ولدت أجهزة الطرد المركزي الصناعية في أوروبا، على سبيل المثال، في منتصف القرن التاسع عشر، كانت هناك أجهزة طرد مركزي ثلاثية الأرجل لتجفيف المنسوجات، وأجهزة طرد مركزي معلقة من الأعلى لفصل السكر البلوري في مصانع السكر. تم تشغيل أجهزة الطرد المركزي الأولى هذه بشكل متقطع وتم تفريغها يدويًا.
بسبب تحسين آلية تفريغ الخبث، ظهرت أجهزة الطرد المركزي ذات التشغيل المستمر في الثلاثينيات من القرن العشرين، كما تم تطوير أجهزة الطرد المركزي ذات التشغيل المتقطع بسبب تحقيق التحكم الآلي.
وفقًا لمتطلبات الهيكل والفصل، يمكن تقسيم أجهزة الطرد المركزي الصناعية إلى ثلاث فئات: أجهزة الطرد المركزي الترشيحية وأجهزة الطرد المركزي للترسيب والفواصل.
تحتوي أجهزة الطرد المركزي على أسطوانة تسمى الوعاء، تدور بسرعة عالية حول محورها، وعادة ما يتم تشغيلها بواسطة محرك كهربائي. بعد إضافة المعلق (أو المستحلب) إلى الوعاء، يتم دفعه بسرعة للدوران بنفس سرعة الوعاء، ويتم فصل المكونات وتفريغها بشكل منفصل تحت تأثير قوة الطرد المركزي. بشكل عام، كلما زادت سرعة الأسطوانة، كان الفصل أفضل.
هناك مبدأان للفاصل بالطرد المركزي: الترشيح بالطرد المركزي والترسيب بالطرد المركزي. الترشيح بالطرد المركزي هو جعل ضغط الطرد المركزي الناتج عن التعليق تحت مجال قوة الطرد المركزي، يعمل على وسط الترشيح، بحيث يصبح السائل مرشحًا من خلال وسط الترشيح، ويتم محاصرة الجزيئات الصلبة على سطح وسط الترشيح، لذلك لتحقيق الفصل بين السائل والصلب؛ الترسيب بالطرد المركزي هو مبدأ الترسيب السريع والتقسيم الطبقي للمكونات ذات كثافات مختلفة من التعليق (أو المستحلب) في مجال قوة الطرد المركزي لتحقيق الفصل بين السائل والصلب (أو السائل والسائل).
يوجد أيضًا نوع من الفواصل للتحليل التجريبي، والذي يمكن أن يقوم بتصفية السائل وإثراء الجسيمات الصلبة، أو فصل السائل عن السائل، وهذا النوع من الفواصل له أنواع هيكلية مختلفة من التشغيل تحت ظروف الضغط الجوي والفراغ والتجميد.
من المؤشرات المهمة لأداء الفصل لفاصل الطرد المركزي هو عامل الفصل. وهو يمثل نسبة قوة الطرد المركزي للمادة المنفصلة في الوعاء إلى جاذبيتها، وكلما زاد عامل الفصل، كلما كان الفصل أسرع عادة، وكان تأثير الفصل أفضل. يتراوح عامل الفصل للفاصل بالطرد المركزي الصناعي عمومًا بين 100~20000، ويمكن أن يصل عامل الفصل للفاصل الأنبوبي فائق السرعة إلى 62000، ويصل عامل الفصل للفاصل فائق السرعة للتحليل إلى 610000. هناك عامل آخر يحدد قدرة المعالجة للفاصل بالطرد المركزي هي منطقة عمل الوعاء، والتي تحتوي على مساحة عمل كبيرة وقدرة معالجة كبيرة.
تعتمد أجهزة الطرد المركزي الترشيحية وأجهزة الطرد المركزي للترسيب بشكل أساسي على زيادة قطر الوعاء لتوسيع سطح العمل على محيط الوعاء؛ بالإضافة إلى الجدار المحيطي للأسطوانة، يحتوي الفاصل أيضًا على أسطح عمل إضافية، مثل قرص فاصل القرص والأسطوانة الداخلية لفاصل الحجرة، مما يزيد بشكل كبير من سطح عمل التسوية.
بالإضافة إلى ذلك، كلما كانت الجسيمات الصلبة في المعلق أكثر تفصيلاً، زادت صعوبة فصلها، كما زادت الجسيمات الدقيقة المنقولة في محلول الترشيح أو الفصل، وفي هذه الحالة، يحتاج الفاصل بالطرد المركزي إلى عامل فصل أعلى للفصل بشكل فعال؛ عندما تكون لزوجة السائل في التعليق عالية، تتباطأ سرعة الفصل؛ فرق الكثافة بين مكونات المعلق أو المستحلب كبير، وهو مفيد للترسيب بالطرد المركزي، بينما الترشيح بالطرد المركزي للمعلق لا يتطلب اختلاف كثافة كل مكون.
يجب أن يعتمد اختيار فاصل الطرد المركزي على حجم وتركيز الجسيمات الصلبة المعلقة (أو المستحلب)، وفرق الكثافة بين الصلب والسائل (أو السائلين)، ولزوجة السائل، وخصائص بقايا المرشح (أو الرواسب). ، ومتطلبات الفصل، وما إلى ذلك، لتلبية متطلبات محتوى الرطوبة لبقايا المرشح (الرواسب) ووضوح المرشح (سائل الفصل)، وتحديد نوع فاصل الطرد المركزي المراد استخدامه بشكل مبدئي. بعد ذلك، وفقًا لقدرة المعالجة ومتطلبات التشغيل الآلي، يتم تحديد نوع ومواصفات جهاز الطرد المركزي، ويتم التحقق منها أخيرًا عن طريق الاختبارات الفعلية.
بشكل عام، بالنسبة للمعلق الذي يحتوي على جسيمات بحجم جسيم أكبر من 0.01 مم، يمكن استخدام جهاز طرد مركزي مرشح، بالنسبة لجزيئات المعلق دقيقة أو قابلة للضغط، يجب اختيار جهاز طرد مركزي للترسيب، ويجب أن يكون فاصل تم اختياره للتعليق ذو المحتوى الصلب المنخفض والجزيئات الصغيرة والمتطلبات العالية لوضوح السائل.
سيكون اتجاه التطوير المستقبلي لفاصل الطرد المركزي هو تعزيز أداء الفصل، وتطوير فاصل طرد مركزي واسع النطاق، وتحسين آلية تفريغ الخبث، وزيادة أجهزة الطرد المركزي ذات الأسطوانة الخاصة والمدمجة، وتعزيز أبحاث نظرية الفصل وأبحاث تكنولوجيا التحكم في تحسين عملية الفصل بالطرد المركزي، إلخ.
يتضمن أداء الفصل المحسن زيادة سرعة الوعاء؛ إضافة زخم جديد لعملية الفصل بالطرد المركزي؛ تسريع دفع الخبث. زيادة طول الوعاء يطيل زمن الترسيب والفصل بالطرد المركزي. إن تطوير فاصل الطرد المركزي واسع النطاق يهدف بشكل أساسي إلى زيادة قطر الأسطوانة واستخدام الأسطوانة ذات الوجهين لتحسين قدرة المعالجة، وذلك لتقليل استثمار المعدات واستهلاك الطاقة وتكلفة الصيانة للمواد ذات حجم وحدة المعالجة. من حيث البحث النظري، تتم دراسة ظروف تدفق السوائل في الوعاء وآلية تكوين بقايا المرشح بشكل أساسي، ويتم دراسة طريقة حساب الحد الأدنى من الدقة وقدرة المعالجة.