離心是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力，加速液體中顆粒的沉降速度，分離樣品中沉降系數(shù)和浮力密度不同的物質(zhì)。因此，需要利用離心機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，從而迫使這些顆?？朔U(kuò)散，產(chǎn)生沉降運(yùn)動(dòng)。

離心機(jī)有一個(gè)繞自身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒，稱為轉(zhuǎn)鼓，通常由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。懸浮液(或乳液)加入轉(zhuǎn)鼓后，迅速被驅(qū)動(dòng)以與轉(zhuǎn)鼓相同的速度旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，各組分被分離并分別排出。一般滾筒轉(zhuǎn)速越高，分離效果越好。

離心機(jī)底座

離心機(jī)主機(jī)架

離心機(jī)進(jìn)料管

離心緩沖板

篩藍(lán)色支架

離心是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力，加速液體中顆粒的沉降速度，分離樣品中沉降系數(shù)和浮力密度不同的物質(zhì)。離心機(jī)廣泛應(yīng)用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理、航運(yùn)等部門。離心機(jī)有哪些分類？

◆◆ ◆

根據(jù)結(jié)構(gòu)和分離要求，工業(yè)離心機(jī)可分為三種類型:過(guò)濾離心機(jī)、沉降離心機(jī)和分離器。

一、過(guò)濾離心機(jī)

實(shí)現(xiàn)離心過(guò)濾的離心機(jī)是依靠濾網(wǎng)和離心力的過(guò)濾離心機(jī)。

過(guò)濾網(wǎng)和轉(zhuǎn)鼓。

過(guò)濾離心機(jī)原理:轉(zhuǎn)鼓壁上有許多小孔，壁上有濾網(wǎng)(濾布)。懸浮液在滾筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)，液相被離心力甩出篩網(wǎng)，固相顆粒被篩網(wǎng)截留形成濾餅，實(shí)現(xiàn)固液分離。

適用范圍:高固體含量、大固體顆粒(粒徑> 10μm)的懸浮液。

幾種過(guò)濾離心機(jī)的比較

1.三腳架過(guò)濾離心機(jī):

手動(dòng)上料離心機(jī)。

廣泛應(yīng)用于化工、制藥、食品、輕工等行業(yè)。

結(jié)構(gòu):轉(zhuǎn)鼓、濾網(wǎng)、主軸、軸承、底盤、外殼、三柱、皮帶傳動(dòng)、電機(jī)等。

工作中的分離原則

卸載期間的工作原理

工作順序:啟動(dòng)、進(jìn)料、過(guò)濾、洗滌、甩干、停止、出料。周期性和間歇性運(yùn)行。啟動(dòng)后，懸浮液逐漸加入滾筒中。在離心力場(chǎng)的作用下，液體通過(guò)濾布(濾網(wǎng))和鼓孔甩出，而固體則被截留在濾網(wǎng)內(nèi)形成濾餅。

優(yōu)點(diǎn):(1)對(duì)物料適應(yīng)性強(qiáng)，可用于固液分離、成品潮解和濾餅洗滌。

⑵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝、維護(hù)和使用成本低。

⑶運(yùn)行平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)密閉防爆。

缺點(diǎn):停卸效率低。

其他類型的三腳架:

①三腳架自動(dòng)刮刀下卸式。

②三腳架升降卸料式。

③三腳架排氣式。

④三腳架活塞上卸式。

三腳架離心機(jī)是應(yīng)用最廣泛的過(guò)濾離心機(jī)之一。使用離心過(guò)濾器過(guò)濾含有極小顆粒的懸浮液時(shí)，通常使用濾布作為過(guò)濾介質(zhì)，要求濾餅不相對(duì)濾布移動(dòng)。顯然，滿足這些要求的最簡(jiǎn)單的離心機(jī)是三腳架離心機(jī)。它有一個(gè)帶垂直軸的圓柱形滾筒，一個(gè)實(shí)心底部和一個(gè)半封閉頂部。頂部外圍邊緣稱為轉(zhuǎn)鼓邊緣，轉(zhuǎn)鼓支撐在三腳架上，因此得名三腳架離心機(jī)。

一般情況下，在滾筒的罩面上鉆許多小孔，在內(nèi)側(cè)覆蓋一層或多層大孔金屬濾網(wǎng)，作為安裝在滾筒內(nèi)的條形濾布的支撐。在啟動(dòng)之前或之后，懸浮液的白色頂部被引入到轉(zhuǎn)鼓中，使得濾液通過(guò)蓋流出，而組顆粒被截留在濾布上。

一般情況下，濾渣在停機(jī)后手動(dòng)清除，或通過(guò)更換濾袋排出。當(dāng)使用先進(jìn)的三足離心機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速可以降低到每分鐘幾轉(zhuǎn)，然后將犁刀推入濾渣中以去除固體物質(zhì)。犁刀將固體轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)鼓的軸線，使濾渣從轉(zhuǎn)鼓底部的開口處落下。借助計(jì)時(shí)器，所有操作都可以自動(dòng)進(jìn)行。

2.上部懸掛離心機(jī)

主軸支點(diǎn)高于旋轉(zhuǎn)部件重心的立式過(guò)濾離心機(jī)。

廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、輕工、食品等行業(yè)。如糖、鹽、葡萄糖等。

結(jié)構(gòu):轉(zhuǎn)鼓固定在細(xì)長(zhǎng)軸的下端，軸的上端通過(guò)軸承懸掛機(jī)構(gòu)與電機(jī)連接，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)。

工作循環(huán):進(jìn)料、旋轉(zhuǎn)分離、洗滌、脫水、出料、洗滌濾網(wǎng)等。

工作特點(diǎn):低速上料、全速分離、洗滌脫水、低速下出料。轉(zhuǎn)速是連續(xù)的，但是是周期性變化的。

優(yōu)點(diǎn):(1)對(duì)不同濃度的物料和懸浮液適應(yīng)性強(qiáng)。(2)不停機(jī)進(jìn)出料，連續(xù)作業(yè)，相對(duì)效率高。③結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn):①裝卸時(shí)速度慢，操作有周期性。(2)主軸較長(zhǎng)，容易偏斜。

其他結(jié)構(gòu)類型:

①懸掛刮刀卸料式。

②懸掛式自動(dòng)卸料式。

3.臥式刮刀卸料離心機(jī)

工作循環(huán):高速進(jìn)料、過(guò)濾、洗滌、分離、出料。

工作特點(diǎn):高速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，間歇上下料。它可以處理粗、中、細(xì)顆粒的懸浮液。

結(jié)構(gòu):轉(zhuǎn)鼓、濾網(wǎng)、進(jìn)料管、刮刀機(jī)構(gòu)、卸料槽、外殼、主軸、機(jī)體和電機(jī)。

廣泛應(yīng)用于化工、制藥、輕工、食品等行業(yè)。如:鹽、硫酸銨、碳酸氫銨、聚氯乙烯等。

工作原理

app應(yīng)用

優(yōu)點(diǎn):①對(duì)材料適應(yīng)性強(qiáng)。它可以處理粗、中、細(xì)顆粒的懸浮液。

②過(guò)濾、洗滌、分離、出料時(shí)間可隨意調(diào)整。

③連續(xù)運(yùn)行，速度均勻，效率高。

缺點(diǎn):刮刀磨損快，易受沖擊。刮刀在運(yùn)行過(guò)程中容易因磨損、沖擊和腐蝕而損壞，因此應(yīng)選擇耐磨、耐腐蝕和高強(qiáng)度的材料。

刮刀結(jié)構(gòu):①上懸刮刀。②旋轉(zhuǎn)刮刀。

4.臥式活塞卸料離心機(jī)

工作循環(huán):全速連續(xù)進(jìn)料、分離、洗滌、甩干，活塞連續(xù)頂出。

工作特點(diǎn):恒速連續(xù)運(yùn)行，自動(dòng)連續(xù)送料，液壓脈動(dòng)活塞出料，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守和自動(dòng)化操作。

結(jié)構(gòu):轉(zhuǎn)鼓、篩網(wǎng)、推板、布料斗、空芯軸、推桿、復(fù)合油缸、殼體、機(jī)座、液壓系統(tǒng)等。

廣泛應(yīng)用于:化工、化肥、制藥、制糖等行業(yè)。

優(yōu)點(diǎn):①效率高，產(chǎn)量高，運(yùn)行穩(wěn)定。②自動(dòng)裝卸，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。③對(duì)物料和中粗顆粒懸浮液適應(yīng)性強(qiáng)。

缺點(diǎn):①不適合細(xì)顆粒懸浮。②對(duì)濃度波動(dòng)敏感，易產(chǎn)生泄漏。③結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。推板往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)次數(shù)為20-30次/分鐘；沖程是滾筒長(zhǎng)度的1/10。

該離心機(jī)分類如下:①單級(jí)活塞推料離心機(jī)。②多級(jí)活塞推料離心機(jī)——每級(jí)轉(zhuǎn)鼓短，易推渣，濾渣層薄，濾渣停留時(shí)間長(zhǎng)，有利于脫水洗滌。

5.離心慣性力卸料離心機(jī)

又稱錐籃離心機(jī)。

本離心機(jī)類型:立式錐籃型；臥式錐籃式。

工作循環(huán):連續(xù)進(jìn)料、分離、洗滌、甩干、全速卸料。

工作特點(diǎn):全速工作，自動(dòng)連續(xù)上下料，無(wú)特殊卸料裝置。

結(jié)構(gòu):錐形滾筒、過(guò)濾網(wǎng)、進(jìn)料管、分配器、主軸、外殼、隔振器、電機(jī)等。

優(yōu)點(diǎn):(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，成本低。②效率高，功耗低。③自動(dòng)裝卸，無(wú)人值守。

缺點(diǎn):①對(duì)物料性質(zhì)和濃度的變化敏感，適應(yīng)性差。(2)物料停留時(shí)間難以控制，容易產(chǎn)生流質(zhì)。

濾渣運(yùn)動(dòng)原理:(忽略顆粒的重力作用)

廣泛應(yīng)用:化工、小化肥、制藥、食品等。

二、沉降離心機(jī)

原理:滾筒上沒(méi)有孔或?yàn)V網(wǎng)。當(dāng)懸浮液隨著轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于固相和液相的比重不同，會(huì)產(chǎn)生不同的離心慣性力。離心力大的固體顆粒沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，液相沉積在內(nèi)層，然后從不同的出口排出，達(dá)到分離的目的。

臥螺離心機(jī)的轉(zhuǎn)速一般較高；n = 7000 ~ 8000轉(zhuǎn)/分

適用范圍:固體含量較少，固體顆粒較小(d

常見(jiàn)型號(hào):螺旋卸料式。分為:

(1)螺旋卸料沉降離心機(jī)(包括:臥式；垂直)

⑵刮刀卸料臥式沉降離心機(jī)

⑶三腳架沉降離心機(jī)

1.螺旋卸料沉降離心機(jī)

廣泛應(yīng)用于:化工、石油、冶金、制藥、輕工、食品、污水處理等。，用于處理粒度d

工作特點(diǎn):連續(xù)進(jìn)料，分離卸料，全速運(yùn)轉(zhuǎn)，高速n=7000~8000rpm。

工作原理:懸浮液從中心進(jìn)入，在離心力的作用下，在滾筒內(nèi)形成環(huán)形液池，重相顆粒在滾筒內(nèi)表面沉降形成沉淀物，被螺旋葉片推到滾筒小端排出。轉(zhuǎn)鼓大端蓋上設(shè)有圓形溢流孔，澄清液從溢流孔排出。

螺旋卸料沉降離心機(jī)的主要操作參數(shù)為:轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)鼓與輸送螺桿的速度差、溢流口位置和進(jìn)料速度；主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有:滾筒大端內(nèi)徑d，滾筒長(zhǎng)度？L，滾筒長(zhǎng)徑比L/D，滾筒半錐角α，輸送螺桿的螺桿頭數(shù)和螺距。

螺旋卸料沉降離心機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是:自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，無(wú)需濾布，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，維護(hù)簡(jiǎn)單；適用范圍廣，可用于固體脫液、液體澄清、固體顆粒按粒度分級(jí)、液-液-固分離；對(duì)物料的適應(yīng)性好，可分離固體的粒度范圍為0.005mm-2mm，懸浮液的體積濃度范圍為2%-40%。濃度波動(dòng)對(duì)分離效果影響不大。結(jié)構(gòu)緊湊，易于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)密封，密閉機(jī)器可在一定正壓下運(yùn)行；單機(jī)生產(chǎn)能力大(主機(jī)可達(dá)190m3/h)，運(yùn)行成本低，占地面積小。

螺旋卸料沉降離心機(jī)的缺點(diǎn)是:(1)沉淀物的液體含量普遍較高；沉淀物雖然可以沖洗，但沖洗效果不好；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)器成本高。

2.沉降過(guò)濾離心機(jī)

轉(zhuǎn)鼓:分為沉降段和過(guò)濾段

1.沉降段:形式有圓柱形和圓錐形；全錐有兩種。

作用:懸浮液進(jìn)入沉降段沉降分離，澄清液從大端溢流孔溢出；沉淀物通過(guò)螺旋輸送機(jī)輸送到過(guò)濾段進(jìn)行過(guò)濾和脫水。

2.過(guò)濾段:圓柱形，帶濾網(wǎng)和篩網(wǎng)。

作用:沉淀物在此段用篩網(wǎng)過(guò)濾，液體分離，濾渣從左邊大孔排出。如果濾渣需要洗滌或干燥處理，中心孔用洗滌液或蒸汽填充，濾渣在過(guò)濾段洗滌。

篩網(wǎng)翻新:從反吹管引入壓縮空氣體或清水，通過(guò)反吹對(duì)篩網(wǎng)進(jìn)行翻新。

3.螺旋盤式離心機(jī)

機(jī)構(gòu):臥式螺旋卸料離心機(jī)和蝶式分離器。

功能:螺旋卸料離心機(jī)分離固體和液體；液體可以通過(guò)蝶式分離器進(jìn)一步處理，得到澄清度高的液體產(chǎn)品。

轉(zhuǎn)鼓:由主分離室和輔助分離室組成。

主分離室:是臥式螺旋離心機(jī)，主要分離固體和液體，大部分固體顆粒由螺旋輸送機(jī)分離排出。

輔助分離室:為蝶式分離器，可進(jìn)一步分離液體，分離更細(xì)小的顆粒。

工作原理:

懸浮液體通過(guò)中心管進(jìn)入螺旋離心機(jī)段，固體顆粒通過(guò)離心力高速?gòu)囊后w中分離出來(lái)，泥沙由輸送機(jī)從小頭出料口排出。

液體通過(guò)離心機(jī)大端的溢流孔進(jìn)入蝶式分離器，再次進(jìn)行固液分離。微粒從外圍孔排出，高透明度的液體從中間溢流孔(9)排出。

第三，分離機(jī)

工作原理:根據(jù)液體和液體的密度差，在高速離心力場(chǎng)作用下，液體和液體分層，重相在外層，輕相在內(nèi)層，然后分別排出，達(dá)到分離的目的。

適用范圍:乳液分離、含微量固體顆粒的乳液(d

常用型號(hào):管式分離器、室式分離器、盤式分離器。

用途:石油、油漆、制藥、化工等。

如油水分離，蛋白質(zhì)、青霉素、精油的分離。

1.碟式分離機(jī)

分離器是沉降離心分離的一種，用于分離難以分離的物質(zhì)。碟式分離機(jī)是應(yīng)用最廣泛的臥螺離心機(jī)?？梢酝瓿煞蛛x和澄清兩個(gè)操作。

碟式分離機(jī)為立式離心機(jī)，轉(zhuǎn)鼓安裝在立軸上端，由電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)。滾筒中有一組圓盤形零件嵌套在一起，圓盤之間有一個(gè)小間隙。懸浮液(或乳液)通過(guò)位于滾筒中心的進(jìn)料管添加到滾筒中。當(dāng)懸浮液(或乳液)流經(jīng)圓盤之間的間隙時(shí)，固體顆粒(或液滴)在離心力的作用下沉降到圓盤上，形成沉降物(或液體層)。沉淀物沿著盤表面滑動(dòng)，與盤分離，并積聚在滾筒的最大直徑部分，分離出的液體通過(guò)液體出口從滾筒中排出。分離器停止后，積聚在轉(zhuǎn)鼓中的固體被手動(dòng)清除，或從轉(zhuǎn)鼓中不間斷地排出。

盤式分離器的主要操作參數(shù)有:轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、輕液轉(zhuǎn)速、輕液與重液界面位置、進(jìn)料速度等。堆垛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有:滾筒內(nèi)徑、等效沉降面積、圓盤尺寸和圓盤總數(shù)、排渣方式和排渣機(jī)構(gòu)。

盤式離心機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，生產(chǎn)能力大，適用于液固和液液分離，因此廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、輕工、食品、生物工程和交通運(yùn)輸?shù)炔块T。蝶式分離器的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)速高，所以對(duì)操作和維護(hù)的要求更高，清洗更麻煩。

多室分離器

室式分離器是一種廣泛使用的離心沉降設(shè)備，用于分離固體含量低于2%的懸浮液。其結(jié)構(gòu)除轉(zhuǎn)鼓(如傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)座、測(cè)速裝置、制動(dòng)器等)外，基本與堆分機(jī)相同。).

在腔室分離器的轉(zhuǎn)鼓中，一組同心分離圓筒將轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)空分成多個(gè)串聯(lián)的腔室(即環(huán)形空)，轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)空通常根據(jù)每個(gè)腔室的徑向間距相等或每個(gè)腔室的橫截面積相等的原理進(jìn)行分離。將待澄清懸浮液的進(jìn)料管加到轉(zhuǎn)鼓的中心，然后從中心向外逐一流過(guò)各室。每個(gè)腔室中液體的流速逐漸減小(當(dāng)每個(gè)腔室之間的徑向距離相等時(shí))或保持不變(當(dāng)每個(gè)腔室的橫截面積相等時(shí))。從中心向外，由于半徑的增加，每個(gè)室的分離系數(shù)越來(lái)越大，因此最大的固體顆粒沉積在位于中心的第一室的內(nèi)壁上，而更細(xì)的固體顆粒沉積在外室中。澄清后的液體由向心泵從轉(zhuǎn)鼓中排出，排出壓力可達(dá)0.28兆帕。由于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)安裝了同心分離筒，縮短了固體顆粒的沉降距離，擴(kuò)大了沉降面積。與堆垛機(jī)相比，它的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)零件更少，裝沉淀物的轉(zhuǎn)鼓的空更大，可以用來(lái)分離固體含量略高的懸浮液，而且比圓盤分離器更方便清除沉淀物和清洗轉(zhuǎn)鼓。

管式分離器

特點(diǎn):轉(zhuǎn)速高達(dá)15000轉(zhuǎn)/分(高速分離機(jī))。分離系數(shù)Fr=13205。分離兩相密度大于10的乳液；固體顆粒d=0.01~1.0μm或固體濃度小于1%的懸浮液也可分離。

結(jié)構(gòu):內(nèi)徑105毫米、長(zhǎng)730毫米的管狀滾筒、柔性主軸、上下軸承室、外殼、框架、制動(dòng)裝置等。

工作原理:乳液從底部進(jìn)入滾筒，兩種液體在高速離心力的作用下分離。外層為重相液體，內(nèi)層為輕相液體。重相液體通過(guò)轉(zhuǎn)鼓上的噴嘴排出，輕相液體通過(guò)分離頭的中心排出到流動(dòng)通道。

管式分離器的分離系數(shù)很高，一般在13200-50000之間；結(jié)構(gòu)小巧緊湊，是一種應(yīng)用廣泛的沉降式高速離心分離設(shè)備。其結(jié)構(gòu)如圖所示。管式分離器是立式結(jié)構(gòu)，分為澄清型和分離型。澄清型用于澄清含有少量固體的懸浮液。懸浮液從滾筒的下部進(jìn)入滾筒。在從底部到頂部的流動(dòng)過(guò)程中，固體顆粒沉積在滾筒的內(nèi)壁上，澄清的液體從滾筒的上部溢出。分離式用于分離乳化液，乳化液在離心力的作用下分為重液和輕液兩個(gè)液層。

管式分離器適用于固體含量小于1%，固體顆粒小于5um，固液密度差小的懸浮液的澄清。也適用于輕液重液高分散、密度差的乳狀液的分離。管式分離器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，運(yùn)行穩(wěn)定，分離系數(shù)高，能夠分離難分離的物料，因此廣泛應(yīng)用于化工、制藥、生物制品生產(chǎn)、油漆制造、植物油精煉和礦物油加工等領(lǐng)域。

主要用途:分離低固體含量的粘稠懸浮液，如清漆、果汁、細(xì)菌培養(yǎng)液等。；將懸浮液中的固體顆粒按其大小分類，如用管式分離器將搪瓷原料分類以除去雜質(zhì)；分離難分離的乳化液，如從植物油、魚和動(dòng)物脂肪、礦物油中分離水；用于高分散體系和膠體體系的分離和粒度分布。

管式分離器的主要缺點(diǎn)是間歇操作和滾筒體積小。為避免頻繁停車清除沉淀物，管式分離器分離出的物料固含量不應(yīng)超過(guò)1%。