離心機應用領(lǐng)域 離心機是利用離心力,,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(jié)晶砂糖用的上懸式離心機,。這些zui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)zui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,zui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。
離心原理
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(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,。
相關(guān)產(chǎn)品
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