當(dāng)含有細(xì)小顆粒的懸浮液靜置不動(dòng)時(shí)，由于重力場(chǎng)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(huì)上浮,。微粒在重力場(chǎng)下移動(dòng)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(chǎng)的強(qiáng)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(guò)程,。

此外,，物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時(shí)還伴隨有擴(kuò)散現(xiàn)象,。擴(kuò)散是無(wú)條件的的。擴(kuò)散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比,，顆粒越小擴(kuò)散越嚴(yán)重,。而沉降是相對(duì)的，有條件的,，要受到外力才能運(yùn)動(dòng),。沉降與物體重量成正比，顆粒越大沉降越快,。對(duì)小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等,，它們?cè)谌芤褐谐赡z體或半膠體狀態(tài)，僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過(guò)程的,。因?yàn)轭w粒越小沉降越慢,，而擴(kuò)散現(xiàn)象則越嚴(yán)重。所以需要利用離心機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力,，才能迫使這些微?？朔U(kuò)散產(chǎn)生沉降運(yùn)動(dòng),。

離心就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)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(kāi),。

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(lái)表示,。

10^(-5) 即10的負(fù)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(shí)，其轉(zhuǎn)速應(yīng)為：8489即約為8500rpm,。

分類標(biāo)準(zhǔn)

按分離因素Fr值分

可將離心機(jī)分為以下幾種型式：

1、常速離心機(jī)

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

2,、高速離心機(jī)

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

3、超高速離心機(jī)

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

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

按操作方式分

可將離心機(jī)分為以下型式：

1,、間隙式離心機(jī)

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

2,、連續(xù)式離心機(jī)

其進(jìn)料、分離,、洗滌和卸渣等過(guò)程，有間隙自動(dòng)進(jìn)行和連續(xù)自動(dòng)進(jìn)行兩種,。

按卸渣方式分

可將離心機(jī)分為以下型式：

1、刮刀卸料離心機(jī)

工序間接,，操作自動(dòng),。

2、活塞推料離心機(jī)

工序半連續(xù),，操作自動(dòng),。

3、螺旋卸料離心機(jī)

工序連續(xù),，操作自動(dòng),。

4、離心力卸料離心機(jī)

工序連續(xù),，操作自動(dòng),。

5,、振動(dòng)卸料離心機(jī)

工序連續(xù)，操作自動(dòng),。

6,、顛動(dòng)卸料離心機(jī)

工序連續(xù)，操作自動(dòng),。

按工藝用途

可將離心機(jī)分為：過(guò)濾式離心機(jī),、沉降式離心機(jī)。

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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與市場(chǎng)使用份額分為以下四種

1,、三足式離心機(jī)

2、臥式螺旋離心機(jī)

3,、碟片式分離機(jī)

4,、管式分離機(jī)

按分離方式分

1,、沉降式離心機(jī)

2,、過(guò)濾式離心機(jī)

歷史發(fā)展

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

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

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

離心機(jī)有一個(gè)繞本身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒,，稱為轉(zhuǎn)鼓，通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),。懸浮液（或乳濁液）加入轉(zhuǎn)鼓后,，被迅速帶動(dòng)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(jī)的作用原理有離心過(guò)濾和離心沉降兩種。離心過(guò)濾是使懸浮液在離心力場(chǎng)下產(chǎn)生的離心壓力,，作用在過(guò)濾介質(zhì)上,，使液體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)成為濾液，而固體顆粒被截留在過(guò)濾介質(zhì)表面,，從而實(shí)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(chǎng)中迅速沉降分層的原理，實(shí)現(xiàn)液-固（或液-液）分離,。

還有一類實(shí)驗(yàn)分析用的分離機(jī),，可進(jìn)行液體澄清和固體顆粒富集，或液-液分離,，這類分離機(jī)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(jī)分離性能的重要指標(biāo)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(jī)的分離因數(shù)一般為100～20000，超速管式分離機(jī)的分離因數(shù)可高達(dá)62000,，分析用超速分離機(jī)的分離因數(shù)達(dá)610000,。決定離心分離機(jī)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(guò)濾離心機(jī)和沉降離心機(jī)，主要依靠加大轉(zhuǎn)鼓直徑來(lái)擴(kuò)大轉(zhuǎn)鼓圓周上的工作面,；分離機(jī)除轉(zhuǎn)鼓圓周壁外，還有附加工作面,，如碟式分離機(jī)的碟片和室式分離機(jī)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(xì)則分離越困難，濾液或分離液中帶走的細(xì)顆粒會(huì)增加,，在這種情況下,，離心分離機(jī)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(shí),，分離速度減慢,；懸浮液或乳濁液各組分的密度差大，對(duì)離心沉降有利,，而懸浮液離心過(guò)濾則不要求各組分有密度差,。

選擇離心分離機(jī)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(jìn)行綜合分析,，滿足對(duì)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(jī)。然后按處理量和對(duì)操作的自動(dòng)化要求,，確定離心機(jī)的類型和規(guī)格,，后經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證。

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

離心分離機(jī)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)將是強(qiáng)化分離性能,、發(fā)展大型的離心分離機(jī)、改進(jìn)卸渣機(jī)構(gòu),、增加和組合轉(zhuǎn)鼓離心機(jī),、加強(qiáng)分離理論研究和研究離心分離過(guò)程化控制技術(shù)等。

強(qiáng)化分離性能包括提高轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速,；在離心分離過(guò)程中增加新的推動(dòng)力；加快推渣速度,；增大轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)度使離心沉降分離的時(shí)間延長(zhǎng)等,。發(fā)展大型的離心分離機(jī)，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(fèi)降低,。理論研究方面，主要研究轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體流動(dòng)狀況和濾渣形成機(jī)理,，研究小分離度和處理能力的計(jì)算方法,。