Следующую формулу 3 получаем, если центробежное ускорение a, выраженное как rw², подставить вместо ускорения силы тяжести g в ранее приведенной формуле 1, выведенной из закона Стокса. Уравнением 3 можно воспользоваться для расчета скорости осаждения, v, каждой частицы, находящейся в центрифуге.

Скорость всплытия жирового шарика

Ранее примененное уравнение 1 показало, что скорость всплытия одного жирового шарика диаметром 3 мкм под воздействием силы тяжести равняется 0,6 мм/ч или 0,166 х 10–6 м/сек.

Теперь можно прибегнуть к уравнению 3, чтобы вычислить скорость всплытия жирового шарика того же диаметра, находящегося на радиальном удалении 0,2 м, при вращении центрифуги со скоростью n = 5400 об/мин. Угловая скорость рассчитывается следующим образом:

Если 2 π = 1 обороту и n – обороты в минуту,

при скорости вращения (n) = 5400 об/мин угловая скорость (w) составит 564,49 рад/сек.

Скорость осаждения (v) в таком случае будет:

v = x 0,2 × 564,492 = 0,108 × 10–2 м/сек

то есть 1,08 мм/сек или 3896 мм/ч.

Разделив скорость осаждения в зоне действия центробежной силы на скорость осаждения под воздействием силы тяжести, получаем представление об эффективности сепарации в центрифуге по сравнению с осаждением под действием силы тяжести.

Скорость осаждения в центрифуге в 6500 раз выше (3896,0/0,6 = 6500).

Непрерывное центробежное отделение твердых частиц (кларификация, или очистка)

На рис. 6.2.15 показана центрифуга для непрерывного отделения твердой фракции от жидкой. Эта операция называется кларификацией (осветлением или очисткой). Представим себе, что сосуд для осаждения, изображенный на рис. 6.2.10, повернули на 90 градусов и запустили, как волчок вокруг оси вращения. То, что мы увидим при этом, будет выглядеть как центробежный сепаратор в разрезе.

Разделительные каналы

На рис. 6.2.15 также видно, что у барабана центрифуги имеются вставки в виде конических тарелок. Это увеличивает площадь для осаждения.