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离心机

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离心机

          离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开,或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。

 

分类

          离心机就是利用离心力使得需要分离的不同物料得到加速分离的机器。离心机大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等部门。
         过滤式离心机的主要原理是通过高速运转的离心转鼓产生的离心力(配合适当的滤材),将固液混合液中的液相加速甩出转鼓,而将固相留在转鼓内,达到分离固体和液体的效果,或者俗称脱水的效果。
沉降式离心机的主要原理是通过转子高速旋转产生的强大的离心力,加快混合液中不同比重成分(固相或液相)的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。
离心机大量应用于选矿、煤炭、水处理和船舶等部门。
         选择离心机须根据悬浮液(或乳浊液)中固体颗粒的大小和浓度、固体与液体(或两种液体)的密度差、液体粘度、滤渣(或沉渣)的特性。可参考《离心机的选型及安全使用【选型指南】》。

价格

         国产的离心机和进口的离心机差别不是很大,国内已掌握离心机的核心技术。同等档次的离心机相互之间的价格差别不是很大,主要区分在性能和配置方面。
         主机的差别是在性能方面,带冷冻的离心机要比普通的贵很多,有的离心机还有加热功能,控制程序越多的离心机价格越高。差别较大是配置方面,有时候往往附件的价格会比主机的价格还高。选购时要注意,除主机外,选择的转子(数量和种类),再加上必要的离心管、管套,特殊的离心瓶或者血袋,所有这些加起来才是一个完整的离心机的价格。

离心原理

           当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时,由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液体小的粒子就会上浮。微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关,并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。象红血球大小的颗粒,直径为数微米,就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。
          此外,物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的绝对的。扩散与物质的质量成反比,颗粒越小扩散越严重。而沉降是相对的,有条件的,要受到外力才能运动。沉降与物体重量成正比,颗粒越大沉降越快。对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等,它们在溶液中成胶体或半胶体状态,仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。因为颗粒越小沉降越慢,而扩散现象则越严重。所以需要利用离心机产生强大的离心力,才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。
          离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。
离心力(g)和转速(rpm)之间的换算
离心力G和转速RPM之间的换算其换算公式如下:
G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2
其中,G为离心力,一般以g(重力加速度)的倍数来表示。
10^(-5) 即10的负五次方,(rpm)^2转速的平方,R为半径,单位为厘米。
例如,离心半径为10厘米,转速为8000RPM,其离心力为:
G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104
即离心力为7104g.
而当离心力为8000g 时,其转速应为:8489即约为8500rpm。

 

分类标准

按分离因素Fr值分
可将离心机分为以下几种型式:
1、常速离心机
Fr≤3500(一般为600~1200),这种离心机的转速较低,直径较大。
2、高速离心机
Fr=3500~50000,这种离心机的转速较高,一般转鼓直径较小,而长度较长。
3、超高速离心机
Fr>50000,由于转速很高(50000r/min以上),所以转鼓做成细长管式。
分离因素Fr是指物料在离心力场中所受的离心力,与物料在重力场中所受到的重力之比值。
按操作方式分
可将离心机分为以下型式:
1、间隙式离心机
其加料、分离、洗涤和卸渣等过程都是间隙操作,并采用人工、重力或机械方法卸渣,如三足式和上悬式离心机。
2、连续式离心机
其进料、分离、洗涤和卸渣等过程,有间隙自动进行和连续自动进行两种。
按卸渣方式分
可将离心机分为以下型式:
1、刮刀卸料离心机
工序间接,操作自动。
2、活塞推料离心机
工序半连续,操作自动。
3、螺旋卸料离心机
工序连续,操作自动。
4、离心力卸料离心机
工序连续,操作自动。
5、振动卸料离心机
工序连续,操作自动。
6、颠动卸料离心机
工序连续,操作自动。
按工艺用途
可将离心机分为:过滤式离心机、沉降式离心机。
按安装的方式分
还可将其分为立式、卧式、倾斜式、上悬式和三足式等。
按国家标准与市场使用份额分为以下四种
1、三足式离心机
2、卧式螺旋离心机
3、碟片式分离机
4、管式分离机
按分离方式分
1、沉降式离心机
2、过滤式离心机

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