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
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更新時間:2023-02-25 09:09:52瀏覽次數(shù):507
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離心機就是利用離心力,,分離液體與固體顆粒或液體與液體的混合物中各組分的機械。離心機主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開,;或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同,,又互不相溶的液體分開(例如從牛奶中分離出奶油);它也可用于排除濕固體中的液體,,例如用洗衣機甩干濕衣服,;特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體混合物;利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點,,有的沉降離心機還可對固體顆粒按密度或粒度進行分級,。
離心機大量應用于化工、石油,、食品,、制藥、選礦,、煤炭,、水處理和船舶等部門。
中國古代,,人們用繩索的一端系住陶罐,,手握繩索的另一端,旋轉(zhuǎn)甩動陶罐,,產(chǎn)生離心力擠壓出陶罐中蜂蜜,,這就是離心分離原理的早期應用。
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,和制糖廠分離結晶砂糖用的上懸式離心機,。這些最早的離心機都是間歇操作和人工排渣的,。
由于卸渣機構的改進,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)用離心機按結構和分離要求,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構型式,。
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)最高達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。
選擇離心機須根據(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,最后經(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,,應選用分離機,。
離心機的價格
國產(chǎn)的離心機和進口的離心機差別不是很大,目前國內(nèi)已撐握離心機的核心技術,。同等檔次的離心機相互之間的價格差別不是很大,,主要區(qū)分在性能和配置方面。
主機的差別是在性能方面,,帶冷凍的離心機要比普通的貴很多,,有的離心機還有加熱功能,控制程
序越多的離心機價格越高,。差別較大是配置方面,,有時候往往附件的價格會比主機的價格還高。選購時
要注意,,除主機外,,選擇的轉(zhuǎn)子(數(shù)量和種類),再加上必要的離心管,、管套,,特殊的離心瓶或者,
所有這些加起來才是一個完整的離心機的價格,。
當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,,并且又與重力場的強度及液體的粘度有關。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,。擴散是無條件的絕對的。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??朔U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.
而當離心力為8000g 時,,其轉(zhuǎn)速應為:8489即約為8500rpm.
中國古代,人們用繩索的一端系住陶罐,,手握繩索的另一端,,旋轉(zhuǎn)甩動陶罐,產(chǎn)生離心力擠壓出陶罐中蜂蜜,,這就是離心分離原理的早期應用,。
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,,和制糖廠分離結晶砂糖用的上懸式離心機。這些最早的離心機都是間歇操作和人工排渣的,。
由于卸渣機構的改進,,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)用離心機按結構和分離要求,,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構型式。
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)最高達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,,最后經(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,、增加專用和組合轉(zhuǎn)鼓離心機、加強分離理論研究和研究離心分離過程最佳化控制技術等。
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,研究最小分離度和處理能力的計算方法,。