離心機是利用離心力,分離液體與固(gù)體(tǐ)顆粒或液體(tǐ)與液體的混合物中(zhōng)各組分的機械。離心機主(zhǔ)要用於將懸浮(fú)液中的(de)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(zhōng)分離出奶油);它也可用於排除濕固體中的液體,例如用洗衣機甩幹濕衣服;特殊的超速管式分(fèn)離機還可分離不同密度的氣體混合物;利用不同密度(dù)或(huò)粒度的固體顆(kē)粒在液體(tǐ)中沉降速度不同的特點,有的沉降(jiàng)離(lí)心機還可對固體顆粒(lì)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(guó)古代,人們用繩索的一端係住陶罐,手握繩索的另一端,旋轉甩動(dòng)陶罐,產生離心力擠壓出陶罐中蜂蜜,這就是(shì)離心分離原理的(de)早期應(yīng)用。
工業離心(xīn)機誕生於歐洲,比(bǐ)如19世紀中葉(yè),先(xiān)後出現紡織品脫水用的三足式離心(xīn)機,和製(zhì)糖廠分離結晶砂糖用的上懸式離心機。這些(xiē)最早的(de)離心機都是(shì)間歇操作和人工排渣的。
由(yóu)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(yīn)實現了自動控製而得到發展(zhǎn)。
工業用離心機按結構和分離要求,可分為(wéi)過濾離心機、沉降離心(xīn)機和分離機三類。
離心機有一個繞本身軸線高速旋轉的圓(yuán)筒,稱為(wéi)轉鼓,通常由電動機驅動。懸浮液(或乳濁(zhuó)液)加入轉鼓後(hòu),被迅速帶動與(yǔ)轉鼓同速旋轉(zhuǎn),在離心力(lì)作用下各組分分離(lí),並分別排出。通(tōng)常,轉鼓轉速越高,分離效果也(yě)越好。
離心分離機的作用原理(lǐ)有離心過濾和離心沉(chén)降兩種。離心過濾是使懸浮液在離心力場下產生的離(lí)心壓(yā)力,作用在過濾介質上,使液體通過過濾介質成為濾(lǜ)液,而固體顆粒被截留在過濾介質表(biǎo)麵,從而實現液-固分離;離心沉降是利用懸浮液(或乳濁液)密(mì)度不同的各組分在離心力場中迅速沉降分層(céng)的原理,實現液-固(或液(yè)-液)分離(lí)。
還有一類(lèi)實驗分析用(yòng)的分離(lí)機,可進(jìn)行液體澄清和(hé)固體顆粒富集,或液-液(yè)分離,這類分離機有常壓、真空、冷凍條件下操作(zuò)的不(bú)同結構型式。
衡量離心分離機分離性能的(de)重要指標是分離因數。它表示被分離物料在轉(zhuǎn)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(yuè)迅速,分離效果越好。工(gōng)業用離心分離機的分離因數一般為100~20000,超速管式(shì)分離(lí)機(jī)的分離因數可高達62000,分析(xī)用超速分離機的分離(lí)因數最(zuì)高達610000。決定離心分離(lí)機處理(lǐ)能力的(de)另一因素是轉鼓的工作麵積,工作麵積大處理能力也大(dà)。
選(xuǎn)擇離心機(jī)須根據懸浮液(或乳濁(zhuó)液(yè))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(yǐ)及分(fèn)離的要求等(děng)進行綜合分析,滿足(zú)對濾渣(沉(chén)渣)含濕量和濾液(分離液)澄清度的要求,初步選擇采用(yòng)哪一類離心分離(lí)機。然後按處理量和(hé)對操作的自動化(huà)要求,確定離心機的類型和規格,最後經實際試驗驗證。
通常,對於含有粒度大於(yú)0.01毫米顆(kē)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(xíng)的(de),則宜選(xuǎn)用沉降離心機;對於(yú)懸浮(fú)液含(hán)固體量低、顆粒微小和對液體澄清度要求高時(shí),應選用分離機。