离心机
离心机
5.1.3 沉降离心机液体动力学基本方程
及沉降分离过程
5.1.3.1 基本方程 离心力场中流体流动的特性与规律可用一般 流体力学的原理和方程求解。不同之处在于 必须引入离心力场的特性。联系到离心机转 鼓内流体流动的特点，采用随动圆柱坐标系 （ r 、φ 、 Ｚ）来表示各参变数间的关系。
Exit
r Z
Exit
同时该元素的质量变化为： 1 rdrd dZ
二者应相等，将等式除以 rdrd dZ 后得到连 续性方程式如下
1 1u1r 1u r 1uZ 0 t r r r Z
t
对于不可压缩流体以及无限小的微体元素， 可以认为是一常数，因此上式可写成：
（1）连续方程 连续方程式是根据质量守恒的一般原理推导 出来的，它说明一个系统内的质量不随时间 而改变，或系统内质量如有改变，其值必然 等于流进和流出该系统的质量之差。现取离 心机的内部流场中圆柱坐标系中三对相邻坐 标面所接触的液体体积一微元作为研究系统。 如图5-6所示。该元素的体积为 dV rdrd dZ 流经该元素的液体的流进和流出的液体质量 之差为： 1u1r 1u r 1uZ drd dZ
Exit
（4）哥氏力
当研究回转运动的特性时，除了离心力，必 须注意到可能出现的哥氏力。哥氏加速度是 哥氏力的来源，哥氏加速度是出于质点不仅 作圆周运动，而且也作径向运动或周向运动 所产生的。 由理论力学可知，当牵连运动为匀角速度定 轴运动时，哥氏力加速度的大小为
ak 2u
式中 u为质点相对于转鼓的径向速度或周向 速度。
以下两种情况 ①液体相对于转鼓无周向滞后现象：
Exit
设若转鼓进料口处有加速装置，可以认为液 体角速度与转鼓相同，无滞后现象，则 而可 由基本方程加边界条件得到
简述离心机的种类和用途
简述离心机的种类和用途离心机是一种利用离心力将混合物分离成不同组分的设备，广泛应用于化工、制药、食品、环保等行业。
根据其结构和功能特点，可以分为以下几种类型：一、桶式离心机桶式离心机是最常见的一种离心机，其结构简单，操作方便。
它主要由电动机、转子、滤布袋和底座等部件组成。
在工作时，混合物通过进料管进入转子内部，并随着高速旋转的转子产生离心力而分离成不同组分。
其中较轻的液体经过滤布袋排出，较重的固体则沉积在桶底。
二、批式离心机批式离心机与桶式离心机类似，但其结构更加复杂。
它通常由多个转子和滤布袋组成，并能够同时处理多个样品。
批式离心机适用于需要分批次进行实验或生产的场合。
三、连续式离心机连续式离心机可以实现持续不间断地处理混合物。
它通常由旋转鼓和螺旋输送器两部分组成。
混合物通过旋转鼓进入离心区域，并随着高速旋转的鼓产生离心力而分离成不同组分。
其中较轻的液体从离心区域排出，较重的固体则由螺旋输送器带出。
四、超高速离心机超高速离心机是一种专门用于分离微小颗粒的设备。
它通常能够达到高达100,000转/分钟以上的转速，可以实现对细胞、病毒等微生物进行快速有效地分离。
五、制药用离心机制药用离心机是一种专门用于制药行业中药物提取和纯化的设备。
它通常具有较大的容积和高效的分离能力，可以实现对大量样品进行快速有效地处理。
六、食品用离心机食品用离心机通常被应用于奶制品、果汁等食品加工行业中。
它可以通过分离脂肪、蛋白质等组分来实现产品质量的升级。
七、环保用离心机环保用离心机主要被应用于废水处理和污泥脱水等领域。
它可以通过分离水和固体颗粒来实现废水的净化和污泥的脱水。
总之，离心机是一种十分重要的分离设备，广泛应用于各个行业中。
不同类型的离心机具有不同的特点和应用场合，可以根据需要进行选择。
离心机的操作及注意事项
离心机的操作及注意事项
1、离心机的操作
（1）各种离心机在使用前，要行平衡处理，其重量差不能超过规定范围，以免在使用过程中出现问题。
（2）离心机工作时，应有人看守，不能擅自离开，并随时观察情况，如有异常应立即停机检查，并排除故障。
（3）转头的转速是有规定的，不能超过规定范围，否则会损坏转头。
（4）溶液装载时，应选用合适的离心管，且量不能太多，以防运行时被甩出，使得转头不平衡，影响离心机的正常工作。
（5）转头使用过后要清洗擦干净，以保持清洁，并要小心存放，以免被损坏。
如果长时间不用的话，那么应在上面涂上一层光腊，以防出现变形或者老化等现象。
2、离心机的注意事项
（1）离心机在使用前要进行检查，特别是对转子、离心管等，如有问题则不能使用，应行处理。
（2）离心杯要等量进行灌注，以免造成离心机的不平衡。
（3）离心机会用时，其运行时间不能超过60分钟。
（4）离心机要有接地处理，如果机器不使用，那么应拔掉电源插头。
离心机的种类及用途
离心机的种类及用途离心机是一种常用的机械分离设备，它通过离心力将混合物中的不同成分分离开来。
目前市场上常用的离心机种类有以下几种：1. 桶形离心机桶形离心机又称为刀刃式离心机，它是一种常见的离心机型号。
它通常由一个大桶、一个转子和一套动力系统组成。
在开始工作之前，混合物被倒入到转子中心的容器中，转子开始旋转，离心力的作用下，杂质和其他固体物质被分离出来，最终沉降到容器的底部，纯液体则留在容器内。
2. 直线离心机直线离心机是一种离心式分离设备，它通常用于粘稠的混合物中，因为它能够快速地沉淀悬浮的固体杂质，从而使液体分离出来。
与其他离心机不同，直线离心机是沿着一条直线旋转的，它不仅可以用于实验室内的实验室，也适用于工业上的生产和制造。
3. 超高速离心机超高速离心机是一种高速旋转的离心式分离设备，它通常用于药物研究、细胞培养和生物化学实验中。
超高速离心机可以旋转到10,000转/分钟以上的速度，可以分离出非常微小的分子和细胞。
4. 微型离心机微型离心机是一种重要的实验室工具，通常被用于细胞生物学和分子生物学实验中。
这种离心机非常小，可以容纳微毫升乃至微升级别的材料，可以在非常短的时间内分离出分子和细胞。
除了上述常见的几种离心机外，还有许多其他类型的离心机，比如离心膜分离机、超速离心机和压滤离心机等。
每种离心机都有其独特的特点和适用范围，可以根据需要选择最适合的离心机。
离心机的用途也非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 医药制造离心机在医药制造中起着非常重要的作用。
它可以用于制造药品和疫苗，提取药物和植物中的有用成分，检测细胞毒性等。
2. 实验室研究在化学实验、生物学实验和分子生物学实验中，离心机是一个必不可少的工具。
它可以用于分离DNA、RNA和蛋白质等分子，也可以用于离心培养基、悬液和混合液等。
3. 食品加工离心机也可以用于食品加工中。
例如，在牛乳和酪蛋白中添加羟基乙基纤维素，通过离心可以去除悬浮的蛋白质和其他杂质，使得牛乳成分更加稳定，产品呈现出更好的口感和质量。
离心机的操作及注意事项
离心机的操作及注意事项离心机是一种常用于生物化学、医学、生物技术等领域的实验仪器，主要用于分离和纯化生物学样品中的细胞、细胞器、蛋白质、核酸等物质。
正确操作离心机是确保实验结果准确性和个人安全的重要环节，以下是离心机的操作及注意事项：操作步骤：1. 首先，将离心机放置在水平、稳定的台面上，并确保离心机的电源线已正确插入并接通电源。
2. 打开离心机的盖子，根据实验需求选择合适的转子并正确安装在离心机的转子槽中。
3. 将待离心的样品装入离心机转子的样品管中，并确保样品管内的样品均匀分布。
4. 关上离心机的盖子，并根据实验需要设定好离心机的转速和离心时间。
5. 启动离心机，待离心机达到设定的转速后开始计时，离心结束后关闭离心机并停止转子的旋转。
6. 打开离心机的盖子，小心取出样品管，注意避免离心机停止后样品管内的离心沉淀混合。
7. 根据实验需要将样品进行后续处理，如取上清液、废弃离心沉淀等。
注意事项：1. 在操作离心机时，应注意离心机的转子和样品管的最大转速，不得超出其额定转速范围，以免发生事故。
2. 离心机转子的平衡性很重要，应确保离心样品的重量均匀分布在转子的两侧，避免转子的偏心现象。
3. 在离心机工作时，应注意离心机的噪音和振动情况，如发现异常应立即停机检查。
4. 在取出离心机转子内的样品时，应小心轻放，避免碰撞造成离心机转子的损坏。
5. 离心机转子内的样品管在离心时会受到离心力的作用，离心结束后取出时应小心，以免离心样品的沉淀被扰动。
6. 在离心机停止工作后，应及时清洁离心机的转子和离心机内部，确保离心机的干净和卫生。
7. 离心机的使用和维护应按照离心机的使用说明书进行，避免误操作和损坏离心机。
总的来说，正确的操作离心机和严格遵守离心机的使用规范是保证实验准确性和个人安全的重要保障，离心机的操作及注意事项需要严格遵守和重视，以确保离心机的正常运转和实验的顺利进行。
离心机的使用方法和注意事项
离心机的使用方法和注意事项离心机，这个名字听起来有点高大上，但其实它在我们日常实验中用得非常广泛。
它的主要功能就是通过高速旋转，将液体中的固体或不同密度的成分分离开来。
就像是把水和沙子分开一样简单。
但别小看这个小家伙，它使用起来可得注意些细节，不然可能会出问题哦。
1. 使用前的准备1.1 检查离心机状态在开工之前，首先得检查一下离心机的状态。
看看它有没有什么损坏的地方，尤其是转子和盖子这些重要部件。
动手之前，最好把机器上的尘土擦拭干净，保持干爽。
如果发现有不正常的噪音，或者机器的震动很大，那就得赶紧找人维修了。
要是机器坏了，实验可就白做了。
1.2 确认离心管离心管的选择也很关键。
选用的离心管必须是干净的，不能有裂缝或者污染。
每次使用后都要认真清洗，保持卫生。
放置液体的时候，要注意液体的量要均匀，不要装得太满，也不能太少。
否则在高速旋转时可能会出现不平衡的情况，这对离心机是个大挑战。
2. 离心操作步骤2.1 装载样品把装好样品的离心管放进离心机的转子里，要确保每根管子都放得稳稳的。
一般来说，离心机的转子上都有指示，告诉你如何合理地放置样品。
有些离心机是根据样品的重量自动调整转速的，但大部分还是需要手动设置。
2.2 设定参数接下来，要设定离心机的参数，包括转速和时间。
记得根据实验要求，选择合适的转速和时间。
比如，分离血液成分时，可能需要3000转/分钟的速度，而分离某些细胞时，可能需要6000转/分钟。
根据需要进行调整，但千万别乱调，按照说明书上的参数操作是最稳妥的。
2.3 启动和监控一切准备就绪后，就可以启动离心机了。
启动后，要时刻关注离心机的运行状态。
如果机器出现异常的响声或震动，立马停止操作，检查原因。
别让它继续运行下去，否则可能会对样品产生影响，甚至可能损坏机器。
3. 使用后的处理3.1 取出样品离心结束后，千万别急着打开离心机的盖子，等它完全停止旋转后再打开。
否则，样品可能会因为惯性晃动，导致结果不准确。
离心机工作原理
离心机工作原理引言概述：离心机是一种常见的分离设备，广泛应用于化工、制药、食品等行业。
它的工作原理基于离心力的作用，通过旋转运动将混合物分离成不同密度的组分。
本文将详细介绍离心机的工作原理。
正文内容：1. 离心机的基本原理1.1 离心力的作用离心机的工作原理基于离心力的作用。
当离心机高速旋转时，离心力将混合物中的组分分离开来。
离心力的大小与离心机的转速和半径有关，离心机转速越高，离心力越大。
1.2 离心机的结构离心机主要由转子、离心机壳体和电机组成。
转子是离心机的核心部件，它通过电机驱动高速旋转。
离心机壳体用于固定转子，并通过密封装置防止混合物泄漏。
1.3 离心机的分类根据离心机的用途和结构特点，可以将离心机分为不同类型。
常见的离心机包括离心脱水机、离心沉降机、离心过滤机等。
它们在分离原理和应用领域上有所不同。
2. 离心机的工作过程2.1 原料进料在离心机工作前，需要将待分离的混合物放入离心机的转子中。
通常，原料会通过进料管道进入离心机。
2.2 旋转分离离心机启动后，电机带动转子高速旋转。
在旋转过程中，离心力将混合物中的组分分离开来。
密度较大的组分会被推向离心机壳体的边缘，而密度较小的组分则留在转子内部。
2.3 组分收集离心机分离后，需要将不同密度的组分进行收集。
通常，密度较大的组分会通过出料口排出，而密度较小的组分则会留在转子内。
3. 离心机的应用领域3.1 化工行业离心机在化工行业中广泛应用于液固分离、液液分离和固液分离等过程。
例如，在制药工艺中，离心机可用于提取药物、分离悬浮液等。
3.2 制药行业离心机在制药行业中用于药物的分离、纯化和浓缩等过程。
它可以快速分离出药物中的杂质，提高药物的纯度和质量。
3.3 食品行业离心机在食品行业中常用于澄清果汁、分离乳脂肪、脱水蔬菜等。
它可以有效分离食品中的固体和液体组分，提高食品的品质和口感。
总结：离心机是一种基于离心力的分离设备，通过高速旋转将混合物分离成不同密度的组分。
离心机分类及工作原理
离心机分类及工作原理
离心机根据其分类依据可以分为离心式离心机和管式离心机。
1. 离心式离心机：离心式离心机是最常见的一种离心机，其工作原理是基于离心力的作用。
离心机内部设有一个转盘，样品放置于转盘上方的离心机管中。
当离心机启动后，转盘开始快速旋转，由于离心力效应，样品受到离心力的作用而被迫远离旋转轴。
离心力使得样品中的物质沉积到管的底部形成沉淀，而较轻的物质则留在上层液体中，实现物质的分离。
2. 管式离心机：管式离心机是一种专门用于离心分离微量样品的离心机。
它通常采用旋转圆盘式离心构造，样品放置在离心管内，并通过离心力使样品沉淀分离。
与离心式离心机相比，管式离心机由于其设计和构造的特殊性，可以更好地适应微量样品的离心分离需要。
无论是离心式离心机还是管式离心机，其工作原理都是基于离心力的作用。
当离心机启动后，转盘或圆盘开始快速旋转，离心力的产生引起样品中物质的分离。
根据物质的密度和大小，其沉降速度不同，从而实现物质的分离。
离心过程一般采用多次重复旋转-停止-取样的步骤，以获得更好的分离效果。
离心机工作原理
离心机工作原理引言：离心机是一种常用于实验室、医药、食品、制药和化工等领域的设备，它通过离心力的作用使物质分离或精细分离。
离心机的工作原理基于旋转运动和离心力的概念，并通过不同样本的分子质量和形状差异来实现分离效果。
一、离心机的结构离心机通常由主体结构、离心转盘、离心转子、电机和控制系统等组成。
1. 主体结构：主体结构是离心机的整体支撑和保护框架，由坚固的金属材料制成，以确保离心机的稳定性和安全性。
2. 离心转盘：离心转盘位于离心机的中心，连接到电机，通过电机的驱动实现旋转。
离心转盘可以容纳一个或多个离心转子。
3. 离心转子：离心转子是离心机中最关键的部件之一，用于容纳待分离样本。
离心转子通常由金属或塑料制成，具有不同形状和结构，以适应不同的离心需求。
4. 电机：电机是离心机的动力源，通过产生旋转力实现离心机的运行。
电机通过主控系统控制其转速和工作时间。
5. 控制系统：控制系统是离心机的核心部分，用于控制离心机的转速、时间和其他功能。
通过控制系统，用户可以根据实验要求调整离心机的参数和运行方式。
二、离心机的工作原理离心机的工作原理基于离心力的概念。
离心力是由旋转物体产生的一种惯性力，它的方向指向旋转中心，并使物体向外移动。
离心机利用离心力将样本中的成分分离出来，从而实现不同物质的分离效果。
离心机的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 样本加载：将待分离的样本加载到离心转子中，并确保样本的均匀分布。
2. 离心力产生：通过控制系统调节电机的转速，使离心转盘和离心转子产生旋转，从而产生离心力。
3. 样本分离：离心力作用下，样本中的成分根据其不同的密度、分子质量或大小等特性，沿着离心转子的径向方向分离。
4. 分离结果收集：根据实验设计，离心机会在所设定的时间内运行。
分离结束后，离心转子停止旋转，分离结果可以透过离心转子取出或从采集系统中收集。
离心机的工作原理是基于重力和离心力的有机结合，它可以分离出不同密度的悬浮液、固液混合物、生化样品和细胞等。
离心机的分类和使用
离心机的分类和使用一、离心机的概述离心机是一种常见的实验室仪器，通过高速旋转产生离心力，用于分离混合物中的固体和液体成分。
离心机广泛应用于生物化学、医学、环境科学等领域，是许多实验室工作的基础设备之一。
二、离心机的分类根据离心机的结构和功能，可以将其分为以下几类：1. 普通离心机普通离心机是最常见的离心机类型，它具有单个转子和固定转速。
普通离心机通常用于常规的离心分离操作，如沉淀分离、液体分离等。
2. 低速离心机低速离心机一般具有较低的转速范围，通常在1000-5000转/分钟之间。
低速离心机适用于对样品进行较为温和的分离，如血液离心分离、细胞培养物离心分离等。
3. 高速离心机高速离心机具有较高的转速范围，通常在10000-30000转/分钟之间。
高速离心机主要用于对样品进行高效分离，如蛋白质沉淀、病毒分离等。
4. 超高速离心机超高速离心机是一种具有非常高转速的离心机，通常可以达到几万转/分钟以上。
超高速离心机主要用于研究分子生物学和生物化学领域的微量样品，如蛋白质组学、核酸组学等。
5. 桌面离心机桌面离心机是一种小型、便携式的离心机，适用于个人实验室或小规模实验室使用。
桌面离心机通常转速较低，功能相对简单，适用于一些常规的离心操作。
三、离心机的使用离心机在实验室中有着广泛的应用，以下是离心机的常见使用场景和操作步骤：1. 样品离心分离样品离心分离是离心机最常见的应用之一。
具体操作步骤如下： - 将待分离的样品放入离心管中，并确保离心管的两端封闭。
- 将离心管放入离心机转子中，确保平衡。
- 关上离心机盖子，设定合适的转速和离心时间。
- 启动离心机，等待离心过程完成。
- 停止离心机，取出离心管，观察分离结果。
2. 梯度离心分离梯度离心分离是一种利用离心机分离不同浓度组分的方法。
具体操作步骤如下： - 准备一系列浓度梯度的离心管。
- 将待分离的样品沿着离心管壁缓慢注入。
- 将离心管放入离心机转子中，确保平衡。
离心机操作规程
离心机操作规程
《离心机操作规程》
一、设备准备
1. 检查离心机的外观是否完好，无损坏或者异常情况；
2. 确保离心机内部清洁干净，没有杂物；
3. 检查离心机的电源接线是否牢固；
4. 确保离心机的离心盖盖好，紧固。
二、操作步骤
1. 打开离心机的电源开关，确认电源指示灯亮起；
2. 调节离心机的转速和离心时间，根据实验的需求设定；
3. 将待离心物质均匀放置在离心机的离心杯中，注意平衡分配；
4. 关上离心盖，紧固好，确保离心机内部安全；
5. 启动离心机，注意观察运转情况，确保稳定；
6. 离心结束后，停止离心机，等待离心杯完全停止旋转；
7. 打开离心盖，取出离心杯，注意避免碰撞或者倾倒。
三、维护保养
1. 使用完毕后，清洁离心机的内部和外部，以保持干净卫生；
2. 定期检查离心机的零部件，如有损坏或者异常，及时更换或修理；
3. 离心机停止使用时，及时关闭电源，避免长时间待机。
离心机是一种重要的实验设备，具有一定的危险性，操作人员必须按照规程操作，确保自身和设备的安全。
离心机的使用及维护
离心机的使用及维护离心机是一种常用的实验室设备，常用于离心过程中样品的分离及凝结，常见的离心机包括台式离心机、高速离心机和超速离心机。
下面将介绍离心机的使用及维护。
一、离心机的使用：1.选择离心管：根据离心机的规格及离心管的容量选择合适的离心管。
2.装入离心管：将样品均匀地装入离心管中，并确保离心管盖紧。
3.调整离心机参数：设置好离心机的转速和时间，根据样品的需要选择合适的参数。
4.放置离心机：将装有样品的离心管放入离心机转盘上，要求平均分布，确保离心过程中平衡稳定。
5.关上离心机盖：确保离心机盖盖紧，以防飞溅。
二、离心机的维护：1.清洁离心机：使用完离心机后，应及时清洁转盘、离心杯、离心本体等部分，避免杂质积累。
2.检查离心机：定期检查离心机的电源线、电机及电控系统等部分是否损坏，若有损坏应及时更换。
3.平衡离心机：平衡是离心机工作的关键，若发现离心机转动不平衡的情况，应及时对转盘和离心管进行调整，保持平衡状态。
4.加油润滑：定期对离心机的轴承部分进行润滑，以确保离心机的正常运转。
5.严禁超速使用：严禁超过离心机的额定速度使用，以免发生设备事故。
6.避免震动：离心机运转时要避免剧烈震动，保持稳定性，以免对实验结果产生影响。
三、离心机的安全注意事项：1.严禁触摸转动中的离心机：离心机转动时速度快且有一定的离心力，触摸转盘或离心管可能会导致意外受伤，因此在转动过程中严禁触摸。
2.注意离心管容量限制：离心管具有一定的容量限制，不可超过其容量范围，以免离心管爆破飞溅。
3.调速时要轻柔：当调节离心机的转速时，要轻柔操作，避免突然加速或减速，以免对离心机造成损坏。
4.禁用坏损的离心机：如果发现离心机有严重的损坏及故障，应立即停止使用，以免发生安全事故。
综上所述，离心机在科学研究及实验室工作中扮演着重要的角色。
正确使用和维护离心机能够保证实验结果的准确性和工作的安全性。
在操作离心机时应注意安全、维护设备、遵守离心机的使用规范，有效利用离心机的功能，提高实验工作的效率。
离心机的离心力参数
离心机的离心力参数
离心机是一种常见的机械设备，它通过离心力来实现物质的
分离、浓缩、纯化等工艺操作。
离心机中的离心力参数包括转速、离心半径、离心加速度等。
1.转速（RotationalSpeed）：离心机的转速是指离心机转子旋转的速度。
单位一般为每分钟转数（rpm）。
转速的选择
可以根据物质的性质和需要进行调节。
对于某些易散发的样品，需要较低的转速，以避免溢出或样品的破坏。
而对于高浓度或
高分子量的样品，则需要较高的转速来实现有效的分离。
2.离心半径（CentrifugalRadius）：离心半径是指离心机
转子旋转时，离转轴线到样品容器的最大距离。
离心半径的大
小直接影响离心力的大小，离心半径越大，离心力越大。
离心
半径一般以毫米（mm）为单位进行表示。
3.离心加速度（CentrifugalAcceleration）：离心加速度
是指在离心机转子中，由转速和离心半径决定的加速度大小。
离心加速度的计算公式为a=ω^2r，其中a为离心加速度，ω
为角速度，r为离心半径。
离心加速度的单位通常为×g（重力
加速度）。
常见的离心加速度有1000g、5000g、10000g等，其中1g约等于9.8米/秒的平方。
离心机PPT课件
观察离心机运行过程中的 状态，如是否有异常声响、 震动等。
在离心机运行过程中，禁 止打开离心机盖或触碰离 心机内部。
关机后维护保养
在离心机停止运行后，等
01 待其完全停止后再打开离
心机盖。
取出离心管，检查样品是
03 否分离完全，如有需要可
进行后续处理。
清洁离心机内部及外部，
02
特别注意转头的清洁和保
轴承损坏处理
更换损坏轴承，加强润滑保养和定期检查。
电气故障处理
检查电机、控制系统和电源等，排除故障 并恢复正常运行。
密封泄漏处理
更换密封件，调整密封间隙，确保密封效 果良好。
05
离心机安全使用注意事项
安全操作规范
在使用离心机前，必须熟 悉离心机的操作手册，了 解设备的性能、结构和使 用方法。
在启动离心机前，应确保 离心机盖已锁紧，避免在 运转过程中发生意外。
离心机PPT课件
目录
• 离心机基本概念与原理 • 离心机操作方法与步骤 • 离心机性能参数与选型依据 • 离心机常见故障诊断与处理措施 • 离心机安全使用注意事项 • 离心机发展趋势及新技术应用前景
01
离心机基本概念与原理
离心机定义及作用
定义
离心机是一种利用离心力，分离液体与固体颗粒或不同 比重液体的设备。
03 智能化和自动化
离心机与人工智能、机器学习等技术的结合，可 以实现离心机操作的智能化和自动化，提高实验 效率和准确性。
新技术应用案例分享
01
磁悬浮离心机
利用磁悬浮技术实现离心机转子的高速旋转，具有无摩擦、低噪音、长
寿命等优点，在生物医药、纳米材料等领域具有广泛应用前景。
02
超声波离心机
离心机原理以及分类概述
02 分离完成后，通过不同的方式将不同组分取出， 完成整个分离过程。
02
离心机分类
按照分离方式分类
01 过滤式离心机
通过离心力作用，使固相颗粒在离心管内壁形成 滤饼，从而实现固液分离。
02 沉降式离心机
利用不同物质在离心力场中的沉降速度不同，实 现固液或液液分离。
智能化控制
通过引入传感器、控制器和执行器等智能元件，实现离心机的远程监控、故障诊断和自动控制 等功能，提高离心机的操作便利性和安全性。
自动化操作
简化离心机操作流程，通过自动化程序实现进样、分离和清洗等过程的自动化，降低人工操作 误差和提高工作效率。
新材料与新技术的应用
新材料应用
采用新型材料如碳纤维、钛合金等，提高离心机 关键部件的强度、耐腐蚀性和轻量化等性能，延 长使用寿命。
04
离心机发展趋势与展望
提高分离效率与分离效果
优化离心机结构设计
通过改进转子、转头和离心腔等关键部件，提高离心力 场分布的均匀性和稳定性，从而提高分离效率和效果。
开发新型离心机
针对特定应用领域，开发具有特殊功能的新型离心机， 如超高速离心机、超低温离心机和连续流离心机等，以 满足高分离要求。
智能化与自动化发展
03 分离式离心机
通过离心作用将两种不同密度的液体进行分离。
按照操作方式分类
01
连续流离心机
物料在离心机内连续流动，实现连续分离。
02
间歇流离心机
物料分批进入离心机，完成分离后排出。
按照转速分类
01 低速离心机
转速一般低于3000转/分，主要用于一般性分离 和制备实验。
离心机详细资料及介绍
离心机详细资料及介绍离心机是一种常见的物理设备，广泛应用于各个领域的工业过程中。
它主要利用离心力和离心加速度来实现固液或固气混合物中物质的分离、浓缩和干燥。
离心机按照其应用领域和工作原理的不同，分为固液分离离心机、气体分离离心机和液体分离离心机等。
离心机的主要组成部分包括：离心机机体、离心机转子、电动机、减速器、电机螺栓、液压联轴器、悬挂机构等。
其中，离心机机体是离心机的主体部分，通常由铝合金、不锈钢等材料制成。
离心机转子是离心机的核心部件，由转子壳体、杯座、滤板等组成。
电动机和减速器是驱动离心机转子高速旋转的关键装置。
电机螺栓和液压联轴器则用于将电动机与离心机转子连接。
悬挂机构用于支撑和平衡离心机转子。
离心机的工作原理是利用离心力的作用进行物质分离。
在离心机转子高速旋转的情况下，物质受到离心力的作用，会产生离心加速度。
当物质的离心加速度大于重力加速度时，物质会受到离心力的作用而发生分离。
根据物质的密度和粘度的不同，离心机可以实现固液、固气或液体混合物中物质的分离。
固液分离离心机主要应用于制药、化工、食品、环保等行业中。
它能够将悬浮在液体中的固体颗粒或细菌等物质分离出来，从而提高液体的纯度和质量。
气体分离离心机主要应用于石化、油气开采、煤矿等行业中。
它可以将气体中的水分、固体颗粒、油脂等物质分离出来，从而达到净化气体的目的。
液体分离离心机主要应用于乳制品、果汁、酿酒等行业中。
它可以将液体混合物中的悬浮物、固体颗粒、沉淀物等物质分离出来，从而提高液体的品质和稳定性。
离心机的优点包括：分离效率高、操作简单、运行稳定、适应性广等。
它可以快速而有效地分离出物质中的杂质，提高产品的纯度和品质。
并且，离心机的操作非常简单，只需设置好参数和运行时间即可自动完成分离过程。
离心机的运行稳定性较高，可以长时间连续工作而不会出现故障。
此外，离心机的适应性广，可以适用于各种不同的物质分离和处理需求。
然而，离心机也存在一些局限性。
离心机基础知识
三、离心机的分类与结构
离心转头
☼ 离心转头的注意事项
1.每个转头各有其最高允许转速和使用累积限时，使用 转头时要查阅说明书，不得过速使用。每一转头都要 有一份使用档案，记录累积的使用时间，若超过了该 转头的最高使用限时，则须按规定降速使用。
2.转头是离心机中须重点保护的部件，搬动时要小心，不能碰撞， 避免造成伤痕，转头长时间不用时，要涂上一层上光腊保护。
14
目前十四页\总数二十九页\编于五点
三、离心机的分类与结构
高速离心机：最大转速为20000～25000rpm，最大容量
可达3升。转头多样。一般都有制冷系统，以消除高速旋转
转头与空气之间摩擦而产生的热量，离心室的温度可以调节
和维持在0～40C。通常用于微生物菌体、细胞碎片、大细
胞器、免疫沉淀物等的分离纯化工作，但不能有效地沉降病
四、离心机的使用和维护
☼ 离心机的维护 ⑤ 离心机转头卡口和离心杯卡口处应定期清
洁并上油，避免生锈，或达不到离心要求。
⑥ 移动离心机后应检查其水平度，没有调水平 的设备会造成驱动机械装置的损坏。移动后 预防性维护，可以预防很多问题的发生并保 证设备的精确度。
29
目前二十九页\总数二十九页\编于五点
离心机对旋转颗粒进行沉降分离的物 理学基础是通过离心力对旋转颗粒的 作用。
当将样品放入离心机转头的离心管 内，离心机驱动时，样品液就随离 心管做匀速圆周运动，于是就产生 了一个向外的离心力
旋转区域的半径越大、旋转的速度越 快，则离心力越大，颗粒沉降也越快。
5
目前五页\总数二十九页\编于五点
一、离心机的基本原理
⑤ 离心机机体应始终处于水平位置，外界电源的电压要匹 配，并要求有良好的接地线。
简述离心机的种类和用途
离心机的种类和用途简介离心机是一种常见的实验室设备，利用高速旋转的离心力将样品分离成不同组分。
它广泛应用于生物学、化学、医药等领域的实验室中。
离心机根据其结构和用途的不同，可以分为多种类型。
本文将介绍常见的离心机种类和它们的用途。
按结构分类1. 桌上离心机桌上离心机是最常见的离心机类型，它通常被放置在实验室的工作台上。
桌上离心机的特点是小巧便携，适合日常实验操作和小规模分离。
它们通常具有较低的最大转速和容量，适用于小样本的离心操作。
2. 台式离心机台式离心机通常比桌上离心机大型，它们需要安装在实验室中的固定位置。
台式离心机适用于中等规模的离心操作，具有更高的最大转速和容量。
它们通常配备多种转子和管子，以适应不同样品的离心要求。
3. 大容量离心机大容量离心机是离心机的一种特殊类型，用于处理大量样品。
它们通常具有非常高的转速和容量，能够同时处理多个样品，提高实验效率。
大容量离心机主要应用于生物医药行业和工业生产中，例如制药过程中对细胞和蛋白质的分离。
按用途分类1. 临床离心机临床离心机用于医疗实验室中的临床诊断和治疗。
它们通常具有较高的转速和容量，用于离心分离血液样品，如血液细胞、血浆和血小板。
临床离心机能够帮助医生进行疾病的诊断和治疗，对研究血液病理学和生物化学具有重大意义。
2. 分子生物学离心机分子生物学离心机用于生物学和分子生物学实验室中的分离和纯化。
它们通常具有多种转子和管子，以适应不同规格的离心管和瓶子。
分子生物学离心机广泛应用于DNA、RNA和蛋白质的纯化、离心沉淀等实验操作。
3. 超速离心机超速离心机是一种特殊的离心机类型，其转速可以达到超高速。
它们被广泛应用于化学、物理等领域中的高分辨率分析和实验操作。
超速离心机可以用于分离和测定颗粒的密度、粒径和分布，对于颗粒物质的分析具有重要意义。
4. 制药离心机制药离心机是专门用于制药过程中的离心分离和纯化的设备。
它们通常具有大容量和高转速，能够处理大量的细胞和蛋白质样品。
离心机
沉降式离心机
螺旋卸料离心机 复合离心机 管式分离机及室式分离机 处理气-液-固三相混合物的沉降式离心机 蝶式分离机 螺旋卸料沉降-过滤组合离心机
2.1.3 过滤离心机的有关计算
过滤机理 （1） 滤渣的形成
滤渣和过滤介质有较大的曲率，过滤面积随半径而变化，而滤渣不仅在液体 作用下，而且还在滤渣骨架质量力作用下受到压紧。
沉降式离心机
转鼓内的悬浮液随转 鼓高速旋转，密度大 的离心力大沉降到转 鼓壁上，密度小的沉 降在里层，将两相分 别引出可达到分离目 的。转鼓无孔，无过 滤介质。 适用于悬浮液含固量 （浓度）较少，固体 颗粒较小的悬浮液的 分离。
过滤式离心机
高速旋转的转鼓上开有 许多小孔，并衬有多孔 过滤介质，转鼓内的悬 浮液受离心力作用液相 经过滤渣层、过滤介质、 壁上小孔连续排出，固 相沉积下来成为滤渣。 适用于含固量较高、固 体颗粒较大的悬浮液的 分离。悬浮液在离心力 场中所受离心惯性力比 重力大千百倍，加速了 过滤的速度，可得到较 干的滤渣。
表格法选型举例
待分离物料的处理量为8m3/h，间歇式生产，固体需洗涤，使 用表格法选分离机械。
1.查图5-49中分离任务分类得： 处理量: b；操作方式：d；分离目的：h； 2.查表5-6，满足此三项要求的有：
1 带垂直滤液的加压过滤机；2 带水平滤液的加压过滤机；9 水
平带式真空过滤机；11 压滤机；12 刮刀卸料过滤离心机；14 上悬式或三足式离心机；18 带压榨隔膜的压滤机。
过滤离心机的操作循环
1.第一加速阶段 将转鼓加速到加料所需要的速度， 需用时间是制造厂选定的。 2. 加料阶段 在选择加料速度时，主要考虑需用 功率可供利用功率之间的平衡，其 次考虑滤饼的均匀分布，防止不平 衡加料的出现，为使滤饼均匀分 布。 3.第二加速阶段 在加料停止后，转鼓就可加速到最 高操作速度，以尽可能快的过滤母 液，这个加速时间是选定的，但受 电动机特性的控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
注：RCF即相对离心力。
三、密度梯度离心 (isodensity
centrifugation)
密度梯度离心 (isodensity centrifugation)：
又称为区带离心，是将样品溶液臵于一个由梯度 材料形成的密度梯度液体柱中，离心后被分离组 分以区带层分布于梯度柱中。
27
三、密度梯度离心 (isodensity
6 000g×10min 10 000g×10min 20 000g×10min 100 000g×10min
重线粒体，细胞膜碎片
线粒体，溶酶体，过氧化物酶体，完整高尔 基体 线粒体，溶酶体，过氧化物酶体，高尔基体 溶酶体，过氧化物酶体，高尔基体膜，大的 高密度小泡（如粗面内质网） 从内质网而来的所有小泡，细胞膜，高尔基 体，核内体等
16
此外，根据RCF值（g值）、rpm值和r值之间的关系，可以从图A 图B中大致读出各种数值。
三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降
由于转头的形状和设计，离心管中从管顶至管底各点到 旋转中心的距离是不同的，为了计算相对离心力的数值 可用平均相对离心力来表示，即同一离心转头部和底部 所受离心力的平均值。 离心机常有多种不同形状的转头，其各自所反映的离心 力场的大小和离心沉降距离也不一样，在实际工作中应 根据分离要求正确选择使用。
三、密度梯度离心 (isodensity centrifugation)
优点
① 分离效果好，可一次获得较纯颗粒。
② 适应范围广，能象差速离心法一样分离 具有沉降系数差的颗粒，又能分离有一 定浮力密度差的颗粒。 ③ 颗粒不会挤压变形，能保持颗粒活性。
常用介质：氯化铯、蔗糖、多聚蔗糖、甘油。
30
（1）速率区带离心法
实际上，颗粒在介质中作切线运动时，将 受到介质的摩擦阻力，使颗粒在离心管中作曲 线运动。
11
三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降
颗粒在离心管中的沉降速度与离心机 转速有关，旋转速度越快，颗粒沉降越快。
mω2r=m(2πN/60)2r=4π2N2rm/3600
m: 颗粒质量; ω: 旋转角速度； N: 每分钟转头旋转次数； r: 离心半径
五、离心机的分类与结构
普通离心机：最大转速6000rpm左右，容量为
几十毫升至几升。转子有角式和外摆式，其转速 不能严格控制，通常不带冷冻系统，于室温下操 作，用于收集易沉降的大颗粒物质，如红血球、 酵母细胞等。
39
五、离心机的分类与结构
高速离心机：最大转速为20000～25000rpm，
15
三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降
一般情况下，低速离心时常以转速“rpm”来表示， 高速离心时则以“g” 表示。 计算颗粒的相对离心力时，应注意离心管与旋转 轴中心的距离“r”不同，即沉降颗粒在离心管中所 处位臵不同，则所受离心力也不同。因此在报告超 离心条件时，通常总是用地心引力的倍数“×g”代 替每分钟转数“rpm”，因为它可以真实地反映颗 粒在离心管内不同位臵的离心力及其动态变化。 科技文献中离心力的数据通常是指其平均值 （RCFav），即离心管中点的离心力。
18
四、沉降系数
沉降系数 (sedimentation coefficient):是指 单位离心力场中样品的沉降速度。它与样品 的质量和密度成正比。
名称
细胞 细胞核 线粒体 微粒体 DNA RNA 蛋白质
沉降系数（S）
>107 4x106~107 2~7x104 102~1.5x104 10~120 4~50 2~25
36
四、分析离心法
分类
沉降速度法：主要用于样品纯度检查。
沉降平衡法：常用的测量绝对分子量的方法。
等密度区带分析离心法：主要用在核酸的
分析和研究中。
37
超 速 离 心 机 工 作 原 理 图 解
转 轴
光 源
液 面
沉降 界面
沉降 物质
平 衡 池
转 头
样 品 池
沉降界 面峰
光学 系统
浓度对距离的图谱
14
三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降
由上式可见，只要给出旋转半径r，则RCF和 rpm之间可以相互换算。 但是由于转头的形状 及结构的差异，使每台离 心机的离心管，从管口至 管底的各点与旋转轴之间 的距离是不一样的，所以 在计算是规定旋转半径均 用平均半径“rav”代替：
rav=( r min＋rmax) / 2
(velocity sedimentation)
原理
根据分离的粒子在梯度液中沉降速度（s) 不同，使具有不同沉降速度的粒子处于不同的 密度梯度层内分成一系列区带，达到彼此分离 的目的。 离心时，由于离心力的作用，颗粒离开原 样品层向下沉降最后形成一系列界面清楚的不 连续区带，沉降系数越大，往下沉降越快，所 呈现的区带也越低，离心必须在沉降最快的大 颗粒到达管底前结束。
离心运动是由于向心力消失或不足而造 成的。
7
8
二、液体中的微粒在重力场中 的分离
颗粒静臵一段时间后，受重力场影响会 开始沉降运动。粒子越重，下沉越快。反之 密度比液体小的粒子就会上浮，这个现象为 重力沉降。
沉降速度(sedimentation velocity)：微粒
在重力场中下降的速度。
它的影响因素：微粒的大小、形态、密 度、液体的粘度和重力场的强度。 如实验室制备血清时就可以采用室温静臵的 方法得到。
31
（1）速率区带离心法
(velocity sedimentation)
用途
分离密度相近而沉降速度不等的细胞或 细胞器。
操作注意事项
① 先在离心管中装入密度梯度介质。然后将预分离样 品混入一起离心。 ② 梯度液在离心过程中及离心完毕应该避免因为震动 而引起的粒子再混合。 ③ 离心的时间要严格控制，如果时间过长，所有样品 可能全部到达离心管的底部；离心时间不足，样品 则还没有完全分离。
F=mv2/r=mrω2=ρVrω2
v:线速度;
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;
ρ:物体密度;
V:物体体积
6
一、圆周运动与离心现象
当物体所受外力小于圆周运动所需要的 向心力时，物体将向远离圆心的方向运动。
离心现象：物体远离圆心运动的现象称
为离心现象，也叫离心运动。
centrifugation)
分类
按照离心分离原理，密度梯度离心又 可分为两种类型： 速率区带离心法（连续密度梯度离心法)
等密度离心法（不连续密度梯度离心法）
28
速率区带离心法是根据样品中不同组分粒子所
具有的不同体积尺寸大小和不同沉降系数进行分离。
等密度区带离心法是根据样品组分的密度差别
进行分离纯化。
沉降平衡法 等密度区带分析离心法
21
二、差速离心法 (differential
centrifugation)
差速离心法 (differential centrifugation method)：是利用样品中各种组分的沉降系
数不同(S)而进行分离，又称差分离心或差级 离心。
22
二、差速离心法 (differential
分离分析仪器
离心机 (centrifuge)
基础医学院
刘芸
内容提纲
一、离心机的工作原理
二、常用的离心方法
三、离心机的分类与结构
四、离心机的使用和维护
五、离心方法的进展
2
引 言
离心现象是指物体在离心力场中表 现的沉降现象。
应用离心沉降进行物质的分析和分 离的技术就称为离心技术。
实现离心技术的仪器是离心机 (centrifuge)。
最大容量可达3升。转头多样。一般都有制冷系统， 以消除高速旋转转头与空气之间摩擦而产生的热量， 离心室的温度可以调节和维持在0～40C。通常用 于微生物菌体、细胞碎片、大细胞器、免疫沉淀物 等的分离纯化工作，但不能有效地沉降病毒、小细 胞器(如核蛋白体)或单个分子。
40Biblioteka 五、离心机的分类与结构 超速离心机：转速可达50000～80000rpm，
34
（2）等密度离心法
(isopycnic sedimentation)
收集区带的方法
例如：
（1） 用注射器和滴管由离心管上部吸出。 （2） 有针刺穿离心管底部滴出。 （3） 用针刺穿离心管区带部份的管壁，把样品 区带抽出。 （4）用一根细管插入离心管底，泵入超过梯度 介质最大密度的取代液，将样品和梯度介质压出， 用自动部分收集器收集。
force）是指在离心场中，作用于颗粒的离心力相
当于地球重力的倍数，单位是重力加速度“g” 。 例如25000×g，则表示相对离心力为25000。 相对离心力 RCF的值 （g值）取决于转子的转 速 （rpm）和旋转半径 （r, 以mm计算），可用如 下公式表示
（rpm ：revolutions per minute每分钟转数，r/min）
35
四、分析离心法
分析性离心法： 是为了研究生物大
分子的沉降特性和结构的一种离心方法。 因此它使用了特殊的转子和检测手段， 以便连续监视物质在一个离心场中的沉 降过程，从而确定其物理性质。
如果离心机装上一个光学系统，应用特殊 的透光离心池，就可以观测离心池中样品颗粒 离心沉降的过程，进而对样品进行直接的定性 和定量分析。
12
三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降
通常为了使离心力场和重力场相比较， 提出了相对离心力场（简称 R.C.F）的概念。
R.C.F.=mω2r/mg= ω2r/g
相对离心力场是离心力场与重力场的比 值，即R.C.F.的值表示离心力场相对于多少 个g。
13
三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降