5.2离心机

第二节离心机复习1、简述滤饼过滤的分离过程。2、简述深层过滤的分离过程。3、板框压滤机的工作原理。4、转鼓真空过滤机的工作原理。一、离心机的分离过程离心机的分离过程有离心过滤、离心沉降和离心分离。1、离心过滤过程离心过滤过程常用来分离固体含量较多且颗粒较大的悬浮液。过滤式离心机的结构：见图5-9，由拦液板、鼓壁和鼓底组成。鼓壁：均匀分布着许多小孔，供排出滤液用。滤壁上铺有过滤介质（金属丝网和滤布组成。）1、离心过滤过程过滤原理：转鼓旋转时，转鼓内的悬浮液在离心力的作用下，其中的固体颗粒沿径向移动被截留在过滤介质表面，形成滤渣层，而液体则透过滤渣层、过滤介质和鼓壁上的小孔被甩出，从而实现固体颗粒与液体的分离。因离心力的作用很大，过滤速度加快，滤渣层在离心力的作用下被逐步压实，滤渣孔隙里的液体也在离心力的作用下被不断甩出，从而得到较干燥的滤渣。2、离心沉降过程使用对象：固体含量较少且粒度较细的悬浮液。见图5-10，沉降离心机鼓壁上无孔，不设过滤介质。工作原理：转鼓旋转时，悬浮液在离心力的作用下，固体颗粒因密度大于液体密度而向鼓壁沉降，形成沉渣，而留在内层的澄清液体则经转鼓上的溢流口排出。3.离心分离过程作用对象：两种密度不同的液体所形成的乳浊液或含有极微量的固体颗粒的悬浮液。分离式离心机转鼓结构见图5-11工作原理：在离心力的作用下，液体按密度不同分为里外两层，密度大的在外层，密度小的在里层，通过一定的装置将它们分别引出。固相沉于鼓壁上，间歇排出。该种离心机称为分离机。转鼓无孔。二、分离因素离心力：一物体绕一中心轴做匀速圆周运动时，则有向心力作用于该物体上，力的方向沿半径并指向轴心，根据牛顿第三运动规律可知，必将会产生一个大小相等、方向相反的力，该力为离心力。离心分离过程是靠物料在离心机的转鼓内随转鼓一同高速旋转而形成的离心力场进行的，物料产生的离心力为：FC=mRω2=m≈0.55x10-2mDn2式中：m——物料的质量，kgR——转鼓的旋转半径，mD——旋鼓直径，mω——旋转角速度，rad/sn——转速，r/min2)60π2(2nD由此可知，离心力的大小与旋转物体的质量、转速和旋转半径有关。二、分离因素分离因素：衡量离心机的分离效果。是指被分离物料在离心力场中所受到的离心力FC和它在重力场中所受到的重力G的比值。即：Fr==≈0.56x10-3Dn2分离因素是离心机的重要标志之一，反映了离心机分离能力的大小。对于一定的物料，Fr值越大，Fc值就越大，分离效果就越好。对于固体颗粒小，液体黏度高和难分离的悬浮液要采用分离因素较大的离心机。分离因素不能无限大，它的极限取决于转鼓的强度。GFCgR2ω三、离心机的分类1、按分离过程不同分：（1）过滤式离心机鼓壁上有孔，借离心力实现过滤分离的离心机。（2）沉降式离心机一种鼓壁上无孔，借离心力实现沉降分离的离心机。（3）分离机鼓壁上无孔，具有极大的转速，一般在4000r/min以上，分离因数在3000以上的离心机。三、离心机的分类2．按离心机的离心分离因数大小来分类（1）常速离心机Fr3500,并以400~1200为最常见的。主要用于分离颗粒较大或颗粒中等及纤维状固体的悬浮液。（2）高速离心机3500Fr50000，主要用于分离胶泥状或细小颗粒稀薄悬浮液和乳浊液。（3）超高速离心机Fr50000，主要用于分离较难分离的、分散度高的乳浊液和胶体溶液。3．按操作方式分类（1）间歇式离心机在操作过程中加料、分离、泻渣等过程均是间歇进行的。可根据需要延长或缩短过滤时间，主要用以固—液悬浮混合液的分离。（2）连续式离心机整个设备的操作均在连续化状态下，用于固—液悬浮液和液—液乳浊液的分离。四化工生产中常用的离心机1、三足式离心机结构：其主要部件是一篮式转鼓，壁面钻孔，内壁衬有金属丝及滤布。整个机座和外罩藉三根弹簧悬挂于三足支柱上，以减轻运转时的振动。工作原理：转鼓内壁开有小孔，并在其上覆盖滤布，滤液穿过滤布而滤渣残留在转鼓中，当滤渣积累到一定两后停机，从上或下卸出。操作注意事项：启动前要盖紧盖子，完全停止运转后才能卸渣。1—支脚2—外壳3—转鼓4—马达5—皮带轮三足式离心机特点：1、对物料的适应性强，可调节分离时间，分离各种难分离的和要求高的物料。2、结构简单，制造、安装、维修方便，成本低。3、采用弹性悬吊支撑结构，可减少机器的振动，运转平稳。4、易于实现密闭和防暴。2、卧式活塞推料离心机卧式活塞推料离心机是连续运转、自动操作、液压脉动卸料的过滤式离心机。工作原理：转鼓由空心主轴带动全速运转后，悬浮液通过进料管连续进入装在推料盘上的圆锥形布料斗中，在离心力的作用下,悬浮液经布料斗均匀进入转鼓中，滤液经筛网网隙和转鼓壁上的过滤孔甩出转鼓后，固相被截留在筛网上形成圆筒状滤饼层。推料盘借助于液压系统的控制做往复运动，当推料盘向前移动时，滤饼层被向前推移一段距离，推料盘向后移动后，空出的筛网上又形成新的滤饼层，因推料盘不断的往复运动，滤饼层不断地沿转鼓轴向向前推移，最后被推出转鼓，经排料曹排出机外。液相被收集在机壳内，经排液口排出。1-进料管2-布料斗3-转鼓4-推料盘5-推杆6-空心主轴7-排液口8-排料槽9-洗涤管卧式活塞推料离心机特点：1、生产效率高，产量高，操作稳定、可靠。2、只适用于分离粗、中颗粒的料液、对悬浮液的浓度波动较敏感，易产生漏料现象。3、多用于硫胺、碳酸氢铵、氯化铵等化工部门。3.螺旋卸料沉降离心机螺旋卸料沉降离心机是全速运转，连续进料、分离，由螺旋输送器卸料的离心机。工作原理：悬浮液经进料管连续进入机内，经螺旋输送器的内筒进料口进入转鼓内，在离心力的作用下悬浮液在转鼓内形成一环形液流，固体粒子在离心力的作用下沉降到转鼓内壁上，由于差速器的差动作用使螺旋输送器与转鼓直径形成相对运动，沉渣被螺旋推送到转鼓小端的干燥区进一步脱水，然后经渣口排出。液相形成一个内环，环形液层深度通过转鼓大端的溢流挡板进行调节，分离后的液体经溢流孔排出，沉渣和分离液分别被收集在机壳3内的沉渣和分离隔仓内，最后由重力卸出机外。螺旋卸料沉降离心机的特点：1、应用范围广2、对物料的适应性较强，能分离的固相粒度范围较广，在固相粒度大小不均匀是能照常进行分离。3、能自动、连续、长期运转，维修方便，能够进行封闭操作。4、单机生产能力大，结构紧凑，占地面积小，操作费用低。5、固相沉渣的含湿量比过滤式离心机高，接近于真空过滤机。6、固相沉渣洗涤效果不好。小结1、离心机的分离过程。2、分离因素。3、离心机的分类。4、化工生产中常用的离心机。作业布置1、简述过滤分离过程与沉降分离过程有什么不同。2、分离因素是指什么？如何选择分离因素？谢谢！！