離心機詳細及介紹

2022-07-10 22:21:03 字數 5539 閱讀 8756

離心機離心就是利用離心機轉子高速旋轉產生的強大的離心力,加快液體中顆粒的沉降速度,把樣品中不同沉降係數和浮力密度的物質分離開。所以需要利用離心機產生強大的離心力,才能迫使這些微粒克服擴散產生沉降運動。

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。離心機主要用於將懸浮液中的固體顆粒與液體分開;或將乳濁液中兩種密度不同,又互不相溶的液體分開(例如從牛奶中分離出奶油);它也可用於排除溼固體中的液體,例如用洗衣機甩乾濕衣服;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。

離心機大量應用於化工、石油、食品、製藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。

中國古代,人們用繩索的一端繫住陶罐,手握繩索的另一端,旋轉甩動陶罐,產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。

工業離心機誕生於歐洲,比如19世紀中葉,先後出現紡織品脫水用的三足式離心機,和製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。

由於卸渣機構的改進,20世紀30年代出現了連續操作的離心機,間歇操作離心機也因實現了自動控制而得到發展。

工業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。

離心機有乙個繞本身軸線高速旋轉的圓筒,稱為轉鼓,通常由電動機驅動。懸浮液(或乳濁液)加入轉鼓後,被迅速帶動與轉鼓同速旋轉,在離心力作用下各組分分離,並分別排出。通常,轉鼓轉速越高,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生的離心壓力,作用在過濾介質上,使液體通過過濾介質成為濾液,而固體顆粒被截留在過濾介質表面,從而實現液-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效能的重要指標是分離因數。它表示被分離物料在轉鼓內所受的離心力與其重力的比值,分離因數越大,通常分離也越迅速,分離效果越好。工業用離心分離機的分離因數一般為100~20000,超速管式分離機的分離因數可高達62000,分析用超速分離機的分離因數最高達610000。

決定離心分離機處理能力的另一因素是轉鼓的工作面積,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)含溼量和濾液(分離液)澄清度的要求,初步選擇採用哪一類離心分離機。然後按處理量和對操作的自動化要求,確定離心機的型別和規格,最後經實際試驗驗證。

通常,對於含有粒度大於0.01公釐顆粒的懸浮液,可選用過濾離心機;對於懸浮液中顆粒細小或可壓縮變形的,則宜選用沉降離心機;對於懸浮液含固體量低、顆粒微小和對液體澄清度要求高時,應選用分離機。

離心機原理

當含有細小顆粒的懸浮液靜置不動時,由於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、形態和密度有關,並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,直徑為數微公尺,就可以在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程。

此外,物質在介質中沉降時還伴隨有擴散現象。擴散是無條件的絕對的。擴散與物質的質量成反比,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。對小於幾微公尺的微粒如病毒或蛋白質等,它們在溶液中成膠體或半膠體狀態,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,而擴散現象則越嚴重。所以需要利用離心機產生強大的離心力,才能迫使這些微粒克服擴散產生沉降運動。

離心就是利用離心機轉子高速旋轉產生的強大的離心力,加快液體中顆粒的沉降速度,把樣品中不同沉降係數和浮力密度的物質分離開。

離心機的分類

一、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),這種離心機的轉速較低,直徑較大。

2、高速離心機

fr=3500~50000,這種離心機的轉速較高,一般轉鼓直徑較小,而長度較長。

3、超高速離心機

fr>50000,由於轉速很高(50000r/min以上),所以轉鼓做成細長管式。   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。

二、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,並採用人工、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自動進行兩種。

三、按卸渣方式分

可將離心機分為一下型式:

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,操作自動。

3、螺旋卸料離心機

工序連續,操作自動。

4、離心力卸料離心機

工序連續,操作自動。

5、振動卸料離心機

工序連續,操作自動。

6、顛動卸料離心機

工序連續,操作自動。

四、按工藝用途

可將離心機分為:過濾式離心機、沉降式離心機。

五、按安裝的方式分

還可將離心機分為立式、臥式、傾斜式、上懸式和三足式等。

六、按國家標準與市場使用份額分

離心機可以分為以下四種

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

離心機的歷史與發展

中國古代,人們用繩索的一端繫住陶罐,手握繩索的另一端,旋轉甩動陶罐,產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。

工業離心機誕生於歐洲,比如19世紀中葉,先後出現紡織品脫水用的三足式離心機,和製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。

由於卸渣機構的改進,20世紀30年代出現了連續操作的離心機,間歇操作離心機也因實現了自動控制而得到發展。

工業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。

離心機有乙個繞本身軸線高速旋轉的圓筒,稱為轉鼓,通常由電動機驅動。懸浮液(或乳濁液)加入轉鼓後,被迅速帶動與轉鼓同速旋轉,在離心力作用下各組分分離,並分別排出。通常,轉鼓轉速越高,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生的離心壓力,作用在過濾介質上,使液體通過過濾介質成為濾液,而固體顆粒被截留在過濾介質表面,從而實現液-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效能的重要指標是分離因數。它表示被分離物料在轉鼓內所受的離心力與其重力的比值,分離因數越大,通常分離也越迅速,分離效果越好。工業用離心分離機的分離因數一般為100~20000,超速管式分離機的分離因數可高達62000,分析用超速分離機的分離因數最高達610000。

決定離心分離機處理能力的另一因素是轉鼓的工作面積,工作面積大處理能力也大。

過濾離心機和沉降離心機,主要依靠加大轉鼓直徑來擴大轉鼓圓周上的工作面;分離機除轉鼓圓周壁外,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)含溼量和濾液(分離液)澄清度的要求,初步選擇採用哪一類離心分離機。然後按處理量和對操作的自動化要求,確定離心機的型別和規格,最後經實際試驗驗證。

通常,對於含有粒度大於0.01公釐顆粒的懸浮液,可選用過濾離心機;對於懸浮液中顆粒細小或可壓縮變形的,則宜選用沉降離心機;對於懸浮液含固體量低、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展趨勢將是強化分離效能、發展大型的離心分離機、改進卸渣機構、增加專用和組合轉鼓離心機、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。

強化分離效能包括提高轉鼓轉速;在離心分離過程中增加新的推動力;加快推渣速度;增大轉鼓長度使離心沉降分離的時間延長等。發展大型的離心分離機,主要是加大轉鼓直徑和採用雙面轉鼓提高處理能力使處理單位體積物料的裝置投資、能耗和維修費降低。理論研究方面,主要研究轉鼓內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。

離心機的日常保養

離心機運轉前應先切斷電源並先鬆開離心機剎車,可以手試轉動轉鼓,看有無咬煞情況。

檢查其他部位有無鬆動及不正常情況。

接通電源依順時針方向開車啟動(通常從靜止狀態到正常運轉約需40-60秒左右)。

通常每台裝置到廠後均須空車運轉3小時左右,無異常情況即可工作。

物料盡可能要放置均勻。

必須專人操作,容量不得超過額定量。

嚴禁機器超速運轉,以免影響機器使用壽命。

機器開動後,若有異常情況必須停車檢查,必要時需予以拆洗修理。

離心機工作時是高速運轉,因此切不可用身體觸及其轉鼓,以防意外。

濾布的目數應根據所分離物料的固相顆粒的大小而定,否則影響分離效果。另外濾布安裝時應將濾布密封圈嵌入轉鼓密封槽內,以防物料跑入。

為確保離心機正常運轉,轉動部件請每隔6個月後加油保養一次。同時檢視軸承處運轉潤滑情況,有無磨損現象;制動裝置中的部件是否有磨損情況,嚴重的予以更換;軸承蓋有無漏油情況。

機器使用完畢,應作好清潔工作,保持機器整潔。

不要將非防腐型離心機與於高腐蝕性物料的分離;另外嚴格按照裝置要求、規定操作,非防爆型離心機切不可用於易燃、易爆場合。

離心機「喘振」

製冷離心式機組的離心機常發生「喘振」現象。

製冷離心壓縮機原理是將大分子量的製冷劑通過高速運動將其積壓到小的空間進行壓縮,然後通過降溫進行冷凝。

離心式冷水機組能量調節方式是靠調節高速轉動的導片角度來調節壓縮比。

當供冷量下降的時候,導片做的功降低,壓縮出去的氣體壓力和吸入壓縮機的氣體壓力相近,導致氣體回流產生機械的強迫震動。(也稱「喘振」)喘振會造成機械部件的損壞。

離心機的發展離心機是將樣品進行分離的儀器,廣泛應用於生物醫學、石油化工、農業、食品衛生等領域,它利用不同物質在離心力場中沉澱速度的差異,實現樣品的分析分離。離心機自問世以來,歷經低速、調整、超速的變遷,其進展主要體現在離心裝置和離心技術兩方面,二者相輔相成。從轉速看,台式離心機基本屬於低速、高速離心機的範疇,因此具有低速和高速離心機的技術特點,其結構主要由電機驅動系統、製冷系統、機械系統、轉頭和系統控制等幾部分組成,與落地式離心機相比只不過是尺寸和容量小一點罷了。

通用台式離心機的發展已經模糊了低速、高速、微量和大容量離心機的界線,眾多的轉頭為科研人員提供相當廣泛的應用範圍,成為科研實驗室首選機型,如美國的sorvall的st2l,德國 heraeus新機型 biofuge stratos等。

離心機介紹

離心機原理 當含有細小顆粒的懸浮液靜置不動時,由於重力場的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。此外,物質在介質中沉降時還伴隨有擴散現象 布朗運動 擴散與物質的質量成反比,顆粒越小擴散越嚴重。而沉降與物體重量成正比,顆粒越大沉降越快。微粒在重力場下移動的速度與微粒的大小 形態和密度有關,並且又與重力場的強度及...

離心機保養計畫

名稱 離心機數量 1臺 生產廠家 張家港市中南化工機械 操作方法 1 檢查離心機通電是否正常,內外部是否有雜物等影響離心機正常工作。確認外接管道及裝置是否連線可靠。2 幫浦的進液管接到釜底閥上,幫浦的出液管接在離心機上。開啟離心機加料模式,待離心機啟動後開啟輸液幫浦,調節輸液幫浦出液閥,將離心也均勻...

離心機使用注意

set 設定引數 enter 確定引數 start 開始 rcf 離心力檢視 stop open 停止 開門鍵 冷凍離心機 rotor 轉子號 在轉子上有no.操作示範 1.轉子號設定 按設定鍵 使游標在轉子號處閃亮 按上下移位鍵設定正確轉子號 按確認鍵 2.轉速設定 按設定鍵 使游標在轉速處閃亮 ...