各类离心机的典型结构
离心机PPT课件
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二、管式分离 机 具有高速旋转的细长转鼓 n=15000~20000 rpm 转鼓长径比: L:D=6~8
L 停留时间 Fr =13000~16000 颗粒直径：0.5~500μm 固有频率<<工作转速 特点：1、结构简单
2、运转平稳 3、可做分离、澄清两用 4、生产能力低
离心卸料条件 锥形转鼓的锥角对离心机的性能影响很大 α 生产能力 含湿量 α 物料停留时间 干燥程度 生产能力 α过小 物料停止在转鼓上 不能自动卸料 因此应选择合适的锥半角
Tc
F
Fc
α
G
Nc
∵FC>>G ∴可忽略重力G 要保证滤渣沿母线向上 移动需满足Tc≥F
Fc*sinα≥fFc*cos α
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3）超高速离心机 Fr >5000 特点：转鼓为沉降式
转速很高 直径很小，呈管状
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2、按结构特点分
间1）三足式离心机 歇2）上悬式离心机 式3）刮刀卸料式离心机
4）活塞卸料式离心机 5）离心卸料式离心机 6）振动卸料式离心机 7）螺旋卸料式离心机 8）进动卸料式离心机 9）蝶片式分离机 10）管式分离机
需加附加轴向振动力
2）物料在转鼓内停留时间较长，
可获得较干的物料
3）振动可由偏心机构机械式激振器
提供，用弹簧加大振幅
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五、进动卸料式离心
工机作原理
自转
公转
α—方向角 β—锥半角
α+β>φ——为卸料区 α+β<φ——为干燥区
β α β
O
α+β
3、特点： 1）生产能力大，物料磨损，功率消耗少 2）Fr较小，分离效果好 3）对物料适应性好，可调节转速、 方向角和锥半角，适用于含固量大， 颗粒为0.05~20mm的悬浮液。 4）分离形式：过滤式
离心机的结构原理及维护(谷风参考)
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4、离心机旋转组件
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5、PVC浆料分离原理图
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离心机主要由锥形转鼓，螺旋推料器，行星差速 器，机壳和机座等零部件组成。转鼓通过主轴承水 平安装在机座上，并通过联接盘与差速器外壳相连。 螺旋推料器通过轴承同心安装在转鼓内，并通过外 花键与差速器输出轴内花键相连。
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6、主轴承润滑系统
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7、差速器
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差速器解剖图
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8、日常维护
8.1、第一次连续运行2-3个月应进行首次检查； 8.2、根据说明书要求对离心机的每个润滑点进
行全面的润滑，具体见设备润滑表； 8.3、每次维修应进行详细的记录；
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9、设备解体
轴器，又称液力联轴器。 液力耦合器的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环
流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上，涡轮装在 输出轴上。电动机带动输入轴旋转时，液体被离心 式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮 旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液 体返回泵轮，形成周而复始的流动。液力耦合器靠 液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变 化来传递扭矩。它的输出扭矩等於输入扭矩减去摩 擦力矩，所以它的输出扭矩恒小於输入扭矩。液力 耦合器输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间 不存在刚性联接。
果设备超载，工作液的温度会升高，易熔塞芯部的合金就会 熔化，工作液就会从液力耦合器的内部喷出，功率输出就会 停止； 7、ISO VG 32 矿物油适合做工作液。
三相离心机内部构造
三相离心机内部构造
三相离心机是一种高效分离设备，主要用于分离固体颗粒、液相和气体的混合物。
其内部构造主要包括以下几部分：
分离筒体：由上下两个部分构成，上下筒体内设有转鼓、螺旋出料口和传动装置；
转鼓：由螺旋、锥形环和可拆卸底盖组成，其中螺旋起到传递动能的作用，锥形环和可拆卸底盖起到固定作用；
分离室：由分离筒体与转鼓之间形成的空腔构成，液相和气体在这里进行分离；
分离壁：安装在分离室内壁上，起到支撑的作用；
减速机：驱动分离室旋转，使混合物发生分离；
支承座：用于支撑整个机器的支架，可以使机器稳定运转。
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。
离心机分类及主要部件详解
离心机分类及主要部件详解离心机分类及主要部件详解核心提示：离心机可分为工业用离心机和实验用离心机，实验用离心机又分为制备性离心机和分析性离心机，分析性离心机都是超速离心机。
离心机可分为工业用离心机和实验用离心机。
实验用离心机又分为制备性离心机和分析性离心机，制备性离心机主要用于分离各种生物材料，每次分离的样品容量比较大，分析性离心机一般都带有光学系统，主要用于研究纯的生物大分子和颗粒的理化性质，依据待测物质在离心场中的行为(用离心机中的光学系统连续监测)，能推断物质的纯度、形状和分子量等。
分析性离心机都是超速离心机。
1.制备性离心机可分为三类：⑴普通离心机：最大转速6000rpm左右，最大相对离心力近6000×g，容量为几十毫升至几升，分离形式是固液沉降分离，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。
这种离心机多用交流整流子电动机驱动，电机的碳刷易磨损，转速是用电压调压器调节，起动电流大，速度升降不均匀，一般转头是置于一个硬质钢轴上，因此精确地平衡离心管及内容物就极为重要，否则会损坏离心机。
⑵高速冷冻离心机：最大转速为20000～25000rpm(r/min)，最大相对离心力为89000×g，最大容量可达3升，分离形式也是固液沉降分离，转头配有各种角式转头、荡平式转头、区带转头、垂直转头和大容量连续流动式转头、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，转速、温度和时间都可以严格准确地控制，并有指针或数字显示，通常用于微生物菌体、细胞碎片、大细胞器、硫铵沉淀和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。
⑶超速离心机：转速可达50000～80000rpm，相对离心力最大可达510000×g，最著名的生产厂商有美国的贝克曼公司和日本的日立公司等，离心容量由几十毫升至2升，分离的形式是差速沉降分离和密度梯度区带分离，离心管平衡允许的误差要小于0.1克。
各类离心机的典型结构
分离原理——三足自动刮刀下部卸料式
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。 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。
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
过滤式 ：
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、船舶、军工、污水处理等。
• 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
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。
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
离心机分类及主要部件详解
离心机分类及主要部件详解核心提示：离心机可分为工业用离心机和实验用离心机，实验用离心机又分为制备性离心机和分析性离心机，分析性离心机都是超速离心机。
离心机可分为工业用离心机和实验用离心机。
实验用离心机又分为制备性离心机和分析性离心机，制备性离心机主要用于分离各种生物材料，每次分离的样品容量比较大，分析性离心机一般都带有光学系统，主要用于研究纯的生物大分子和颗粒的理化性质，依据待测物质在离心场中的行为(用离心机中的光学系统连续监测)，能推断物质的纯度、形状和分子量等。
分析性离心机都是超速离心机。
1.制备性离心机可分为三类：⑴普通离心机：最大转速6000rpm左右，最大相对离心力近6000×g，容量为几十毫升至几升，分离形式是固液沉降分离，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。
这种离心机多用交流整流子电动机驱动，电机的碳刷易磨损，转速是用电压调压器调节，起动电流大，速度升降不均匀，一般转头是置于一个硬质钢轴上，因此精确地平衡离心管及内容物就极为重要，否则会损坏离心机。
⑵高速冷冻离心机：最大转速为20000～25000rpm(r/min)，最大相对离心力为89000×g，最大容量可达3升，分离形式也是固液沉降分离，转头配有各种角式转头、荡平式转头、区带转头、垂直转头和大容量连续流动式转头、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，转速、温度和时间都可以严格准确地控制，并有指针或数字显示，通常用于微生物菌体、细胞碎片、大细胞器、硫铵沉淀和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。
⑶超速离心机：转速可达50000～80000rpm，相对离心力最大可达510000×g，最著名的生产厂商有美国的贝克曼公司和日本的日立公司等，离心容量由几十毫升至2升，分离的形式是差速沉降分离和密度梯度区带分离，离心管平衡允许的误差要小于0.1克。
离心机的分类与结构
例
差速离心形成的沉淀（肝脏）
沉淀
P1
RCF (gav)×时 间
1 000g×10min
内容物
细胞核，重线粒体，大片细胞膜
P2
P3 P4 P5 P6
3 000g×10min
6 000g×10min 10 000g×10min 20 000g×10min 100 000g×10min
重线粒体，细胞膜碎片
高速、超速（冷冻）离心机 ： 驱动电
机、制冷系统、真空系统（超离有）、显 示系统、自动保护系统和控制系统组成。 必要的配件为离心转头和离心管。
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五、离心机的分类与结构
（1）离心转头
角式转头： 角式转头是指离心管腔与转轴
成一定倾角的转头。
荡平式转头：这种转头是由吊着的4或6个
自由活动的吊桶（离心套管）构成。
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)。
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第一节
离心机的工作原理
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一、圆周运动与离心现象
向心力：做圆周运动的物体所受的外力
的合力。它的大小取决于外力的大小，方 向是与速度的方向垂直，指向圆心。
F=mv2/r=mrω2=ρVrω2
如果重力场的强度(g)足够大 ，则沉降速度 足够快， 那么就可以实现生物大分子的分离。
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三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降
颗粒在圆周运动 时的切线运动称为离 心沉降。
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。
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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。
离心机详细介绍(超详完整版)
2、离心沉降过程：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 )。
四、离心机的减振和隔振 （一）减振：目的是消除或减小不平衡干扰力和 干扰力矩，以减轻机器振动。措施： 1、设计时应使离心机的工作转速远离其系统的 临界转速。 2、提高机器的制造安装质量。 3、制定合理的操作工艺 4、不应该随意改变机器转速，更不应该在高速 转子上任意补焊、锉削、碰撞、拆除或添加零 件等。 5、对于使用良好的新机器，在使用相当长时间 后，须重新进行一次转子的平衡试验。
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，但比较缓慢 Fr ↑及Fc↑方法 ω↑ 转鼓转速提高(当结构一定时, ω↑ 效果更好)，但提高有限
• 三 .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。
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。
分离原理及离心机分类 • 二、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 及其它物料分离或浓缩。 （1）离心惯性力 Fc
转鼓角速度：w 圆周速度：
n
30
rad
s m s
v Rw
离心式冷水机组结构剖析图
目前用于中央空调的离心式冷水机组主要由离心制冷压缩机、主电动机、蒸发器（满液式卧式壳管式）、冷凝器（水冷式满液式卧式壳管式）、节流装置、压缩机入口能量调节机构、抽气回收装置、润滑油系统、安全保护装置、主电动机喷液蒸发冷却系统、油回收装置及微电脑控制系统等组成，并共用底座。
下面就为大家一一展示这些离心机组结构剖析，对它不了解的朋友可以进来看看哦，下面有连载，希望对各位有帮助！离心机压缩机型式结构一、离心式冷水机组前视图、后视图1）前视图2）后视图3）三级离心结构图二、离心式压缩机2.1.三种不同型式压缩示意图a.单级压缩b.两级压缩c.三级压缩2.2.不同型式离心压缩机及其构成a.半封闭离心压缩机b.开启式离心压缩机结构c.三级离心压缩机结构2.3.关于压缩机型式的描述：1）叶轮方面：a) 闭式叶轮的稳定工况范围比半开式叶轮的稳定工况范围要窄；b) 小流量区间内，即：部分负荷情况下，半开式叶轮的性能优于闭式叶轮的性能；c)两种形式叶轮内部都存在回流区域，半开式叶轮内部的回流区域较少。
2）电机方面：a)闭式电机散热于系统中，增加制冷系统能耗3%,闭式电机在冷媒中旋转，阻力大，增加动力系统能耗3%。
b)封闭式结构设计，电机处于腔体内，具有良好的运转环境；避免开放式电机因壳体散热装置直接暴露在空气中脏堵而影响其稳定性；封闭式电机均有内置式热保护系统，可保证电机的运行安全（而开放式电机采用仅依靠电流过载来保护电机，可靠性较低）；封闭式结构设计，电机采用制冷剂喷液冷却，工作温度低，使用寿命长；（而开放式电机处于机房内，电机的工作环境温度较高）。
2.4电机散热方面比较2.5不同机组制冷剂的年泄漏率2.6电机的可靠性根据ASHRAE1999年的应用手册，第37页3 可靠性=R1X R2 XR3 2.7不同冷量电机散热量、实际能效比及效率衰减开启电机机房放热公式：Q=Ne*(1-N)Ne---压缩机输入功率N---电机效率离心式冷水机组结构剖析（连载2-压缩机结构及冷却循环）<继续更新啦！>连载2：压缩机结构及冷却循环2.8.离心压缩机传动装置及轴封1）开启式传动装置2）半封闭式传动装置半封闭压缩机轴封对密闭性要求较低，少量油或气的泄露，不会造成系统的工作不稳定，同时，也不会影响常工作。