Wirówki przemysłowe narodziły się w Europie, np. w połowie XIX wieku w cukrowniach pojawiły się wirówki trójnożne do odwadniania tekstyliów i wirówki od góry wiszące do oddzielania cukru krystalicznego. Te najwcześniejsze wirówki działały sporadycznie i były rozładowywane ręcznie.
W związku z udoskonaleniem mechanizmu zrzutu żużla w latach 30. XX w. pojawiły się wirówki o pracy ciągłej, a w związku z realizacją automatycznego sterowania rozwinęły się także wirówki o pracy przerywanej.
Ze względu na wymagania dotyczące struktury i separacji wirówki przemysłowe można podzielić na trzy kategorie: wirówki filtracyjne, wirówki sedymentacyjne i separatory.
Wirówka ma cylinder zwany misą, który obraca się z dużą prędkością wokół własnej osi i zwykle napędzany jest silnikiem elektrycznym. Po dodaniu zawiesiny (lub emulsji) do miski, jest ona szybko wprawiana w ruch obrotowy z tą samą prędkością co misa, a składniki są oddzielane i usuwane oddzielnie pod działaniem siły odśrodkowej. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa prędkość bębna, tym lepsza separacja.
Istnieją dwie zasady działania separatora odśrodkowego: filtracja odśrodkowa i sedymentacja odśrodkowa. Filtracja odśrodkowa ma na celu wytworzenie ciśnienia odśrodkowego generowanego przez zawiesinę pod polem siły odśrodkowej, działającego na materiał filtracyjny, tak że ciecz staje się filtratem przez medium filtracyjne, a cząstki stałe są uwięzione na powierzchni medium filtrującego, tak w celu osiągnięcia separacji ciecz-ciało stałe; Sedymentacja odśrodkowa to zasada szybkiej sedymentacji i rozwarstwiania składników o różnej gęstości zawiesiny (lub emulsji) w polu siły odśrodkowej w celu uzyskania separacji ciecz-ciało stałe (lub ciecz-ciecz).
Istnieje również typ separatora do analiz eksperymentalnych, który może przeprowadzić klarowanie cieczy i wzbogacanie cząstek stałych lub separację ciecz-ciecz, a ten typ separatora ma różne strukturalne typy pracy pod ciśnieniem atmosferycznym, w próżni i w warunkach zamrażania.
Ważnym wskaźnikiem wydajności separacji w separatorze odśrodkowym jest współczynnik separacji. Reprezentuje stosunek siły odśrodkowej oddzielonego materiału w misie do jego ciężaru, im większy współczynnik separacji, tym szybsza separacja jest zwykle lepsza i tym lepszy efekt separacji. Współczynnik separacji przemysłowego separatora odśrodkowego wynosi zazwyczaj 100 ~ 20000, współczynnik separacji ultraszybkiego separatora rurowego może sięgać nawet 62000, a współczynnik separacji ultraszybkiego separatora do analizy wynosi do 610000. Innym czynnikiem determinującym zdolność przerobowa separatora odśrodkowego to obszar roboczy misy, który ma dużą powierzchnię roboczą i dużą zdolność przerobową.
Wirówki filtracyjne i wirówki sedymentacyjne polegają głównie na zwiększaniu średnicy misy w celu poszerzenia powierzchni roboczej na obwodzie misy; Oprócz obwodowej ścianki bębna separator posiada także dodatkowe powierzchnie robocze, takie jak tarcza separatora talerzowego oraz wewnętrzny cylinder separatora komorowego, co znacznie zwiększa osiadającą powierzchnię roboczą.
Ponadto im bardziej szczegółowe są cząstki stałe w zawiesinie, tym trudniej jest je oddzielić, a drobne cząstki przenoszone w filtracie lub roztworze separacyjnym wzrosną, w tym przypadku separator odśrodkowy musi mieć wyższy współczynnik separacji skutecznie oddzielać; Gdy lepkość cieczy w zawiesinie jest wysoka, prędkość oddzielania maleje; Różnica gęstości pomiędzy składnikami zawiesiny lub emulsji jest duża, co jest korzystne dla sedymentacji odśrodkowej, natomiast filtracja odśrodkowa zawiesiny nie wymaga różnicy gęstości poszczególnych składników.
Dobór separatora odśrodkowego musi opierać się na wielkości i stężeniu cząstek stałych w zawiesinie (lub emulsji), różnicy gęstości pomiędzy ciałem stałym i cieczą (lub dwiema cieczami), lepkości cieczy, właściwościach pozostałości pofiltracyjnej (lub osadu). oraz wymagania dotyczące separacji itp., aby spełnić wymagania dotyczące zawartości wilgoci w pozostałości filtracyjnej (osadu) i przejrzystości filtratu (cieczy separacyjnej) oraz wstępnie wybrać, jaki typ separatora odśrodkowego zastosować. Następnie, w zależności od wydajności przetwarzania i wymagań automatyzacji operacji, określany jest typ i specyfikacja wirówki, a ostatecznie weryfikowana w drodze rzeczywistych testów.
Ogólnie rzecz biorąc, do zawiesiny zawierającej cząstki o wielkości większej niż 0,01 mm można zastosować wirówkę filtracyjną, ponieważ cząstki zawiesiny są drobne lub ściśliwe, należy wybrać wirówkę sedymentacyjną i zastosować separator wybrany do zawiesiny o niskiej zawartości części stałych, małych cząstek i wysokich wymaganiach dotyczących przejrzystości cieczy.
Przyszłym trendem rozwojowym separatorów odśrodkowych będzie wzmocnienie wydajności separacji, opracowanie separatora odśrodkowego na dużą skalę, ulepszenie mechanizmu odprowadzania żużla, zwiększenie specjalnej i kombinowanej wirówki bębnowej, wzmocnienie badań teorii separacji oraz badania nad technologią optymalizacji procesu separacji odśrodkowej, itp.
Zwiększona wydajność separacji obejmuje zwiększoną prędkość misy; dodanie nowego impulsu procesowi separacji odśrodkowej; Przyspieszenie wypychania żużla; Zwiększanie długości misy wydłuża czas sedymentacji i separacji odśrodkowej. Rozwój wielkogabarytowych separatorów odśrodkowych polega głównie na zwiększeniu średnicy bębna i wykorzystaniu dwustronnego bębna w celu poprawy wydajności przetwarzania, aby zmniejszyć inwestycje w sprzęt, zużycie energii i koszty konserwacji materiałów o objętości jednostkowej. W zakresie badań teoretycznych badane są głównie warunki przepływu płynu w misie, mechanizm powstawania pozostałości na filtrze, a także metoda obliczania minimalnej rozdzielczości i wydajności przetwarzania.