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機是利用離心力,分離液體(ti) 與(yu) 固體(ti) 顆粒或液體(ti) 與(yu) 液體(ti) 的混合物中各組分的機械。
離心機主要用於(yu) 將懸浮液中的固體(ti) 顆粒與(yu) 液體(ti) 分開;或將乳濁液中兩(liang) 種密度不同,又互不相溶的液體(ti) 分開(例如從(cong) 牛奶中分離出奶油);它也可用於(yu) 排除濕固體(ti) 中的液體(ti) ,例如用洗衣機甩幹濕衣服;特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體(ti) 混合物;利用不同密度或粒度的固體(ti) 顆粒在液體(ti) 中沉降速度不同的特點,有的沉降離心機還可對固體(ti) 顆粒按密度或粒度進行分級。
離心機大量應用於(yu) 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(men) 用繩索的一端係住陶罐,手握繩索的另一端,旋轉甩動陶罐,產(chan) 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(ye) 離心機誕生於(yu) 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zui早的離心機都是間歇操作和人工排渣的。
由於(yu) 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製而得到發展。
工業(ye) 用離心機按結構和分離要求,可分為(wei) 過濾離心機、沉降離心機和分離機三類。
離心機有一個(ge) 繞本身軸線高速旋轉的圓筒,稱為(wei) 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(yu) 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(liang) 種。離心過濾是使懸浮液在離心力場下產(chan) 生的離心壓力,作用在過濾介質上,使液體(ti) 通過過濾介質成為(wei) 濾液,而固體(ti) 顆粒被截留在過濾介質表麵,從(cong) 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(ti) 澄清和固體(ti) 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(nei) 所受的離心力與(yu) 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(ye) 用離心分離機的分離因數一般為(wei) 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zui高達610000。決(jue) 定離心分離機處理能力的另一因素是轉鼓的工作麵積,工作麵積大處理能力也大。
選擇離心機須根據懸浮液(或乳濁液)中固體(ti) 顆粒的大小和濃度、固體(ti) 與(yu) 液體(ti) (或兩(liang) 種液體(ti) )的密度差、液體(ti) 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。然後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,zui後經實際試驗驗證。
通常,對於(yu) 含有粒度大於(yu) 0.01毫米顆粒的懸浮液,可選用過濾離心機;對於(yu) 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(yu) 懸浮液含固體(ti) 量低、顆粒微小和對液體(ti) 澄清度要求高時,應選用分離機