中國古代,人們用繩索的一端系住陶罐,手握繩索的另一端,旋轉(zhuǎn)甩動(dòng)陶罐,產(chǎn)生離心力擠壓出陶罐中漿果的汁液,這就是離心分離原理的早期應(yīng)用。
工業(yè)離心機(jī)誕生于歐洲,比如19世紀(jì)中葉,先后出現(xiàn)紡織品脫水用的三足式離心機(jī),和制糖廠分離結(jié)晶砂糖用的上懸式離心機(jī)。這些早的離心機(jī)都是間歇操作和人工排渣的。
當(dāng)要進(jìn)行分離的固、液混合物從進(jìn)料口進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒內(nèi),在離心力的作用下,混合物通過濾網(wǎng)實(shí)現(xiàn)過濾,液體分離物經(jīng)過排液管排出,固體分離物留在轉(zhuǎn)筒內(nèi),待轉(zhuǎn)筒內(nèi)的固體分離物達(dá)到設(shè)備所規(guī)定的要求時(shí),停止進(jìn)料,對固體分離物進(jìn)行清洗,同時(shí)將洗滌液排出。清洗達(dá)到要求后,離心分離機(jī)進(jìn)行低速運(yùn)轉(zhuǎn),固體分離物排出裝置(刮刀)在交流伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下動(dòng)作,將固體分離物排出,完成一次工作過程。
衡量離心分離機(jī)分離性能的重要指標(biāo)是分離因數(shù)Fr。它表示被分離物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)所受的離心力與其重力的比值,分離因數(shù)越大,通常分離也越迅速,分離效果越好。工業(yè)用離心分離機(jī)的Fr為100~20000,超速管式分離機(jī)的Fr高達(dá)62000,分析用超速分離機(jī)的Fr達(dá)610000。決定離心分離機(jī)處理能力的另一因素是轉(zhuǎn)鼓的工作面積,工作面積大處理能力也大。
過濾離心機(jī)和沉降離心機(jī),主要依靠加大轉(zhuǎn)鼓直徑來擴(kuò)大轉(zhuǎn)鼓圓周上的工作面;分離機(jī)除轉(zhuǎn)鼓圓周壁外,還有附加工作面,如碟式分離機(jī)的碟片和室式分離機(jī)的內(nèi)筒,顯著增大了沉降工作面。懸浮液或乳濁液選擇離心分離機(jī)須根據(jù)懸浮液(或乳濁液)中固體顆粒的大小和濃度、固體與液體(或兩種液體)的密度差、液體粘度、濾渣(或沉渣)的特性以及分離的要求進(jìn)行綜合分析,滿足對濾渣(沉渣)含濕量和濾液(分離液)澄清度的要求,初步選擇采用哪一類離心分離機(jī)。