas vis dar naudojamas daugelyje medicinos sričių.

Kaip nusipirkti centrifugą?

Specializuotos internetinės parduotuvės gali būti puikus šaltinis centrifugoms įsigyti. Tačiau daugelis gaminių yra centrifugų tipai, kurie netinka įprastiniam naudojimui laboratorijoje. Dėl to gali susiklostyti situacija, kai pirkėjas turi žiūrėti į centrifugą, priskiriamą būtent verslui ir pramonei centrifugoms.

Šioje kategorijoje yra konkretesnių subkategorijų, o sveikatos priežiūros sektorius yra geriausia vieta ieškoti laboratorinių centrifugų. Šis skyrius, kaip taisyklė, yra padalintas dar daugiau, kad būtų galima atlikti tikslesnę paiešką. Pirmoji subkategorija, laboratorinė įranga, turi skyrių Centrifugos ir dalys su tam tikra centrifugų zona. Ši paskutinė kategorija yra turbūt geriausia vieta rasti centrifugas, tinkamas naudoti laboratorijoje.

Eksploatacinės medžiagos turi panašų kategorinį medį, kuriame reikia ieškoti. Kategorijoje „Verslas ir pramonė“ eikite į „Sveikatos priežiūra“, „Laboratorijos ir gyvosios gamtos mokslai“, tada „Laboratorijos reikmenys“. Šioje srityje yra papildomų subkategorijų, skirtų tam tikroms reikmenų rūšims, įskaitant vienkartinius, plastikus, laboratorinius stiklinius indus, pipetes, vamzdžius, vožtuvus ir jungiamąsias detales bei kitas medžiagas.

Laboratorinės centrifugos santrauka

Centrifugos yra gana paprastos mašinos, tačiau jas labai sunku nusipirkti internetu. Deja, dėl mažėjančio fizikos laboratorijų parduotuvių skaičiaus internetinės centrifugų parduotuvės tampa vis reikalingesnės. Todėl lyginamosios informacijos tyrimas ir kaupimas perkant centrifugas tapo kaip niekad svarbus.

Pirmas pirkėjo žingsnis yra nustatyti reikalingos centrifugos tipą, kurį dažnai lemia pramonė, kurioje centrifuga bus naudojama. Tada klientas kviečiamas ištirti ir palyginti įvairias šių centrifugų programas bei funkcijas ir nuspręsti, kas jums tinka. Galiausiai centrifugų pirkimas internetu tampa paprastas bet kokio tipo internetinėje parduotuvėje ir aukciono svetainėje.

Visuose tyrimų medicinos centruose ir gerose ligoninėse įrengtos laboratorijos. Čia darbuotojai tiria pacientų analizes, sugalvoja ką nors naujo farmakologijos srityje, tiria tam tikras ligas. Be laboratorinių tyrimų būtų neįmanoma ištirti naujų negalavimų ir su jais kovoti.

Kiekviena laboratorija turi skirtingą įrangą. O laboratorinė centrifuga – prietaisas, be kurio neapsieina.

Kas yra laboratorinė medicininė centrifuga?

Bet kuri laboratorija gali visiškai dirbti tik tada, kai turi optimalų įrankių ir instrumentų rinkinį, paruoštą nuolatiniam naudojimui. Laboratorinė centrifuga – prietaisas, kasdien naudojamas medicinos ir mokslo praktikoje. Pagrindinis šio prietaiso uždavinys – naudojant išcentrinę jėgą atskirti medžiagas pagal tankį ir konsistenciją. Taigi didžiausią savitąjį svorį turinčios medžiagos dedamos į periferiją, o frakcijos, turinčios mažiausią savitąjį svorį, priartėja prie sukimosi ašies.

Mokslinėje ir medicinos praktikoje gana įprasta įvairius skysčius atskirti į frakcijas naudojant laboratorines medicinines centrifugas. Skystis dedamas į specialų indą, o įjungus įrenginį centrifuga labai greitai pradeda suktis aplink savo ašį. Dėl to susidaro vienarūšiai elementai - pradinio skysčio komponentai.

Kas yra centrifugavimas?

Centrifugavimas – tai centrifugos veikimas. Jis pagrįstas fizikos dėsniu apie išcentrinę jėgą ir leidžia kuo greičiau suskaidyti skysčius į komponentus, o tai neįmanoma, pavyzdžiui, nusodinant, filtruojant ar spaudžiant. Kuo didesnis rotoriaus greitis ir didesnis jo apsisukimų intensyvumas, tuo prietaisas veikia efektyviau.

Laboratorinės centrifugos su šaldymu arba be jo klasifikuojamos:

• Mažo greičio įrenginiams, kuriuose rotoriaus dažnis yra 25 000 aps./min.
• Didelio greičio agregatai, kurių sukimosi greitis yra 40 000 aps./min.
• Itin didelės spartos centrifugos, kuriose rotoriaus greitis viršija 40 000 aps./min.

Kokias medžiagas galima atskirti į daleles naudojant centrifugą?

Šis prietaisas skirtas atskirti tokius biologinius skysčius kaip kraujas, šlapimas, limfa, motinos pienas. Šios medžiagos yra nevienalytės ir tiriant sergančio žmogaus analizes, negalima išvengti lengvo jų atskyrimo naudojant laboratorinę centrifugą.

Žinoma, dažniausiai tiriamas žmogaus kraujas. Specialių centrifugų pagalba galima paruošti kraujo produktus, gauti perpylimui tinkamą kraujo serumą ir dar daugiau.

Be to, šis įrenginys skirtas ne tik skystoms medžiagoms atskirti į komponentus, bet ir kietosioms frakcijoms atskirti nuo skysčių. Skysčiai, kuriuose yra įvairaus stiprumo dalelių, lengvai paskirstomi į komponentus naudojant laboratorinę centrifugą. Tai gali būti ne tik kraujas ar limfa, bet ir įvairios suspensijos.

Įrangos dizaino ypatybės

Aukščiau pateikta įranga yra būgnas su skirtingo skersmens skylėmis. Būtent juose skirtingais kampais įrengiami mėgintuvėliai su tiriamosiomis medžiagomis. Gana galingas centrifuginis variklis ir sandarus dangtelis užtikrina kokybišką ir visavertį įrenginio veikimą.

Pagrindinis centrifugų skirtumas yra konstrukcija. Jis gali būti skirtingas ir priklauso nuo to, kokiu tikslu ši įranga bus naudojama ateityje.

Pagrindiniai prietaiso elementai

Šiuolaikinės laboratorinėje ir medicinos praktikoje naudojamos centrifugos aprūpintos daugybe naudingų funkcijų, tokių kaip laikmatis, keičiami purkštukai, prietaiso sukimosi greičio reguliatorius ir kt. Tačiau pagrindiniai elementai nesikeičia ir yra šie:

• Prietaiso korpusas ir sandarus dangtelis.
• Speciali darbo kamera, kurioje dedami mėgintuvėliai.
• Rotorius.
• Variklis.
• Nuotolinio valdymo pultas.
• Maitinimo šaltinis.

Brangesniuose modeliuose gali būti įrengtas ekranas, jutikliai, detektorius, aušinimo sistema, automatinis dangčio užraktas ir kt.

Tradiciškai korpuso ir hermetiško dangčio gamybai gamintojai naudoja nerūdijantį plieną, polipropileną, aliuminį, įvairius metalų lydinius. Tai užtikrina įrangos ilgaamžiškumą. Daugelis šios įrangos gamyboje naudojamų medžiagų yra atsparios agresyviai aplinkai.

Suvestinė klasifikacija

Laboratorinės ir medicininės centrifugos turi savo klasifikaciją. Todėl prieš perkant šį įrenginį būtina su juo susipažinti.

Pagal įrenginio tipą jie skirstomi į bendruosius laboratorinius, hematocidinius ir įrenginius su aušinimo sistema. Pirmojo tipo centrifugos yra populiariausios ir plačiausiai paplitusios. Antrasis skirtas kraujo tyrimams atlikti. Dar kiti leidžia bandomąją medžiagą atvėsinti analizės metu.

Prietaisai taip pat klasifikuojami pagal darbo reikmenų tipą ir tūrį. Tai gali būti: mikrocentrifugos (stalinės), mažo tūrio vienetai, didelio tūrio centrifugos, grindų variantai, universalios centrifugos.

Nepamirškite apie laboratorinės centrifugos funkcijas. Yra mašinos su mažu sukimosi greičiu, greitaeigiai įrenginiai, keletą funkcijų turinčios centrifugos, taip pat ultracentrifugos.

Kaip išsirinkti centrifugą?

Renkantis centrifugą laboratoriniams ir medicininiams tyrimams, reikia atsižvelgti į keletą veiksnių.

Visų pirma, būtina nuspręsti, kokios analizės bus atliekamos naudojant šią įrangą. Biochemijos, hematologijos, imunochemijos, citologijos srityse naudojami skirtingi prietaisai su skirtingomis techninėmis charakteristikomis ir darbo režimais.

Be to, turite nustatyti būsimų tyrimų apimtį ir kokias šaltinių medžiagas ketinate naudoti. Bus naudinga atsižvelgti į saugos reikalavimus. Jei planuojate tirti nedidelius medžiagų kiekius, šiems tikslams pakaks mikrocentrifugos.

Mažai ar mobiliai laboratorijai nereikia pirkti didelių gabaritų įrangos, nes tokiu atveju tyrimų kiekis bus nedidelis. Paprastai didelėse centrifugose yra daugybė papildomų funkcijų, kurios greičiausiai nebus naudojamos. Nereikia permokėti. Kompaktiška laboratorinė centrifuga ant stalo yra idealus sprendimas šioje situacijoje.

Kadangi jo dydis yra mažas, jis netrukdys kitai tyrimų veiklai. Jai labai paprasta ir lengva tiekti maitinimą (jungiasi prie įprasto lizdo).

Į kokius techninius parametrus atkreipti dėmesį renkantis įrenginį?

Jei nuspręsite įsigyti centrifugą aukštos kokybės laboratoriniams ir moksliniams tyrimams, pirmiausia atkreipkite dėmesį ne į rotoriaus sukimosi greitį. Paprastai rotoriaus greitis daugumoje laboratorinio tipo įrenginių, pavyzdžiui, laboratorinėje centrifugoje TsLMN R-10-02 ir kituose, neviršija 3000 aps./min (jei kalbame apie stalinius modelius). Praktika parodė, kad šiandien labiausiai paklausos centrifugos, kurių greitis yra 4000 apsisukimų, nes šios vertės pakanka laboratorinėms sąlygoms.

Rotoriaus tipas gali būti horizontalus arba kampinis.

Sužinokite, kiek mėgintuvėlių įdėta į vieną įrenginio skirtuką. Nurodykite leistiną mėgintuvėlių tūrį.

Atsižvelgdami į aukščiau pateiktas specifikacijas, galite pasirinkti geriausią įrenginį už gerą kainą. Vienetų kaina paprastai svyruoja nuo 18 iki 270 tūkstančių rublių.

Kur dar naudojami šie vienetai?

Laboratorinių centrifugų gamintojai stengėsi jas paversti daugiafunkcėmis ir kiekvienais metais išleidžia vis pažangesnius modelius. Šis įrenginys yra nepakeičiamas asistentas medicinos, chemijos, eksperimentinėse ir net pramoninėse laboratorijose. Tai leidžia tiksliai ištirti įvairias medžiagų sudėtis.

Naftos pramonėje tokie prietaisai naudojami tiriant angliavandenilius, taip pat stebint kelio dangos kokybę. Centrifugos taip pat naudojamos rūdai apdoroti ir skalbyklių gamyboje.

Žemės ūkio sektoriuje centrifugos naudojamos efektyviai valyti grūdus, išgauti medų iš korių, atskirti riebalus nuo pieno.

Be centrifugos fizikoje tiesiog neįmanoma išsiversti be izotopų dalijimosi.

Centrifugos gali būti su vertikaliu ir horizontaliu veleno ir būgno išdėstymu, su pertrūkiais (suspensijos tiekimas ir nuosėdų išleidimas atliekamas periodiškai), pusiau nepertraukiamo (suspensija tiekiama nuolat, o nuosėdos išleidžiama periodiškai) ir nepertraukiamo veikimo (pakabos padavimas ir nuosėdų išleidimas vykdomas nuolat).

Partijos nusodinimo centrifuga su rankiniu dumblo išleidimu (7.6 pav.) susideda iš būgno, sumontuoto ant besisukančio veleno ir įdėto į korpusą. Veikiant išcentrinei jėgai, atsirandančiai būgno sukimosi metu, kietos dalelės nusėda ištisinio nuosėdų sluoksnio pavidalu ant būgno sienelės, o nuskaidrintas skystis perpila į korpusą ir pašalinamas per antgalį. esantis žemiau. Proceso pabaigoje nuosėdos iškraunamos iš centrifugos.

Procesas nusodinimo centrifugoje susideda iš suspensijos atskyrimo (nusodinimo) ir dumblo presavimo arba sutankinimo.

Nepertraukiamo nusodinimo horizontalios centrifugos su sraigtiniu dumblo išleidimu (NOGSh) naudojamos krakmolo pramonėje koncentruotoms krakmolo nuosėdoms gauti ir kitose pramonės šakose.

Centrifuga susideda iš rotoriaus ir vidinio sraigtinio įtaiso, įtaisyto korpuse. Srutos tiekiamos per centrinį vamzdelį į tuščiavidurį sraigtinį veleną. Šio vamzdžio išleidimo angoje varžto viduje pakaba paskirstoma rotoriaus ertmėje, veikiant išcentrinei jėgai.

Rotorius sukasi korpuse tuščiaviduriuose kaiščiuose. Sraigtas sukasi sraigtuose, esančiuose rotoriaus gembių viduje. Veikiant išcentrinei jėgai, į rotoriaus sieneles išmetamos kietos dalelės, o skystis sudaro vidinį žiedą, kurio storį lemia išleidimo angų padėtis rotoriaus gale. Susidariusios nuosėdos juda dėl sraigto sukimosi greičio vėlavimo nuo rotoriaus sukimosi greičio iki rotoriaus angų, per kurias jos išleidžiamos į kamerą. 6 ir išimti iš centrifugos.

Judant išilgai rotoriaus, nuosėdos sutankinamos. Jei reikia, galima nuplauti.

Filtruoti centrifugos periodinis ir nuolatinis veikimas pagal šachtos vietą skirstomi į vertikalius ir horizontalius, pagal nuosėdų iškrovimo būdą - į centrifugas su rankiniu, gravitaciniu, pulsuojančiu ir išcentriniu nuosėdų iškrovimu. Pagrindinis skirtumas tarp filtravimo centrifugų ir nusodinimo centrifugų yra tas, kad jos turi perforuotą būgną, padengtą filtravimo audeklu.

Partijinėje filtro centrifugoje (8.14 pav.) suspensija kraunama į būgną iš viršaus. Pakrovus pakabą, būgnas pradeda suktis. Pakaba, veikiama išcentrinės jėgos, metama į vidinę būgno sienelę. Skysta dispersinė fazė praeina per filtro pertvarą, o nuosėdos patenka ant jos. Filtratas per kanalizacijos vamzdį siunčiamas į kolekciją. Pasibaigus filtravimo ciklui nuosėdos iškraunamos rankiniu būdu per dangtį 3.

Filtrinės centrifugos su perforuotu būgnu konstrukcija yra panaši į automatinio nusodinimo centrifugos su nuolatiniu peiliu nuosėdų šalinimo konstrukciją.