當(dāng)含有細小顆粒的懸浮液靜置不動時，由于重力場的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉,。粒子越重,，下沉越快，反之密度比液體小的粒子就會上浮,。微粒在重力場下移動的速度與微粒的大小,、形態(tài)和密度有關(guān)，并且又與重力場的強度及液體的粘度有關(guān),。象紅血球大小的顆粒,，直徑為數(shù)微米，就可以在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程,。

此外，物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時還伴隨有擴散現(xiàn)象,。擴散是無條件的的,。擴散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比，顆粒越小擴散越嚴重,。而沉降是相對的,，有條件的，要受到外力才能運動,。沉降與物體重量成正比,，顆粒越大沉降越快。對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等，它們在溶液中成膠體或半膠體狀態(tài),，僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的,。因為顆粒越小沉降越慢，而擴散現(xiàn)象則越嚴重,。所以需要利用離心機產(chǎn)生強大的離心力,，才能迫使這些微粒克服擴散產(chǎn)生沉降運動,。

離心就是利用離心機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強大的離心力,，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開,。

離心力（g)和轉(zhuǎn)速（rpm)之間的換算

離心力G和轉(zhuǎn)速RPM之間的換算其換算公式如下：

G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2

其中,，G為離心力，一般以g（重力加速度）的倍數(shù)來表示,。

10^(-5) 即10的負五次方,，(rpm)^2轉(zhuǎn)速的平方，R為半徑,，單位為厘米,。

例如，離心半徑為10厘米,，轉(zhuǎn)速為8000RPM,，其離心力為：

G=1.11*10（－5）*10*（8000）2=7104

即離心力為7104g.

而當(dāng)離心力為8000g 時,，其轉(zhuǎn)速應(yīng)為：8489即約為8500rpm。

分類標準

按分離因素Fr值分

可將離心機分為以下幾種型式：

1,、常速離心機

Fr≤3500（一般為600~1200）,，這種離心機的轉(zhuǎn)速較低，直徑較大,。

2,、高速離心機

Fr=3500~50000，這種離心機的轉(zhuǎn)速較高,，一般轉(zhuǎn)鼓直徑較小,，而長度較長。

3,、超高速離心機

Fr>50000,，由于轉(zhuǎn)速很高（50000r/min以上），所以轉(zhuǎn)鼓做成細長管式,。

分離因素Fr是指物料在離心力場中所受的離心力,，與物料在重力場中所受到的重力之比值。

按操作方式分

可將離心機分為以下型式：

1,、間隙式離心機

其加料,、分離、洗滌和卸渣等過程都是間隙操作,，并采用人工,、重力或機械方法卸渣，如三足式和上懸式離心機,。

2,、連續(xù)式離心機

其進料、分離,、洗滌和卸渣等過程,，有間隙自動進行和連續(xù)自動進行兩種。

按卸渣方式分

可將離心機分為以下型式：

1,、刮刀卸料離心機

工序間接,，操作自動。

2,、活塞推料離心機

工序半連續(xù),，操作自動。

3,、螺旋卸料離心機

工序連續(xù),，操作自動。

4,、離心力卸料離心機

工序連續(xù),，操作自動。

5,、振動卸料離心機

工序連續(xù)，操作自動,。

6,、顛動卸料離心機

工序連續(xù)，操作自動,。

按工藝用途

可將離心機分為：過濾式離心機,、沉降式離心機。

按安裝的方式分

還可將其分為立式,、臥式,、傾斜式、上懸式和三足式等,。

按國家標準與市場使用份額分為以下四種

1,、三足式離心機

2,、臥式螺旋離心機

3、碟片式分離機

4,、管式分離機

按分離方式分

1、沉降式離心機

2,、過濾式離心機

歷史發(fā)展

工業(yè)離心機誕生于歐洲,，比如19世紀中葉，先后出現(xiàn)紡織品脫水用的三足式離心機,，和制糖廠分離結(jié)晶砂糖用的上懸式離心機,。這些早的離心機都是間歇操作和人工排渣的。

由于卸渣機構(gòu)的改進,，20世紀30年代出現(xiàn)了連續(xù)操作的離心機,，間歇操作離心機也因?qū)崿F(xiàn)了自動控制而得到發(fā)展。

工業(yè)用離心機按結(jié)構(gòu)和分離要求,，可分為過濾離心機,、沉降離心機和分離機三類。

離心機有一個繞本身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒,，稱為轉(zhuǎn)鼓,，通常由電動機驅(qū)動。懸浮液（或乳濁液）加入轉(zhuǎn)鼓后,，被迅速帶動與轉(zhuǎn)鼓同速旋轉(zhuǎn),，在離心力作用下各組分分離，并分別排出,。通常,，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速越高，分離效果也越好,。

離心分離機的作用原理有離心過濾和離心沉降兩種,。離心過濾是使懸浮液在離心力場下產(chǎn)生的離心壓力，作用在過濾介質(zhì)上,，使液體通過過濾介質(zhì)成為濾液,，而固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面,，從而實現(xiàn)液-固分離,；離心沉降是利用懸浮液（或乳濁液）密度不同的各組分在離心力場中迅速沉降分層的原理，實現(xiàn)液-固（或液-液）分離,。

還有一類實驗分析用的分離機,，可進行液體澄清和固體顆粒富集，或液-液分離,，這類分離機有常壓,、真空,、冷凍條件下操作的不同結(jié)構(gòu)型式。

衡量離心分離機分離性能的重要指標是分離因數(shù),。它表示被分離物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)所受的離心力與其重力的比值,，分離因數(shù)越大，通常分離也越迅速,，分離效果越好,。工業(yè)用離心分離機的分離因數(shù)一般為100～20000，超速管式分離機的分離因數(shù)可高達62000,，分析用超速分離機的分離因數(shù)達610000,。決定離心分離機處理能力的另一因素是轉(zhuǎn)鼓的工作面積，工作面積大處理能力也大,。

過濾離心機和沉降離心機，主要依靠加大轉(zhuǎn)鼓直徑來擴大轉(zhuǎn)鼓圓周上的工作面,；分離機除轉(zhuǎn)鼓圓周壁外,，還有附加工作面，如碟式分離機的碟片和室式分離機的內(nèi)筒,，顯著增大了沉降工作面,。

此外，懸浮液中固體顆粒越細則分離越困難,，濾液或分離液中帶走的細顆粒會增加,，在這種情況下，離心分離機需要有較高的分離因數(shù)才能有效地分離,；懸浮液中液體粘度大時,，分離速度減慢；懸浮液或乳濁液各組分的密度差大,，對離心沉降有利,，而懸浮液離心過濾則不要求各組分有密度差。

選擇離心分離機須根據(jù)懸浮液（或乳濁液）中固體顆粒的大小和濃度,、固體與液體（或兩種液體）的密度差,、液體粘度、濾渣（或沉渣）的特性,，以及分離的要求等進行綜合分析,，滿足對濾渣（沉渣）含濕量和濾液（分離液）澄清度的要求，初步選擇采用哪一類離心分離機,。然后按處理量和對操作的自動化要求,，確定離心機的類型和規(guī)格，后經(jīng)實際試驗驗證,。

通常,，對于含有粒度大于0.01毫米顆粒的懸浮液,，可選用過濾離心機；對于懸浮液中顆粒細小或可壓縮變形的,，則宜選用沉降離心機,；對于懸浮液含固體量低、顆粒微小和對液體澄清度要求高時,，應(yīng)選用分離機,。

離心分離機未來的發(fā)展趨勢將是強化分離性能、發(fā)展大型的離心分離機,、改進卸渣機構(gòu),、增加和組合轉(zhuǎn)鼓離心機、加強分離理論研究和研究離心分離過程化控制技術(shù)等,。

強化分離性能包括提高轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速,；在離心分離過程中增加新的推動力；加快推渣速度,；增大轉(zhuǎn)鼓長度使離心沉降分離的時間延長等,。發(fā)展大型的離心分離機，主要是加大轉(zhuǎn)鼓直徑和采用雙面轉(zhuǎn)鼓提高處理能力使處理單位體積物料的設(shè)備投資,、能耗和維修費降低,。理論研究方面，主要研究轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體流動狀況和濾渣形成機理,，研究小分離度和處理能力的計算方法,。