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離心機

離心機是利用離心機,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。
 

 

  工業離心機誕生于歐洲,比如19世紀中葉,先后出現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。
 

 

  離心機有一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)加入轉鼓后,被迅速帶動與轉鼓同速旋轉,在離心力作用下各組分分離,并分別排出。通常,轉鼓轉速越高,分離效果也越好。
 

 

  離心機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性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格,最后經實際試驗驗證。
 

 

  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。


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