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离心机工作原理

2022年08月29日

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）；离心机也可用于排除湿固体中的液体，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。


离心机是一种很常见的设备，离心机在高速旋转的过程中，由离心力所导致的运动使悬浮于液体中的固体物质形成沉淀，也就是悬浮体液中质量或体积较大的物体向转头半径Zda的方向移动，而质量或体积较小的部分沉积在转头半径较近的地方。


如今，离心机在农业、食品检验，农药残留检验、环保、土肥，寄生虫、食品化工、水质检测，污水处理领域均有很广泛的应用。可能很多小伙伴们依旧对离心机的知识了解不多，接下来我就要来为大家一一介绍关于离心机的相关知识，包括：离心机工作原理、分类和特点。


离心机工作原理

1、离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力原理，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。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。像红血球大小的颗粒，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。

2、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。离心机是利用离心力原理，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。

离心机的分类

一、按分离因素Fr值，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。

二、按操作方式，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。


三、按卸渣方式，可将离心机分为一下型式：

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。


四、按工艺用途，可将离心机分为：

过滤式离心机、沉降式离心机、离心分离机。


五、按安装的方式，还可将其分为立式、卧式、倾斜式、上悬式和三足式等。

六、工业用离心机按结构和分离要求，可分为过滤离心机、沉降离心机和分离机三类。


离心机特点

通过离心机对液体中的固相杂质分离，达到澄清的效果。用于分离各种难于分离的悬浮液。特别适用于浓度小粘度大，固相颗粒细，固液重度较小的固液分离。固相要停机后取出。


管式离心机主要缺点是间歇操作。转鼓容积小。要频繁地停机清除沉渣.所以要通过加强分离理论研究和离心分离过程研究来强化管式离心机分离性能。


结语

以上是我为大家介绍的离心机工作原理、分类与特点。离心机应用范围很广，当然作为制药机械领域必不可少的设备之一，离心机在医药发展大潮中呈现出一个蓬勃向上的良好态势。一些用户对离心机的需求也渐趋多样化、自动化以及数控化，纵观近几年离心机行业的发展，新技术、新材料不断涌现，相关技术交流也日益深入，离心机制造业正向着更优越的机械性能和使用性能转变。希望上面所讲述的内容，能够帮助到您!


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