Центрофуга

Центрофуга, служит для отделения твердых тел от жидких при посредстве центробежной силы и употребляется во многих химических производствах, в лабораториях, в механических прачечных для выжимки воды из белья и т. п.

Центрифуга состоит из вертикального цилиндрического барабана с дном, вращающегося быстро вокруг оси; в боковой поверхности цилиндра просверлены многочисленные отверстия. Барабан вращается внутри другого, неподвижного цилиндрического кожуха. Смесь жидкости с твердыми телами закладывается рабочим во внутренний барабан, причем ее надобно распределять по возможности равномерно и по высоте и, главное, по окружности барабана, чтобы не получалось односторонней нагрузки центробежными силами на стенки и ось барабана. При быстром вращении барабана твердые части остаются внутри него, а жидкость отбрасывается центробежными силами наружу, к окружности барабана, продавливается сквозь отверстия в нем и стекает затем вниз, в особый желоб, находящийся в кожухе, откуда выводится наружу.

Барабан должен быть прочен, так как он подвергается разрыву центробежными силами: и загрузки, и своей собственной массы; лучше всего делать его из меди или стали, но нередко свойства жидкости наставляют делать его из бронзы, латуни, никеля, серебра, фарфора, глины и т. п.; иногда металлический барабан покрывают слоем цинка, рогового каучука, эмали и т. д. То же приходится делать и с желобом. Барабаны из слабых материалов усиливают, стягивая их снаружи железными обручами. Кожух тоже лучше всего делать из железа, но при едких жидкостях приходится и его защищать материалами, не боящимися этих жидкостей.

Прежде центрифугу делали с верхним приводом, сообщая движение барабану сверху, посредством фрикционной конической передачи. Такое устройство имеет много неудобств и теперь почти оставлено, а современные центрифуги строят с нижним приводом (см. рис.).

Сверху центрифуга должна быть закрыта крышкой, во избежание несчастий с рабочими. Если смесь не дает вредных паров, то крышка может быть сетчатая для наблюдения за работой, а если дает вредные пары, то крышка должна быть сплошной, плотно закрывающейся. Кроме того, из такого герметически закрытого кожуха хорошо высасывать вредные пары через трубу вентилятором или эжектором.

Центрифуга  может приводиться в движение электромотором, ремнем от привода, паровой машиной и т. п. На рис. показана центрифуга с нижним приводом от собственной паровой машины.

Опорожнение барабана руками сверху при едких веществах вредно для рабочих, и иногда делают барабаны, которые можно на рычагах отводить в сторону, выводя их из кожуха, и там опрокидывать. Многие центрифуги устраивают с опорожнением вниз; у них на дне барабана есть большое отверстие, которое для опорожнения барабана открывают — и твердая масса падает вниз.

Центрифуги  являются машинами весьма опасными благодаря огромной скорости вращения барабана, и потому при устройстве их и уходе за ними необходимо соблюдать величайшую осторожность. Барабан должен быть рассчитан на разрыв от центробежных сил, принимая во внимание отверстия, с надежностью не менее 4-х кратной; при определенном наибольшем весе загрузки и наибольшей допустимой скорости, и эти наибольшая загрузка и наибольшая скорость должны быть написаны на центрифуге, и рабочие не должны их увеличивать; за загрузкой надо следить, а для контроля числа оборотов полезно ставить на центрифугу какой-нибудь тахометр (например, Брауна), показывающий число оборотов. Еще лучше иметь при центрифуге автоматический регулятор, не позволяющий скорости переходить назначенный предел. Такой регулятор необходим, если центрифуга имеет свою собственную паровую машину. При центрифуге с электромотором следует избегать моторов постоянного тока о последовательным соединением, так как они склонны к разносу, т. е. к увеличению числа оборотов гораздо выше нормального. Стальной или медный барабан хорошо делать цельнотянутым, а не клепаным или паяным. Необходимо следить за тем, не съела ли ржавчина или кислота стенки барабана. Чугунные барабаны недопустимы.

Крышку центрифуги следует устраивать так, чтобы рабочий не мог открыть ее не только во время вращения барабана от привода, но даже и тогда, когда привод уже выключен, но барабан по инерции еще вращается (для скорейшей остановки его делают тормоз). Лишь когда он станет, должна освобождаться крышка. Ср. фильтрование, XLIII, 564/65.

Литература: А. Parnicke, «Die maschinellen  Hilfsmittel der chemischen Technik»; A. von Jhering, «Maschinenkunde für Chemiker»; Konrad Hartmann, «Sicherheitseinrichtungen in chemischen Betrieben».

А. Сидоров.