離心機是利用,分離液體與固體顆?;蛞后w與液體的混合物中各組分的機械。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(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;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。
離心機大量應用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。
選擇離心機須根據(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。當含有細小顆粒的懸浮液靜置不動時,由于重力場的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液體小的粒子就會上浮。微粒在重力場下移動的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度有關,并且又與重力場的強度及液體的粘度有關。象紅血球大小的顆粒,直徑為數(shù)微米,就可以在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程。
此外,物質(zhì)在
介質(zhì)中沉降時還伴隨有擴散現(xiàn)象。擴散是無條件的絕對的。擴散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比,顆粒越小擴散越嚴重。而沉降是相對的,有條件的,要受到外力才能運動。沉降與物體重量成正比,顆粒越大沉降越快。對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等,它們在溶液中成膠體或半膠體狀態(tài),僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的。因為顆粒越小沉降越慢,而擴散現(xiàn)象則越嚴重。所以需要利用離心機產(chǎn)生強大的離心力,才能迫使這些微??朔U散產(chǎn)生沉降運動。
離心就是利用離心機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強大的離心力,加快液體中顆粒的沉降速度,把樣品中不同
沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。
離心力(g)和轉(zhuǎn)速(rpm)之間的換算
離心力G和轉(zhuǎn)速RPM之間的換算其換算公式如下:
G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2
其中,G為離心力,一般以g(重力加速度)的倍數(shù)來表示。
10^(-5) 即10的負五次方,(rpm)^2轉(zhuǎn)速的平方,R為半徑,單位為厘米。
例如,離心半徑為10厘米,轉(zhuǎn)速為8000RPM,其離心力為:
G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104
即離心力為7104g.
而當離心力為8000g 時,其轉(zhuǎn)速應為:8489即約為8500rpm。
可將離心機分為以下幾種型式:
Fr≤3500(一般為600~1200),這種離心機的轉(zhuǎn)速較低,直徑較大。
2、高速離心機
Fr=3500~50000,這種離心機的轉(zhuǎn)速較高,一般轉(zhuǎn)鼓直徑較小,而長度較長。
3、超高速離心機
Fr>50000,由于轉(zhuǎn)速很高(50000r/min以上),所以轉(zhuǎn)鼓做成細長管式。
分離因素Fr是指物料在離心力場中所受的離心力,與物料在重力場中所受到的重力之比值。
可將離心機分為以下型式:
1、間隙式離心機
其加料、分離、洗滌和卸渣等過程都是間隙操作,并采用人工、重力或機械方法卸渣,如三足式和上懸式離心機。
2、連續(xù)式離心機
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