离心机完整版本

离心机综述离心机时利用转鼓的旋转产生的离心惯性力来实现液相非均匀系混合物（如液体与固体颗粒相混合的悬浮液、两种互不相混合的乳浊液等）分离的机械。离心机基本上属于后处理设备，主要用于脱液、浓缩、澄清、净化及固体颗粒分级等工艺过程，广泛应用于资源开发、过程生产、三废治理和国防工业等部门。离心分离过程一般可分为离心过滤、离心沉降和离心分离三种。据此，离心机可分为过滤式离心机、沉降式离心机和离心分离机三大类。实现离心过滤操作过程的离心机称为过滤式离心机。该离心机转鼓璧上有许多孔，供排出滤液用。转鼓内壁上铺有过滤介质，过滤介质一般有金属丝底网和滤布组成。加入转鼓的悬浮液随转鼓一同旋转，悬浮液中的固体颗粒在离心力作用下，沿径向移动被截留在过滤介质表面形成滤渣层。于此同时，液体在离心力作用下透过滤渣、过滤介质和鼓璧上的孔被甩出，从而实现固体颗粒与液体的分离。悬浮液在离心力场中所受离心力为为重力的千百倍，这就强化了过滤过程，加快了过滤速度，滤渣中的液体含量也较低。过滤式离心机一般用于固体颗粒尺寸大于10µm的悬浮液的过滤。过滤式离心机由于支承形式、卸料方式和操作方式不同而有各种结构类型。主要有：三足式离心机：其主要由转鼓、机壳、弹簧悬挂支承装置、底盘和传动系统等零部件组成。三足式离心机是应用最广的过滤式离心机，它对物料的适应性强，可以用于成件产品的脱液，也可以用于各种不同浓度和不同固相颗粒粒度的悬浮液的分离、洗涤脱水。对于一些细粒级难分离悬浮液在无合适的分离设备时，也可以用三足式离心机分离，因为在低速下或停车后卸除料渣时，结晶晶粒破碎小。机器安装在弹性悬挂支承上，质量中心低，机器运转平稳，结构简单，制造容易，安装方便，操作维护易于掌握。特殊结构的密封防爆裂型三足式离心机可用于分离易燃、易爆的悬浮液或应用于工作环境有防爆要求的场合。三足式离心机由于是间歇过滤操作、周期长、单机生产能力低，主要用于中小型的生产规模，用于固体颗粒粒度大于5µm、浓度5%~75%悬浮液的分离以及成件产品、金属制品的脱液。上悬式离心机：其为立式离心机。转鼓装在细长主轴的下端，主轴通过气上端的轴承垂直悬挂在交接支承上。上悬式离心机的支承特点在于主轴的支点远高于转动部件的质量中心，轴本身又有较大的挠性，使转动部件具有自动对中性能，保证离心机运转平稳。上悬式离心机均采用下部卸料，卸料方式有重力卸料、人工卸料。为适应不同的卸料的方式，上悬式离心机转鼓有两种结构形式。重力卸料转鼓为圆柱-圆锥形，机械卸料转鼓为圆筒形。对于重力卸料离心机转鼓，其锥段部分的半锥角a=23〫~25〫，为使物料能在重力作用下自动卸出，应当降低转鼓转速。上悬式离心机的主要特点是：对物料适应性较强，特别适用于糖膏等粘稠物料的脱液，结构简单，安装、操作、维修方便，处理结晶形物料，采用重力卸料，晶形能保持完整无破损，适用于味精、砂糖类晶形要求严格的物料的分离。上悬式离心机所适用的典型物料有：味精、轻质碳酸钙、碳酸镁、葡萄糖、聚氯乙烯等。卧式刮刀卸料离心机：其主轴水平地放置在一对滚动轴承上，转鼓装在主轴的外伸端，故称作卧式。离心机启动达到全速后，通过电气-液压控制的加料阀，经进料管向转鼓内加入被分离的悬浮液，滤液穿过过滤介质和转鼓上的开孔进入机壳的排出管排出。固相被过滤介质截留生成滤渣，当滤渣达到一定厚度时，由料层限位器后时间继电器控制关闭加料阀，滤渣在全速下脱液。如果滤渣需要洗涤，开启洗液阀，洗液经洗涤管洗涤滤渣，在滤渣进一步脱液后，刮刀活塞动作，推动刮刀切削滤渣，切下的滤渣落入料斗内沿排料斜槽或螺旋输送器排出离心机。卸料刮刀按形状分为宽刮刀和窄刮刀两种；按进刀方式分为径向移动和旋转式。卧式刮刀卸料离心机的主要特点是：对进料浓度、进料量变化不敏感；过滤循环周期可以根据物料的特性和分离要求调节；可获得滤渣含液量低、滤液澄清度高的分离效果；具有洗涤装置，课对滤渣进行充分洗涤，获得高纯度的产品；自动化程度高，生产能力大。同时，机器的结构紧凑、体积小。由于刮刀卸料，对滤渣有一定的破碎作用。卧式刮刀离心机适用于分离含中等颗粒或细颗粒（0.5~5mm）的悬浮液，也可以分里含短纤维的悬浮液。悬浮液的浓度范围10%~60%，其典型分离物料为硫酸铵。硫酸钠。氯化钠、淀粉、农药、合成树脂、氰化钠、氯化钾、碳酸氢钠等。虹吸刮刀卸料离心机：其实以普通刮刀卸料离心机为基础，利用虹吸作用增加过滤推动力的过滤式离心机。通过过滤介质的滤液全部进入滤液室和虹吸室，通过撇液管排出转鼓。改变撇液管位置可控制虹吸室内液面位置，亦可改变过滤速度。虹吸刮刀卸料离心机的操作方式及其优点如下：进料阶段减少滤液面与转鼓外壁的距离Ｈｕ，降低过滤速度以形成厚度较均匀的滤饼；过滤阶段增大滤液面与转鼓外壁的距离Ｈｕ，提高过滤速度，以提高单位时间处理量；洗涤阶段减小Ｈｕ值，降低过滤速度，是洗涤液通过滤饼提高洗涤效率；甩干阶段使Ｈｕ值达到最大，过滤阶段推动力最大，以获得含液量低的滤饼；过滤介质再生阶段，从外部向虹吸室充冲洗液，冲洗液从滤液室通过过滤介质流向转鼓内部，实现过滤介质的反向冲洗，使过滤介质恢复过滤性能。虹吸刮刀离心机适合生产量大、滤饼要求充分洗涤和含液量低的场合。它所适用的典型物料为淀粉、碳酸氢钠、聚丙烯腈、碳酸钙等。（５）活塞推料离心机：其是连续运转、自动操作、脉动卸料的过滤离心机。单级卧式活塞推料离心机的转鼓位于主轴端部，其内圆柱面上装有条状筛网或板状筛网，转鼓底部的推料器与转鼓同速旋转，同时由液压装置驱动做轴向往复运动。与推料器相连的布料器将悬浮液均匀分布在滤网上，生成的滤饼由推料器推动呈脉动状向前移动，最后排出转鼓。活塞推料离心机具有分离效率高，生产能力大，生产连续，操作稳定，滤渣含液量低，滤渣破碎小，功率消耗均匀等特点，适于中、粗颗粒且浓度高的悬浮液的过滤脱水。适用的典型物料有：碳酸氢铵、硫酸铵、食盐、钾肥、硝化棉、尿素、碳酸钠等。沉降离心机的主要类型有：三足式沉降离心机：其结构与三足式过滤机基本相同，主要区别是转鼓璧不开孔。悬浮液从转鼓中心的分布器加速后均匀分布在转鼓内，固相颗粒转向转鼓璧沉降，澄清液从溢流堰溢流或有撇液管排出，沉渣用刮刀刮除或停机人工清除。转鼓材料通常为不锈钢，也可选用碳钢。钛合金以及碳钢材料衬橡胶或喷涂聚合物材料。其特点有：可任意调节澄清操作时间，对物料的适用性强，且运转平稳，结构简单，造价低；但生产辅助时间长，生产能力低，人工卸渣劳动强度大。刮刀卸料沉降离心机：除转璧不开孔外，其他结构与卧式刮刀卸料离心机相似。悬浮液经进料管加到转鼓底部沿流道进入转鼓，液体沿轴向流动，固体颗粒沉降到转鼓璧，液体在挡液板处溢流，随着分离过程的进行，沉渣逐渐增厚。当分离液澄清度降低到极限值时，应停止加料，用刮刀刮除滤渣。如果沉渣具有流动性，可用撇液管排除。该离心机用于不易过滤的低浓度悬浮液的分离。螺旋卸料沉降离心机：转鼓支承在两端的主轴承座上，输料螺旋借助其两端的轴颈上的轴承装在转鼓内，转鼓璧与螺旋叶片外端面留有一定的间隙，转鼓与螺旋有一定的转速差，以便由螺旋将转鼓内的沉渣推送出转鼓。被分离的悬浮液从加料管连续进入加料仓，在进入转鼓，在离心力作用下，固相颗粒沉降在转鼓璧形成沉渣，有螺旋的作用将沉渣推送到转鼓小端的排渣孔排出，呗澄清的分离液沿螺旋叶片通道经转鼓的溢流孔溢流出转鼓。为防止螺旋卸料离心机负荷过大而损坏，差速器装有过载保护装置。螺旋卸料沉降离心机的特点是：分离操作连续，分离效果好，无滤网和滤布，能长期运转，维修方便；对物料适应性强，可以分离固相颗粒度０．００５～２ｍｍ、固相浓度１％～５０％的悬浮液，且对颗粒度变化不是非常敏感；易于实现密闭操作和在加压，低温下操作；分离因数高，单机生产能力大。但与过滤离心机相比，滤渣的含液量较高。离心分离机的主要类型有：管式分离机：其转鼓形状如管，直径小，长径比大，转速高，分离因数大，分离能力强，能分离一般离心机不能分离的物料，获得澄清的分离液。该机体积小，占地面积少，操作维修方便。缺点是分离机操作时间歇的当转鼓内沉渣积聚较多时，需停车清除转鼓内的沉渣；另外，管式分离机生产能力小。其适用于固体含量低于１％、固相颗粒度小于５µm以及固液两相密度差很小的悬浮液的澄清，也适用于轻液与重液的密度差小及分散性很高的乳浊液的分离。室式分离机：其特点是转鼓内有数个同心圆筒组成的流道串联的环隙状分离室。其分离因数高，被分离的物料在转鼓内的停留时间长，分离液澄清度高，适合于处理固相颗粒粒度大于０．１µm、固相浓度小于５％的悬浮液的澄清，每小时处理能力２．５～１０ｍ＾３／ｈ。典型应用有：麦芽汁、果汁、糖蜜、漆等物料的澄清，彩色显像管行业回收荧光粉等。蝶式分离机：其实一种应用很广泛的高速沉降分离机。其中的悬浮液在相邻两碟片间的通道内流动，由于碟片间的间隙很小，颗粒的沉降距离极短，形成薄层流动，悬浮液中的细小颗粒或两种液体在极短的时间内即被分离。蝶式分离机的转速高，分离因数大，能很好的实现乳浊液的分离和高分散悬浮液的澄清。其广泛应用于乳品、矿物油生产、啤酒、胶乳、植物油、淀粉分离、酵母分离等行业。参考文献B.H.索柯罗夫.汪泰临，孙启才，陈文梅译。离心分离理论及设备。北京：机械工业出版出版社，1986。唐立夫，王维一，张怀清。过滤机。北京：机械工业出版社，1984.Svarovsky,L.Solid-LiguidSeparation.Butterworths,1984.Orr,C.Filtration-principlesandpractices,PartI.MarcelDekker,1977.Perchas,D.P.SolidLiquidSeparationTechnology.UplaudsPress,1