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離心分離機的工作原理及其應(yīng)用
閱讀:4898 發(fā)布時間:2019-3-16離心分離機又叫離心機,主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開;或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同,又互不相溶的液體分開,它也可用于排除濕固體中的液體,特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體混合物;利用不同密度或粒度的固體顆粒。在液體中沉降速度不同的特點,有的沉降離心機還可對固體顆粒按密度或粒度進行分級。
【 應(yīng)用】:
化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。
離心分離機有一個繞本身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒,稱為轉(zhuǎn)鼓,通常由電動機驅(qū)動。懸浮液(或乳濁液)加入轉(zhuǎn)鼓后,被迅速帶動與轉(zhuǎn)鼓同速旋轉(zhuǎn),在離心力作用下進行分離,并分別排出。通常,轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速越高,分離效果也越好。
離心分離機的作用原理有離心過濾和離心沉降兩種:
①離心過濾:懸浮液在離心力場下產(chǎn)生的離心壓力,作用在過濾介質(zhì)(濾網(wǎng)或濾布)上,使液體通過過濾介質(zhì)成為濾液;而固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面,形成濾渣,從而實現(xiàn)液-固分離。過濾型轉(zhuǎn)鼓圓周壁上有孔,在內(nèi)壁襯以過濾介質(zhì)。
②離心沉降:利用懸浮液(或乳濁液)密度不同的各組分在離心力場中迅速沉降分層的原理,實現(xiàn)液-固(或液-液)分離。沉降型轉(zhuǎn)鼓圓周壁無孔。懸浮液(或乳濁液)加入轉(zhuǎn)鼓后,固體顆粒(或密度較大的液體)向轉(zhuǎn)鼓壁沉降,形成沉渣(或重分離液)。密度較小的液體向轉(zhuǎn)鼓中心方向聚集,流至溢流口排出,成為分離液(或輕分離液)。轉(zhuǎn)鼓均為間歇排渣,適用于含固體顆粒粒度較小、濃度較低的懸浮液或乳濁液分離;用螺旋連續(xù)排渣,可分離固體顆粒濃度較高的懸浮液。在具有多層圓錐形碟片的轉(zhuǎn)鼓中,液體被碟片分成若干薄層,縮短了沉降分離的距離,使分離加快,改善了分離效果。
另一類實驗分析用的分離機,可進行液體澄清和固體顆粒富集或液-液分離,分離粒度達0.1~0.5微米。常用的試管分離機轉(zhuǎn)速為3000~20000轉(zhuǎn)/分,裝等量料液的玻璃試管對稱插入擺架或角形轉(zhuǎn)子的凹穴中,在離心力作用下料液在試管內(nèi)沉降分層。超高速分析用分離機采用小直徑沉降轉(zhuǎn)鼓。這類分離機有常壓、真空、冷凍條件下操作的不同結(jié)構(gòu)型式。
衡量離心分離機分離性能的重要指標(biāo)是分離因數(shù)F r。它表示被分離物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)所受的離心力與其重力的比值,分離因數(shù)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F r為100~20000,超速管式分離機的F r高達62000,分析用超速分離機的F r高達610000。決定離心分離機處理能力的另一因素是轉(zhuǎn)鼓的工作面積,工作面積大處理能力也大。
分離機僅適用于分離低濃度懸浮液和乳濁液,包括碟式分離機、管式分離機和室式分離機。懸浮液或乳濁液選擇離心分離機須根據(jù)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進行綜合分析,滿足對濾渣(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離心分離機。