哈尔滨商业大学食品机械第章离心机

食品机械

哈尔滨商业大学第七章离心机

第一节概述一、离心机在食品工业中的应用分离对象：悬浮液乳浊液离心分离过程1、离心过滤特点：1)转鼓有孔

2）适合用于含固量大、粒径大的悬浮液

3)悬浮液滤饼滤液2、离心沉降特点:：1）转鼓无孔

2）固相密度>液相密度

3）适合含固量低，粒径小的悬浮液

4）悬浮液沉渣澄清液3、离心分离特点：1）转鼓无孔；2）转速更高

3）适合乳浊液；4）乳浊液:

轻液重液少量沉渣

二、离心力场特点及分离因数

三、离心机分类

离心力场重力场分离因数物理意义:分离因数越大，离心力越大，分离能力越大

1、按分离因数分（1）常速离心机

Fr<3500常见Fr=400~1200特点：转鼓有过滤式、沉降式转鼓直径较大、转速较低2）高速离心机Fr=3500~5000特点：转鼓为沉降时，直径较小，转速较高3）超高速离心机Fr>5000特点：转鼓为沉降式转速很高直径很小，呈管状2、按结构特点分

1）三足式离心机

2）上悬式离心机

3）刮刀卸料式离心机

4）活塞卸料式离心机

5）离心卸料式离心机

6）振动卸料式离心机

7）螺旋卸料式离心机

8）进动卸料式离心机

9）蝶片式分离机

10）管式分离机间歇式适合悬浮液适合乳浊液

第二节间歇式离心机

一、三足式离心机

1、结构二、上悬式离心机2、主要特点1）分离形式：过滤式2）间歇操作3）固体颗粒不受破坏，可充分洗涤,得到较干的滤饼4）适用于悬浮液特点：1）工作循环：转鼓低速加料、高速分离、低速卸料2）下部卸料劳动强度低3）分离形式：过滤式、沉降式4）转鼓有良好的铅垂性、稳定性5）避免料液进入轴承及传动机构4、重力卸料条件三、刮刀卸料式离心机1、特点：1）分离形式：过滤式、沉降式2）生产能力大、劳动强度低3）工作循环：高速加料、卸料、分离，周期短。4）对物料适应强5）对固体颗粒有一定破坏性，刮刀磨损较快,机器振动大

第三节连续式离心机连续式离心机：加料、分离、卸料各道工序在同一时间内完成。2、特点：：1）分离形形式：只只有过滤滤式2）工作循循环：连连续全速速下加料料、分离离、卸料料为脉动动3）与刮刀刀式相比比，对物物料的破破坏性较较小4）对固体体含量敏敏感，适适应性差差。如：：含固量量少，转转鼓上形形不成滤滤饼层，，造成跑跑料；含含固量多多，物料料流动性性差，使使物料分分布不均均，造成成机器振振动。5）固体颗颗粒易被被活塞挤挤出网孔孔，造成成固体物物料损失失或滤液液混浊6）转速不不易过高高，如过过高，物物料紧贴贴筛网，，推料阻阻力过大大，活塞塞推不动动7）适合分分离粗颗颗粒，固固液比较较大的悬悬浮液；；不适合合分离胶胶状物料料和摩擦擦系数高高的物料料一、活塞塞卸料式式离心机机1、结构二、螺旋旋卸料式式离心机机1、结构转鼓形状状：圆筒形：：有利于于液相澄澄清圆锥形：：有利于于固相脱脱水圆筒+圆锥形：：有两者者的优点点，应用用最广圆筒部分分为沉降降区，用用于固液液分离圆锥部分分为干燥燥区，固固相进一一步脱水水螺旋推进进器与转转鼓的转转差率:1:100转差率越越小，物物料在转转鼓内停停留的时时间越长长，排渣渣慢，滤滤渣较干干转差率越越大，物物料在转转鼓内停停留的时时间越短短，排渣渣块，滤滤渣较湿湿转差率为为零，不不排料为使沉渣渣向转鼓鼓小端移移动，螺螺旋叶片片的缠绕绕方向、、螺旋相相对于转转鼓的旋旋向，以以及螺旋旋与转鼓鼓的旋转转方向三三者应符符合一定定的规律律，否则则不能卸卸料。右旋左旋螺旋相对转鼓的旋转螺旋与转鼓的旋转方向（从小端处看）滞后

滞后超前超前逆时针逆时针顺时针顺时针离心卸料料条件锥形转鼓鼓的锥角角对离心心机的性性能影响响很大α生产能力力含含湿量α物料停留留时间干干燥燥程度生生产产能力α过小物物料料停止在在转鼓上上不不能自自动卸料料因此应选选择合适适的锥半半角∵FC>>G∴可忽略重重力G要保证滤滤渣沿母母线向上上移动需需满足Tc≥FFc*sinαα≥fFc*cosααFcNcTcGFα三、离心心卸料式式离心机机∴tgαα≥f或α≥φ式中：f—摩擦系数数φ—摩擦角离心卸料料条件特点：1）转鼓形形式：过过滤式2）生产能能力大，，结构简简单，操操作方便便，颗粒粒破坏小小3）对物料料适应性性差4）漏料量量较大四、振动动卸料式式离心机机振动卸料料式离心心机附加加有轴向向振动特点：1）α较小,一般α<φ应此仅靠靠离心力力不能达达到卸料料需加附加加轴向振振动力2）物料在在转鼓内内停留时时间较长长，可获得较较干的物物料3）振动可可由偏心心机构机机械式激激振器提供，用用弹簧加加大振幅幅α垂直于螺螺纹元件件轴线横截面的的速度矢矢量图工作原理理α—方向角β—锥半角α+β>φ———为卸料区区α+β<φ———为干燥区区3、特点：：1）生产能能力大，，物料磨磨损，功功率消耗耗少2）Fr较小，分分离效果果好3）对物料料适应性性好，可可调节转转速、方向角和和锥半角角，适用用于含固固量大，，颗粒为0.05~20mm的悬浮液液。4）分离形形式：过过滤式α+βαββO公转自转五、进动动卸料式式离心机机第四节分分离离机一、蝶片片式分离离机重力分离离不同直径径的脂肪肪球的上上浮速度度简单的沉沉降容器器连续分离离短沉降距距离的浅浅容器带挡板的的分离容容器蝶片式分分离机分离用分离机澄清用分离机分离用碟碟片带热压泵泵的6效蒸发器器标准化操操作过程程二、管式式分离机机具有高速速旋转的的细长转转鼓n=15000~20000rpm转鼓长径径比:L:D=6~8L停留时间间Fr=13000~16000颗粒直径径：0.5~500μm固有频率率<<工作转速速特点：1、结构简简单2、运转平平稳3、可做分分离、澄澄清两用用4、生产能能力低第六节高高速旋转转轴的临临界转速速一、概述述1、临界转转速如果作用用于转轴轴的外来来干扰频频率（转转子的转转速）恰恰好等于于转子的的固有频频率，系系统将发发生共振振，发生生共振时时的转速速，称为为临界转转速。2、计算临临界转速速的目的的使离心机机的工作作转速避避开共振振区。3、临界转转速的阶阶数转轴的临临界转速速不止一一个，与与系统的的自由度度数有关关，如果果一根轴轴上带有有一个比比轴重得得多的转转子，为为一个自自由度系系统，具具有一个个临界转转速；二、临界界转速的的计算如果转轴轴带有两两个转子子，即为为两个自自由度系系统，那那么具有有两个临临界转速速。以此此类推。。在临界转转速中，，称最小小的为一一阶临界界转速，，比他大大的为二二阶、三三阶