Центрифугирования

Мы видели, что взвеси несколько тяжелее сус­ла и поэтому они осаждаются естественным путем, если этому процессу дать достаточно времени. Длительное время осаждения, с ко-

Линейная скорость v рассчитывается по формуле:

v = 2π • r • n.

Здесь п = об/с, поэтому если мы хотим использовать об/мин, то

v = 2π · r · n/60.

Отсюда возникающая центробежная сила тем больше, чем быстрее вращается тело, чем больше его масса и чем дальше оно находится от оси вращения.

Но как велика в действительности сила, возникающая на центрифуге, попытаемся рас­считать на примере.

336

Если сравнить это значение с ускорением свободного падения тела (9,81 м · с^-2), то вид­но, что возникающие в центрифуге ускорение превышает первое более чем в 10 000 раз. Сила, развивающаяся в центрифуге, невообразимо велика.

Очень убедительно действие центробеж­ной силы можно увидеть, если представить себе карусель в виде простого диска, когда хо­зяин приводит его в медленное, но постоянно ускоряющееся вращение: стоящие снаружи моментально спрыгивают, так как не могут удержаться, затем спрыгивают стоящие даль­ше от края, и только один, который остается точно посередине, задерживается, но и то до тех пор, пока он может располагаться точно по оси вращения.

Этот процесс разделения мы можем также хорошо проследить на следующем примере: на вертикальной оси вращения расположены под углом две, три или более трубки, заполненные водой (рис. 3.95).

Рис. 3.95.

Демонстрация

центробежной

силы:

1 — состояние покоя; 2 — вращение

В каждую трубку помещены несколько шаров различного веса, например, одни из пластмассы, а другие более легкие, например, шарики для настольного тенниса, и трубки затем закупориваются (1). Приведем эту ма­ленькую центрифугу в медленное движение и увидим, как шарики начинают двигаться в про­тивоположных направлениях (2), как только центробежная сила превосходит силу земного притяжения: более тяжелые пластмассовые шарики перемещаются к периферии, тогда как шарики для настольного тенниса еще оста­ются вблизи оси вращения.

По этому принципу, ясному из приведен­ных примеров повседневной жизни, функцио­нируют и центрифуги.

При использовании центрифуг вместо очень медленной седиментации взвесей под действием силы тяжести действуют значительно большие центробежные си­лы, направленные наружу, с помощью которых отделение взвесей происходит в течение нескольких секунд.

3.8.4.2. Виды центробежных

сепараторов (центрифуг)

Среди центробежных сепараторов различают:

I

Дата добавления: 2015-07-10