離心分離機械

離心分離機械

：利用離心力來達到懸浮液及乳濁液中固－液、液－液分離的方法通稱離心分離。實現(xiàn)離心分離操作的機械稱為。離心機用于淀粉、牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用動物油、米糠油等食品加工中，主要用于脫水、濃縮、分離、澄清、凈化和固體分級等工藝過程。１．懸浮液是由液體和懸浮于其中的固體顆粒組成的系統(tǒng)。固體顆粒是由許多單個顆粒及聚集在一起的顆粒團組成的混合體。乳濁液是由液體和懸浮于其中的一種或數(shù)種其他液體所組成的系統(tǒng)，其中至少有一種液體是以液珠的形式，均勻地分散于一個不和它互溶的液體之中。乳濁液的穩(wěn)定性低，當(dāng)懸浮液珠達一定的大小時（臨界的大小等于０.４～０.５μｍ）,組成它的兩相會較快地分層。2/4/20231２．離心力場中顆粒在流體中的運動情況假定離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)液體自由面為圓柱面，即重力影響忽略不計，顆粒被加速的時間忽略不計，顆粒在液體中的運動服從斯托克斯公式，由此，距中心軸為ｒ處的顆粒沉降速度（圖３－３７）為vr,，則

（ｍ／ｓ）

－顆粒直徑（ｍ）；、－顆粒及液體密度（Ｋｇ／ｍ３）；－液體粘度（Ｐａ·ｓ）。顆粒離心沉降所經(jīng)過的最長距離為，沉降時間

式中

－分離因素，

2/4/20232（ｓ）

上式表明，顆粒愈細、粘度愈大，則沉降速度愈小，所需的沉降時間愈長。提高離心機分離因素是提高沉降速度、減少沉降時間的有力措施。2/4/20233３．乳濁液在離心場中的分層和兩相的排出情況在離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)乳濁液分離因混合物密度的不同而形成內(nèi)外兩層圓柱面，密度大的在外層。設(shè)混合液輕液體積V與重液體積Vn之比為ψ，分層界面的半徑為ri，則2/4/20234為了從離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)分別引出輕、重液體，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)上方設(shè)有擋板，擋板上方設(shè)置輕、重液引出通道及溢流堰，溢流堰內(nèi)徑r3是設(shè)計離心機的重要參數(shù)。根據(jù)擋板上下離心力壓力平衡原則可確定r3。即2/4/20235４．離心機分類(1)按分離因數(shù)的大小可分為常速離心機、高速離心機及超高速離心機。常速離心機：Fr＜3000，主要用于分離顆粒不大的懸浮液和物料的脫水。高速離心機：3000＜Fr＜50000，主要用于分離乳濁液和細粒懸浮液。超高速離心機：Fr＞50000，主要用于分離極不易分離的超微細粒懸浮液和高分子膠體懸浮液。2/4/20236（２）按操作原理的不同可分為過濾離心機、沉降離心機及分離離心機。過濾離心機：轉(zhuǎn)鼓壁上有孔，借離心力實現(xiàn)過濾分離，分離因數(shù)不大，適用于易過濾的晶體懸浮液和較大顆粒懸浮液的分離以及物料的脫水。沉降離心機：鼓壁上無孔，借離心力實現(xiàn)沉降分離。分離離心機：鼓壁上無孔，分離因數(shù)在3000以上，主要用于乳濁液的分離和懸浮液的增濃或澄清。（３）按操作方式的不同可分為間歇式離心機和連續(xù)式離心機。2/4/20237一、過濾離心機

（一）三足式離心機

2/4/20238一、過濾離心機機械卸料的三足式離心機2/4/20239一、過濾離心機2/4/202310一、過濾離心機（二）上懸式離心機

2/4/202311一、過濾離心機（三）臥式刮刀卸料式離心機2/4/202312一、過濾離心機（四）離心力卸料式離心機

2/4/202313二、沉降離心機在食品工業(yè)，這類離心機主要用于回收動植物蛋白，可可、咖啡等濾漿的分離以及魚油去雜和魚肉制取等。2/4/202314三、分離離心機在分離乳濁液和極細顆粒的懸浮液時，需要有很大的離心力。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)液體因旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心壓力與轉(zhuǎn)鼓半徑及轉(zhuǎn)速的平方成正比。為了減小鼓壁上所產(chǎn)生的應(yīng)力，宜采用小直徑、高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓，故稱高速離心機。高速離心機分為管式離心機和倒錐式離心機。管式離心機常用于動物油、植物油和魚油的脫水及果汁、蘋果漿及糖漿的澄清。倒錐式離心機廣泛用于奶油的分離和牛奶的凈化、動植物油精制中的脫水和澄清、淀粉的分離和凈化等。2/4/202315三、分離離心機（一）管式高速離心機

管式高速離心機具有很高的分離因數(shù)（1.5萬～6萬），轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速可達8000～5萬ｒ／ｍｉｎ。為盡量減小轉(zhuǎn)鼓所受的應(yīng)力，采用較小的鼓徑，因而在一定的進料量下，懸浮液沿轉(zhuǎn)鼓軸向運動的速度較大。為此，應(yīng)增大轉(zhuǎn)鼓的長度，以保證物料在鼓內(nèi)有足夠的沉降時間，于是導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓成為直徑小而高度相對很大的管式構(gòu)形。2/4/202316三、分離離心機（二）倒錐式離心分離機

對于給定進料速率的離心機分離效果與物料在機內(nèi)的停留時間有關(guān)，管式高速離心機是一種類型。如果采用轉(zhuǎn)速較低而直徑較大的轉(zhuǎn)鼓，就必須將液流分成若干薄層，既加長了液流行程，又避免了分離后再混合，從而提高了分離效果，這就是倒錐式離心分離機的由來。2/4/2023172/4/2023182/4/2023192/4/202320三、分離離心機離心凈化機2/4/202321四、旋液分離器旋液分離器是利用離心力進行濕法分級的設(shè)備，用途很廣，例如脫泥、除砂、回收溶劑、濃縮等。食品工業(yè)多用于淀粉加工中分離胚芽、纖維及蛋白質(zhì)，也可用于洗滌淀粉和除砂等。其分級作業(yè)的分級粒度為0.003～0.25ｍｍ，濃縮或澄清的分級粒度小于15μｍ。旋液分離器由進料管1、溢流管2、圓管3和錐管4等部分組成（圖3-48）。2/4/202322四、旋液分離器旋液分離器由聚氨酯、人造橡膠、硬鎳鑄鐵、合金鋼、玻璃纖維以及配有橡膠、聚氨酯、陶瓷、輝綠巖等襯里的鋼制或鋁制筒體等材料制成。和其他分離機相比，旋液分離器有很多優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單緊湊、無傳動部分、占地面積小。使用維護方便；物料在機器內(nèi)停留時間短、生產(chǎn)率高；能在密閉的條件下加工，產(chǎn)品質(zhì)量高。環(huán)境衛(wèi)生和勞動條件較好；便于連續(xù)作業(yè)和生產(chǎn)過程的自動控制。其缺點是管子內(nèi)壁易磨損。2/4/202323旋液分離器和旋風(fēng)分離器的比較相同點：①原理相同，都采用離心分離的方法除去內(nèi)部雜質(zhì)。②結(jié)構(gòu)相同，就單個分離器而言，其結(jié)構(gòu)大致相同。不同點：①用途不同，旋液分離器用于從液體中分離固體雜質(zhì)，旋風(fēng)分離器用于從氣體中分離固體雜質(zhì)。②設(shè)備