离心机的历史与发展

[2015/6/15]

中国古代，人们用绳索的一端系住陶罐，手握绳索的另一端，旋转甩动陶罐，产生向心力挤压出陶罐中蜂蜜，这就是离心别离原理的早期应用。

工业离心机降生于欧洲，比方19世纪中叶，先后呈现纺织品脱水用的三足式离心机，和制糖厂别离结晶砂糖用的上悬式离心机。这些最早的离心机都是间歇操作和人工排渣的。

由于卸渣机构的改良，20世纪30年代呈现了连续操作的离心机，间歇操作离心机也因完成了自动控制而得到开展。

工业用离心机按构造和别离请求，可分为过滤离心机、沉降离心机和别离机三类。

离心机有一个绕自身轴线高速旋转的圆筒，称为转鼓，通常由电动机驱动。悬浮液（或乳浊液）参加转鼓后，被疾速带动与转鼓同速旋转，在向心力作用下各组分别离，并分别排出。通常，转鼓转速越高，别离效果也越好。

离心别离机的作用原理有离心过滤和离心沉降两种。离心过滤是使悬浮液在向心力场下产生的离心压力，作用在过滤介质上，使液体经过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质外表，从而完成液-固别离；离心沉降是应用悬浮液（或乳浊液）密度不同的各组分在向心力场中疾速沉降分层的原理，完成液-固（或液-液）别离。

还有一类实验剖析用的别离机，可停止液体廓清和固体颗粒富集，或液-液别离，这类别离机有常压、真空、冷冻条件下操作的不同构造型式。

权衡离心别离机别离性能的重要指标是别离因数。它表示被别离物料在转鼓内所受的向心力与其重力的比值，别离因数越大，通常别离也越疾速，别离效果越好。工业用离心别离机的别离因数普通为100～20000，超速管式别离机的别离因数可高达62000，剖析用超速别离机的别离因数最高达610000。决议离心别离机处置才能的另一要素是转鼓的工作面积，工作面积大处置才能也大。

过滤离心机和沉降离心机，主要依托加大转鼓直径来扩展转鼓圆周上的工作面；别离机除转鼓圆周壁外，还有附加工作面，如碟式别离机的碟片和室式别离机的内筒，显著增大了沉降工作面。

此外，悬浮液中固体颗粒越细则别离越艰难，滤液或别离液中带走的细颗粒会增加，在这种状况下，离心别离机需求有较高的别离因数才干有效地别离；悬浮液中液体粘度大时，别离速度减慢；悬浮液或乳浊液各组分的密度差大，对离心沉降有利，而悬浮液离心过滤则不请求各组分有密度差。

选择离心别离机须依据悬浮液（或乳浊液）中固体颗粒的大小和浓度、固体与液体（或两种液体）的密度差、液体粘度、滤渣（或沉渣）的特性，以及别离的请求等停止综合剖析，满足对滤渣（沉渣）含湿量和滤液（别离液）廓清度的请求，初步选择采用哪一类离心别离机。然后按处置量和对操作的自动化请求，肯定离心机的类型和规格，最后经实践实验考证。

通常，关于含有粒度大于0.01毫米颗粒的悬浮液，可选用过滤离心机；关于悬浮液中颗粒细小或可紧缩变形的，则宜选用沉降离心机；关于悬浮液含固体量低、颗粒微小和对液体廓清度请求高时，应选用别离机。

离心别离机将来的开展趋向将是强化别离性能、开展大型的离心别离机、改良卸渣机构、增加专用和组合转鼓离心机、增强别离理论研讨和研讨离心别离过程最佳化控制技术等。

强化别离性能包括进步转鼓转速；在离心别离过程中增加新的推进力；加快推渣速度；增大转鼓长度使离心沉降别离的时间延长等。开展大型的离心别离机，主要是加大转鼓直径和采用双面转鼓进步处置才能使处置单位体积物料的设备投资、能耗和维修费降低。理论研讨方面，主要研讨转鼓内流体活动情况和滤渣构成机理，研讨最小别离度和处置才能的计算办法。

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