離心分離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(例如從牛奶中分離出奶油);它也可用于排除濕固體中的液體,例如用洗衣機甩干濕衣服;特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體混合物,例如濃縮、分離氣態(tài)六氟化鈾;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。離心分離機大量應(yīng)用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。
由于卸渣機構(gòu)的改進,20世紀30年代出現(xiàn)了連續(xù)操作的離心機,間歇操作離心機也因?qū)崿F(xiàn)了自動控制而得到發(fā)展。
1879年,瑞典的拉瓦爾發(fā)明臺從牛奶中分離奶油的分離機,它的轉(zhuǎn)鼓僅是一個空心的圓筒。后來轉(zhuǎn)鼓內(nèi)增加了軸向疊置的圓錐形碟片,使分離效果顯著改善,并增大了處理能力,這一技術(shù)進展導(dǎo)致碟式分離機迅速發(fā)展。離心分離機的轉(zhuǎn)速則逐漸由低速向高速發(fā)展,轉(zhuǎn)鼓直徑也逐漸增大,改善了分離效果,提高了處理能力。
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),在離心力作用下各組分分離,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。圖3為4種典型的沉降型轉(zhuǎn)鼓。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;圖3b的轉(zhuǎn)鼓用螺旋連續(xù)排渣,可分離固體顆
離心分離機
離心分離機
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。
(1)排除空鼓失衡。對一臺新的離心機轉(zhuǎn)鼓來說,平衡校正時是將轉(zhuǎn)鼓安裝在平衡用心軸上進行的,一般須先將其放在動平衡機上進行平衡校正。當其轉(zhuǎn)鼓裝在實際轉(zhuǎn)軸上之后其平衡精度會明顯下降,這是因為轉(zhuǎn)鼓與平衡用心軸之間以及轉(zhuǎn)鼓與實際轉(zhuǎn)軸之間的配合條件及同心度是不同的。旋轉(zhuǎn)設(shè)備的振動,有60%左右是由于轉(zhuǎn)子不平衡引起的,在現(xiàn)場做整機動平衡是消除空鼓失衡后產(chǎn)生的振動是有效的辦法。