چرا متعادل کردن کاسه سانتریفیوژ حیاتی است؟

کاسههای سانتریفیوژ با سرعت بسیار بالا (۳۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ دور در دقیقه) میچرخند و نیروهای گریز از مرکز عظیمی ایجاد میکنند. حتی عدم تعادل کوچک نیز نیروهای دینامیکی بزرگی ایجاد میکند که به یاتاقانها، آببندها و اسپیندل آسیب میرساند. تعادل دقیق، عمر مفید را افزایش داده و راندمان جداسازی را تضمین میکند.

برای جداکننده از چه درجه تعادلی باید استفاده کنم؟

G2.5 برای جداکنندههای دیسکی و سانتریفیوژهای پرسرعت توصیه میشود. G6.3 برای سانتریفیوژهای دکانتوری و جداکنندههای کمسرعت قابل قبول است. G1.0 ممکن است برای سانتریفیوژهای آزمایشگاهی با سرعت بسیار بالا مورد نیاز باشد.

نیروی g در لبه کاسه چگونه محاسبه میشود؟

RCF (نیروی گریز از مرکز نسبی) = ω² × R / (9.81 × 1000)، که در آن ω سرعت زاویهای بر حسب رادیان بر ثانیه و R شعاع کاسه بر حسب میلیمتر است. این فرمول، نیروی g را به صورت مضربی از شتاب گرانشی نشان میدهد.

چه چیزی باعث عدم تعادل سانتریفیوژ میشود؟

علل رایج شامل تجمع ناهموار رسوب، صفحات پشته دیسک فرسوده یا گم شده، اجزای کاسه آسیب دیده، مونتاژ مجدد نادرست پس از تمیز کردن و تلرانسهای تولید است. تمیز کردن و بازرسی منظم به حفظ تعادل کمک میکند.

آیا جداکنندهها میتوانند در محل متعادل شوند؟

بله، ابزارهای بالانس قابل حمل میتوانند ارتعاش را در حین کار اندازهگیری کرده و جرمهای اصلاحی را محاسبه کنند. این امر به ویژه برای دکانترهای بزرگ که برداشتن آنها دشوار است، ارزشمند است. سری بالانسهای Vibromera از بالانس سانتریفیوژ درجا پشتیبانی میکنند.

ابزار مهندسی رایگان

ماشین حساب متعادل سازی جداکننده/سانتریفیوژ

عدم تعادل مجاز کاسه، خروج از مرکز، نیروی گریز از مرکز و نیروی g را برای جداکننده‌های دیسکی و سانتریفیوژهای دکانتوری طبق استاندارد ISO 21940 محاسبه کنید.

ایزو ۲۱۹۴۰-۱۱ دیسک پشته / دکانتر نیروی جی

جرم کاسه (کیلوگرم)

حداکثر سرعت (دور در دقیقه)

تراز درجه G

قطر کاسه (میلی‌متر)

پیش‌تنظیم‌های سریع

Results

عدم تعادل مجاز

—

نامتعادلی ویژه (اکسانتریسیتی)

—

نیروی گریز از مرکز در عدم تعادل مجاز

—

نیروی گرانش در لبه کاسه (RCF)

—

سرعت زاویه‌ای ω

—

عدم تعادل مجاز (ISO 21940)

عدم تعادل باقیمانده مجاز برای کاسه سانتریفیوژ با استفاده از فرمول استاندارد ISO 21940-11 محاسبه می‌شود:

جی — درجه کیفیت ترازو (میلی‌متر بر ثانیه)
m — جرم کاسه (کیلوگرم)
ω = 2π·n/60 — سرعت زاویه‌ای (رادیان بر ثانیه)

نیروی گریز از مرکز

نیروی G (نیروی گریز از مرکز نسبی)

نیروی g در لبه کاسه، قابلیت جداسازی را نشان می‌دهد:

کجا ر شعاع کاسه بر حسب میلی‌متر است. این مقدار به صورت مضربی از شتاب گرانش (×g) بیان می‌شود.

مثال عملی

مثال - جداکننده پشته دیسک

با توجه به: جرم کاسه = ۴۰ کیلوگرم، سرعت = ۶۰۰۰ دور در دقیقه، گرید = G2.5، قطر = ۳۰۰ میلی‌متر

ω = 2π × 6000 / 60 = 628.32 راد بر ثانیه

یو_{به ازای هر} = ۲.۵ × ۴۰ × ۱۰۰۰ / ۶۲۸.۳۲ = ۱۵۹.۲ گرم بر میلی‌متر

F = 159.2 / 1e6 × 628.32² = ۶۲.۸ ن

نیروی گرانش = 628.32² × 150 / (9.81 × 1000) = ۶,۰۳۶ × گرم

⚠️ توجه: سانتریفیوژهای پرسرعت به تلرانس‌های تعادل بسیار دقیقی نیاز دارند. حتی چند گرم عدم تعادل در سرعت ۶۰۰۰+ دور در دقیقه، صدها نیوتن نیرو ایجاد می‌کند. همیشه پس از مونتاژ مجدد کاسه و تعویض دیسک، تعادل را بررسی کنید.