离心机的典型结构及工作原理
离心机的工作原理
离心机的工作原理一、引言离心机是一种利用离心力分离液体和固体颗粒，或者分离不同密度的液体的设备。
在工业、实验室和日常生活中，离心机被广泛应用于各种领域，如化学、生物医学、食品工业等。
本文将详细介绍离心机的工作原理，以及其在实际应用中的重要性和作用。
二、正文离心机的基本结构和工作原理离心机主要由转子、电机、外壳和控制系统等部分组成。
其工作原理是利用高速旋转的转子产生的离心力，使不同密度的物质分离。
当离心机工作时，转子高速旋转，产生强大的离心力，使得密度不同的物质被分离。
离心力的大小取决于转子的转速和物质的质量。
离心机的分类及应用离心机有多种分类方式，根据转速可分为低速离心机、高速离心机和超速离心机；根据用途可分为制备型离心机和实验型离心机。
离心机在各个领域都有广泛的应用，如化学工业中用于分离化学反应的产物，生物医学中用于分离细胞、蛋白质和核酸等生物分子，食品工业中用于分离食品中的成分等。
离心机的操作注意事项在使用离心机时，需要注意以下事项：首先，要确保转子的平衡性，以免产生振动和噪音；其次，要控制好离心机的温度和压力，以避免对样品造成影响；再次，要根据样品的特点选择合适的离心管和离心条件；最后，要注意安全问题，避免样品溅出或者超速运转等危险情况。
离心机的维护与保养为了保持离心机的性能和延长其使用寿命，需要定期进行维护和保养。
具体包括：定期检查转子的磨损情况，更换磨损严重的转子；定期清洗离心机内部和离心管，保持清洁卫生；定期检查电机的运行情况，确保电机正常运转；同时也要注意存放环境的湿度和温度控制，避免不必要的损坏。
离心机的未来发展趋势随着科技的不断发展，离心机的技术和应用也在不断进步。
未来离心机的发展趋势可能包括：更高的转速和更大的离心力，以提高分离效率和精度；更智能化的控制系统，实现自动化和远程控制；更环保的材料和设计，降低能耗和减少废弃物排放；更广泛的应用领域，拓展离心机在新能源、新材料等新兴领域的应用。
离心机工作原理
离心机工作原理离心机是一种常见的分离设备，广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域。
它通过利用物料在离心力作用下的不同密度、粒径等性质差异，将混合物分离成不同组分。
下面将详细介绍离心机的工作原理。
一、离心力的产生离心机的工作原理基于离心力的作用。
离心力是指在旋转体上的物体受到的向外的力，其大小与物体距离旋转中心的距离、物体质量和旋转速度有关。
离心机通过高速旋转的圆盘或转鼓产生离心力，使混合物分离。
二、离心机的组成部分离心机通常由以下几个主要部分组成：1. 主机：包括电机、传动装置和离心机转子等。
电机提供动力，传动装置将电机的旋转运动传递给离心机转子。
2. 转子：是离心机的核心部件，通常是圆盘形或圆筒形的结构。
转子上通常装有离心盘，用于固定和分离样品。
3. 离心杯：用于装载待分离的混合物，通常是圆柱形或圆锥形的结构。
离心杯内的混合物在离心力作用下分离成不同组分。
4. 控制系统：用于控制离心机的启动、停止、转速等参数。
三、离心机的工作过程离心机的工作过程一般包括以下几个步骤：1. 装样：将待分离的混合物倒入离心杯中，注意不要超过离心杯的容量限制，以免对离心机造成损坏。
2. 平衡：将装有样品的离心杯放入转子中，并确保转子内离心杯的平衡，以避免在高速旋转时产生不必要的振动。
3. 选择参数：根据样品的性质和分离要求，设置合适的离心机转速、离心时间等参数。
4. 启动：将离心机开关打开，启动电机，使离心机开始旋转。
5. 分离：在离心机高速旋转的作用下，混合物中的不同组分受到不同的离心力，从而分离出来。
重的组分通常沉积在离心杯的底部，而轻的组分则浮在上层。
6. 停止：离心时间到达设定值后，离心机自动停止旋转。
7. 取样：停止旋转后，小心取出离心杯，将分离好的组分倒出或取出。
四、离心机的应用离心机广泛应用于各个领域，常见的应用包括：1. 生物医药领域：用于细胞培养、蛋白质纯化、DNA提取等。
2. 化学工业：用于溶剂提取、晶体分离、固液分离等。
化工机器 离心机
化工机器离心机1. 简介离心机是一种常见的化工机器，广泛用于化工行业中的液体分离、颗粒分离和固液分离等工艺过程中。
它通过利用离心力将混合物中的不同组分分离开来，从而实现不同物质的提取、净化和浓缩等目的。
本文将介绍离心机的工作原理、结构组成、应用范围以及操作注意事项等内容。
2. 工作原理离心机的工作原理基于离心力的作用。
当混合物经过高速旋转的离心机转鼓时，由于离心力的作用，重质组分会向离心机的外侧靠拢，轻质组分则向内靠拢，从而实现分离的效果。
3. 结构组成离心机主要由以下几个部分组成：3.1 转鼓转鼓是离心机的关键部分，它是一个圆柱形的容器，通常由耐腐蚀的材料制成，如不锈钢。
混合物通过进料口进入转鼓，在高速旋转的情况下，转鼓将混合物分离为不同的组分。
3.2 进料系统进料系统包括进料管道和进料泵等组件，用于将待分离的混合物送入离心机的转鼓中。
进料系统需要具备一定的稳定性和流量控制能力，以保证离心机的正常运行。
3.3 转速控制系统转速控制系统用于控制离心机的转速，转速通常通过电机驱动来实现。
合理的转速控制可以保证离心力的有效作用，从而实现混合物的高效分离。
3.4 出料系统出料系统用于将分离后的固液或液液两相从离心机中排出。
出料系统通常包括出料管道和出料泵等组件，它们需要具备一定的耐腐蚀性和排出能力。
3.5 控制系统控制系统用于对离心机进行操作和监控。
通过控制系统，操作人员可以设置离心机的转速、进料流量、出料流量等参数，从而实现对离心机工作过程的控制。
4. 应用范围离心机广泛应用于化工行业中的各个领域，包括但不限于以下几个方面：在石油化工生产中，离心机常用于原油分离和石油产品的提纯。
通过离心机可以将原油中的杂质、水分等不纯物质分离出来，从而提高石油产品的质量和纯度。
4.2 制药工业在制药工业中，离心机主要用于药物提取、分离和纯化等过程中。
通过离心机可以将药物中的有用成分和杂质等分离开来，从而获得高纯度的药物产品。
离心机的典型结构及工作原理.
n
30
rad
s m s
v Rw
Dn
60
（切线速度）
颗粒向心加速度： an R w 2
s2 颗粒离心惯性力： Fk m an m R w2
m
N
分离因数 Fr 定义：颗粒自身离心惯性力与其重力之比，为分离因数
2 F an R • 分离因数： k Fr G g g
• 上悬式离心机
上悬轴承结构
优点：① 对物料适应性强，适应不同浓度的悬浮液。
② 加料、卸料不停机，连续运转，相对效率高。 ③ 结构相对简单。 缺点：①加料、卸料时要减速，运转具有周期性。 ②主轴较长，易产生挠曲变形。
另有结构类型：① 上悬刮刀卸料式。 ② 上悬自动卸料式。
• （3） 卧式刮刀卸料离心机
悬浮液分类：
按固体颗粒大小和浓度分（可用重量百分数、体积百分表示） ⑴ 粗颗粒悬浮液：粒径 d > 50 m ⑵ 高浓度悬浮液：浓度 ＞10% ⑶ 细颗粒悬浮液：粒径 d < 50 m ⑷ 低浓度悬浮液：浓度 ＜10%
选用过滤式离心机 选用沉降式离心机或过滤机
过滤式离心机
沉降式离心机
• (二).乳浊液
分离因数Fr是表示离心机分离能力的主要指标，是一个重要性 能参数。 Fr 值越大，表明分离效果越好。 R↑ 转鼓直径增大 Fr ↑及Fk↑方法 ω↑ 转鼓转速提高(当结构一定时, ω↑ 效果更好)
(2) .物料产生的离心压力
任意半径处离心压力：
1 Fc 2 r 2 r12 2
转鼓壁上离心压力：r = R
物理分离种类：
离心沉降（如：沉降式离心机，分离机）
沉降式： 重力沉降 （如：沙层自由沉降） 离心过滤（如：过滤式离心机） 加压过滤 真空过滤 （如：各种压滤机） 深层过滤 振动筛
离心机的典型结构及工作原理分析
• 分为：⑴ 螺旋卸料式沉降离心机（有：卧式；立式） • ⑵ 刮刀卸料卧式沉降离心机 • ⑶ 三足式沉降离心机
（1）螺旋卸料式沉降离心机 广泛用于：
化工、石油、冶金、制药、轻工、食品、污水处理等 用来处理颗粒粒度 d<10μm 的悬浮液。
工作特点：连续加料、分离、卸料，全速运转，转速较高
n=7000~8000rpm。
定义：由液体和悬浮于其中的一种或数种其它液体所组成的系统， 称为乳浊液。 其中： 主液体相为连续相。 其它液体相为副液相，或叫：分散相，非连续相。
乳浊液主要是指液—液相组成的非均匀混合物。 如：油水混合物，形成水包油时，水为主液相，油为分散相。 分散相液珠直径：一般：0.1< d <0.4~0.5 m 液珠直径再大时会分层。
结构：
转鼓，螺旋输送器，变速器，进料管，带轮，外壳，过载保护装 置，液位调节装置等。 转鼓转速为 n b——由电机直接带动，转鼓上只有卸料口。
螺旋输送器转速 n S——由转鼓驱动行星差速器带动，转向与转鼓 相同。
n S ＞n b n S ＜n b
为正差转速（一般机型）
为负差转速。
两者转差率：
ns nb a 100% 0.2 ~ 3% nb
5.2 过滤式离心机
5.2.1 过滤式离心机
依靠滤网和离心力作用的离心机为过滤离心机。 结构特点：滤网、转鼓。 共有五种类型。 三足式过滤离心机
上悬式离心机 卧式刮刀卸料离心机
卧式活塞卸料离心机
离心惯性力卸料式离心机
范围： 固体颗粒较大 的悬浮液 （d >10μm)
过滤式离心机原理：
转鼓壁上有许多小孔，壁内有过滤网（滤布），悬浮液在 转鼓内旋转，靠离心力把液相甩出筛网，而固相颗粒被筛 网截留，形成滤饼，从而实现固、液分离。
离心机工作原理
离心机工作原理离心机是一种常见的分离设备，广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域。
它利用离心力将混合物中的不同组分分离出来。
下面将详细介绍离心机的工作原理。
一、离心力的产生离心机的工作原理基于离心力的作用。
离心力是一种惯性力，当物体在旋转的惯性作用下，向远离旋转中心的方向产生的力。
离心机通过高速旋转的转子产生强大的离心力，从而实现混合物分离。
二、离心机的组成部分离心机主要由以下几个部分组成：1. 主机：离心机的主体部分，包括电机、转子和离心机壳体。
2. 转子：转子是离心机的核心部件，它通过电机驱动高速旋转。
转子通常有不同的设计，以适应不同的分离需求。
3. 离心机壳体：离心机壳体是容纳转子和样品的外部结构，它具有良好的密封性能，确保离心过程安全可靠。
4. 控制系统：离心机的控制系统包括启停控制、转速控制和温度控制等功能，以确保离心过程的稳定性和安全性。
三、离心机的工作过程离心机的工作过程主要包括样品加载、离心力产生、分离过程和收集分离物等几个步骤。
1. 样品加载：将待分离的混合物样品装入离心机的转子中。
通常，样品会被装入离心管或离心杯中，然后放置在转子的相应位置。
2. 离心力产生：启动离心机，电机驱动转子高速旋转。
转子的高速旋转产生强大的离心力，使样品中的不同组分受到不同的离心力作用。
3. 分离过程：离心力作用下，样品中的不同组分会受到不同的离心力，从而产生分离效果。
比如，离心机可以将固体颗粒从液体中分离出来，或者将不同密度的液体分离开来。
4. 收集分离物：离心过程结束后，离心机会停止旋转。
此时，分离出来的物质会沉积在离心管或离心杯的底部。
可以通过倾倒或吸取的方式将分离物收集起来。
四、离心机的应用领域离心机在许多领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 化工领域：离心机可以用于化学反应过程中的分离和纯化，如分离溶剂和溶质、分离固体颗粒等。
2. 制药领域：离心机可用于药物的纯化、分离和浓缩，如分离药物和杂质、分离生物制剂等。
实验室离心机工作原理及使用
实验室离心机工作原理、结构和使用1、实验室离心机工作原理 离心操作时，将装有等量试液的离心容器对称放置在转子四周的吊杯内，依靠电动机带动转子高速旋转所产生的离心力使试液分离。
其相对离心力（RCF ）的大小取决于试样在离心时的旋转半径r 和转速n ，其计算公式如下：RCF=1.118×10-5×n2×r （×g ）……………………(1) 式中：n ——表示转速（r/min ） r ——旋转半径（cm ）g ——重力加速度单位（9.8牛顿/千克）混合液中粒子分离沉淀所需时间T 由下式计算：T= 27.4×(1nRmax-1nRmin)μ（min ） (2)n2 r 2(σ-ρ)式中：ρ——混合液密度（g/cm ³） μ——混合液粘度（P ） n ——转速（r/min ） r ——转子半径（cm ） σ ——粒子密度（g/cm ³）Rmax ——离心试液的底面至轴心的水平距离（cm ） Rmin图 1 离心时试管状态示意图2、实验室离心机结构及系统框图离心机主要由机体部分、转动部分、减震系统、控制系统等组成，其结构示意图如下所示：2 离心机结构示意图1.门盖组件2.铰链组件3.转子系统4.减震系统5.电机6.机壳7.机脚图3 离心机系统框图3、SC-3610/3612/3614/3616低速离心机使用说明3.1安装使用环境要求(安全注意事项)3.1.1 使用时注意事项A、接通电源前每次使用该机前，应仔细检查该机所用的转头及离心管有无裂纹，或严重腐蚀现象，如有应立即更换。
保持离心机腔体内清洁，防积水，防止有颗粒状杂物或其他异物侵入。
装配转头系统时，必须在仪器断电条件下操作。
运输时，转头和吊杯必须从内桶中拆下单独包装。
所使用的电源电压必须与离心机之输入电压规格相同，即单相220V 50Hz，并保证电源输入端有保护接地线。
B、使用过程中仪器加速或减速过程中，出现短时振动属正常现象，不必关断主机电源开关和操作面板上的“停机”键。
离心机工作原理
离心机工作原理离心机是一种常见的机械设备，用于分离混合物中的固体和液体成份。
它基于离心力的原理，通过旋转运动将物质分离出来。
下面将详细介绍离心机的工作原理。
一、离心力的原理离心力是指物体在旋转运动中受到的向心力。
当物体以一定的角速度旋转时，离心力会使物体向离旋转轴的方向产生加速度。
离心机利用这种离心力来分离混合物中的固体和液体。
二、离心机的组成部份离心机主要由以下几个部份组成：1. 机壳：离心机的外部结构，用于固定和保护内部机械部件。
2. 旋转轴：离心机内部的旋转轴，通过机电驱动旋转。
3. 离心篮：位于旋转轴上的篮子状结构，用于装载待分离的混合物。
4. 机电：提供动力，驱动旋转轴和离心篮进行旋转。
5. 控制系统：用于控制离心机的启停、转速和运行时间等参数。
三、离心机的工作过程离心机的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 装载混合物：将待分离的混合物装入离心篮中，注意平衡装载，避免不均匀负荷对离心机产生不良影响。
2. 启动离心机：通过控制系统启动离心机，机电开始旋转，旋转轴带动离心篮一起旋转。
3. 产生离心力：随着离心机的旋转，离心篮内的混合物也随之旋转。
由于离心力的作用，固体颗粒会受到向外的离心力，向离心篮的壁面靠拢；而液体则受到向内的离心力，挨近离心轴。
4. 分离固液：离心力的作用下，固体颗粒逐渐沉积在离心篮的壁面上形成固体层，而液体则形成液体层，二者之间形成份界面。
5. 住手离心机：当达到分离要求时，通过控制系统住手离心机的旋转。
6. 取出分离物：打开离心机的机壳，取出离心篮内的固体和液体分离物。
四、离心机的应用领域离心机广泛应用于各个领域，如：1. 医药领域：用于制备药物、细胞分离等。
2. 食品工业：用于榨取果汁、分离乳脂肪等。
3. 石油工业：用于原油分离、油水分离等。
4. 环保领域：用于废水处理、固体废弃物处理等。
五、离心机的优势和注意事项离心机具有以下优势：1. 分离效率高：利用离心力进行分离，分离效果较好。
离心机的工作原理
离心机的工作原理离心机是一种常见的分离设备，广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域。
它通过利用材料中的不同密度和粒径差异，将混合物分离成不同的组分。
下面将详细介绍离心机的工作原理。
1. 离心力的产生离心机的工作原理基于离心力的产生。
离心力是指物体在旋转运动中受到的向心力，它的大小与旋转半径和角速度有关。
当离心机开始旋转时，离心力会使物体向离心机轴线方向移动，从而实现分离。
2. 离心机的结构离心机通常由转鼓、电机、传动系统、控制系统和外壳等组成。
转鼓是离心机的主要部件，其中装有待分离物。
电机通过传动系统将转鼓高速旋转起来，产生离心力。
控制系统用于控制离心机的运行参数，如转速和时间等。
3. 分离过程离心机的分离过程可以分为三个阶段：加速阶段、分离阶段和减速阶段。
（1）加速阶段：在加速阶段，离心机的转鼓逐渐加速，使待分离物开始受到离心力的作用。
此时，物料中的不同组分会因密度和粒径的差异而受到不同程度的分离。
（2）分离阶段：当离心机达到一定的转速后，进入分离阶段。
在这个阶段，离心力的作用下，物料中的不同组分会分别向离心机轴线方向移动。
较重的组分会向离心机底部靠拢，形成沉淀；较轻的组分则会靠近离心机顶部，形成上清液。
（3）减速阶段：当分离过程完成后，离心机进入减速阶段。
在这个阶段，离心机的转速逐渐降低，使沉淀和上清液分别收集到不同的出口。
4. 应用领域离心机广泛应用于各个领域。
在化工领域，离心机常用于溶液的分离、晶体的分离、液体的浓缩等。
在制药领域，离心机可以用于药物的提取、固液分离等。
在食品领域，离心机可以用于乳品的脱脂、果汁的澄清等。
在环保领域，离心机可以用于废水的处理、固体废物的分离等。
总结：离心机的工作原理基于离心力的产生，通过高速旋转的转鼓产生的离心力，将混合物分离成不同的组分。
离心机的分离过程包括加速阶段、分离阶段和减速阶段。
离心机在化工、制药、食品、环保等领域具有广泛的应用前景，为相关行业的生产提供了高效、可靠的分离解决方案。
离心机的结构及工作原理
离心机的结构及工作原理
离心机的结构及工作原理:
1. 结构:离心机主要由电机、转子、转子轴、样本载体等组成。
2. 工作原理:
- 电机提供转动力,带动转子高速旋转。
- 样本置于载体(如管、皿等)中,载体固定在转子上。
- 转子高速旋转时,载体也随之旋转,样本受到离心力。
- 离心力使样本中的细胞、颗粒等悬浮物在载体中迁移,按质量和密度分层。
- 转子转速越快,离心力越大,分离越彻底。
- 设置不同时间可收获顶层浮Phase、中间层和底层沉淀。
- 离心机通过离心原理,实现样品的分离、精炼等操作。
综上,离心机利用旋转产生离心力,使样本分离,是医学实验必备仪器。
离心机的典型结构及工作原理ppt课件
1.颗粒尺寸： 常用粒径 d 表示
d > 50 m 粗颗粒
5< d <50 m 中等颗粒
d < 5 m
细颗粒
粒径的测量方法有：当量球径；当量圆径；统计直径。
可编辑课件PPT
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2.粒度分布：
用不同粒径的颗粒在颗粒群中各自所占的比例或百分数表示。
粒度分布表达方式：⑴ 用总粒度数表示。 ⑵ 用单位长度上的粒度数表示。 ⑶ 用单位面积上的粒度数表示。 ⑷ 用单位体积内的粒度数表示。
真空过滤 （如：各种压滤机） 深层过滤 振动筛 筛分式： 脱水 浮选式：油水分离；固相漂浮分离。 分离方法应用：化工、石油、轻工、医药、食品、纺织、冶金、煤 炭、水、选矿、可编船辑课舶件、PPT军工、污水处理等。 5
• 5.1.1 分离物料的特性
分离的对象：非均匀混合物（非均一系） 非均匀混合物种类
转鼓角速度w： n
30
rad s
圆周速度：v RwDn
60
m s
（切线速度
颗粒向心加速度an： R w2
m s2
颗粒离心惯性力Fk：可编m辑课a件nPPTm Rw2
N 13
分离因数 Fr
定义：颗粒自身离心惯性力与其重力之比，为分离因数
•
分离因数：
Fr
Fk G
R2
g
an g
分离因数Fr是表示离心机分离能力的主要指标，是一个重要性 能参数。
悬浮液
（一）悬浮液
乳浊液
固体颗粒
定义：由液体和悬浮于其中的固体颗粒组成的系统称为悬
浮液。
其中：液相为主相，称为连续相。
固体颗粒为副相，可编称辑课为件PP分T 散相。
6
悬浮液的特性： 物理性质：密度（浓度）、粘度、表面张力等。 固相比： 固液浓度比。
离心机的典型结构及工作原理
离心机的典型结构及工作原理离心机是一种常见的旋转设备，它通过高速旋转将物质分离成不同的组分。
离心机的典型结构包括转鼓、电动机、传动装置、离心机壳体和控制系统等。
转鼓是离心机最重要的部件之一，它是一个圆筒形的容器，通常由金属或塑料制成。
转鼓内部有许多孔洞或细缝，用于将物质分离成不同的组分。
转鼓的设计通常考虑到物质的性质和分离要求，例如，可以选择不同的孔径和孔洞形状，以适应不同的分离要求。
传动装置是将电动机的动力传递给转鼓的重要设备。
它通常由皮带、齿轮或链条等组成。
传动装置的设计要求具有良好的传动效率和可靠性，以确保转鼓的高速旋转。
离心机壳体是离心机的外部保护结构，它通常由金属材料制成，并具有良好的强度和刚度。
离心机壳体的设计还考虑到对转鼓的支撑和固定，以确保离心机的稳定运行。
控制系统是离心机的核心部分，它负责控制离心机的启停、转速调节、温度控制等功能。
控制系统通常由电气控制柜、传感器和控制器等组成。
通过设置合适的参数，可以实现对离心机分离过程的精确控制。
离心机的工作原理基于离心力的作用。
当离心机开始旋转时，物质被投放到转鼓中。
由于转鼓的高速旋转，物质受到离心力的作用，使得物质的不同组分在转鼓内部产生不同的受力情况。
根据物质的密度和粒径等特性，不同组分会受到不同的离心力，从而产生不同的分离效果。
重物质（如固体颗粒）受到的离心力较大，会沉积在转鼓的内壁上；而轻物质（如液体）受到的离心力较小，会留在转鼓的中心区域。
通过合理设置转鼓的结构和操作参数，可以实现不同组分的有效分离。
分离物质的过程通常包括进料、分离、排料等步骤。
进料时，物质通过进料口进入转鼓；在高速旋转的作用下，物质被分离成不同的组分；最后，分离后的物质通过排料口排出。
离心机在许多领域都有广泛的应用，例如生物医药、食品加工、化工等。
在生物医药领域，离心机常用于细胞分离、蛋白质提取等过程；在食品加工领域，离心机通常用于乳品、果蔬汁的榨取和澄清；在化工领域，离心机常用于液体-液体分离、固液分离等过程。
离心机的结构及工作原理
颗粒的表示方法：颗粒尺寸，颗粒分布，颗粒形状。
1.颗粒尺寸： 常用粒径 d 表示
d > 50 m 粗颗粒
5< d <50 m 中等颗粒
d < 5 m
细颗粒
粒径的测量方法有：当量球径；当量圆径；统计直径。
11
2.粒度分布：
用不同粒径的颗粒在颗粒群中各自所占的比例或百分数表示。
粒度分布表达方式：⑴ 用总粒度数表示。 ⑵ 用单位长度上的粒度数表示。 ⑶ 用单位面积上的粒度数表示。 ⑷ 用单位体积内的粒度数表示。
三足式过滤离心机
上悬式离心机 卧式刮刀卸料离心机 卧式活塞卸料离心机 离心惯性力卸料式离心机
范围： 固体颗粒较大 的悬浮液 （d >10μm) 17
过滤式离心机原理：
转鼓壁上有许多小孔，壁内有过滤网（滤布），悬浮液在 转鼓内旋转，靠离心力把液相甩出筛网，而固相颗粒被筛 网截留，形成滤饼，从而实现固、液分离。 适应范围：固相含量高，固体颗粒较大的悬浮液（d >10μm)。
悬浮液分类：
按固体颗粒大小和浓度分（可用重量百分数、体积百分表示）
⑴ 粗颗粒悬浮液：粒径 d > 50 m ⑵ 高浓度悬浮液：浓度 ＞10% ⑶ 细颗粒悬浮液：粒径 d < 50 m ⑷ 低浓度悬浮液：浓度 ＜10%
选用过滤式离心机 选用沉降式离心机或过滤机
7
过滤式离心机
沉降式离心机
8
• (二).乳浊液
3.颗粒形状：
固体颗粒形状一般不规则、多种多样、不同物体颗粒, 形状不同。
常见有：球形，椭圆形，扁圆形，片形，雪花形 等等。
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• 5.1.2 分离原理及离心机分类 • (一)分离因数
离心分离原理： 利用转鼓旋转产生的离心惯性力，把悬浮液、乳浊液
离心机的典型结构及工作原理
离心机的典型结构及工作原理离心机是一种利用离心力将物料分离的设备，其主要结构包括离心机壳体、转鼓、滤网、进料管、排渣口等部分。
离心机的工作原理是通过转动转鼓，使物料在离心力的作用下分离出不同密度或不同粒径的组分。
1.离心机壳体：离心机壳体是离心机的外壳，它起到固定和保护内部构件的作用。
壳体通常是圆筒形，由高强度材料制成，具有一定的刚度和强度。
2.转鼓：转鼓是离心机中最重要的部分，它是离心分离的核心装置。
转鼓通常由金属材料制成，内部设有滤网或筛网。
转鼓的形状可以是圆柱形、圆锥形或盘片形，具体形状取决于分离物料的特性。
3. 滤网：滤网位于转鼓内部，用于分离固液混合物中的固体颗粒。
滤网的孔径大小可以根据需要进行选择，通常为0.1~2mm。
滤网的材料可以是金属丝网、金属复合网、刺绳网等。
4.进料管：进料管是将待分离物料引入离心机转鼓内部的通道。
进料管通常通过旋转接头与转鼓连接，以保持转鼓内部的密封性。
在进料管内部，通常设有进料喇叭口或导流装置，以减少物料的冲击和堵塞。
5.排渣口：排渣口用于排除离心机内部分离后的固体颗粒。
排渣口位于离心机底部，通常设有自动排渣阀和手动排渣阀。
自动排渣阀可以根据一定的时间和温度设定进行开启和关闭，而手动排渣阀则需要手动操作。
离心机的工作原理主要是利用离心力将混合物分离成固体和液体两个相或多个相的过程。
离心力是由转鼓的高速旋转产生的，它会产生一个沿轴向的离心力和一个沿径向的离心力。
当物料进入离心机转鼓后，由于离心力的作用，重质物料会向外壁移动，而轻质物料则靠近内壁。
同时，固体颗粒会沉积在离心机的滤网上，形成固体层，而液体则经过滤网流向转鼓的内部，最终通过排渣口排出。
离心机的工作过程一般包括以下步骤：1.进料：将待分离物料通过进料管引入离心机转鼓内部。
2.分离：物料在高速旋转的转鼓内部，受到离心力的作用，使固体和液体分离。
3.固液分离：固体颗粒被滤网截留在离心机转鼓内部形成固体层，而液体则通过滤网进入转鼓内部。
立式离心机结构及工作原理
立式离心机结构及工作原理立式离心机是一种广泛应用于化工、制药、食品等领域的高效分离设备。
本文将详细介绍立式离心机的结构及工作原理，以便读者更全面地了解这一重要设备。
一、立式离心机的结构1. 主机结构立式离心机的主机包括主机壳体、壳体盖、滚筒、轴承座、进料管和出料管等部分。
主机壳体通常由碳钢、不锈钢等材料制成，具有一定的强度和密封性能。
壳体盖和主机壳体通过螺栓固定，形成整体结构。
滚筒则是主机内部的主要工作部件，用于装载物料并进行高速旋转。
轴承座用于支撑滚筒和保证其在高速旋转过程中的稳定性。
进料管和出料管分别用于将物料输入和输出离心机。
2. 驱动系统立式离心机的驱动系统一般由电机、联轴器和变速箱组成。
电机通过联轴器与变速箱相连，变速箱再通过传动轴与滚筒相连。
驱动系统通过控制电机的转速，从而控制离心机的工作状态。
3. 控制系统控制系统包括电气控制柜、仪表和传感器等部件。
电气控制柜用于集中控制离心机的启停、转速调节等操作。
仪表用于监测离心机的工作参数，如转速、温度、压力等。
传感器则用于实时监测离心机内部的工作状态，以保证其安全可靠运行。
二、立式离心机的工作原理立式离心机的工作原理是利用物料在高速旋转的离心力场中发生分离。
其工作过程主要可以分为进料、分离和出料三个阶段。
1. 进料阶段物料通过进料管输入离心机，然后由离心机内部的进料装置分配到滚筒内。
在进料阶段，物料会被分散到滚筒内部，并随着滚筒的高速旋转而产生离心力。
2. 分离阶段在滚筒高速旋转的情况下，物料中的不同成分会受到不同的离心力影响，从而发生分离。
具体来说，物料中密度较大的成分受到的离心力较大，会向滚筒壁内移动，形成离心沉降层；而密度较小的成分受到的离心力较小，会向滚筒中心移动，形成离心浮升层。
通过这种方式，物料中的不同成分可以被有效地分离出来。
3. 出料阶段经过分离后，不同成分的物料会分别沉积在滚筒内部的不同区域。
在出料阶段，通过滚筒内部的出料装置，可以将分离后的不同成分分别输出到出料管中，完成离心分离过程。
离心机工作原理
离心机工作原理离心机是一种常见的设备，广泛应用于化工、制药、食品等工业领域。
它利用离心力的作用将混合物中的固体和液体分离，实现固液分离的目的。
下面将详细介绍离心机的工作原理。
一、离心力的产生离心机的工作原理基于离心力的产生。
离心力是一种惯性力，当物体在旋转的过程中，离心力会使物体朝离旋转轴远离的方向运动。
离心机通过高速旋转的转子产生离心力，从而实现固液分离。
二、离心机的组成部份离心机主要由以下几个部份组成：1. 转子：转子是离心机的核心部件，它是一个圆盘状的结构，可以高速旋转。
转子上通常有多个圆环状的槽，用于放置离心机管或者离心杯。
2. 机电：机电提供转子的旋转动力，使转子高速旋转。
机电的转速可以根据需要进行调节。
3. 控制系统：离心机通常配备有控制系统，可以对离心机的转速、时间等参数进行调节和监控。
4. 离心杯：离心杯是用来装载待分离混合物的容器，通常是圆柱形状，具有一定的容量。
离心杯通常由耐酸碱的材料制成，如玻璃或者塑料。
5. 离心机管：离心机管是一种细长的管状容器，用于装载待分离样品。
离心机管通常由聚丙烯或者聚乙烯等耐化学腐蚀的材料制成。
三、离心机的工作过程离心机的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 样品装载：将待分离的混合物装入离心杯或者离心机管中，通常需要保持离心杯或者离心机管的平衡。
2. 旋转启动：关闭离心机的盖子，并将离心杯或者离心机管放置在转子的槽中。
然后将离心机设定到所需的转速和时间，启动离心机。
3. 离心分离：离心机开始高速旋转，产生离心力。
离心力会使固体颗粒沉积到离心杯或者离心机管的底部，而液体则保持在上层。
4. 住手离心：当设定的时间到达或者离心过程完成后，离心机会自动住手旋转。
此时，离心杯或者离心机管中的样品已经完成份离。
5. 取出样品：打开离心机的盖子，小心取出离心杯或者离心机管。
固体和液体已经分离，可以进一步进行后续的处理或者分析。
四、离心机的应用领域离心机广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：1. 化学实验室：离心机常用于化学实验室中，用于分离反应产物、提取物质等。
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p a (N m 2)
转鼓壁上离心压力：r = R (离心压力最大，R为转鼓内径）
Fc
1 2
2
R2
r12
pa
式中：——物料密度kg m3
r1——物料环内径m， .
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• (二) .离心机分类
过滤式离心机
分为三类：
沉降式离心机
分离机
共同特点：
体积小，结构紧凑，分离效率高，生产能力大，附属设备少。
（4） 卧式活塞卸料离心机
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（4）卧式活塞卸料离心机 工作循环：在全速下连续加料、分离、洗涤、甩干，活塞连续推卸料。 工作特点：匀速连续运转，自动连续加料，液压脉动活塞卸料，可实现无
人职守，自动操作。
结构：转鼓，筛网，推料盘，布料斗，空心轴，推杆，复合油缸，机壳，机
座，液压系统等。
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定义：在悬浮液中不分解的颗粒为固体颗粒。
颗粒的表示方法：颗粒尺寸，颗粒分布，颗粒形状。
1.颗粒尺寸： 常用粒径 d 表示
d > 50 m 粗颗粒
5< d <50 m 中等颗粒
d < 5 m
细颗粒
粒径的测量方法有：当量球径；当量圆径；统计直径。
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2.粒度分布：
用不同粒径的颗粒在颗粒群中各自所占的比例或百分数表示。
•
分离因数：
Fr
Fk G
R2
g
an g
分离因数Fr是表示离心机分离能力的主要指标，是一个重要性 能参数。
Fr 值越大，表明分离效果越好。
R↑ 转鼓直径增大
Fr ↑及Fk↑方法
ω↑ 转鼓转速提高(当结构一定时, ω↑
效果更好)
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(2) .物料产生的离心压力
任意半径处离心压力：
F c 2 1 2r2，螺旋输送器，变速器，进料管，带轮，外壳，过载保护装 置，液位调节装置等。
转鼓转速为 n b——由电机直接带动，转鼓上只有卸料口。 螺旋输送器转速 n S——由转鼓驱动行星差速器带动，转向与转鼓
相同。
n S ＞n b 为正差转速（一般机型） n S ＜n b 为负差转速。
长径比：1~2（或1~1.5）。圆锥筒锥角10°~11°； 易于输渣锥角：5°~18°。 转鼓材料：不锈钢，高强不锈钢，钛钢，玻璃钢。 一般转鼓为整体铸造或焊接而成。
2.螺旋输送器：用来输送沉渣。
主要组成部件：螺旋叶片，内管，进料室。 螺旋叶片形式：整体形；带状形；断开形。分单头、双头，左旋式，右旋式。
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乳浊液两相浓度发生变化时，主液相与副液相可以相互转换。 物理性质：
浓度，液珠大小，粘度，布朗运动系数等。
乳浊液分离难度较大，一般选用高速分离机进行，依靠高速旋 转把不同比重的液体分离开来。 如：管式分离机；碟片式分离机。
转速：n=4000~15000 r/min
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• （三）固体颗粒
离心分离原理： 利用转鼓旋转产生的离心惯性力，把悬浮液、乳浊液
及其它物料分离或浓缩。
（1）离心惯性力 Fk
转鼓角速度w： n
30
rad s
圆周速度：v RwDn
60
m s
（切线速度
颗粒向心加速度an： R w2
m s2
颗粒离心惯性力Fk：m精品文a档n mRw2 N
分离因数 Fr
定义：颗粒自身离心惯性力与其重力之比，为分离因数
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• 分为：⑴ 螺旋卸料式沉降离心机（有：卧式；立式）
•
⑵ 刮刀卸料卧式沉降离心机
•
⑶ 三足式沉降离心机
（1）螺旋卸料式沉降离心机 广泛用于：
化工、石油、冶金、制药、轻工、食品、污水处理等 用来处理颗粒粒度 d<10μm 的悬浮液。
工作特点：连续加料、分离、卸料，全速运转，转速较高
n=7000~8000rpm。
• (二).乳浊液
定义：由液体和悬浮于其中的一种或数种其它液体所组成的系统， 称为乳浊液。
其中： 主液体相为连续相。 其它液体相为副液相，或叫：分散相，非连续相。
乳浊液主要是指液—液相组成的非均匀混合物。 如：油水混合物，形成水包油时，水为主液相，油为分散相。
分散相液珠直径：一般：0.1< d <0.4~0.5 m 液珠直径再大时会分层。
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5.3 沉降式离心机
原理：
转鼓上无孔，也无滤网。悬浮液随转鼓高速旋转，因 固、液两相的比重不同，则产生不同的离心惯性力，离 心力大的固相颗粒沉积在转鼓内壁上，液相则沉降在里 层，然后分别从不同的出口排出，达到分离的目的。
沉降式离心机一般转速较高：n=7000~8000rpm
适应范围：固相含量较少，固体颗粒较小（d < 10 μm )。 常见机型：螺旋卸料式。
转鼓壁上有许多小孔，壁内有过滤网（滤布），悬浮液在 转鼓内旋转，靠离心力把液相甩出筛网，而固相颗粒被筛 网截留，形成滤饼，从而实现固、液分离。 适应范围：固相含量高，固体颗粒较大的悬浮液（d >10μm)。
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活塞卸料过滤离心机
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（1）三足三足式式过过滤滤离离心心机机
一种人工上部上料式离心机。 广泛用于：化工、制药、食品、轻工等行业。 结构：转鼓、滤网、主轴、轴承、底盘、外壳、三根支柱、
② 上悬自动卸料式。
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• （3） 卧式刮刀卸料离心机
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卧式刮刀卸料离心机 工作循环：在高速运转下加料、过滤、洗涤、分离、卸料。 工作特点：高速连续运转，间歇加料和卸料。
可处理粗、中、细颗粒的悬浮液。 结构：
转鼓，滤网，加料管，刮刀机构， 卸料槽，外壳，主轴，机体，电机。
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广泛用于：化工、制药、轻工、食品等行业。 如：食盐，硫铵，碳酸氢氨，聚氯乙烯等。
5 离心机 Centrifugal Machine
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5.1 离心机的典型结构及工作原理
• 混合物种类： （称非均一系；非均匀液体）
液—固相
液—液相
液—液—固相
气—液相
气—液——液相 气—液—固相
混合物的分离在多种行业中都存在，根据不同目的进行定向分离。
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• 分离目的：
⑴ 获得有用的固相，排掉液相。 （如：选煤，制药，制糖，制碱，食品等）
悬浮液分类：
按固体颗粒大小和浓度分（可用重量百分数、体积百分表示）
⑴ 粗颗粒悬浮液：粒径 d > 50 m ⑵ 高浓度悬浮液：浓度 ＞10% ⑶ 细颗粒悬浮液：粒径 d < 50 m ⑷ 低浓度悬浮液：浓度 ＜10%
选用过滤式离心机 选用沉降式离心机或过滤机
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过滤式离心机
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沉降式离心机
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广泛应于：化工、化肥、制药、制糖等行业。
优点：① 效率高，产量高，操作稳定。 ② 可自动上、卸料，实现无人职守。 ③ 对物料适应性强，适应粗、中颗粒的悬浮液。
缺点：① 不适应细颗粒悬浮液。 ② 对浓度波动比较敏感，易产生漏料现象。 ③ 结构相对复杂。
推料盘作往复运动，往复次数：20~30次/分；行程为转鼓长的 1/10。
缺点：卸料要停车，效率低。
三足式其它种类：
① 三足自动刮刀下部卸料式。 ② 三足吊出卸料式。 ③ 三足气流卸料式。 ④ 三足活塞上部卸料式。
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（2）上悬上式悬离式心离机心机
广泛用于： 化工、医药、轻工、食品等。如：制糖、盐、葡萄糖等。
结构： 转鼓固定在细长轴下端，轴上端 有轴承悬挂机构与电机相联，轴带动 转鼓旋转。
皮带传动、电机等。
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工作顺序：启动、加料、过滤、洗涤、甩干、停车、卸料。周期 性，间歇操作。
悬浮液在启动后逐渐加入转鼓内，物料在离心力场作用下，液 体经滤布（滤网）及转鼓孔甩出，固体则被截留在滤网内，形成 滤饼。
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分离原理——三足自动刮刀下部卸料式
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优点： ⑴ 对物料适应性强，可用于固液分离、成品脱液、滤饼洗涤。 ⑵ 结构简单，制造、安装、维修、使用成本低。 ⑶ 运转平稳，易于实现密闭和防爆。
• 物理分离原理： 在场外力作用下，混合物中各相（如液相和固相）由 于质量不同产生“相重差”，从而得到分离。
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物理分离种类：
离心沉降（如：沉降式离心机，分离机） 沉降式：
重力沉降 （如：沙层自由沉降）
离心过滤（如：过滤式离心机） 过滤式 ： 加压过滤
真空过滤 （如：各种压滤机） 深层过滤 振动筛 筛分式： 脱水 浮选式：油水分离；固相漂浮分离。 分离方法应用：化工、石油、轻工、医药、食品、纺织、冶金、煤 炭、水、选矿、船精品舶文档、军工、污水处理等。
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• 离心惯性力： F0 mr12
• 向上分力： TC1mr12sin
• 筛网面上正压力及摩擦力：
正压N 力 1m ： 1w r2con 摩擦F1 力 f1： N1f1m1w r2con
• f 1——摩擦系数，即滤渣与筛网之间摩擦。 • 自动卸料条件：
Tc1 F1
mr1w2 sin f1mr1w2con tg f1
工作循环： 加料、旋转分离、洗涤、脱水、 卸料、冲洗滤网等。
工作特点：低速上部加料，全速分离、 洗涤、脱水，低速下部卸料。 转速连续，但周期性变化。
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• 上悬式离心机
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上悬轴承结构
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优点：① 对物料适应性强，适应不同浓度的悬浮液。
② 加料、卸料不停机，连续运转，相对效率高。 ③ 结构相对简单。 缺点：①加料、卸料时要减速，运转具有周期性。 ②主轴较长，易产生挠曲变形。 另有结构类型：① 上悬刮刀卸料式。
• 自动卸料条件为：转鼓半锥角α的正切必须大于摩擦系数。