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離心機的歷史發(fā)展
來(lái)源: | 作者:sanliangz | 發(fā)布時(shí)間: 2023-05-27 | 1100 次瀏覽 | 分享到:
工業(yè)離心機誕生于歐洲,比如19世紀中葉,先后出現紡織品脫水用的三足式離心機,和制糖廠(chǎng)分離結晶砂糖用的上懸式離心機。這些最早的離心機都是間歇操作和人工排渣的。

工業(yè)離心機誕生于歐洲,比如19世紀中葉,先后出現紡織品脫水用的三足式離心機,和制糖廠(chǎng)分離結晶砂糖用的上懸式離心機。這些最早的離心機都是間歇操作和人工排渣的。

由于卸渣機構的改進(jìn),20世紀30年代出現了連續操作的離心機,間歇操作離心機也因實(shí)現了自動(dòng)控制而得到發(fā)展。

工業(yè)用離心機按結構和分離要求,可分為過(guò)濾離心機、沉降離心機和分離機三類(lèi)。

離心機有一個(gè)繞本身軸線(xiàn)高速旋轉的圓筒,稱(chēng)為轉鼓,通常由電動(dòng)機驅動(dòng)。懸浮液(或乳濁液)加入轉鼓后,被迅速帶動(dòng)與轉鼓同速旋轉,在離心力作用下各組分分離,并分別排出。通常,轉鼓轉速越高,分離效果也越好。

離心分離機的作用原理有離心過(guò)濾和離心沉降兩種。離心過(guò)濾是使懸浮液在離心力場(chǎng)下產(chǎn)生的離心壓力,作用在過(guò)濾介質(zhì)上,使液體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)成為濾液,而固體顆粒被截留在過(guò)濾介質(zhì)表面,從而實(shí)現液-固分離;離心沉降是利用懸浮液(或乳濁液)密度不同的各組分在離心力場(chǎng)中迅速沉降分層的原理,實(shí)現液-固(或液-液)分離。

還有一類(lèi)實(shí)驗分析用的分離機,可進(jìn)行液體澄清和固體顆粒富集,或液-液分離,這類(lèi)分離機有常壓、真空、冷凍條件下操作的不同結構型式。

衡量離心分離機分離性能的重要指標是分離因數。它表示被分離物料在轉鼓內所受的離心力與其重力的比值,分離因數越大,通常分離也越迅速,分離效果越好。工業(yè)用離心分離機的分離因數一般為100~20000,超速管式分離機的分離因數可高達62000,分析用超速分離機的分離因數最高達610000。決定離心分離機處理能力的另一因素是轉鼓的工作面積,工作面積大處理能力也大。

過(guò)濾離心機和沉降離心機,主要依靠加大轉鼓直徑來(lái)擴大轉鼓圓周上的工作面;分離機除轉鼓圓周壁外,還有附加工作面,如碟式分離機的碟片和室式分離機的內筒,顯著(zhù)增大了沉降工作面。

此外,懸浮液中固體顆粒越細則分離越困難,濾液或分離液中帶走的細顆粒會(huì )增加,在這種情況下,離心分離機需要有較高的分離因數才能有效地分離;懸浮液中液體粘度大時(shí),分離速度減慢;懸浮液或乳濁液各組分的密度差大,對離心沉降有利,而懸浮液離心過(guò)濾則不要求各組分有密度差。

選擇離心分離機須根據懸浮液(或乳濁液)中固體顆粒的大小和濃度、固體與液體(或兩種液體)的密度差、液體粘度、濾渣(或沉渣)的特性,以及分離的要求等進(jìn)行綜合分析,滿(mǎn)足對濾渣(沉渣)含濕量和濾液(分離液)澄清度的要求,初步選擇采用哪一類(lèi)離心分離機。然后按處理量和對操作的自動(dòng)化要求,確定離心機的類(lèi)型和規格,最后經(jīng)實(shí)際試驗驗證。

通常,對于含有粒度大于0.01毫米顆粒的懸浮液,可選用過(guò)濾離心機;對于懸浮液中顆粒細小或可壓縮變形的,則宜選用沉降離心機;對于懸浮液含固體量低、顆粒微小和對液體澄清度要求高時(shí),應選用分離機。

離心分離機未來(lái)的發(fā)展趨勢將是強化分離性能、發(fā)展大型的離心分離機、改進(jìn)卸渣機構、增加專(zhuān)用和組合轉鼓離心機、加強分離理論研究和研究離心分離過(guò)程最佳化控制技術(shù)等。

強化分離性能包括提高轉鼓轉速;在離心分離過(guò)程中增加新的推動(dòng)力;加快推渣速度;增大轉鼓長(cháng)度使離心沉降分離的時(shí)間延長(cháng)等。發(fā)展大型的離心分離機,主要是加大轉鼓直徑和采用雙面轉鼓提高處理能力使處理單位體積物料的設備投資、能耗和維修費降低。理論研究方面,主要研究轉鼓內流體流動(dòng)狀況和濾渣形成機理,研究最小分離度和處理能力的計算方法。

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