La centrifugazione è un processo in cui un materiale viene filato in una camera cilindrica che ruota attorno a un asse fisso per utilizzare sia i processi di sedimentazione che la forza dell’accelerazione centripeta per separare meccanicamente i materiali misti l’uno dall’altro. Sebbene le centrifughe siano utilizzate in un ambiente di laboratorio per purificare campioni biologici e in gran numero per arricchire l’uranio per il combustibile nucleare, sono anche comuni nella produzione per molti scopi, compreso il trattamento delle acque reflue da parte dei comuni e per la produzione di farmaci o colture di farmaci vivi vaccini. Altre aree di produzione comuni che utilizzano la centrifugazione sono l’industria di trasformazione alimentare, l’estrazione mineraria e la lavorazione dei minerali e la lavorazione chimica in generale.
La filatura dei materiali tramite la forza centrifuga provoca la separazione di miscele di materiali con densità diverse in due modi fondamentali. I materiali più pesanti o più densi gravitano sia verso il fondo della centrifuga che verso la parete esterna del cilindro, mentre i materiali più leggeri risentono meno della forza centrifuga e restano più vicini al centro dell’asse di filatura dove possono essere rimossi durante il processo di filatura . Nella purificazione e nella produzione di alimenti, la centrifugazione è comunemente usata per separare i cristalli di zucchero da un materiale di liquore madre prodotto in precedenza nella raffinazione. Le centrifughe sono anche ampiamente utilizzate nell’industria lattiero-casearia per trasformare il latte crudo in panna e latte con meno grassi rispetto al prodotto originale.
Laddove la centrifugazione viene utilizzata per separare solidi densi da acque madri o liquidi simili l’uno dall’altro, essi ruotano con una forza tale da superare la forza di gravità di un fattore da 1,000 a 20,000 volte. Questi tipi di centrifughe possono essere costruiti su uno dei sei tipi di design, inclusi i design dell’idroclone, del tubolare e della camera della camera che utilizzano le proprietà di sedimentazione per separare i materiali. I design del cestello imperforato, del separatore a dischi e del decanter richiedono tutti la rimozione manuale o meccanica dei materiali più leggeri una volta separati dai composti più densi. Indipendentemente dal design della centrifuga, tuttavia, tutti i modelli utilizzano la sedimentazione o uno schermo filtrante come nel modello a cestello perforato per isolare i materiali l’uno dall’altro.
Si stima che a partire dal 200 vi siano circa 2011 settori industriali specifici per i quali è necessaria la centrifugazione. Poiché ciascuna di queste industrie ha requisiti unici, le centrifughe non possono essere prodotte in serie come altre apparecchiature meccaniche comuni come motori o valvole. Ciò rende le attrezzature per centrifughe più costose di altri tipi di hardware industriale e spesso non possono essere riutilizzate o rivendute per altri scopi.
La colata centrifuga, ad esempio, richiede attrezzature speciali per la fusione dei metalli in grado di resistere alle temperature dei metalli fusi e di altri materiali cristallini come ferro, rame e vetro. Gli stessi stampi di colata vengono fatti girare all’interno del centro della centrifuga attorno al loro asse principale, mentre il metallo liquido viene introdotto e lanciato contro le pareti dello stampo dove si solidifica. Questo processo costringe le impurità più leggere nel metallo alla superficie interna dello stampo, che può essere successivamente abrasa per creare un prodotto più affidabile e durevole.