آیا می‌دانید اساس کار سانتریفیوژ چیست و در چه مواردی می‌توان از این دستگاه بهره برد؟ سانتریفیوژ نوعی تجهیز آزمایشگاهی و فوق‌العاده کاربردی بوده که با کمک نیروی گریز از مرکز قادر است اجزای مختلف مایع را بر حسب چگالی جدا کند. انجام این فرآیند با چرخش مایع با سرعت بالا درون یک ظرف به دست خواهد آمد و در نتیجه آن، مایعات با چگالی گوناگون از مواد جامد جدا خواهند شد. در ادامه این راهنما با این دستگاه بیش‌تر آشنا می‌شویم. با ما همراه باشید.
اساس کار سانتریفیوژ چیست و چه انواعی دارد؟
چنان‌چه جسمی با سرعت مشخصی حول محور یک مرکز دوران کند، نیرویی در جسم متحرک و در سمت عمود بر مسیر دوران و به طرف خارج از مرکز تولید می‌شود که آن نیرو را تحت عنوان نیروی گریز از مرکز می‌شناسند. لازم به ذکر است که مقدار این نیرو با استفاده از رابطه F=MRW2 به دست آمده که در آن R به معنای شعاع دوران، M به معنای جرم جسم، V به معنای سرعت خطی و W در معنای سرعت زاویه‌ای است. ناگفته نماند که محور دوران می‌تواند به سه شکل مختلف قائم، مایل و افقی باشد. از بحث آکادمیک که گذر کنیم، برای درک بهتر این که کارایی سانتریفیوژ چیست لازم است که با انواع آن آشنا شویم:
سانتیرفیوژ صنعتی
این نوع از سانتریفیوژها کارایی بسیار گسترده‌ای داشته و در امر جداسازی اجزای کلوئیدها، خشک کردن مواد و همچنین تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. دستگاه‌های مذکور با کمک سیستم رسوب و ته‌نشینی سبب جداسازی مواد می‌شوند. ناگفته نماند که قیمت سانتریفیوژهای صنعتی بر حسب نوعی که دارند، متفاوت خواهد بود.
قابل ذکر است که فن‌های سانتریفیوژ که تحت عنوان هواکش گریز از مرکز نیز شناخته می‌شوند، از جمله هواکش‌های صنعتی پرکاربرد در سیستم تهویه مطبوع ساختمان به حساب می‌آیند که سبب تخلیه هوا در جهت عمود بر محور گردش پروانه خواهند شد. در حقیقت، فن‌های سانتریفیوژ در سیستم کانال‌کشی شده با فشار بالا بیش‌ترین کارایی را دارند.
سانتریفیوژ آزمایشگاهی
این نوع از سانتریفیوژها متشکل از یک روتور به همراه حفره‌های زاویه‌دار به منظور قرارگیری لوله‌های آزمایش هستند. لوله‌های آزمایشگاهی در این دستگاه در یک زاویه ثابت قرار داده شده و نیروی گریز از مرکز در یک صفحه افقی بر آن‌ها تأثیر خواهد گذاشت.
سانتریفیوژ سرعت بالا
مدل بعدی که لازم است برای درک بهتر این که سانتیرفیوژ چیست به آن اشاره‌ای داشته باشیم، سانتریفیوژهای سرعت بالا بوده که برای بررسی حجم‌های بیش از 10 میلی‌متر به بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله ویژگی‌های بارز این مدل از دستگاه‌ها می‌توان به مجهز بودن روتورهای آن به مبدل‌های مختلف اشاره داشت تا امکان استفاده از لوله‌های آزمایشگای مختلف فراهم گردد.
میکرو سانتریفیوژ
این مدل از دستگاه‌های سانتریفیوژ عموماً در حجم‌های کوچکی از مواد بیولوژییکی و سلول‌ها کارایی داشته و به طور معمول برای بررسی حجم‌های 0.5 الی 2 میلی‌متر کاربرد دارند.
اولترا سانتریفیوژ
مدل بعدی در بحث سانتریفیوژ چیست، دستگاه اولترا سانتریفیوژ بوده که به منظور بررسی خواص ذرات بیولوژیکی با کمک نیروی گریز از مرکز کاربرد دارد. سرعت دستگاه مذکور بسیار بالا بوده و قادر به جداسازی اجزای کوچکی نظیر ریبوزوم، پروتئین و ویروس‌ها است. قابل ذکر است که دستگاه مذکور به منظور غنی‌سازی اورانیوم و جداسازی ایزوتوپ‌ها نیز کاربرد دارد.
سانتریفیوژ افتراقی
مدل بعدی که باید به آن در بحث «سانتریفیوژ چیست» اشاره کنیم، سانتریفیوژهای افتراقی هستند که به صورت مداوم و در بازه زمانی مشخص، سبب افزایش نیروی گریز از مرکز شده و به منظور جدا کردن اندامک‌ها و غشاهای سلولی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سانتریفیوژ چیست؛ نگاهی دقیق‌تر بر فن سانتریفیوژ
پیش‌تر در بررسی سانتریفیوژهای صنعتی اشاره‌ای خلاصه بر فن‌های سانتریفیوژ داشتیم. در این بخش می‌خواهیم این نوع از هواکش‌ها را مورد بررسی قرار دهیم. فن‌های سانتریفیوژ متشکل از سه بخش اصلی پروانه، موتور و حلزونی هستند که هر یک از آن‌ها وظیفه مخصوصی را بر عهده دارد:
پروانه
پروانه اصلی‌ترین بخش سانتریفیوژ بوده که حامل حلزونی به حساب می‌آید. پروانه سبب می‌شود تا هوا درون حلزونی به جریان بیفتد و از داخل فضا به سمت بیرون هدایت شود.
موتور
اگر برایتان سوال است که نقش موتور سانتریفیوژ چیست، باید بگوئیم که موتور موظف است انرژي مورد نیاز به منظور به حرکت درآمدن پروانه را تأمین نماید.
حلزونی
حلزونی سبب می‌شود که هوای خارج شده مجدداً به درون محیط بازنگردد و به صورت کامل از فضای داخلی خارج شود.
مزایای استفاده از فن سانتریفیوژ چیست؟
- فن‌های سانتریفیوژ در مقایسه با سایر فن‌ها از دوام بیش‌تری برخوردار هستند و می‌توانند عملکردی عالی در محیط‌هایی که دچار فرسایش و خوردگی شده از خود نشان دهند.
- نگهداری از فن‌های سانتریفیوژ کاری بسیار ساده است؛ چرا که می‌توان آن‌ها را به راحتی تمیز کرد.
- این مدل از فن‌ها دارای انعطاف‌پذیری بسیار خوبی هستند و توانایی تهویه هوای خشک و مرطوب را دارند.
- این مدل از فن‌ها در ابعاد و اندازه‌های متنوعی عرضه شده و کارایی گوناگونی دارند.
معرفی انواع فن سانتریفیوژ
فن سانتریفیوژ فوروارد
- انحنای پره در راستای گردش پروانه قرار دارد.
- سرعت دورانی پایینی داشته و به همین خاطر سر و صدای کمی تولید می‌کنند.
- اندازه کوچکی داشته و بازدهی 55 الی 65 درصدی دارند.
- عموماً در سیستم‌های گرمایشی، تهویه و هواسازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- در شرایط دبی کم و متوسط در فشار پایین کارایی دارند.
فن سانتریفیوژ بکوارد
- انحنای پره در خلاف جهت پروانه قرار دارد.
- در مقایسه با هواکش فوروارد بازدهی بهتری دارد.
- در دبی بالا با افت عملکرد همراه هستند.
- در سیستم هواساز استخر، سیستم‌های گرمایشی و تهویه کارایی دارند.
- اگر به علت سایش و خوردگی امکان استفاده از پروانه ایرفویل وجود نداشته باشد، می‌توان از فن سانتریفیوژ بکوارد بهره برد.
فن سانتریفیوژ ایرفویل
- بیش‌ترین میزان بازدهی را بین فن‌های سانتریفیوژ دارند.
- زاویه برخورد باله با سیال کم است.
- از استحکام مکانیکی بالایی برخوردار هستند.
- در شرایطی که آلودگی هوا وجود نداشته باشد بهترین عملکرد را ارائه می‌کنند.
- در مواردی که دبی بالا مورد نیاز باشد مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ چرا که سبب تحمیل اضافه بار بر الکتروموتور نمی‌‌شوند.
فن سانتریفیوژ پروانه شعاعی
- از آن‌جایی که پره‌ها در این مدل سانتریفیوژ به خوبی پوشش داده شده‌اند، در برابر فرسایش و خوردگی مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می‌دهند.
- در لرزش‌های ناشی از وضعیت واماندگی، عملکردی بهینه و مطمئن ارائه می‌کنند.
- عموماً برای شرایطی که به دبی پایین و متوسط در فشار بالا نیاز باشد بهترین گزینه هستند.
- به علت تولید فشار بالا قادر به جابه‌جایی ذرات درشت، گرد و غبار، براده‌های آهن یا چوب هستند.
سخن پایانی
در این راهنما ضمن بررسی این که سانتریفیوژ چیست به معرفی فن سانتریفیوژ و انواع مختلف آن پرداختیم. شما چه اطلاعات دیگری در رابطه با این دستگاه در ذهن دارید؟ لطفاً نظرات و پیشنهادات خود را پیرامون سانتریفیوژ با ما و کاربران سایت تکه کابل در میان بگذارید.
302 بازدید
محمد یاری پور
