Historisk utvikling av medisinsk sentrifuge

Jun 09, 2021 Legg igjen en beskjed

I det gamle Kina knyttet folk leirepotten med den ene enden av tauet, holdt den andre enden av tauet, rotert potten, genererte sentrifugalkraft for å klemme ut honningen i potten, dette var den tidlige anvendelsen av prinsippet om sentrifugalseparasjon.


Industrielle sentrifuger ble født i Europa. For eksempel, i midten av 1800-tallet oppstod tre fots sentrifuger for tekstildehydrering og topp-suspendert sentrifuger for å skille krystallinsk sukker i sukkermøller suksessivt. Disse tidligste sentrifugene var periodisk drift og manuell slagging.


På grunn av forbedringen av lossemekanismen oppstod kontinuerlig drift sentrifuger på 1930-tallet, og periodisk drift sentrifuger ble også utviklet på grunn av realisering av automatisk kontroll.


Industrielle sentrifuger kan deles inn i filter sentrifuger, sedimentering sentrifuger og separatorer i henhold til struktur og separasjonskrav.


Sentrifugen har en sylinder som roterer rundt sin akse i høy hastighet, kalt en trommel, og drives vanligvis av en elektrisk motor. Etter at suspensjonen (eller emulsjonen) er lagt til trommelen, blir den raskt drevet til å rotere med samme hastighet som trommelen, og komponentene skilles under virkningen av sentrifugalkraft og slippes ut separat. Generelt, jo høyere trommelhastighet, jo bedre separasjonseffekt.


Sentrifugalseparatoren har to funksjoner: sentrifugalfiltrering og sentrifugalsedimentering. Sentrifugalfiltrering er sentrifugaltrykket som genereres av suspensjonen i sentrifugalkraftfeltet, som virker på filtermediet, slik at væsken passerer gjennom filtermediet og blir filtratet, mens de faste partiklene er fanget på overflaten av filtermediet for å oppnå flytende fast separasjon; sentrifugal sedimentering brukes Prinsippet om at komponentene i suspensjonen (eller emulsjonen) med forskjellige tettheter legger seg raskt i sentrifugalkraftfeltet for å oppnå flytende fast (eller væske-væske) separasjon.


Det er også en type separator for eksperimentell analyse, som kan utføre væskeavklaring og solid partikkelberikelse, eller væske-væske separasjon. Denne typen separator har forskjellige strukturelle typer som opererer under normale trykk-, vakuum- og fryseforhold.


En viktig indikator for å måle separasjonsytelsen til en sentrifuge er separasjonsfaktoren. Det representerer forholdet mellom sentrifugalkraften og tyngdekraften til materialet som skal skilles i trommelen. Jo større separasjonsfaktoren er, jo raskere separasjon og jo bedre separasjonseffekt. Separasjonsfaktoren for industrielle sentrifugalseparatorer er generelt 100 til 20000, separasjonsfaktoren for ultrahastighetsrørseparatorer kan være så høy som 62 000, og separasjonsfaktoren for ultrahastighetsseparatorer for analyse er så høy som 610 000. En annen faktor som bestemmer behandlingskapasiteten til sentrifugalseparatoren er trommelens arbeidsområde. Et stort arbeidsområde har også stor prosesskapasitet.


Filter sentrifuger og sedimentering sentrifuger er hovedsakelig avhengige av å øke trommelens diameter for å utvide arbeidsflaten på omkretsen av trommelen; I tillegg til trommelens omkretsvegg, har separatoren også flere arbeidsflater, for eksempel platen og kammeret til diskseparatoren Den indre sylinderen på separatoren øker oppgjørsarbeidsflaten betydelig.


I tillegg, jo mer detaljert separasjon av faste partikler i suspensjonen, jo vanskeligere er det, og de fine partiklene som bæres bort i filtratet eller separert væske, vil øke. I dette tilfellet trenger sentrifugen en høyere separasjonsfaktor for å effektivt skille; Når væskeviskositeten er høy, reduseres separasjonshastigheten; Tetthetsforskjellen for hver komponent i suspensjonen eller emulsjonen er stor, noe som er gunstig for sentrifugal sedimentering, mens suspensjon sentrifugalfiltrering ikke krever tetthetsforskjellen for hver komponent.


Valget av sentrifugalseparator må være basert på størrelsen og konsentrasjonen av de faste partiklene i suspensjonen (eller emulsjonen), tetthetsforskjellen mellom faststoffet og væsken (eller to væsker), væskenes viskositet, egenskapene til filterrester (eller sediment), og separasjonskravene En omfattende analyse ble utført for å oppfylle kravene til fuktighetsinnholdet i filterrester (sediment) og klarheten i filterrester (sediment) og klarheten i sedimentet. filtrat (separasjonsvæske), og hvilken type sentrifugalseparator som først ble valgt. Deretter bestemmes typen og spesifikasjonene til sentrifugen i henhold til behandlingskapasiteten og automatiseringskravene til operasjonen, og til slutt verifiseres av den faktiske testen.


Generelt, for suspensjoner som inneholder partikler større enn 0, 01 mm i størrelse, kan filtersentrifuger brukes; for suspensjoner med små partikler eller kompressibel deformasjon, bør sedimentering sentrifuger brukes; suspensjoner med lavt innhold av faste stoffer, små partikler og Når det er behov for væskeklarhet, bør det brukes en separator.


Den fremtidige utviklingsutviklingen for sentrifugalseparatorer vil være å styrke separasjonsytelsen, utvikle store sentrifugalseparatorer, forbedre slaggutladningsmekanismen, øke spesielle og kombinerte trommel sentrifuger, styrke separasjonsteoriforskningen og studere optimaliseringskontrollteknologien til sentrifugalseparasjonsprosessen.


Styrking av separasjonsytelsen inkluderer å øke den roterende hastigheten til den roterende trommelen; legge til ny drivkraft under sentrifugal separasjonsprosessen; akselerere slaggen skyvehastighet; øke lengden på den roterende trommelen for å forlenge tiden for sentrifugalsedimentering og separasjon. Utviklingen av store sentrifugalseparatorer er hovedsakelig for å øke trommelens diameter og bruk av dobbeltsidige trommer for å øke prosesseringskapasiteten slik at utstyrsinvesteringen, energiforbruket og vedlikeholdskostnadene for prosesseringsenhetsvolum av materialer reduseres. Når det gjelder teoretisk forskning, studerer den hovedsakelig væskestrømningsforholdene i trommelen og dannelsesmekanismen for filterrester, og studerer beregningsmetodene for minimum separasjons- og prosesseringskapasitet.