Mis vahe on torukujulisel tsentrifuugil ja karahvinil?

Dekantertsentrifuug on ainus settimistsentrifuug, mis on algusest peale loodud käsitlema söödasuspensioonis olulist tahke kontsentratsiooni. Samal ajal võib see saavutada üsna hea vedela kontsentraadi selginemise. Kuigi see on keeruline masinavärk, kehastab see lihtsat põhimõtet. Need koosnevad põhiliselt suurel kiirusel pöörlevast horisontaalsest silindrilisest kaussist, mille spiraalne väljatõmbekruvi on paigutatud koaksiaalselt. Kruvi sobib ideaalselt kausi sisekontuuriga, jättes ainult kausi ja rulli vahele vaba ruumi. Kruvi ja kerimiskiiruse erinevus tagab edastusliikumise, et koguda ja eemaldada kausi seinale kogunevad tahked ained.

Lihtsaim konstruktsioon on suletud kauss, mis sisaldab kettavirna, mille välisossa kogunevad kõik tahked ained, kust need tuleb pärast pöörlemise peatamist käsitsi eemaldada. Tahked ained eemaldatakse kausist mitmel viisil, sealhulgas pidevalt avatud düüside abil, mis võimaldavad tühjendada paksu läga. Keerulisema konstruktsiooni korral avanevad klapiga düüsid automaatselt, kui tahke sügavus kausis saavutab teatud väärtuse, ja sulguvad uuesti, kui suurem osa tahketest ainetest on välja lastud. Kõige keerulisema konstruktsiooni korral on kauss avatud: selle kest lõheneb lühikeseks ajaks ümbermõõdult, kusjuures avamist kontrollib ka kausis oleva tahke aine sügavus.
 

Kambrikausi tsentrifuug on mitu torukujulist kaussi, mis on paigutatud koaksiaalselt. Sellel on põhikauss, mis sisaldab silindrilisi sisestusi, mis jagasid kausi ruumala rõngakujulistesse kambritesse, mis töötavad järjestikku. Sööt siseneb kausi keskele ja suspensioon läbib kordamööda igat kambrit, aina suuremal kaugusel teljest. Tahked ained settivad iga kambri välisseinale ja selitatud vedelik väljub ülevooluna suurima läbimõõduga kambrist. See seade annab ka heljumi klassifikatsiooni: jämedad osakesed ladestuvad sisekambrisse ja järjest peenemad osakesed järgnevatesse kambritesse. Sadestunud tahkete ainete eemaldamine nõuab käsitsi puhastamiseks pöörlemise peatamist.

Lihtsaim seade tsentrifugaaljõu kasutamiseks eraldamise saavutamiseks on hüdrotsüklon. See ei ole tegelikult tsentrifuug: tsentrifugaalne eraldamine toimub läga liikumisel, mis on indutseeritud söödamaterjali tangentsiaalsel sisestamisel. Selle tööpõhimõte põhineb tahke osakese lõpliku settimiskiiruse kontseptsioonil tsentrifugaalväljas. Järgmine pilt kirjeldab tingimusi töötavas hüdrotsüklonis.

Toide siseneb tangentsiaalselt hüdrotsükloni silindrilisse sektsiooni ja järgib tsirkulatsiooniteed vedeliku sissevooluga väljastpoolt teljel asuvasse keeriseotsijasse. Suurte tsirkulatsioonikiiruste tekitatud tsentrifugaalväli loob teljele õhusüdamiku, mis tavaliselt ulatub koonilise sektsiooni allosas olevale toruavale läbi keeriseotsija ülaosas ülevooluni. Et see juhtuks, peab tsentrifugaaljõuväli olema gravitatsioonijõust mitu korda suurem. Osakesed, mis seda tsentrifugaalvälja kogevad, kipuvad kandevedeliku suhtes väljapoole liikuma nende suhteliselt suurema tiheduse tõttu. Suuremad ja raskemad osakesed migreeruvad kiiresti silindrilise sektsiooni välisseintele ja on seejärel sunnitud liikuma allapoole koonilise seina sisemusse. Väikesed osakesed seevastu tõmbab vedelik sissepoole, kui see liigub keeriseotsija poole. Tahkete ainete eraldumine toimub suspensiooni liikumisel mööda hüdrotsükloni silindrit, moodustades välisseinal paksenenud lobri, mis seejärel väljub hüdrotsüklonist pideva joana oma tühjendusdüüsist.

Torukujulist kaussi tsentrifuugi on kasutatud kauem kui enamikku teisi tsentrifuugi konstruktsioone. See põhineb väga lihtsal geomeetrial: selle moodustab toru, mille läbimõõt on mitu korda suurem ja mis pöörleb mõlemas otsas laagrite vahel. Protsessi voog siseneb tsentrifuugi põhja ja tahkete ainete eraldamiseks toimivad suured tsentrifugaaljõud. Suurem osa tahketest ainetest kleepub kausi seintele, samal ajal kui vedelfaas väljub tsentrifuugi ülaosast.

Kuna seda tüüpi süsteemidel puudub tahkete ainete eemaldamise võimalus, saab tahkeid aineid eemaldada ainult masina peatamise, selle lahtivõtmise ja tahkete ainete käsitsi väljakraapimise või loputamise teel.

Torukujulistel kaussi tsentrifuugidel on veetustamisvõime, kuid tahkete ainete võimsus on piiratud. Vahu teke võib olla probleem, välja arvatud juhul, kui süsteem sisaldab spetsiaalseid koorimis- või tsentripetaalpumpasid.

Perforeerimata korvtsentrifuugi kasutatakse juhul, kui suspensiooni tahke aine sisaldus on suurem. See koosneb lihtsast trumlikujulisest korvist või kausist, mis pöörleb tavaliselt ümber vertikaaltelje. Tahked ained kogunevad ja suruvad kokku tsentrifugaaljõu mõjul, kuid neid ei veeta. Kui kausi pöörlemine on peatatud, tühjendatakse jääkvedelik välja. Tahkete ainete kiht eemaldatakse käsitsi kraapides või kühveldades. Mahalaadimine võib toimuda poolautomaatselt, kasutades jääkvedeliku eemaldamiseks skimmeritoru ja seejärel langetades noa tera tahkesse ainesse ja lõigates selle kausist välja. See võimaldab vältida masina väljalülitamist.