过程流体机械课件：离心机.ppt

1、1第三章第三章 离心机离心机 均相物系均相物系：均相混合物均相混合物。物系内部各处均匀且。物系内部各处均匀且无相界面。如溶液和混合气体都是均相物系。无相界面。如溶液和混合气体都是均相物系。 非均相物系非均相物系： 非均相混合物非均相混合物。物系内部有隔。物系内部有隔开不同相的界面存在，且界面两侧的物料性质开不同相的界面存在，且界面两侧的物料性质有显著差异。如：悬浮液、乳浊液、泡沫液属有显著差异。如：悬浮液、乳浊液、泡沫液属于液态非均相物系，含尘气体、含雾气体属于于液态非均相物系，含尘气体、含雾气体属于气态非均相物系。气态非均相物系。 2第三章第三章 离心机离心机 离心机是利用离心力场的作用来分

2、离非离心机是利用离心力场的作用来分离非均匀物系均匀物系( (液液固、液固、液液、液液、液液液固）固）的一种的一种通用机械通用机械。 与其它分离机械相比，离心机具有分离与其它分离机械相比，离心机具有分离效率高、体积小、密封可靠、附属设备少效率高、体积小、密封可靠、附属设备少等优点。等优点。 33.13.1 离心分离的基本知识离心分离的基本知识3.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机3.3 3.3 沉降式离心机沉降式离心机3.4 3.4 分离机分离机3.5 3.5 离心机功率的确定离心机功率的确定3.6 3.6 离心机的主要零部件离心机的主要零部件3.7 3.7 离心机的选型离心机的选型第三章第三

3、章 离心机离心机43.1 3.1 离心分离的基本知识离心分离的基本知识 一、概述一、概述 从液相均相物系或非均从液相均相物系或非均相相物系中分离出各个物系中分离出各个相分，有物理方法、化学方法、电学方法等。机相分，有物理方法、化学方法、电学方法等。机械分离是非均械分离是非均相相物系物理分离方法的一种。物系物理分离方法的一种。 机械分离机械分离 筛分筛分 过滤过滤（液体通过，固体颗粒被截留）（液体通过，固体颗粒被截留） 沉降沉降（液体与液体或固体颗粒分层）（液体与液体或固体颗粒分层） 浮选浮选 5 过滤式离心机：过滤式离心机： 转鼓壁上有许转鼓壁上有许多小孔，壁上铺有多小孔，壁上铺有过滤介质（筛

4、网）。过滤介质（筛网）。此种离心机适用于此种离心机适用于含固量较高、固体含固量较高、固体颗粒较大的悬浮液。颗粒较大的悬浮液。 一、概述一、概述转鼓转鼓滤饼滤饼滤布滤布滤网滤网 过滤式离心机工作原理过滤式离心机工作原理6 沉降式离心机：沉降式离心机：转鼓无孔。密度不同而离心转鼓无孔。密度不同而离心惯性力不同。适用于悬浮液中含固量较少，固惯性力不同。适用于悬浮液中含固量较少，固体颗粒较小的情况。体颗粒较小的情况。 一、概述一、概述7 分离机：分离机： 专指分离两专指分离两互不相溶的乳浊互不相溶的乳浊液或含微量固体液或含微量固体的乳浊液。的乳浊液。 一、概述一、概述8 1. 1. 分离因数分离因数

5、二、二、 离心力场的基本特性离心力场的基本特性grmgmrFr22 重力重力离心惯性力离心惯性力 分离因数与转鼓内分离因数与转鼓内半径成正比半径成正比，与转鼓，与转鼓转转速的平方成正比速的平方成正比。 分离因数越大，分离效果越好。分离因数越大，分离效果越好。提高转速提高转速比增加半径对提高分离效果的作用更大。比增加半径对提高分离效果的作用更大。 9 2. 2. 离心压力离心压力 二二 离心力场的基本特性离心力场的基本特性 drgrygrmgmrdrdytg222 由于合力方由于合力方向与液面垂直：向与液面垂直：10 2. 2. 离心压力离心压力 二、二、 离心力场的基本特性离心力场的基本特性0

6、12220110, 02,2,0rrgHgHrrHyrr，yrr： 时时时时边界条件边界条件11 2. 2. 离心压力离心压力 二、二、 离心力场的基本特性离心力场的基本特性 当转速较高时，当转速较高时，液体表面成平行于轴液体表面成平行于轴线的同心圆柱面，离线的同心圆柱面，离心力远大于重力，设心力远大于重力，设计时可忽略重力，因计时可忽略重力，因此，转鼓可水平放置此，转鼓可水平放置或倾斜放置。或倾斜放置。 12 2. 2. 离心压力离心压力 二、二、 离心力场的基本特性离心力场的基本特性物料密度 mfmfrrp )(22022)(22022maxrRpmf 在半径在半径 r r 处的离心压力：

7、处的离心压力： 在转鼓内半径在转鼓内半径R R处，离心压力处，离心压力 达到最大值：达到最大值：13 3. 3. 离心沉降过程离心沉降过程沉降速度沉降速度 二、二、 离心力场的基本特性离心力场的基本特性液体与颗粒间相对速度液体与颗粒间相对速度液相黏度；液相黏度； 分离因数分离因数重力沉降速度；重力沉降速度；固相和液相密度固相和液相密度 颗粒直径；颗粒直径； 湍流区湍流区过渡区过渡区层流区层流区 uFudFuuRFuuRFurd：uRrglsprgeprgeprglSpep,:)102500( :)5001( 18)()1( 2154 . 1122 14 3. 3. 离心沉降过程离心沉降过程干涉

8、沉降过程干涉沉降过程 二、离心力场的基本特性二、离心力场的基本特性 当固相浓度很高时，会出现干涉沉降。当固相浓度很高时，会出现干涉沉降。uu2 2 2 干涉系数，与颗粒直径、转鼓直径、雷干涉系数，与颗粒直径、转鼓直径、雷 诺数等有关。诺数等有关。 15 3. 3. 离心沉降过程离心沉降过程分离最小颗粒直径（经验公式）分离最小颗粒直径（经验公式） 二、离心力场的基本特性二、离心力场的基本特性密度差密度差 )(1008. 34126rTdc 确定最小直径后，可以确定沉降式离心机确定最小直径后，可以确定沉降式离心机的分离因数的分离因数Fr.Fr.423109crgdTF16 3. 3. 离心沉降过程

9、离心沉降过程极限液流速度极限液流速度 二、离心力场的基本特性二、离心力场的基本特性0.34 0.666 1比例系数比例系数摩擦系数摩擦系数 fFuffwrgz极限进料量极限进料量rgpvFudrRffq71212max)(1 17 4. 4. 离心过滤过程离心过滤过程 过滤速率过滤速率（单位时间内获得的滤液体积单位时间内获得的滤液体积） 二、离心力场的基本特性二、离心力场的基本特性恒压离心过滤；恒压离心过滤；恒定恒定恒速离心过滤。恒速离心过滤。进料速度不变进料速度不变: )()(21 )()(21212002212020221222rRARAVacrRARAVacrrdtdvmmSmmS 18

10、 4. 4. 离心过滤过程离心过滤过程 二、离心力场的基本特性二、离心力场的基本特性 恒压过滤特点：恒压过滤特点：滤饼不断变厚；滤饼不断变厚； 阻力逐渐增加；阻力逐渐增加； 推动力推动力p p 恒定；恒定； 过滤速率逐渐变小。过滤速率逐渐变小。恒速过滤特点：恒速过滤特点：要求推动力要求推动力pp随过滤时间成直线增加随过滤时间成直线增加 先恒速后恒压过滤是工业中常用的一先恒速后恒压过滤是工业中常用的一种过滤方法。种过滤方法。19 5. 5. 分离效率分离效率总分离效率总分离效率E ET T 二、离心力场的基本特性二、离心力场的基本特性BmBsmsTsqq：E 固相回收率固相回收率固相的质量浓度固

11、相的质量浓度沉渣、分离液和进料中沉渣、分离液和进料中和进料的质量流量和进料的质量流量分离后的沉渣、分离液分离后的沉渣、分离液液相脱除率液相脱除率 BBlBmmlmsBmBlmlTlqqqqq：E ,)1()1(s20 5. 5. 分离效率分离效率综合分离效率综合分离效率E EC C 对于浓缩而言，应使沉渣含液量尽可能低。对于浓缩而言，应使沉渣含液量尽可能低。 二、离心力场的基本特性二、离心力场的基本特性sTscBmBsmssWEEqqW 综合分离效率：综合分离效率：沉渣带液率：沉渣带液率：)1()1( 21 5. 5. 分离效率分离效率综合分离效率综合分离效率E EC C 对于澄清而言，应使分

12、离液中的固相尽对于澄清而言，应使分离液中的固相尽可能低。可能低。 二、离心力场的基本特性二、离心力场的基本特性lTlCBmBlmllWEEqqW 综合分离效率：综合分离效率：分离液固相带失率：分离液固相带失率： 22 1. 1. 按分离因数分类按分离因数分类常速离心机：分离因数常速离心机：分离因数35005000050000，一般称，一般称为分离机。为分离机。 三、离心机分类三、离心机分类23 2. 2. 按分离过程分类按分离过程分类过滤式离心机过滤式离心机沉降式离心机沉降式离心机分离机分离机 三、离心机分类三、离心机分类24 3. 3. 按运转方式分类按运转方式分类间歇运转式：离心机间歇运转

13、式：离心机的加料、分离、卸渣的加料、分离、卸渣过程是在不同转速下过程是在不同转速下间歇进行的。间歇进行的。连续运转式：在全速连续运转式：在全速条件下，加料、分离、条件下，加料、分离、洗涤、卸渣等过程全洗涤、卸渣等过程全速进行，生产能力较速进行，生产能力较大。大。 三、离心机分类三、离心机分类间歇运转式循环间歇运转式循环25 4. 4. 按卸料方式分类按卸料方式分类人工卸料人工卸料重力卸料重力卸料刮刀卸料刮刀卸料活塞推料活塞推料螺旋卸料螺旋卸料振动卸料振动卸料离心力卸料离心力卸料 三、离心机分类三、离心机分类26 离心机的分离效率除了与离心机的型式离心机的分离效率除了与离心机的型式及操作有关外，

14、还与所分离的原料液特性有及操作有关外，还与所分离的原料液特性有关。即与悬浮液、乳浊液及固体颗粒的特性关。即与悬浮液、乳浊液及固体颗粒的特性有关。有关。 悬浮液是液相和悬浮于其中的固体颗粒悬浮液是液相和悬浮于其中的固体颗粒组成的系统。组成的系统。 乳浊液是由液相及悬浮在其中的一种或乳浊液是由液相及悬浮在其中的一种或数种其它液体所组成的多相系统。数种其它液体所组成的多相系统。四、原料液特性四、原料液特性27 1. 1. 悬浮液特性悬浮液特性 包括悬浮液固相颗粒的浓度以及固相和包括悬浮液固相颗粒的浓度以及固相和液相的特性。液相的特性。 悬浮液中固体颗粒较大，浓度较高时，悬浮液中固体颗粒较大，浓度较高

15、时，选择过滤式离心机，否则选择沉降式离心机。选择过滤式离心机，否则选择沉降式离心机。 悬浮液中颗粒的聚集状态，静电力的作悬浮液中颗粒的聚集状态，静电力的作用以及颗粒密度的分布都影响分离效果；液用以及颗粒密度的分布都影响分离效果；液体的物理性质，如密度、粘度和表面张力也体的物理性质，如密度、粘度和表面张力也会影响分离效果。会影响分离效果。 四、原料液特性四、原料液特性28 2. 2. 乳浊液特性乳浊液特性 当乳浊液内浓度发生变化时，可能会发当乳浊液内浓度发生变化时，可能会发生两相转变，即分散的液珠变成连续相，原生两相转变，即分散的液珠变成连续相，原来的连续相变成分散相。乳浊液的粘度因浓来的连续相

16、变成分散相。乳浊液的粘度因浓度不同而改变，发生两相转变时的粘度最大。度不同而改变，发生两相转变时的粘度最大。 乳浊液的性质，如液珠大小及分布、浓乳浊液的性质，如液珠大小及分布、浓度、布朗运动及电现象都会影响分离效果。度、布朗运动及电现象都会影响分离效果。液珠直径大、浓度小、粘度小的乳浊液易分液珠直径大、浓度小、粘度小的乳浊液易分离。离。 四、原料液特性四、原料液特性29 3. 3. 固体颗粒的特性固体颗粒的特性 在固液分离中，颗粒的大小、粘度分布、在固液分离中，颗粒的大小、粘度分布、形状、密度、表面性质等与分离效果密切相形状、密度、表面性质等与分离效果密切相关。关。 在悬浮液中，颗粒越小，比表

17、面积越大，在悬浮液中，颗粒越小，比表面积越大，越难分离；颗粒表面硬度较高时，比较稳定，越难分离；颗粒表面硬度较高时，比较稳定，不易破碎，最终分离效果好。不易破碎，最终分离效果好。 四、原料液特性四、原料液特性30 预处理的目的在于改变原料液的性质，提预处理的目的在于改变原料液的性质，提高分离设备的生产能力，降低分离操作成本。高分离设备的生产能力，降低分离操作成本。 1. 1. 凝聚和絮凝凝聚和絮凝 凝聚：细小颗粒合并面较大颗粒。引起凝聚作凝聚：细小颗粒合并面较大颗粒。引起凝聚作用的有电解质的作用、温度变化、浓度变化、用的有电解质的作用、温度变化、浓度变化、光学作用及长时间的渗析等，以电解质作用

18、为光学作用及长时间的渗析等，以电解质作用为主。主。 絮凝：利用高分子聚电解质对溶胶进行处理，絮凝：利用高分子聚电解质对溶胶进行处理，使微细胶体粒子形成较大的絮状凝块。使微细胶体粒子形成较大的絮状凝块。 五、原料液的预处理五、原料液的预处理31 2. 2. 液相的预处理液相的预处理 包括加热处理、脱气处理和调节表面张力包括加热处理、脱气处理和调节表面张力处理。提高温度、降低液体粘度是工业生产中处理。提高温度、降低液体粘度是工业生产中提高分离效率简便而有效的方法。提高分离效率简便而有效的方法。 3. 3. 对固液混合物整体的预处理对固液混合物整体的预处理 包括冷冻和融化、超声波和机械振动等。包括冷

19、冻和融化、超声波和机械振动等。 4. 4. 固相增浓固相增浓对于固相颗粒较细的悬浮液，提高固相浓对于固相颗粒较细的悬浮液，提高固相浓度可改变过滤性能。度可改变过滤性能。五、原料液的预处理五、原料液的预处理323.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机一、过滤式离心机的特点及应用一、过滤式离心机的特点及应用 1. 1. 三足式离心机三足式离心机 工作过程：工作过程：启动、启动、加料、过滤、洗涤、加料、过滤、洗涤、卸料。卸料。 工业上常用的工业上常用的有人工上部卸料离有人工上部卸料离心机和下部自动刮心机和下部自动刮刀卸料机。刀卸料机。333.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机一、过滤式离心机的特点

20、及应用一、过滤式离心机的特点及应用 1. 1. 三足式离心机三足式离心机人工上部卸料离心机人工上部卸料离心机343.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机一、过滤式离心机的特点及应用一、过滤式离心机的特点及应用 1. 1. 三足式离心机三足式离心机1 1下部自动刮刀卸料离心机下部自动刮刀卸料离心机353.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机一、过滤式离心机的特点及应用一、过滤式离心机的特点及应用 1. 1. 三足式离心机三足式离心机 三足式离心机的优点在于对物料的三足式离心机的优点在于对物料的适应性强，可分离微米级的细颗粒，且适应性强，可分离微米级的细颗粒，且结构简单、制造方便、成本低廉、运转结

21、构简单、制造方便、成本低廉、运转平稳；但是间歇操作，生产能力低，劳平稳；但是间歇操作，生产能力低，劳动强度大。动强度大。363.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机一、过滤式离心机的特点及一、过滤式离心机的特点及 2. 2.上悬式离心机上悬式离心机 用于分离中等及较细颗粒用于分离中等及较细颗粒的悬浮液。上悬式离心机分为的悬浮液。上悬式离心机分为机械卸料和重力卸料型。自动机械卸料和重力卸料型。自动卸料的条件：滤渣的重力及其卸料的条件：滤渣的重力及其惯性力沿锥形转鼓母线向下的惯性力沿锥形转鼓母线向下的分力大于滤渣和鼓壁之间的摩分力大于滤渣和鼓壁之间的摩擦力。擦力。应用应用373.2 3.2 过滤式

22、离心机过滤式离心机上悬式离心机上悬式离心机383.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机一、过滤式离心机的特点及应用一、过滤式离心机的特点及应用 . . 卧式刮刀卸料离心机卧式刮刀卸料离心机1.主轴主轴2.外壳外壳3.转鼓转鼓4.刮刀机构刮刀机构5.加料管加料管6.提刀油缸提刀油缸7.卸料斜槽卸料斜槽8.机座机座9.油泵电机油泵电机393.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机 其主轴要求短而粗，从而保证主轴和刀其主轴要求短而粗，从而保证主轴和刀杆的刚性，以利于全速卸料。杆的刚性，以利于全速卸料。 优点是各工序在全速下进行，产量大，优点是各工序在全速下进行，产量大，分离和洗涤效果好，对物料的适应性

23、强；缺分离和洗涤效果好，对物料的适应性强；缺点是刮刀破坏固体颗粒、振动较大，刮刀磨点是刮刀破坏固体颗粒、振动较大，刮刀磨损严重，不适用于容易堵塞滤网而物料无法损严重，不适用于容易堵塞滤网而物料无法再生的情况。再生的情况。 一、过滤式离心机的特点及应用一、过滤式离心机的特点及应用 . . 卧式刮刀卸料离心机卧式刮刀卸料离心机403.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机卧式刮刀卸料离心机卧式刮刀卸料离心机413.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机 一、过滤式离心机的特点及应用一、过滤式离心机的特点及应用 . . 卧式活塞卸料离心机卧式活塞卸料离心机 是一种连续运转、自动操作、液压脉是一种连续运转

24、、自动操作、液压脉动卸料的过滤式离心机。动卸料的过滤式离心机。单级单级双级双级423.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机 一、过滤式离心机的特点及应用一、过滤式离心机的特点及应用 . . 卧式活塞卸料离心机卧式活塞卸料离心机 优点是效率高、产量大、操作稳定可优点是效率高、产量大、操作稳定可靠，滤渣破碎程度小，功率消耗均匀；但靠，滤渣破碎程度小，功率消耗均匀；但只适用于粗、中颗粒的的分离，对悬浮液只适用于粗、中颗粒的的分离，对悬浮液的浓度特别敏感，易产生漏液现象。对滤的浓度特别敏感，易产生漏液现象。对滤液澄清度要求较高的悬浮液及胶状物料不液澄清度要求较高的悬浮液及胶状物料不宜采用，也不适用于有

25、较高摩擦系数物料宜采用，也不适用于有较高摩擦系数物料的分离。的分离。433.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机卧式活塞卸料离心机卧式活塞卸料离心机443.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机一、过滤式离心机的特点及应用一、过滤式离心机的特点及应用 . . 离心惯性力卸料离心机离心惯性力卸料离心机 是一种自动连续卸料是一种自动连续卸料离心机，分为立式和卧式离心机，分为立式和卧式两种。两种。453.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机 一、过滤式离心机的特点及应用一、过滤式离心机的特点及应用 . . 离心惯性力卸料离心机离心惯性力卸料离心机 自动卸料的条件：转鼓半锥角的正切自动卸料的条件：转鼓半

26、锥角的正切值必须大于滤渣与滤网的摩擦系数。值必须大于滤渣与滤网的摩擦系数。 结构简单、连续操作；但对物料的性结构简单、连续操作；但对物料的性质及浓度的变化很敏感，适应性较差，物质及浓度的变化很敏感，适应性较差，物料停留时间不易控制。料停留时间不易控制。463.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机立式离心卸料离心机立式离心卸料离心机卧式离心卸料离心机卧式离心卸料离心机473.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机一、过滤式离心机的特点及应用一、过滤式离心机的特点及应用 . . 振动卸料离心机振动卸料离心机具有锥形转鼓。多用具有锥形转鼓。多用于颗粒较大，易过滤的物于颗粒较大，易过滤的物料，因为这类物

27、料的分离料，因为这类物料的分离因数较低（因分离因数低因数较低（因分离因数低对滤网的要求也低），且对滤网的要求也低），且无需控制湿渣的湿含量。无需控制湿渣的湿含量。483.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机振动卸料离心机振动卸料离心机493.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机一、过滤式离心机的特点及应用一、过滤式离心机的特点及应用 7. 7. 螺旋卸料离心机螺旋卸料离心机 转鼓及输料螺旋，以转鼓及输料螺旋，以一定的差速同向高速旋转，一定的差速同向高速旋转，液相穿过滤网排出转鼓。液相穿过滤网排出转鼓。固相在转鼓内形成滤渣，固相在转鼓内形成滤渣，滤渣在离心力的锥面分力滤渣在离心力的锥面分力和输料

28、螺旋的共同作用下和输料螺旋的共同作用下排出转鼓。排出转鼓。 503.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机螺旋卸料离心机螺旋卸料离心机513.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机 二、过滤式离心机的生产能力二、过滤式离心机的生产能力 过滤式离心机的过滤过程基本上分为固过滤式离心机的过滤过程基本上分为固定床滤饼过滤（三足式、上悬式、卧式刮刀定床滤饼过滤（三足式、上悬式、卧式刮刀卸料等）和流动床薄层滤饼过滤（活塞卸料卸料等）和流动床薄层滤饼过滤（活塞卸料式、离心卸料式、震动卸料式、螺旋卸料式式、离心卸料式、震动卸料式、螺旋卸料式等）两种。等）两种。 确定固定床过滤间歇式操作的离心机的确定固定床过滤间

29、歇式操作的离心机的生产能力时，首先要计算每个操作循环所需生产能力时，首先要计算每个操作循环所需时间时间t t，它等于过滤时间，它等于过滤时间tf tf，脱水时间，脱水时间td td和辅和辅助时间助时间ta ta之和。之和。523.2 3.2 过滤式离心机过滤式离心机过滤、脱水的滤液量过滤、脱水的滤液量， dfdflQQtQQq 二、过滤式离心机的生产能力二、过滤式离心机的生产能力 生产能力生产能力: : 单位时间内获得的滤液体积。单位时间内获得的滤液体积。 按滤液计生产能力：按滤液计生产能力： tLrRtQqSS)(202 按悬浮液量计生产能力：按悬浮液量计生产能力：533. 3. 沉降式离心

30、机沉降式离心机一、沉降式离心机的特点及应用一、沉降式离心机的特点及应用 1. 1.三足式沉降离心机三足式沉降离心机 人工上卸料沉降离心机人工上卸料沉降离心机 543. 3. 沉降式离心机沉降式离心机2. 2.刮刀卸料沉降式离心机刮刀卸料沉降式离心机553. 3. 沉降式离心机沉降式离心机 . . 卧式螺旋卸料离心机卧式螺旋卸料离心机 全速运转、连续进料和分离。通过调节溢全速运转、连续进料和分离。通过调节溢流口位置，机器转速、转鼓与螺旋输送器的流口位置，机器转速、转鼓与螺旋输送器的转速差及进料速度，可达到不同的分离要求。转速差及进料速度，可达到不同的分离要求。563. 3. 沉降式离心机沉降式离

31、心机二、沉降式离心机的生产能力二、沉降式离心机的生产能力 沉降式离心机的生产能力是沉降式离心机的生产能力是把所分离的把所分离的最小固相粒子沉降在转鼓内，而不被液相带最小固相粒子沉降在转鼓内，而不被液相带走的最大悬浮液处理流量。走的最大悬浮液处理流量。 沉降式离心机的生产能力等于颗粒的重沉降式离心机的生产能力等于颗粒的重力沉降速度和离心机的当量沉降面积的乘积。力沉降速度和离心机的当量沉降面积的乘积。 分离的条件是固相粒子沉积到鼓壁上的分离的条件是固相粒子沉积到鼓壁上的时间小于液相在鼓内停留的时间。时间小于液相在鼓内停留的时间。573.4 3.4 分离机分离机 主要用于分离互不相溶的乳浊液或含主要

32、用于分离互不相溶的乳浊液或含微量固体的悬浮液。微量固体的悬浮液。 常用于油料、油漆、制药、化工等工常用于油料、油漆、制药、化工等工业生产中。如油水混合物，微生物、蛋白业生产中。如油水混合物，微生物、蛋白质、青霉素、香精油等。质、青霉素、香精油等。 一般转速较高，转鼓直径较小，分离一般转速较高，转鼓直径较小，分离因数较大。因数较大。 583.4 3.4 分离机分离机一、管式分离机一、管式分离机 具有高转速、小直径、具有高转速、小直径、长转鼓的特点。长转鼓的特点。 适用：固相颗粒直径为适用：固相颗粒直径为0.010.01100m100m，固相体积分，固相体积分数小于数小于1%1%，两相密度大于，两

33、相密度大于0.01kg/m0.01kg/m3 3。管式分离机能。管式分离机能获得极纯的液相或密实的获得极纯的液相或密实的固相，机器结构简单、运固相，机器结构简单、运转平稳；缺点是人工排渣，转平稳；缺点是人工排渣，生产能力低。生产能力低。593.4 3.4 分离机分离机二、室式分离机二、室式分离机分成多室的好处在分成多室的好处在于减少沉降距离，减小于减少沉降距离，减小沉降时间，增加沉降面沉降时间，增加沉降面积。积。603.4 3.4 分离机分离机三、碟式分离机三、碟式分离机 是高速分是高速分离机应用最广离机应用最广泛的一种。主泛的一种。主要用于乳浊液要用于乳浊液的分离或固相的分离或固相含量少的悬

34、浮含量少的悬浮液的澄清。液的澄清。613.4 3.4 分离机分离机三、碟式分离机三、碟式分离机 分离原理：互不相溶的两种分离原理：互不相溶的两种液体，在离心力场中产生的离心液体，在离心力场中产生的离心惯性力大小不同，使两者分层，惯性力大小不同，使两者分层，密度大的在外，密度小的在内，密度大的在外，密度小的在内，两相之间的分界面，称为中性层。两相之间的分界面，称为中性层。一般希望碟片间的进料口与中性一般希望碟片间的进料口与中性层位置一致。层位置一致。623.4 3.4 分离机分离机三、碟式分离机三、碟式分离机人工排渣人工排渣活塞排渣活塞排渣喷嘴排渣喷嘴排渣碟式分离机的形式及特点碟式分离机的形式及

35、特点633.4 3.4 分离机分离机碟式分离机主要零件碟式分离机主要零件碟式分离机碟式分离机三、碟式分离机三、碟式分离机643.5 3.5 离心机功率的确定离心机功率的确定 离心机的功率和离心机的类型、操作方离心机的功率和离心机的类型、操作方式及离心机的结构有关。式及离心机的结构有关。 确定离心机的功率一般采用理论计算和确定离心机的功率一般采用理论计算和试验数据相结合的方法。试验数据相结合的方法。653.5 3.5 离心机功率的确定离心机功率的确定 离心机主轴所需的功率一般包括以下几个离心机主轴所需的功率一般包括以下几个方面：方面： 1. 1.启动转鼓等转动件所需功率启动转鼓等转动件所需功率N

36、 N1 1； 2. 2.启动物料达到操作转速所需功率启动物料达到操作转速所需功率N N2 2； 3. 3.克服轴与轴承摩擦所需功率克服轴与轴承摩擦所需功率N N3 3； 4. 4.克服转鼓、物料与空气摩擦所需功率克服转鼓、物料与空气摩擦所需功率N N4 4； 5. 5.卸出物料所需功率卸出物料所需功率N N5 5。 663.5 3.5 离心机功率的确定离心机功率的确定 确定离心机的功率，应根据离心机的结确定离心机的功率，应根据离心机的结构、操作方式确定：构、操作方式确定： 1. 1. 间歇运转的离心机，一般启动阶段功率大间歇运转的离心机，一般启动阶段功率大于运转阶段功率。启动阶段功率包括：于运

37、转阶段功率。启动阶段功率包括： N N1 1 （ N N2 2） 、N N3 3和和N N4 4 673.5 3.5 离心机功率的确定离心机功率的确定 2. 2. 连续运转、间歇加、卸料的刮刀卸料离心机，连续运转、间歇加、卸料的刮刀卸料离心机，启动阶段功率包括：启动阶段功率包括： N N1 1、N N3 3和和N N4 4，加料阶段，加料阶段功率包括：功率包括： N N2 2、N N3 3和和N N4 4 ，卸料阶段功率包括：，卸料阶段功率包括： N N3 3、N N4 4和和N N5 5 。刮料卸料阶段的总功率最大。刮料卸料阶段的总功率最大。683.5 3.5 离心机功率的确定离心机功率的确

38、定 3. 3.连续运转、连续加卸料的离心机，启动阶连续运转、连续加卸料的离心机，启动阶段的功率包括段的功率包括N N1 1、N N3 3和和N N4 4，运转阶段功率包，运转阶段功率包括括N N2 2、N N3 3、N N4 4和和N N5 5，一般情况下运转阶段功，一般情况下运转阶段功率大于启动功率。率大于启动功率。693.6 3.6 离心机的主要零部件离心机的主要零部件 一、转鼓一、转鼓 设计时根据工艺的需要和强度、刚度条设计时根据工艺的需要和强度、刚度条件确定结构尺寸。件确定结构尺寸。 转鼓常用的结构型式有圆柱形、圆锥形转鼓常用的结构型式有圆柱形、圆锥形及组合形。圆柱形结构简单、强度好，

39、有效及组合形。圆柱形结构简单、强度好，有效容积大容积大, ,制造方便。圆锥形转鼓主要是由卸料制造方便。圆锥形转鼓主要是由卸料机构形式确定的。机构形式确定的。 703.6 3.6 离心机的主要零部件离心机的主要零部件 一、转鼓一、转鼓 离心机转鼓的直径与长度比取决于所要离心机转鼓的直径与长度比取决于所要求的容积、布料的均匀性及卸料装置的形式，求的容积、布料的均匀性及卸料装置的形式，此外此外, ,还要考虑转鼓应力及临界转速的情况，还要考虑转鼓应力及临界转速的情况，一般转鼓直径小于一般转鼓直径小于1m1m。 过滤式离心机转鼓壁开孔，应考虑对转过滤式离心机转鼓壁开孔，应考虑对转鼓强度的削弱，开孔直径在

40、鼓强度的削弱，开孔直径在2.52.520mm20mm，孔，孔间距是孔径的间距是孔径的3 34 4倍，开孔率是倍，开孔率是5%5%12%,12%,孔的排列采用错排。孔的排列采用错排。713.6 3.6 离心机的主要零部件离心机的主要零部件 二、滤网二、滤网 条壮滤网条壮滤网 ：刚性好，阻力小，但漏量大。：刚性好，阻力小，但漏量大。 板式滤网：阻力较小，分离效果较好。板式滤网：阻力较小，分离效果较好。 编织滤网：刚性差，阻力大，分离效果好。编织滤网：刚性差，阻力大，分离效果好。 723.6 3.6 离心机的主要零部件离心机的主要零部件 三、主轴及支承三、主轴及支承 主轴：要求考虑强度、刚度及临界转

41、速。主轴：要求考虑强度、刚度及临界转速。 支承：要求考虑强度及减振。支承：要求考虑强度及减振。733.7 3.7 离心机的选型离心机的选型一、型号一、型号 离心机型号离心机型号743.7 3.7 离心机的选型离心机的选型一、型号一、型号 分离机型号分离机型号753.7 3.7 离心机的选型离心机的选型二、选型原则二、选型原则 根据不同的工艺要求：脱水、澄清、浓根据不同的工艺要求：脱水、澄清、浓缩、分级、分离，选型原则不同。缩、分级、分离，选型原则不同。 763.7 3.7 离心机的选型离心机的选型二、选型原则二、选型原则 1. 1.脱水过程脱水过程 脱水过程是将悬浮液中固相从液相中脱水过程是将

42、悬浮液中固相从液相中分离出来，且要求含液相越少越好。分离出来，且要求含液相越少越好。 浓度较高，颗粒较大时，选用离心式浓度较高，颗粒较大时，选用离心式过滤机；浓度较低，粒径小，可选用三足过滤机；浓度较低，粒径小，可选用三足式沉降离心机。沉降式离心机的能耗比过式沉降离心机。沉降式离心机的能耗比过滤式大，脱水率比过滤式低。滤式大，脱水率比过滤式低。773.7 3.7 离心机的选型离心机的选型二、选型原则二、选型原则 2. 2.澄清过程澄清过程 主要目的是分离固相，得到澄清液。主要目的是分离固相，得到澄清液。一般固相含量较少。一般固相含量较少。 固相粒径很小时，可选用碟式或管式固相粒径很小时，可选用

43、碟式或管式分离机。粒径较大时，可选用卧式螺旋卸分离机。粒径较大时，可选用卧式螺旋卸料离心机。料离心机。783.7 3.7 离心机的选型离心机的选型二、选型原则二、选型原则 3. 3.浓缩过程浓缩过程 浓缩过程是使悬浮液中含有的少量固浓缩过程是使悬浮液中含有的少量固相浓度增大的过程。相浓度增大的过程。 常用设备为碟式外喷嘴排渣分离机和常用设备为碟式外喷嘴排渣分离机和卧式螺旋卸料离心机，一般卧式螺旋卸料卧式螺旋卸料离心机，一般卧式螺旋卸料离心机排出的固相含水率比碟式外喷嘴排离心机排出的固相含水率比碟式外喷嘴排渣分离机要高。渣分离机要高。793.7 3.7 离心机的选型离心机的选型二、选型原则二、选

44、型原则 4. 4.分级过程分级过程 超细颗粒的分级用常规筛分法难以实现。超细颗粒的分级用常规筛分法难以实现。采用湿式离心分离方法进行分离。采用湿式离心分离方法进行分离。 分级过程最常采用的设备是卧式螺旋卸分级过程最常采用的设备是卧式螺旋卸料离心机。料离心机。803.7 3.7 离心机的选型离心机的选型二、选型原则二、选型原则 5. 5.液液液，液液，液液液固分离过程固分离过程 分离原理是利用相密度差。分离原理是利用相密度差。 处理量较小时，选用管式分离机；处处理量较小时，选用管式分离机；处理量较大时，一般选用碟式人工排渣或活理量较大时，一般选用碟式人工排渣或活塞排渣分离机。塞排渣分离机。 管式

45、分离机和碟式分离机均需通过调管式分离机和碟式分离机均需通过调整环调节两相的浓度。整环调节两相的浓度。813.7 3.7 离心机的选型离心机的选型 三、选型指南三、选型指南 离心机选型就是根据物料的物性参数和离心机选型就是根据物料的物性参数和工艺要求，选定机型。工艺要求，选定机型。 液、固分离的物理参数有：悬浮液的固液、固分离的物理参数有：悬浮液的固相浓度、固相颗粒粒径范围、固液两相密度相浓度、固相颗粒粒径范围、固液两相密度差和液相粘度；差和液相粘度； 与液、液分离有关的物理参数是液、液与液、液分离有关的物理参数是液、液两相的浓度、密度差、粘度。两相的浓度、密度差、粘度。 还有：还有：PHPH值

46、、燃爆性、磨损性等。值、燃爆性、磨损性等。82思考题思考题u分离因数的影响因素？分离因数的影响因素？u过滤式离心机和沉降式离心机的主要区别？过滤式离心机和沉降式离心机的主要区别？u液、固分离的物理参数有哪些？液、固分离的物理参数有哪些？u沉降式离心机的生产能力是沉降式离心机的生产能力是_?_?u离心机主轴所需的功率包括哪几部分？离心机主轴所需的功率包括哪几部分？u离心机的滤网都有哪几种形式？特点是什么？离心机的滤网都有哪几种形式？特点是什么？u离心机主轴要求考虑强度、刚度及离心机主轴要求考虑强度、刚度及_。u原料液预处理的目的是什么？有哪些方法？原料液预处理的目的是什么？有哪些方法？u按分离过程的不同，离心机可分为哪几类？分离按分离过程的不同，离心机可分为哪几类？分离机和沉降式离心机的区别是什么？机和沉降式离心机的区别是什么？u与液、液分离有关的物理参数是？与液、液分离有关的物理参数是？u简述碟式分离机的分离原理？简述碟式分离机的分离原理？u沉降式离心机转鼓中，何处离心压力最大？沉降式离心机转鼓中，何处离心压力最大？u分离机主要用于分离分离机主要用于分离_。