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离心机的分离因数

离心机的分离因数
离心机的分离因数

离心机的分离因数

离心分离机转鼓内的悬浮液或乳浊液在离心力场中所受的离心力与其重力的比值,即离心加速度与重力加速度的比值。分离因数以Fr表示:

式中R为被分离物料在转鼓内位置的半径(米);ω为转鼓的旋转角速度(弧度/秒);g为重力加速度(9.81米/秒2);n为转鼓转速(转/分);m为转鼓内物料的质量(千克)。分离因数是衡量离心分离机性能的主要指标。Fr越大,离心分离的推动力就越大,离心分离机的分离性能也越好。但对具有可压缩变形滤渣的悬浮液,过大的Fr会使滤渣层和过滤介质的孔隙阻塞,分离效果恶化。分离过程中物料在离心分离机转鼓内处于不同半径的位置时,Fr值也不同。采用高转速比加大转鼓直径更易于提高Fr,因此高分离因数的离心分离机均采用高转速和较小的转鼓直径,此时转鼓的应力较小。离心分离机的Fr通常是指转鼓内壁最大直径处的值(此时上式中的R为转鼓内壁最大半径)。过滤离心机的Fr为100~1500,沉降离心机的Fr为1000~6000,分离机的Fr为3000~60000,气体分离用超速管式分离机的Fr高达62000,实验分析用超高速分离机的Fr最高可达610000。

现带机岗位用的离心机的分离因数为3800g-4000g。离心机转鼓的半径为

0.275m。

离心机的分离因素与哪些有关?离心机分离因素和以下两大点有关!

1.1 离心机转速控制

转鼓转速越高,则脱水效果越好,因为转鼓及螺旋内的物料在高速下旋转,可保证固体从悬浮液中完全分离。被分离的物料在离心力场中所受的离心惯性力与其重力之比值,被称为分离因数F 。分离因数是表示离心机分离能力的主要指标,F 越大物料受的沉降力越大,分离效果越好,因此,对固体颗粒小、液体粘度大的和难分离的悬浮液或乳浊液,要采用分离因数大(转速高或直径较大)的离

心机。用提高转速的办法比增加转鼓直径的方法更为直接有效(修改转鼓直径要修改一系列与之有关的配件尺寸);又因为分离因数的提高是有限度的,F 的极限值取决于转鼓材料的强度和密度,所以提高转速的方法在实际的应用中相对更容易操作一些..但是,提高转速也有不利之处,转速过高,会使得固相出料过于坚硬而堵塞住螺旋,影响离心机的运转,从而不得不停下离心机进行水洗以清除结块的硫酸钠。离心机转鼓的速度可通过调节皮带轮的大小来实现,在实际的操作中,要对料液的特性和转鼓的直径及材质等各个方面周全考虑,精确地计算出转鼓的转速及相应的皮带轮尺寸,才可进行转速的调整。

1.2 转速差控制

根据离心机的工作原理,螺旋与转鼓同心同向旋转,但二者间有一个转速差若以nn表示转鼓的绝对转速,以ns表示螺旋的绝对转速,an表示二者的差转速,则an=II 一儿b o转鼓的转速快于螺旋,即nb>rIB,属负差转速,而转差率

是差转速与转鼓转速之比:转差率a=(An/n )xlO0%(一般情况下,a为0.2%-3%)。回收装置结晶分离追求的是固相的干燥度,采用此类负转差率,有利于沉渣的输送,并且可以减少由减速器传送的功率。可通过改变转鼓与螺旋的差转速来实现负转差率,即改变转子上皮带轮的尺寸来改变转差率,此方法在生产实践中较易操作。

另外,皮带老化或皮带松紧不均,也有可能导致转速差发生变化而使固相出料发生变化,这也是在分析离心机固相出料时要注意的一点。

1.3 工艺条件控制

离心机的分离能力取决于固、液相密度差及沉降区长度,固、液两相密度差越相近,也就是进料的浆液粘度越大,则分离沉降就越难以进行。在实际生产中,工艺条件影响离心机分离效果的因素主要有三个:进料温度、进料速

率、异常工艺条件。

1.3.1进料温度浆液的温度,可以直接影响母液的粘度,溶液温度越高,则粘度越低,固相上的液膜就越簿,细小粒子越容易沉降,毛细孔中所含液体越少,对于追求固相干燥度的离心机来说分离效果就会越好。

1.3.2进料速率有时,过大的进料量会导致不好的分离效果,主要是因为粒子在转筒中的沉降时间不足。达到离心机设计的分离条件的前提是:固相粒子沉降到转鼓壁上时间必须小于颗粒在转鼓内的停留时间,也就是说,必须保证待分离浆液在转鼓内的有效停留时间,使得固相粒子有足够的时间沉降出来。同样的物料,进料量为1 m3/h时,分离效果不好,但当进料量为0.5 m3/h时,分离效果就非常理想。

1.3.3异常工艺条件主要是指进料浆液中晶体含量不足或晶体不结晶而呈絮状,这对离心机来说,得到理想的分离效果非常困难。

对于较难分离的物料,一个好的方法是经常对离心机进行清洗,用高于料液温度的热水或冷凝液来对离心机冲洗,可以替换较粘的母液,也能将堵塞在螺旋中较硬的固相出料置换出。正常时离心机每天清洗两次,但是当生产异常尤其是料液较为异常而又无法停下离心机时,对于离心机而言,根据需要随时进行清洗也不失为一个好的处理方法。

2 离心机工作原理

卧式螺旋卸料离心机为柱一锥组合型,由两个独立回转的转子组成,一个为圆柱一圆锥型无孔转鼓,一个为带有螺旋叶片的螺旋,二者同轴水平地套装在一起。离心机转筒逆时针旋转,转鼓与其内的螺旋同心同向旋转,转鼓速度稍快于螺旋。当悬浮液由进料管导入螺旋内腔,经分配口进入转鼓的沉降区,在离心力

作用下,密度较大的固相物沉积在转鼓内壁,被螺旋叶片推出沉降区,通过干燥区由转鼓小端排出,被澄清的分离液沿螺旋叶片通道流向转鼓大端由溢流孔排出,悬浮液的固、液两项由此得到分离。

离心机的使用及注意事项

离心机的使用及注意事项 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);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离 心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。 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。 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,产生离心力挤压出陶罐中蜂蜜,这就是离心分离原理的早期应用。 工业离心机诞生于欧洲,比如19世纪中叶,先后出现纺织品脱水用的三足式离心机,和制糖厂分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。 由于卸渣机构的改进,20世纪30年代出现了连续操作的离心机,间歇操作离心机也因实现了自动控制而得到发展。 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。 离心机有一个绕本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)加入转鼓后,被迅速带动与转鼓同速旋转,在离心力作用下各组分分离,并分别排出。通常,转鼓转速越高,分离效果也越好。 离心分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离心力场下产生的离心压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现液-固分离;离心沉降是利用悬浮液(或乳浊液)密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理,实现液-固(或液-液)分离。 还有一类实验分析用的分离机,可进行液体澄清和固体颗粒富集,或液-液分离,这类分离机有常压、真空、冷冻条件下操作的不同结构型式。 衡量离心分离机分离性能的重要指标是分离因数。它表示被分离物料在转鼓内所受的离心力与其重力的比值,分离因数越大,通常分离也越迅速,分离效果越好。工业用离心分离机的分离因数一般为100~20000,超速管式分离机的分离因数可高达62000,

离心机离心分离的几种方法及特点

离心机离心分离的几种方法及特点 2009-07-10文字选择: 制备型超高速离心机的几种分离方法: A.差速离心:逐次增加离心力,每次可沉降样品溶液中的一些组份。 差速离心是一种最常用的方法。在这种方法中,离心管在开始时装满了均一的样品溶液。通过在一定速度下一定时间的离心后,就可得到两个部份:沉淀和上清液。 通常在第一次离心时把大部分不需要的大粒子沉降去掉。这时所需的组份大部分仍留在上清液中。然后将收集到的上清液以更高速度离心,把所需的粒子沉积下来。离心的时间要选择得当,使大部份不需要的更小的粒子仍留在上清液中。对于得到的沉淀和上清液可以进行进一步的离心,直到达到所需要的分离纯度为止。 差速离心的特点是操作简单,但分离纯度不高。 B.密度梯度离心法:可以同时使样品中几个或全部组份分离,具有很好的分辨率。 1)速率区带法(rate zonal): 根据样品中不同粒子所具有的不同的尺寸大小及沉降速度(S)。大致步骤如下: 在离心管中装入密度梯度溶液,溶液的密度从离心管顶部至底部逐渐增加(正梯度)。 将所需分离的样品小心地加至密度梯度溶液的顶部。样品在梯度溶液表面形成一负梯度。 由于不同大小的粒子在离心力作用下,在梯度中移动的速度不一样,所以经过离心后会形成几条分开的样品区带。 注意:样品粒子的密度必须大于梯度液注中任一点的密度。离心过程必须在区带到达管子底部前停止。2)等密度离心法(isopycnic): 根据粒子的不同密度来分离。离心过程中,粒子会移至与它本身密度相同的地方形成区带。 密度样度的选择要使梯度的范围包括所有待分离粒子的密度。样品可以在密度梯度液粒上面或均匀分布在密度梯度中。经离心后,样品粒子达到它们的平衡点。

离心机工作原理

离心机工作原理 要通俗的解说离心机的工作原理,首先我们需要来做一个游戏,现在拿出一张纸,在上面画一个圆,点出圆心的位置并画一条半径.假设在半径和圆周交点处有一个物体,那么这就是 一个非常简易的离心机纵视图.由这个图来解释离心机的工作原理.物体作匀速圆周运动时遵循一个规律:F=m*v*v/r,式中F代表离心力,它沿着半径指向圆心.m代表物体的质 量,v代表物体的线速度,当然还有角速度那是在另一个公式里.r就是半径了.在一个离心机中离心力主要由机壁提供,当上述等式成立时,物体就会一直做圆周运动而不离开圆面. 但当离心机的转动速度提高到使左边小于右边,也就是说离心力不足时物体就会逃脱离心 力的控制而离开圆面这样离心机中物体就被甩出了. 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。象红血球大小的颗粒,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。 此外,物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的绝对的。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。 离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,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。 离心机是利用离心力对混合液(含有固形物)进行分离和沉淀的一种专用仪器。实验室常用电动离心机有低速、高速离心机和低速、高速冷冻离心机,以及超速分析、制备两用冷冻离心机等多种型号。其中以低速(包括大容量)离心机和高速冷冻离心机应用最为广泛,是生化实验室用来分离制备生物大分子必不可少的重要工具。在实验过程中,欲使沉淀与母液分开,常使用过滤和离心两种方法。但在下述情况下,使用离心方法效果较好。 ①沉淀有粘性或母液粘稠。 ②沉淀颗粒小,容易透过滤纸。 ③沉淀量过多而疏松。 ④沉淀量很少,需要定量测定。或母液量很少,分离时应减少损失。 ⑤沉淀和母液必须迅速分开。 ⑥一般胶体溶液。 1、分离因素的含义:

离心机转速与离心力的换算

离心机转速与离心力的换算:(离心机分离因素计算公式) 1、分离因素的含义: 在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。分离因素愈大(或愈小),说明两种溶质分离效果愈好,分离因素等于1,这两种溶质就分不开了。离心机上的分离因素则指的是相对离心力。 2、影响分离因素的主要因素: 离心力Centrifugal force (F) 离心力作为真实的力根本就不存在,在非惯性系中为计算方便假想的一个力。请看下面的说明:向心力使物体受到指向一个中心点的吸引、或推斥或任何倾向于该点的作用。笛卡儿把离心力解释为物体保持其“限定量”的一种趋势。它们的区别就是,向心力是惯性参考系下的,而离心力是非惯性系中的力。我们处理物理题时都是在惯性系下(此时牛顿定律才成立),所以一般不用离心力这个概念。由于根本不是一个情况下的概念,我们无法对他们的方向和大小进行比较。 F=mω2r ω:旋转角速度(弧度/秒) r:旋转体离旋转轴的距离(cm) m:颗粒质量 相对离心力Relative centrifugal force (RCF) RCF 就是实际离心力转化为重力加速度的倍数 g为重力加速度(9.80665m/s2) 同为转于旋转一周等于2π弧度,因此转子的角速度以每分钟旋转的次数(每分钟转数n或r/min)表示:一般情况下,低速离心时常以r/min来表示。 3、分离因素计算公式: RCF=F离心力/F重力= mω2r/mg= ω2r/g= (2*π*r/r*rpm)2*r/g注:rpm应折换成转/秒 例如:直径1000mm,转速1000转/分的离心机,分离因素为: RCF(1000)=(2*3.1415*16.667)^2*0.5/9.8 =104.72^2*0.5/9.8 =560 沉降离心机沉降系数: 1、沉降系数(sedimentation coefficient,s)根据1924年Svedberg(离心法创始人--瑞典蛋白质化学家)对沉降系数下的定义:颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。沉降系数是以时间表示的。用离心法时,大分子沉降速度的量度,等于每单位离心场的速度。或s=v/ω2r。s是沉降系数,ω是离心转子的角速度(弧度/秒),r是到旋转中心的距离,v是沉降速度。沉降系数以每单位重力的沉降时间表示,并且通常为1~200×10^-13秒范围,10^-13这个因子叫做沉降单位S,即1S=10^-13秒. 2、基本原理 物体围绕中心轴旋转时会受到离心力F的作用。当物体的质量为M、体积为V、密度为D、旋转半径为r、角速度为ω(弧度数/秒)时,可得: F=Mω2r 或者F=V.D.ω2r (1) 上述表明:被离心物质所受到的离心力与该物质的质量、体积、密度、离心角速度以及旋转半径呈正比关系。离心力越大,被离心物质沉降得越快。

离心分离

离心分离技术 摘要: 离心分离是利用不同物质之间的密度形状大小的差异,用离心力场对悬浮液中的不同颗粒进行分离和提取的物理分离分析技术,它广泛用于生物学(生物工程和生物制品等)、医学、化学、化工等领域,而其设备——离心机是这些领域的必需设备。本文以离心机为起点,接着从离心分离方法、离心条件确定对离心分离技术进行了论述,最后再对我国的离心分离技术水平作出展望。 关键词:离心分离离心机分离方法条件确定展望 离心技术是利用物体高速旋转时产生强大的离心力,使置于旋转体中的悬浮颗粒发生沉降或漂浮,从而使某些颗粒达到浓缩或与其他颗粒分离之目的。这里的悬浮颗粒往往是指制成悬浮状态的细胞、细胞器、病毒和生物大分子等。离心机转子高速旋转时,当悬浮颗粒密度大于周围介质密度时,颗粒离开轴心方向移动,发生沉降;如果颗粒密度低于周围介质的密度时,则颗粒朝向轴心方向移动而发生漂浮。根据离心原理,离心技术又可以分为差速离心法、密度梯度离心法和等密度梯度离心法。 1.离心机 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);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液

体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。 按分离因素Fr值分(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。) 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。 2.离心分离方法 2.1差速离心 差速离心采用不同的离心速度和离心时间,使沉降速度不同的颗粒分批分离的方法称为差速离心。操作时,采用均匀的悬浮液进行离心,选择好离心力和离心时间,使大颗粒先沉降,取出上清液,在加大离心力的条件下再进行离心,分离较小的颗粒。如此多次离心,使不同大小的颗粒分批分离。差速离心所得到的沉降物含有较多杂质,需经过重新悬浮和再离心若干次,才能获得较纯的分离产物。差速离心主要用于分离大小和密度差异较大的颗粒。操作简单方便,但分离效果较差。 2.2密度梯度离心 密度梯度离心又称速度区带离心。密度梯度离心是指样品在密度梯度介质中进行的一种沉降速度离心。密度梯度系统是在溶剂中加入一定的梯度介质制成的。梯度介质应有足够大的溶解度,以形成所需的密度,不与分离组分反应,不会引起分离组分的凝聚、变性或失活,常用的有蔗糖、甘油等。

离心机知识详解

离心机知识详解 摘要:离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,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。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。 概括 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);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。 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。 选择离心机须根据悬浮液(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。 价格 国产的离心机和进口的离心机差别不是很大,国内已撑握离心机的核心技术。同等档次的离心机相互之间的价格差别不是很大,主要区分在性能和配置方面。 主机的差别是在性能方面,带冷冻的离心机要比普通的贵很多,有的离心机还有加热功能,控制程序越多的离心机价格越高。差别较大是配置方面,有时候往往附件的价格会比主机的价格还高。选购时要注意,除主机外,选择的转子(数量和种类),再加上必要的离心管、管套,特殊的离心瓶或者血袋,所有这些加起来才是一个完整的离心机的价格。 离心原理 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。象红血球大小的颗粒,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。 此外,物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的绝对的。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。 离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,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。 离心力(g)和转速(rpm)之间的换算 离心力G和转速RPM之间的换算其换算公式如下: G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2

离心分离操作的强度与分离因数的比例

离心分离操作的强度与分离因数的比例 离心分离过程是利用离心力踢来分离混合物,混合物中一般是两个祖分,换言之,是由两个相——液相和固相所粗成,有时也碰到两个相都是液相。 从上述概念看来,离心分离和普通的过滤沉降有着相同的处理对象,但其应用范围惫不同的。 对重力沉降及过滤操作而言,欲分离的颗粒愈小,液体介熨的粘度愈大,则操作进行得愈慢。当颗粒大小和液体粘度达到一定值时,欲使分离操作具有适当速度,重力便显得不够或根本不能进行操作。 施加外压,会加快过滤速度,但对沉降操作毫无作用。按巴斯加原理:液体在各方面的压力是等强度的,故作用于沉降粗拉上的力处于平衡状态。 如果将被处理的非均一系放在离心力携中,将会出况另外一种景现,离心力是由物料本身的贸旦而产生的,因此无抢过诊邃度或沉降速度都句加快。 要建立一个强度比重力场大九万倍的离心力场,以进行简单沉降所不能胜任的分离任务,并不困难,同时,改变离心力璐强度也不困难,因此,利用离心力以加快非均一系的处理过程,能使投备本身有更高的生产能力和更紧凑。实现离心分离操作的机器称为离心机。 离心沉降一般系指悬浮液的分离而言,它和乳浊液的沉降不同,后者称为分离。 离心沉降操作是在带无孔林子的离心机内进行。离心过谁是在有托的并铺有虑布的转子内进行,如果压榨粗粒状和块状物料,则不用滤布。 离心分离操作的强度与分离因数成比例。离心机的分离因数是离心加速度值与地球重. 力加速度之比: 最新式的高速离心机的分离因数可达100000。分离因数值的极限取决于制造离心机转简的材料强度。 由于离心力大大超过重力,因此后者在升算时可以完全忽略,而离心机的转简轴线在空简可以任意布置,只要在桔构上方便就行。 在重力沉降和过滤操作中,可以认为重力场是均匀的,所受的重力是不变的。在离心机中,作用的离心力随旋转半径成比例地变化。 当比较离心过谁和加压过虑时,还可以看户一个能形响离心机桔构的重要结果。在加压操作的过滤机中,所有内部空间都受压,而离心机中仅仅装裁欲分离物料的回转部分受压,即转子的充体受压,因此,离心机的密封要比过滤机大大简化。 离心机的分类: 1.按照分离因数之值,离心机分成两类: 1)常速离心机,f<3000(一般为600-1200), 2)高速离心机,f>30000 近年来,高速离心机本身又分为两类,分离因数大于50000者称为超高速离心机。 2.按操作种类来分; 1)过滤式离心机;

分离机、离心机分离过程

分离机、离心机分离过程 分离机、离心机分离过程:: 工业生产中,常常需要把悬浮液和乳浊液中的固体颗粒和液体分离,以满足不同的工艺目的。凡是利用离心力来分离固—液、液—液以及液—液—固混合物的机械统称为离心机,它是一种典型的化工机器。采用离心机进行分离的过程一般可分为离心过滤、离心沉降和离心分离三种。 1、离心沉降过程。离心沉降常用于分离固体含量较少而且颗粒较细微的悬浮液。转鼓壁上是不开孔的。当悬浮液随着转鼓一起高速旋转时,其中固体颗粒由于离心力的作用向鼓壁沉降,积在外层,而液体则留在内层。 2、离心分离过程。离心分离常用于分离两种密度不同的液体所形成的乳浊液或含有极微量固体颗粒的悬浮液。在离心力的作用下,液体按密度不同分为里外两层,密度大的在外层,密度小的在里层,通过一定的装置将它们分别引出;固相则沉于鼓壁上,间歇排出。其转鼓壁也是不开孔的。 3、离心过滤过程。离心过滤通常用于固相含量较高、颗粒较大的悬浮液的分离。过滤式离心机转鼓壁上有孔,一般转鼓内壁上衬有金属底网及滤网。转鼓回转时,液体因离心力的作用透过滤渣、过滤介质(滤网)、底网及转鼓小孔甩出鼓外,固体被截留在转鼓内的滤网上形成滤渣,随着转鼓不停地转动,滤渣层在离心力作用下被逐步压实,其孔隙中的流体则在离心力的作用下,被不断甩出,最后得到较为干燥的滤渣。 4、分离因数。当一物体绕一中心轴作匀速圆周运动时,则有向心力作用于该物体上,力的方向沿半径指向轴心,根据牛顿第三运动定律知,必将会产生一个大小相等,方向相反的力,此力称为离心力。离心力随着转鼓的旋转不断改变方向,故离心力即物体运动方向改变。 本文由欣惠泽奥https://www.wendangku.net/doc/d27098146.html,提供

离心分离机的作用原理以及选择

离心分离机的作用原理以及选择 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);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。 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。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,产生离心力挤压出陶罐中蜂蜜,这就是离心分离原理的早期应用。 工业离心机诞生于欧洲,比如19世纪中叶,先后出现纺织品脱水用的三足式离心机,和制糖厂分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。 由于卸渣机构的改进,20世纪30年代出现了连续操作的离心机,间歇操作离心机也因实现了自动控制而得到发展。 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。离心机有一个绕本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)加入转鼓后,被迅速带动与转鼓同速旋转,在离心力作用下各组分分离,并分别排出。通常,转鼓转速越高,分离效果也越好。 离心分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离心力场下产生的离心压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现液-固分离;离心沉降是利用悬浮液(或乳浊液)密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理,实现液-固(或液-液)分离。 还有一类实验分析用的分离机,可进行液体澄清和固体颗粒富集,或液-液分离,这类分离机有常压、真空、冷冻条件下操作的不同结构型式。 衡量离心分离机分离性能的重要指标是分离因数。它表示被分离物料在转鼓内所受的离心力与其重力的比值,分离因数越大,通常分离也越迅速,分离效果越好。工业用离心分离机的分离因数一般为100~20000,超速管式分离机的分离因数可高达62000,分析用超速分离机的分离因数最高达610000。决定离心分离机处理能力的另一因素是转鼓的工作面积,工作面积大处理能力也大。 选择离心机须根据悬浮液(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,以及分离的要求等进行综合分析,满足对滤渣(沉渣)含湿量和滤液(分离液)澄清度的要求,初步选择采用哪一类离心分离机。然后按处理量和对操作的自动化要求,确定离心机的类型和规格,最后经实际试验验证。 通常,对于含有粒度大于0.01毫米颗粒的悬浮液,可选用过滤离心机;对于悬浮液中颗粒细小或可压缩变形的,则宜选用沉降离心机;对于悬浮液含固体量低、颗粒微小和对液体澄清度要求高时,应选用分离机。

离心机分离效果的影响因

离心机分离效果的影响因素 本文首先对沉降过滤式离心机的工作原理进行了简单的介绍,然后从不可变的结构设计因素和可以改变的操作因素进行了实验性的结果分析,不可改变的设计因素主要包括转鼓的直径、长径比、转鼓的圆锥形角度,可操作的实验性因素主要包括了沉降转鼓的转速、差转速度、液体层厚度、进浆量;研究结果指出不同的种类的影响因素对分离机的分离效果的影响是不同的。 2003年以来我国的经济迅速发展,原料加工行业也相应的发展起来。化工原料分离在原料加工行业比例最近几年也在逐渐的增加,2012年这一比例增加至45%。对化工原料纯度要求也随之增高,而脱水结晶是原料提纯的重要方法,因此对化工原料的水分的去除、结晶沉降是当今化工加工企业所要解决的关键问题。沉降式离心机是一种最近几年比较流行的化工原料分离设备,这种沉降式离心机具有脱水效率高、处理速度快以及占地面积小等显著的优点。另外多年的实践经验表明沉降式离心机能够适应的物料浓度范围比较大。 沉降式离心机的工作原理 沉降式离心机主要用于化工原料中固相颗粒分离,废液处理回收,颗粒物去水干燥或结晶提纯,当矿浆或悬浮液从进料口导入螺旋内腔后,主电机通过带传动使得沉降转鼓高速旋转,在差速器的作用下,使得螺旋输送器与转鼓做同向转动,但是由于转动速度的差异,使得水分与固相颗粒分离,在离心力的作用下使得固体颗粒从液体当中分

离开来,并开始沉降在转鼓的内壁上;最后经过脱水处理后的固相颗粒在螺旋输送器的作用下进入过滤转鼓之中,在离心力的作用下将水分排出。由此可见离心机的分离效果最终取决于固相的干燥度。 影响固相分离效果的因素研究 影响离心机的分离效果的因素主要包括两个方面,一类为不可以改变的设计参数;另一来为可以改变的操作参数。不可改变的设计参数主要有三个: (1)沉降转鼓与过滤转鼓的直径大小:转鼓直径的大小决定着离心机的生产能力,随着转鼓直径的增加,离心机的处理悬浮液的量也在增加; (2)沉降转鼓与离心转鼓的圆锥角度,悬浮液在离心力作用下,结晶体打到转鼓内壁,并在螺旋推料器的作用下,使得固体颗粒具有向后运动的趋势,所以结晶颗粒后离的速度与转鼓的锥形角度有着密切的关系;(3)离心转鼓与沉降转鼓的直径与长度的比值:长径比越大,悬浮液停留在离心机内的时间也就越长,确定了离心机内部的悬浮液流量。本文选择转鼓锥形角对螺旋流道矿浆的入射速度的影响进行探究,主要采用CFD商用模拟软件Fluent对转鼓流道内部的矿浆速度进行模拟仿真,模拟结果如表1所示。 表1 不同半圆锥角下沉降段进入转鼓流道的入射速度 不同半锥角下的原料进入转鼓流道的入射速度 圆锥半角/° 6 8 10 12 15 20 入射速度v/(m/s) 38.6 41.6 40.6 40.2 39.8 41.3

离心机的分离因数

离心机的分离因数 离心分离机转鼓内的悬浮液或乳浊液在离心力场中所受的离心力与其重力的比值,即离心加速度与重力加速度的比值。分离因数以Fr表示: 式中R为被分离物料在转鼓内位置的半径(米);ω为转鼓的旋转角速度(弧度/秒);g为重力加速度(9.81米/秒2);n为转鼓转速(转/分);m为转鼓内物料的质量(千克)。分离因数是衡量离心分离机性能的主要指标。Fr越大,离心分离的推动力就越大,离心分离机的分离性能也越好。但对具有可压缩变形滤渣的悬浮液,过大的Fr会使滤渣层和过滤介质的孔隙阻塞,分离效果恶化。分离过程中物料在离心分离机转鼓内处于不同半径的位置时,Fr值也不同。采用高转速比加大转鼓直径更易于提高Fr,因此高分离因数的离心分离机均采用高转速和较小的转鼓直径,此时转鼓的应力较小。离心分离机的Fr通常是指转鼓内壁最大直径处的值(此时上式中的R为转鼓内壁最大半径)。过滤离心机的Fr为100~1500,沉降离心机的Fr为1000~6000,分离机的Fr为3000~60000,气体分离用超速管式分离机的Fr高达62000,实验分析用超高速分离机的Fr最高可达610000。 现带机岗位用的离心机的分离因数为3800g-4000g。离心机转鼓的半径为 0.275m。 离心机的分离因素与哪些有关?离心机分离因素和以下两大点有关! 1.1 离心机转速控制 转鼓转速越高,则脱水效果越好,因为转鼓及螺旋内的物料在高速下旋转,可保证固体从悬浮液中完全分离。被分离的物料在离心力场中所受的离心惯性力与其重力之比值,被称为分离因数F 。分离因数是表示离心机分离能力的主要指标,F 越大物料受的沉降力越大,分离效果越好,因此,对固体颗粒小、液体粘度大的和难分离的悬浮液或乳浊液,要采用分离因数大(转速高或直径较大)的离 心机。用提高转速的办法比增加转鼓直径的方法更为直接有效(修改转鼓直径要修改一系列与之有关的配件尺寸);又因为分离因数的提高是有限度的,F 的极限值取决于转鼓材料的强度和密度,所以提高转速的方法在实际的应用中相对更容易操作一些..但是,提高转速也有不利之处,转速过高,会使得固相出料过于坚硬而堵塞住螺旋,影响离心机的运转,从而不得不停下离心机进行水洗以清除结块的硫酸钠。离心机转鼓的速度可通过调节皮带轮的大小来实现,在实际的操作中,要对料液的特性和转鼓的直径及材质等各个方面周全考虑,精确地计算出转鼓的转速及相应的皮带轮尺寸,才可进行转速的调整。 1.2 转速差控制

离心机分离因素的计算方法

离心机分离因素计算公式 1、分离因素的含义: 在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。分离因素愈大(或愈小),说明两种溶质分离效果愈好,分离因素等于1,这两种溶质就分不开了。离心机上的分离因素则指的是相对离心力。2、影响分离因素的主要因素: 离心力Centrifugal force (F) 离心力作为真实的力根本就不存在,在非惯性系中为计算方便假想的一个力。请看下面的说明:向心力使物体受到指向一个中心点的吸引、或推斥或任何倾向于该点的作用。笛卡儿把离心力解释为物体保持其“限定量”的一种趋势。它们的区别就是,向心力是惯性参考系下的,而离心力是非惯性系中的力。我们处理物理题时都是在惯性系下(此时牛顿定律才成立),所以一般不用离心力这个概念。由于根本不是一个情况下的概念,我们无法对他们的方向和大小进行比较。 F=mω2r ω:旋转角速度(弧度/秒) r:旋转体离旋转轴的距离(cm) m:颗粒质量 相对离心力Relative centrifugal force (RCF) RCF 就是实际离心力转化为重力加速度的倍数 g为重力加速度(9.80665m/s2) 同为转于旋转一周等于2π弧度,因此转子的角速度以每分钟旋转的次数(每分钟转数n或r/min)表示:一般情况下,低速离心时常以r/min

来表示。 3、分离因素计算公式: RCF=F离心力/F重力= mω?2r/mg= ω?2r/g= (2*π*r/r*rpm)?2*r/g 注:rpm应折换成转/秒 例如:直径1000mm,转速1000转/分的离心机,分离因素为: RCF(1000)=(2*3.1415*16.667)^2*0.5/9.8 =104.72^2*0.5/9.8 =560 本站关键字:离心机|实验室离心机|上海离心机|医用离心机

离心机知识详解

离心机知识详解 摘要:离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,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。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。 概括 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);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。 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。 选择离心机须根据悬浮液(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。 价格 国产的离心机和进口的离心机差别不是很大,国内已撑握离心机的核心技术。同等档次的离心机相互之间的价格差别不是很大,主要区分在性能和配置方面。 主机的差别是在性能方面,带冷冻的离心机要比普通的贵很多,有的离心机还 有加热功能,控制程序越多的离心机价格越高。差别较大是配置方面,有时候往往附件的价格会比主机的价格还高。选购时要注意,除主机外,选择的转子(数量和种类),再加上必要的离心管、管套,特殊的离心瓶或者血袋,所有这些加起来才是一个完整的离心机的价格。

离心原理 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。象红血球大小的颗粒,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。 此外,物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的绝对的。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。 离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,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。 离心力(g)和转速(rpm)之间的换算 离心力G和转速RPM之间的换算其换算公式如下: G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2 其中,G为离心力,一般以g(重力加速度)的倍数来表示。 10^(-5) 即10的负五次方,(rpm)^2转速的平方,R为半径,单位为厘米。 例如,离心半径为10厘米,转速为8000RPM,其离心力为: G=1.11*10(- 5)*10*(8000)2=7104

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