Na China antiga, as pessoas amarravam o pote de barro com uma ponta da corda, seguravam a outra ponta da corda, giravam a panela, geravam força centrífuga para espremer o mel na panela, esta era a aplicação inicial do princípio da separação centrífuga.
Centrífugas industriais nasceram na Europa. Por exemplo, em meados do século XIX, centrífugas de três pés para desidratação têxtil e centrífugas suspensas para separar açúcar cristalino em usinas de açúcar apareceram sucessivamente. Estas primeiras centrífugas foram operação intermitente e slagging manual.
Devido à melhoria do mecanismo de descarga, surgiram centrífugas de operação contínua na década de 1930, e centrífugas de operação intermitente também foram desenvolvidas devido à realização de controle automático.
Centrífugas industriais podem ser divididas em centrífugas de filtro, centrífugas de sedimentação e separadores de acordo com os requisitos de estrutura e separação.
A centrífuga tem um cilindro que gira em torno de seu eixo em alta velocidade, chamado de tambor, e geralmente é conduzido por um motor elétrico. Depois que a suspensão (ou emulsão) é adicionada ao tambor, ela é rapidamente acionada para girar na mesma velocidade que o tambor, e os componentes são separados sob a ação de força centrífuga e descarregados separadamente. Geralmente, quanto maior a velocidade do tambor, melhor o efeito de separação.
O separador centrífuga tem duas funções: filtração centrífuga e sedimentação centrífuga. A filtragem centrífuga é a pressão centrífuga gerada pela suspensão no campo de força centrífuga, que atua no meio do filtro, de modo que o líquido passa pelo meio do filtro e se torna o filtrado, enquanto as partículas sólidas ficam presas na superfície do meio do filtro para alcançar a separação líquido-sólida; sedimentação centrífuga é usado O princípio de que os componentes da suspensão (ou emulsão) com diferentes densidades se instalam rapidamente no campo de força centrífuga para alcançar a separação líquido-sólido (ou líquido-líquido).
Há também um tipo de separador para análise experimental, que pode realizar esclarecimento líquido e enriquecimento sólido de partículas, ou separação líquido-líquido. Este tipo de separador possui diferentes tipos estruturais que operam sob condições normais de pressão, vácuo e congelamento.
Um indicador importante para medir o desempenho da separação de uma centrífuga é o fator de separação. Representa a razão da força centrífuga com a gravidade do material a ser separado no tambor. Quanto maior o fator de separação, mais rápido a separação e melhor o efeito de separação. O fator de separação dos separadores centrífugas industriais é geralmente de 100 a 20000, o fator de separação dos separadores de tubos de ultra-velocidade pode ser tão alto quanto 62.000, e o fator de separação dos separadores de ultra-velocidade para análise é tão alto quanto 610.000. Outro fator que determina a capacidade de processamento do separador centrífuga é a área de trabalho do tambor. Uma grande área de trabalho também possui uma grande capacidade de processamento.
Centrífugas filtradas e centrífugas de sedimentação dependem principalmente do aumento do diâmetro do tambor para expandir a superfície de trabalho na circunferência do tambor; além da parede circunferencial do tambor, o separador também possui superfícies de trabalho adicionais, como o disco e a câmara do separador de discos O cilindro interno do separador aumenta significativamente a superfície de trabalho do assentamento.
Além disso, quanto mais detalhada a separação de partículas sólidas na suspensão, mais difícil ela é, e as partículas finas levadas no filtrado ou líquido separado aumentarão. Neste caso, a centrífuga precisa de um fator de separação maior para se separar efetivamente; Quando a viscosidade líquida é alta, a velocidade de separação diminui; a diferença de densidade de cada componente da suspensão ou emulsão é grande, o que é benéfico para a sedimentação centrífuga, enquanto a filtragem centrífuga de suspensão não requer a diferença de densidade de cada componente.
A escolha do separador centrífuga deve basear-se no tamanho e concentração das partículas sólidas na suspensão (ou emulsão), na diferença de densidade entre o sólido e o líquido (ou dois líquidos), na viscosidade do líquido, nas características do resíduo do filtro (ou sedimento) e nos requisitos de separação Foi realizada uma análise abrangente para atender aos requisitos para o teor de umidade do resíduo do filtro (sedimento) e a clareza do resíduo do filtro (sedimento) e a clareza do filtrado (líquido de separação) e que tipo de separador centrífuga foi inicialmente selecionado. Em seguida, de acordo com a capacidade de processamento e os requisitos de automação da operação, o tipo e as especificações da centrífuga são determinados e finalmente verificados pelo teste real.
Geralmente, para suspensões contendo partículas com mais de 0,01 mm de tamanho, podem ser utilizadas centrífugas de filtro; para suspensões com partículas pequenas ou deformação compressível, devem ser utilizadas centrífugas de sedimentação; para suspensões com baixo teor de sólidos, partículas pequenas e quando a claridade líquida é necessária, um separador deve ser usado.
A tendência futura de desenvolvimento dos separadores centrífugas será fortalecer o desempenho da separação, desenvolver separadores centrífugas em larga escala, melhorar o mecanismo de descarga de escória, aumentar centrífugas especiais e combinadas, fortalecer a pesquisa da teoria da separação e estudar a tecnologia de controle de otimização do processo de separação centrífuga.
O fortalecimento do desempenho de separação inclui o aumento da velocidade rotativa do tambor rotativo; adicionando nova força motriz durante o processo de separação centrífuga; acelerando a velocidade de empurrar a escória; aumentando o comprimento do tambor rotativo para estender o tempo de sedimentação e separação centrífugas. O desenvolvimento de separadores centrífugas em larga escala é principalmente para aumentar o diâmetro do tambor e o uso de tambores de dupla lateral para aumentar a capacidade de processamento para que os custos de investimento do equipamento, consumo de energia e manutenção para o volume unitário de processamento de materiais sejam reduzidos. Em termos de pesquisa teórica, estuda principalmente as condições de fluxo de fluidos no tambor e o mecanismo de formação de resíduos filtrantes, e estuda os métodos de cálculo de capacidade mínima de separação e processamento.
