Les centrifugeuses sont nées en Europe, comme au milieu du XIXe siècle, où sont apparues successivement des centrifugeuses tripodes pour la déshydratation des textiles et des centrifugeuses suspendues supérieures pour la séparation du sucre cristallisé dans les usines de sucre. Ces premières centrifugeuses fonctionnaient toutes par intermittence et évacuaient artificiellement les scories.
En raison de l'amélioration du mécanisme de décharge des scories, des centrifugeuses à fonctionnement continu sont apparues dans les années 1930, et les centrifugeuses à fonctionnement intermittent ont également été développées grâce à la mise en œuvre d'un contrôle automatique.
Centrifugeuses selon la structure et les exigences de séparation, peuvent être divisés en trois catégories de centrifugeuses de filtration, centrifugeuses de décantation et séparateurs.
La centrifugeuse a un cylindre tournant à grande vitesse autour de son axe, appelé tambour rotatif, généralement entraîné par un moteur électrique. Après addition de la suspension (ou de l'émulsion) dans le tambour rotatif, elle est rapidement entraînée en rotation à la même vitesse que le tambour rotatif, les composants étant séparés sous l'effet de la force centrifuge et évacués séparément. En général, plus la vitesse de rotation du tambour rotatif est élevée, meilleur est l'effet de séparation.
Le principe d'action de la machine de séparation centrifuge a deux types de filtration centrifuge et de décantation centrifuge. La filtration centrifuge est la pression centrifuge créée par la suspension sous le champ de force centrifuge, agissant sur le milieu filtrant de sorte que le liquide passe par le milieu filtrant pour devenir un filtrat, tandis que les particules solides sont piégées à la surface du milieu filtrant, réalisant ainsi une séparation liquide - solide; La décantation centrifuge est le principe de décantation rapide de la stratification dans un champ de force centrifuge en utilisant des composants de différentes densités de suspension (ou de Lotion), permettant une séparation liquide - solide (ou liquide - liquide).
Il existe également un type de séparateur pour l'analyse expérimentale, qui peut effectuer la clarification du liquide et l'enrichissement en particules solides, ou la séparation liquide - liquide, ce type de séparateur a différents types de structure fonctionnant sous pression normale, sous vide et dans des conditions de congélation.
Un indicateur important pour mesurer les performances de séparation des Séparateurs centrifuges est le facteur de séparation. Il représente le rapport de la force centrifuge subie par la matière séparée à l'intérieur du tambour rotatif à sa gravité, plus le facteur de séparation est important, plus la séparation est généralement rapide et plus la séparation est efficace. Le facteur de séparation de la machine de séparation centrifuge à usage industriel est généralement de 100 à 20 000, le facteur de séparation de la machine de séparation à tubes à vitesse excessive peut atteindre 62 000, le facteur de séparation de la machine de séparation à vitesse excessive à usage analytique peut atteindre 610 000. Un autre facteur déterminant la capacité de traitement de la machine de séparation centrifuge est la zone de travail du tambour rotatif, la grande capacité de traitement de la zone de travail est également grande.
Centrifugeuses de filtration et centrifugeuses de décantation, qui reposent principalement sur un diamètre de tambour plus grand pour élargir la surface de travail sur la circonférence du tambour; En plus de la paroi périphérique du tambour rotatif, il existe des surfaces de travail supplémentaires, telles que les disques du séparateur à disque et le cylindre interne du séparateur à chambre, ce qui augmente considérablement la surface de travail de décantation.
De plus, plus il est difficile de séparer les particules solides en suspension, plus les particules fines emportées dans le filtrat ou le liquide de séparation augmentent, auquel cas le séparateur centrifuge doit avoir un facteur de séparation plus élevé pour être efficacement séparé; Lorsque la viscosité du liquide dans la suspension est importante, la vitesse de séparation est ralentie; La différence de densité entre les composants de la suspension ou de l'émulsion est importante et favorable à la décantation centrifuge, alors que la filtration centrifuge de la suspension ne nécessite pas de différence de densité entre les composants.
Le choix d'un séparateur centrifuge doit être effectué en fonction de la taille et de la concentration des particules solides dans la suspension (ou l'émulsion), de la différence de densité entre le solide et le liquide (ou les deux liquides), de la viscosité du liquide, des caractéristiques des scories de filtration (ou des scories), ainsi que des exigences de séparation, etc. pour répondre aux exigences de la teneur en humidité des scories de filtration (ou des scories) et de la clarté du filtrat (liquide de séparation), le choix préliminaire du type de séparateur centrifuge à utiliser. Le type et les spécifications de la centrifugeuse sont ensuite déterminés en fonction du volume de traitement et des exigences d'automatisation de l'opération, puis validés par des essais pratiques.
Généralement, pour les suspensions contenant des particules de granulométrie supérieure à 0,01 mm, on peut choisir une centrifugeuse filtrante; Pour les particules fines ou déformables par compression en suspension, il convient d'opter pour une centrifugeuse de décantation; Pour les suspensions avec une faible teneur en solides, des particules minuscules et des exigences élevées de clarté pour les liquides, un séparateur doit être choisi.
La tendance future du développement de la machine de séparation centrifuge sera de renforcer les performances de séparation, de développer une grande machine de séparation centrifuge, d'améliorer le mécanisme de décharge des scories, d'ajouter et de combiner des centrifugeuses à tambour rotatif, de renforcer la recherche théorique de séparation et d'étudier la technologie de contrôle de l'optimisation du processus de séparation centrifuge, etc.
Les performances de séparation renforcées consistent à augmenter la vitesse de rotation du tambour rotatif; Ajouter une nouvelle force motrice lors de la séparation centrifuge; Accélérer la vitesse de poussée des scories; L'augmentation de la longueur du tambour rotatif prolonge le temps de séparation de la décantation centrifuge, etc. Le développement d'une grande machine de séparation centrifuge, principalement un diamètre de tambour rotatif plus grand et l'utilisation d'un tambour rotatif double face pour améliorer la capacité de traitement permettent de réduire l'investissement en équipement, la consommation d'énergie et les frais de réparation pour le traitement des matériaux par unité de volume. Aspects de la recherche théorique, principalement l'étude de l'état de l'écoulement des fluides à l'intérieur du tambour rotatif et le mécanisme de formation des scories de filtration, l'étude des méthodes de calcul de petits degrés de séparation et la capacité de traitement.