离心分离机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开;或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物,例如浓缩、分离气态六氟化铀;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。离心分离机大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等部门。
离心分离机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒,称为转鼓,通常由电动机驱动。悬浮液(或乳浊液)加入转鼓后,被迅速带动与转鼓同速旋转,在离心力作用下各组分分离,并分别排出。通常,转鼓转速越高,分离效果也越好。
离心分离机的作用原理有离心过滤和离心沉降两种。①离心过滤:悬浮液在离心力场下产生的离心压力,作用在过滤介质(滤网或滤布)上,使液体通过过滤介质成为滤液;而固体颗粒被截留在过滤介质表面,形成滤渣,从而实现液-固分离。过滤型转鼓圆周壁上有孔,在内壁衬以过滤介质。②离心沉降:利用悬浮液(或乳浊液)密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理,实现液-固(或液-液)分离。沉降型转鼓圆周壁无孔。图3为4种典型的沉降型转鼓。悬浮液(或乳浊液)加入转鼓后,固体颗粒(或密度较大的液体)向转鼓壁沉降,形成沉渣(或重分离液)。密度较小的液体向转鼓中心方向聚集,流至溢流口排出,成为分离液(或轻分离液)。转鼓均为间歇排渣,适用于含固体颗粒粒度较小、浓度较低的悬浮液或乳浊液分离;图3b的转鼓用螺旋连续排渣,可分离固体颗
离心分离机
离心分离机
粒浓度较高的悬浮液。在具有多层圆锥形碟片的转鼓中,液体被碟片分成若干薄层,缩短了沉降分离的距离,使分离加快,改善了分离效果。
隔离振动。采用了空鼓失衡的排除措施后,振动已减小,但卸料时的静态作用力是无法用上述办法来消除的。而采取有效的隔振措施可以达到减小过基础传递出的振的目的。隔振器是中小型旋转分离机械在设备安装及减振时经常采用的一种技术手段,一般分为主动隔振和被动隔振两种。按隔振理论,可把机器当作理想质量体,隔振器由无质量弹簧和理想粘性阻器并连而成,基础刚性的。要产生隔振效果,只需要激励频率大于2倍的固有频率即可。由于假设与实际情况还有较大距离,激振频率越高其间差异亦越大,而且单级隔振很难得到20db以上的减振,即使再小的阻尼,隔效果也是只能停留在一定的范围内。因此,可以采用抗分析法进行隔振研究。
减缓布料不匀及突加激励力振动。对布料不匀及卸料时突加激励力所产生的随机振动,可以采取动力减振器、自动平衡等两种措施进行解决。动力减振器能把振动能量转移到减振器上去,从而把整机和基础的振动大幅度降下来。但动力减振器不能从根本上消除振源,轴承上的周期性作用力并未减小。自动平衡是在转鼓上设置一平衡装置,征产生一与不平衡离心惯性力相等或相反的消振力之前,能迅速把获取的布料不匀或突加力产生的振动信号反馈到控制机构中去,从根本上消除振源。