由于卸渣機構(gòu)的改進,20世紀30年代出現(xiàn)了連續(xù)操作的離心機,間歇操作離心機也因?qū)崿F(xiàn)了自動控制而得到發(fā)展。
1879年,瑞典的拉瓦爾發(fā)明臺從牛奶中分離奶油的分離機,它的轉(zhuǎn)鼓僅是一個空心的圓筒。后來轉(zhuǎn)鼓內(nèi)增加了軸向疊置的圓錐形碟片,使分離效果顯著改善,并增大了處理能力,這一技術(shù)進展導(dǎo)致碟式分離機迅速發(fā)展。離心分離機的轉(zhuǎn)速則逐漸由低速向高速發(fā)展,轉(zhuǎn)鼓直徑也逐漸增大,改善了分離效果,提高了處理能力。
離心分離機有一個繞本身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒,稱為轉(zhuǎn)鼓,通常由電動機驅(qū)動。懸浮液(或乳濁液)加入轉(zhuǎn)鼓后,被迅速帶動與轉(zhuǎn)鼓同速旋轉(zhuǎn),在離心力作用下各組分分離,并分別排出。通常,轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速越高,分離效果也越好。
離心分離機的作用原理有離心過濾和離心沉降兩種。①離心過濾:懸浮液在離心力場下產(chǎn)生的離心壓力,作用在過濾介質(zhì)(濾網(wǎng)或濾布)上,使液體通過過濾介質(zhì)成為濾液;而固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面,形成濾渣,從而實現(xiàn)液-固分離。過濾型轉(zhuǎn)鼓圓周壁上有孔,在內(nèi)壁襯以過濾介質(zhì)。②離心沉降:利用懸浮液(或乳濁液)密度不同的各組分在離心力場中迅速沉降分層的原理,實現(xiàn)液-固(或液-液)分離。沉降型轉(zhuǎn)鼓圓周壁無孔。圖3為4種典型的沉降型轉(zhuǎn)鼓。懸浮液(或乳濁液)加入轉(zhuǎn)鼓后,固體顆粒(或密度較大的液體)向轉(zhuǎn)鼓壁沉降,形成沉渣(或重分離液)。密度較小的液體向轉(zhuǎn)鼓中心方向聚集,流至溢流口排出,成為分離液(或輕分離液)。轉(zhuǎn)鼓均為間歇排渣,適用于含固體顆粒粒度較小、濃度較低的懸浮液或乳濁液分離;圖3b的轉(zhuǎn)鼓用螺旋連續(xù)排渣,可分離固體顆
離心分離機
離心分離機
粒濃度較高的懸浮液。在具有多層圓錐形碟片的轉(zhuǎn)鼓中,液體被碟片分成若干薄層,縮短了沉降分離的距離,使分離加快,改善了分離效果。
隔離振動。采用了空鼓失衡的排除措施后,振動已減小,但卸料時的靜態(tài)作用力是無法用上述辦法來消除的。而采取有效的隔振措施可以達到減小過基礎(chǔ)傳遞出的振的目的。隔振器是中小型旋轉(zhuǎn)分離機械在設(shè)備安裝及減振時經(jīng)常采用的一種技術(shù)手段,一般分為主動隔振和被動隔振兩種。按隔振理論,可把機器當作理想質(zhì)量體,隔振器由無質(zhì)量彈簧和理想粘性阻器并連而成,基礎(chǔ)剛性的。要產(chǎn)生隔振效果,只需要激勵頻率大于2倍的固有頻率即可。由于假設(shè)與實際情況還有較大距離,激振頻率越高其間差異亦越大,而且單級隔振很難得到20db以上的減振,即使再小的阻尼,隔效果也是只能停留在一定的范圍內(nèi)。因此,可以采用抗分析法進行隔振研究。
減緩布料不勻及突加激勵力振動。對布料不勻及卸料時突加激勵力所產(chǎn)生的隨機振動,可以采取動力減振器、自動平衡等兩種措施進行解決。動力減振器能把振動能量轉(zhuǎn)移到減振器上去,從而把整機和基礎(chǔ)的振動大幅度降下來。但動力減振器不能從根本上消除振源,軸承上的周期性作用力并未減小。自動平衡是在轉(zhuǎn)鼓上設(shè)置一平衡裝置,征產(chǎn)生一與不平衡離心慣性力相等或相反的消振力之前,能迅速把獲取的布料不勻或突加力產(chǎn)生的振動信號反饋到控制機構(gòu)中去,從根本上消除振源。