Santrifüj , Santrifüjlerin Kullanım Alanları ve Sınıflandırılması
 

SANTRİFÜJ

Santrifüj, kesintisiz merkezkaç kuvvet üreten aygıtların ortak adı.Santrifüjler yerçekimi kuvvetinin yerini alan,ondan daha büyük benzer bir kuvvet üretir.Kullanım amacına göre tasarımlanmış değişik santrifüj tipleri bulunmakla birlikte ,hepsinde döner bir çanak vardır.Örneğin,suyu dışarı atmak için üzerine delikler açılmış döner bir kazandan oluşan çamaşır kurutma makineleri de bir tür santrifüjdür.Sanayide,öğütme sonrasında katı malzemenin akışkanlardan ayrılması içinde benzer türden santrifüjler kullanılır.

Santrifüjlerden çanak,kazan ya da rotor denen döner kabı,elektrik motoru ya da yüksek hızlı tiplerde olduğu gibi hava türbini yardımıyla ,çoğunlukla sabit bir eksen çevresinde döndürülür.Mil ve yataklardaki titreşimi ve gerilimleri en aza indirmek için,yüklü rotorun iyi dengelenmiş olması gerekir.yani,toplam kütle dönme ekseni çevresinde ,tüm kuvvetlerin bileşkesi sıfır olacak biçimde dağıtılmaktadır.Yataklar büyük hızlara dayanacak yapıdaysa ve yatakların sürtünme direncini yenmeye yeterli düzeyde güç sağlanıyorsa,iyi dengelenmiş bir rotorun hızını sınırlayan tek etmen,rotorun yapıldığı malzemenin kopma dayanımıdır.

örneğin,çeşitli biyoloji araştırmalarında kullanılan ve büyük hızlar için özel olarak tasarımlanmış 15 cm. çapındaki bir rotorun olağan çalışma koşullarındaki sınır hızı dakika da 60 bin devirdir.Belirli bir rotorun kopmadan ulaşabileceği maksimum açısal hız rotorun çapıyla ters orantılıdır.Bu nedenle,birininçapı diğerininkinin yarıs kadar olan iki rotordan daha küçük çaplı olanı,diğerine giri iki kat daha büyük bir açısal hızla döndürülebilir ve bu rotorun çeperinde iki kat daha fazla merkezkaç kuvvet üretilebilir.

http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1380116716

Santrifüjlerin en yaygın kullanıldığı alanlar,akışkanlar içinde çözünmüş durum da ya da asıltı halinde bulunan malzemelerin yoğunlaştırılması ve arıtılması işlemleridir.Asıltı halindeki parçacıklardan ,asıltı sıvısından daha yoğun olanlar kabın çeperine doğru,daha az yoğun olanlar ise kabın merkezine doğru hareket etme eğilimindedir.Bu göçün hızı,merkezkaç alanının şiddetine,asıltı parçacıkları ile asıltı sıvısı arasındaki yoğunluk farkına,sıvının ağdalılığına ,parçacıkların büyüklüğüne ve biçimene ve bir ölçüde de parçacıkların derişikliğne ve elektriksel olarak yüklenme derecelerine bağlıdır.Parçacığa gerçek devinimini kazandıran net kuvvet,parçacığın üzerinde etkiyen merkezkaç alanı ile sıvının buna karşı koyan taşıma kuvveti arasındaki farka eşittir.Tüm diğer koşullar aynı olmak kaydıyla ,birinin çapı diğerininkinin 10 katı olan iki parçacıktan küçük olanının,büyük parçacıkla aynı uzaklığı aynı sürede alabilmesi için,ortalama merkezkaç alanının 100 katı daha büyük bir etki altında bulunması gerekir.

Santrifüjler,ayrıştırılacak malzemenin içine konduğu döner çanağın delikli,deliksiz ya da bu ikisinin bir karışımı biçiminde olmasına göre üç genel grupta toplanabilir.Ayrıca,işlemin kesikli,sürekli ya da bu ikisinin bir karışımı biçiminde olmasına göre de sınıflandırılabilir.

ŞİŞELİ SANTRİFÜJLER.

Çoğunlukla araştırma,deney ve denetim amacıyla kullanılan şişeli santrifüjler,kesikli işlemli ayırıcılardır.Ayırma işlemi,dikey bir mil üzerine bakışımlı biçimde yerleştirilen "şişe tipi" deney tüplerinde gerçekleştirilir.Aygıtın mili,elektrik motoru ,gaz türbini ya da rotorun üstüne ya da altına yerleştirilmiş ve elle çevrilebilen bir dişli dizisi yardımıyla döndürülür.Şişeler ya da tüpler,eksenlerinin dönme eksenine dik kalmasını sağlamak amacıyla çoğunlukla metal kapların içine yerleştirilir.Çökelme,radyal doğrultuda ( merkezden dışarı doğru) gerçekleşir.Bazı şişeli santrifüjlerde ise deney tüpleri,çökelmesi istenen maddenin daha az yol almasını sağlamak amacıyla dönme eksenine göre yaklaşık http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1380200677 eğik yerleştirilir.

Şişeli santrifüjler biyoloji ,kimya ve tıp laboratuvarlarının standart aygıtlarındandır.Bu aygıtlar asıltılardaki katı malzemelerin ayrılması ya da çökelmenin salt yerçekimi alanının ( G) etkisiyle makul bir sürede gerçekleşemeyeceği durumlarda sıvıların durulaştırılması işlemlerinde kullanılır.Şişeli santrifüjlerin etki gücü,birkaç G'den ,on binlerce G'ye kadar değişir.Sanayide,sütten yağ eldesinde,ham mineral ve bitkisel yağlar içindeki tortulların belirlenmesinde ve çeşitli klinik deneylerinde bu tip santrifüjlerden yararlanılır.

http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1380200677

BORU SANTRİFÜJLER.

Boru santrifüjler, çoğunlukla ,sıvıların sıvılardan ya da çok ince parçacıkların sıvılardan kesintisiz biçimde ayrılması işlemlerinde kullanılır: ayrıca kesikli işlemli tipleri de vardır.Boru santrifüjler genellikle,ayırma işlemi için büyük merkezkaç alanlarının gerekli olduğu uygulamalarda kullanılır.Bu aygıtların döner çanağı,çizim 1'de görüldüğü gibi uzun ( çapının birkaç katı) ve içi boş bir borudan oluşur.Sürekli işlemde,ayrıştırılacak malzeme eksene yakın bir uçtan içeri beslenir.ve ayrılan bölümler iki ayrı çıkış ağzından dışarı alınır.Çoğu kez ayırma işlemi bir kerede tamanlanmaz ve bu nedenle ayrılan bölümler tekrar santrifüjden geçirilir.işlem istenen oranda bir ayrıştırma elde edilene değin yinelenebilir.Döner boru çok değişik biçimlerde olabilir.ama,beslemenin hızlandırılabilmesi ve ayrıştırılmış malzemelerin dışarı alınmadan önce yavaşlatılabilmesi için çoğunlukla radyal kanatçıklar kullanılır.Santrifüjde hareket,yüksek devirli bir motor ya da hava yada buhar türbini tarafından sağlanır.Çökelme,akışkan tüpün bir ucundan diğerine doğru akarken gerçekleşir.Ağır malzeme çok ince parçacıklardan ya da moleküllerden oluşuyorsa ve derişiklik çok düşükse,katı malzeme çeper üzerinde biriktirilir.Bu durumda makine kesikli işlem santrifüjü olarak çalıştırılır.

Tüp biçimli sanrtifüjlerle oldukça yüksek http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1380546173 merkezkaç alanları elde edilebilmektedir.bu nedenle bu aygıtlar giderek daha yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır.Özellikle aşıların arıtılması ( santrifüjlenmemiş aşılarda önemli miktarda yabancı ve zararlı madde bulunur.) sanayi ve yağlama yağlarının arıtılması; uçucu yağlar,özütler ve meyve suları gibi gıda maddelerinin arıtılması ve durulaştırılması,yerçekimiyle ayrıştırılamayan sıvıların ayrıştırılması gibi işlemlerde boru santrifüjlerden yararlanılır.

DİSK TİPİ SANTRİFÜJLER.

Disk tipi santrifüjler,üst üste yerleştirilmiş,ince,konik disklerden oluşur.Çökelme,bitişik koniler arasındaki boşlukta radyal doğrultuda derçekleşir.Bu tasarım.çökelme uzaklığını önemli ölçüde azaltır ve malzemenin ayrışma hızını artırır.Konilerin açısı,koninin iç yüzeyine ulaşan daha ağır malzemelerin yüzey boyunca ,şişe santrifüjin http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1380546173 eğimli yüzeyinde olduğu gibi aşağı kaymasını olanaklı kılacak biçimde tasarımlanır.

Disk tipi santrifüjler çoğunlukla sürekli olarak çalıştırılır.İşlenecek malzeme tek bir ağızdan beslenir ve arıtılmış ayrı akıntılar biçiminde iki ağızdan dışarı alınır.Bu tür santrifüjler temel olarak katı ya da karışamaz bileşenlerinin derişikliği oldukça düşük olan sıvıların ayrıştırılmasında kullanılır.Örneğin kaymağı sütten ayırmakta kullanılan kaymak makineleri disk tipi santrifüjlerdir.Yağyakıtın arıtılmasında kullanılmış motor yağlarının arıtılması sırasında oluşan sabun birikintilerinin atılmasında da bu tip santrifüjlerden yararlanılır.

http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1380546173




Kaynak;AnaBritannica cilt 27 sayfa 156-157 frmsinsi..com için derlenmiştir.

Cevap : Santrifüj , Santrifüjlerin Kullanım Alanları ve Sınıflandırılması