एक स्तर पर, सभी सेंट्रीफ्यूजेशन अनिवार्य रूप से समान हैं। गुरुत्वाकर्षण हमेशा स्वाभाविक रूप से विभिन्न घनत्वों की सामग्रियों को अलग करेगा। एक अपकेंद्रित्र का उपयोग करके आप इस प्राकृतिक पृथक्करण और अवसादन प्रक्रिया को तेज और सुव्यवस्थित कर सकते हैं।
मोटे तौर पर, अनुप्रयोगों के संदर्भ में, सेंट्रीफ्यूज दो प्रमुख श्रेणियों में विभाजित हैं:
●प्रयोगशाला सेंट्रीफ्यूज
●औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज
विभिन्न प्रकार के सेंट्रीफ्यूज के अलग-अलग अनुप्रयोग होते हैं। जबकि अधिकांश प्रयोगशाला सेंट्रीफ्यूज काफी संकीर्ण अनुप्रयोगों को पूरा करने के लिए डिज़ाइन और निर्मित किए जाते हैं, औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज अलग होते हैं। इन्हें अधिक सामान्य-उद्देश्य वाले उपकरणों के रूप में बनाया जाता है और फिर कुछ अनुप्रयोगों में उत्कृष्टता प्राप्त करने के लिए प्रोग्राम या अनुकूलित किया जाता है। कई उच्च गति वाले औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज वास्तव में एक ही उत्पादन प्रक्रिया में कई पूरी तरह से अलग-अलग उद्देश्यों की पूर्ति कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, एक शराब की भठ्ठी एक ही डिस्क स्टैक सेंट्रीफ्यूज का उपयोग पहले अपनी बियर से खमीर निकायों को खींचने के लिए कर सकती है जब यह किण्वक से बाहर आता है और फिर दोबारा अंतिम पॉलिशिंग चरण के दौरान)।
प्रयोगशाला बेंचटॉप सेंट्रीफ्यूज
प्रयोगशाला सेंट्रीफ्यूज आमतौर पर बेंच-टॉप डिवाइस होते हैं। अनुसंधान प्रयोगशालाओं में देखे जाने वाले सामान्य बेंचटॉप सेंट्रीफ्यूज में हेमाटोक्रिट सेंट्रीफ्यूज, माइक्रोसेंट्रीफ्यूज, वैक्यूम कंसंट्रेटर, स्लाइड-स्पिनर, अल्ट्रासेंट्रीफ्यूज और बहुत कुछ शामिल हैं। (इसका मतलब यह नहीं है कि प्रयोगशालाएं बेंचटॉप सेंट्रीफ्यूज के अलावा कुछ भी उपयोग नहीं करती हैं। उदाहरण के लिए, फर्श पर लगे विश्लेषणात्मक अल्ट्रासेंट्रीफ्यूज कुछ क्षेत्रों में असामान्य नहीं हैं।)
अधिकांश प्रयोगशालाओं में, सेंट्रीफ्यूजेशन मुख्य रूप से ठोस पदार्थों को तरल पदार्थों से अलग करने के बारे में है। नमूने - प्रत्येक को अपने स्वयं के अपकेंद्रित्र ट्यूब या बोतल में रखा जाता है - एक रोटर में लोड किया जाता है। (प्रयोगशालाओं में दो सामान्य सेंट्रीफ्यूज रोटर प्रकार होते हैं: निश्चित कोण रोटर, जो पूरे ऑपरेशन के लिए सभी नमूना ट्यूबों को एक ही स्थिति में रखते हैं, और स्विंग-बकेट रोटर, जो नमूनों को लंबवत रूप से लोड करने और फिर ऊपर स्विंग करने की अनुमति देते हैं जैसे ही रोटर गति प्राप्त करता है, पूरी तरह से क्षैतिज स्थिति में आ जाता है।) जैसे ही रोटर घूमता है, कणों का घनत्व (जिस तरल पदार्थ में वे निलंबित हैं उसके सापेक्ष) उन्हें ट्यूब के नीचे की ओर मजबूर करता है। वहां, वे एक तलछट बनाते हैं जिसे "गोली" कहा जाता है। पीछे छोड़ दिया गया है "सतह पर तैरनेवाला", एक पृथक नमूना समाधान जो आगे की प्रक्रिया या विश्लेषण के लिए तैयार है।
व्यक्तिगत नमूनों को रखने वाले निश्चित-कोण या झूलते बाल्टी रोटर्स के साथ यह व्यवस्था-प्रत्येक नमूना अनुभव आरसीएफ (सापेक्ष केन्द्रापसारक क्षेत्र) की आसानी से गणना करना संभव बनाती है। यह इस बात का माप है कि नमूने पर कितना "जी-बल" लगाया गया था। यह पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के गुणकों में व्यक्त होता है और आमतौर पर प्रयोगशालाओं को अपने काम के दौरान डेटा के एक महत्वपूर्ण हिस्से को ट्रैक करने की आवश्यकता होती है।
लेकिन आरसीएफ को विश्वसनीय और सटीक रूप से ट्रैक करने में सक्षम होने के लिए थ्रूपुट की कीमत चुकानी पड़ती है: एक निश्चित अवधि में केवल इतने सारे नमूनों को संसाधित किया जा सकता है, और किसी भी बड़े पैमाने पर द्रव पृथक्करण करना संभव नहीं है।
उच्च गति, उच्च थ्रूपुट सेंट्रीफ्यूजेशन, अवसादन और पृथक्करण औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज के क्षेत्र हैं।
सेंट्रीफ्यूजेशन के प्रकार: औद्योगिक हाई-स्पीड सेंट्रीफ्यूज
प्रयोगशाला सेंट्रीफ्यूजेशन की तुलना में, औद्योगिक सेंट्रीफ्यूजेशन स्वाभाविक रूप से उच्च-थ्रूपुट डोमेन है। अवसादन के दौरान सीएनसी द्वारा तरल पदार्थ या कच्चे दूध को काटने से अनुभव होने वाले आरसीएफ में किसी की विशेष रुचि नहीं है। इसलिए, इन सेंट्रीफ्यूज में, कोई व्यक्तिगत नमूना बर्तन नहीं होते हैं। इसके बजाय, रोटर एक ठोस कटोरा (या कुछ मामलों में एक छिद्रित टोकरी) है। इस प्रकार, कटोरे के घूमते समय सामग्री को लगातार उसमें डाला जा सकता है, जिससे (अनिवार्य रूप से) इन-लाइन सेंट्रीफ्यूजेशन की अनुमति मिलती है।
उच्च गति औद्योगिक केन्द्रापसारक पृथक्करण के दो अलग-अलग प्रकार हैं: दो-चरण सेंट्रीफ्यूजेशन और तीन-चरण सेंट्रीफ्यूजेशन। "दो-चरण" सेंट्रीफ्यूजेशन आने वाली मिश्रित सामग्रियों को "ठोस चरण" और "तरल चरण" में अलग करता है। इसकी तुलना "तीन-चरण" सेंट्रीफ्यूजेशन से करें, जो आपके तरल पदार्थ को दो तरल चरणों (एक "भारी" - आमतौर पर पानी या पानी-आधारित - और दूसरा "प्रकाश" - आमतौर पर तेल - और साथ ही एक ठोस चरण) में अलग करता है।
"डिस्क स्टैक" औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज
उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला (ब्रूअरीज और डेयरी से लेकर एयरोस्पेस निर्माताओं और इथेनॉल तक) के लिए, सबसे उपयोगी औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज हाई-स्पीड डिस्क स्टैक सेंट्रीफ्यूज हैं। "डिस्क" अपकेंद्रित्र कटोरे के अंदर एक ऊर्ध्वाधर स्टैक में व्यवस्थित शंकु के आकार की प्लेटों की एक श्रृंखला है। इससे उपलब्ध निपटान सतह की मात्रा बढ़ जाती है और साथ ही यह नियंत्रित होता है कि मिश्रित तरल पदार्थ कैसे मिलते हैं और पूरे कटोरे में कैसे चलते हैं। यह पृथक्करण/अवसादन दोनों को गति देता है और आपको आपके सेंट्रीफ्यूज के अंदर क्या हो रहा है, उस पर बहुत अच्छा नियंत्रण देता है। उन्नत नियंत्रण से एक ही पास में कई चरणों को अलग करना संभव हो जाता है। स्टैक व्यवस्था, कोण, रिक्ति और आकार को बदलकर, आप सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं कि सामग्री कैसे अलग की जाती है और तरल प्रवाह और संरचना में बदलाव के लिए समायोजित की जाती है। उदाहरण के लिए, क्षेत्र में, ट्रूसेंट की डीएक्स श्रृंखला जैसे डिस्क स्टैक सेंट्रीफ्यूज नियमित रूप से एक ही पास पर 70 प्रतिशत दक्षता (या बेहतर) के साथ चुनौतीपूर्ण तीन-चरण पृथक्करण को संभालते हैं। आवश्यकतानुसार, डीएक्स आसानी से दो-चरण तरल-ठोस पृथक्करण पर स्विच कर सकता है और एक ही पास पर 90 प्रतिशत दक्षता हासिल कर सकता है।
"स्क्रेपर बाउल" औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज
कई औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज में (जैसे कि ट्यूबलर बाउल या क्षैतिज "स्क्रू" डिकैन्टर सेंट्रीफ्यूज वाले), यह रोटर पोत का समग्र आकार है जो सामग्रियों को अलग करते समय क्रमबद्ध करता है। सघन ठोस कण रोटर की दीवारों पर एकत्रित हो जाते हैं और रोटर के एक सिरे से बाहर निकल जाते हैं, जबकि कम सघन तरल दूसरे सिरे से बाहर निकल जाता है। कोई यह भी तर्क दे सकता है कि डिस्क स्टैक अनिवार्य रूप से इसी तरह काम करता है: कटोरे के आंतरिक भाग की ज्यामिति और डिस्क की व्यवस्था यह निर्धारित करती है कि सामग्री कैसे अलग होती है और तलछट कैसे एकत्रित होती है।
एक "स्क्रेपर बाउल" सेंट्रीफ्यूज अलग है। इस उच्च-प्रदर्शन, उच्च गति वाले दो-चरण सेंट्रीफ्यूज में, ऊर्ध्वाधर रोटर प्रक्रिया चक्र के दौरान ठोस सामग्री को बरकरार रखता है। मिश्रित तरल को एक फीड पंप द्वारा घूमने वाले रोटर में डाला जाता है। यह जहाज की गति से मेल खाने के लिए गति करता है, जिस समय केन्द्रापसारक बल ठोस कणों को तरल में निलंबन से बाहर निकालता है और उन्हें रोटर की दीवारों के खिलाफ रखता है। फिर स्वच्छ तरल ऊर्ध्वाधर रोटर के नीचे से बाहर निकल जाता है। समय-समय पर, फ़ीड पंप बंद कर दिया जाता है और "स्क्रैप चक्र" शुरू हो जाता है: एक ब्लेड को कटोरे के अंदरूनी हिस्से के सामने लाया जाता है, जो पकड़े गए सभी ठोस पदार्थों को इकट्ठा करता है।
अतीत में, कई उपयोगकर्ता स्क्रेपर बाउल सेंट्रीफ्यूज से दूर हो गए हैं क्योंकि उनका रखरखाव करना कठिन साबित हुआ है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पुराने स्क्रैपर बाउल डिज़ाइन मोटर और ड्राइव-ट्रेनों की अनावश्यक व्यवस्था पर निर्भर थे जिनके लिए जटिल क्लच इंटरलॉक और लगातार सर्विसिंग की आवश्यकता होती थी। तरल-ठोस औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज की ट्रूसेंट की एस श्रृंखला ने इस जटिलता को समाप्त कर दिया। एस सीरीज़ न्यूनतम ऑपरेटर भागीदारी के साथ परेशानी मुक्त और विश्वसनीय संचालन के लिए बनाई गई है।
