由挤压与离心分离薄膜液体和毛细管液体所组成的过程称作 离心挤压,例如硫酸铵的离心分离过程。只迸行排除薄膜液体和 毛细管液体的过程劂称作离心干燥。在此情况,除薄膜液体和毛 细管液体被排除外,液体也会因蒸气被流经转鼓壁的空气流带走 而蒸发。 通常将乳浊液的离心分离称为乳浊液分离,其日的在于分离 乳浊液或者将其浓缩。这一过程是在无孔转鼓中进行的.柑当于 在重力场中澄清乳浊液。从润滑油中将水分分离掉就是这种过程 的个典型实例 上述离心分离过程的分类,可通过图1-1进行演示。 (c) (a) 图1-1离心分离过程分类示意 A-无孔转鼓的离心分离(a)澄洁;(b)和(c)离心沉降《沉降和压实沉) B有孔转鼓的离心分离(离心过滤)(a)形成滤漬;(b)压实滤渣 (c)排除薄膜液体和毛细管液体 与其他工艺过程的分类一样,离心分离过程也可以分为问歇 式、连续式和沘合式三种 对于间歇式,其各个阶段或工序是在…台设备或机器上,但 在不同时间屮实现的。间歇离心分离时,从装料到卸料的时间间 隔中,液相不断地从旋转着的转鼓屮排出。间歇过程的某些参数 (例如过滤速度、废液的固相浓度等)随时在变化
采用卧式刮刀卸料离心机 油压活裹 置r (图1-2)分离浓编过的悬浮液, 滤浆 就是一个典型的间歇式离心分离 刮刀 过程。在缓慢旋转时,将物料装 入离心机转鼓,然后使转鼓的转 速达到最大值。当转鼓作等速旋 滤饼 转时,实现离心分离和洗涤产品。 最后,制动转鼓,利用刮刀或刮 日 板将滤渣从鼓壁上刮下。然后再 滤液 重新重复这一生产循环。 图1-2卧式刮刀卸料离心机 对于连续式,其特点是所有 各阶段同时进行,状态稳定和连 续地卸出最终产品。在理想情况下,由于物料在转鼓任何一点或 任何截面上状态都是稳定的,所以在过程进行的全部时间里有关 参数或物理量始终保持不变,此时转鼓的转速是恒定不变的。离 心机连续和断续地卸出由分离所得的产品,而且其生产能力和过 程速度一直保持不变。例如,用螺旋卸料沉降离心机处理悬浮 液,用碟片式分离机和管式高速离心机分离乳浊液就都是这种连 续离心分离过程的典型代表。 用间歇地从周边将聚集于转鼓的沉渣卸出的碟式分离机连续 澄清液体,可视为混合离心分离过程的例子。还可以将采用管式 高速离心机澄清液体看作是混合离心分离过程,它在很长时间中 连续地澄清液体而在间歇停车时卸出沉渣。 1-2离心机的分类及应用 按传统的分类方法,可将离心机分为过滤式和沉降式两大 类,这两类又可按其出料方式或结构特征分为不同类型,如表 1-1和表1-2所示
表1-1过滤式离心机类型 型式 利刀卸料 活騫推料螺旋离心力振动 立式卧式|单级多级卸料卸料卸料 分级 适 浓缩 清 用彬水 范滤并洗涤 XXO△OXX △ 围结鼎破碎 固-液分离 固-液-液分离X 分离囚数<100<1500<700<100<100<x00<100 砂糖、石裔尿尿硫铵、葡萄煤粉 葡萄糖脱水、淀素、食素、食芒硝、食糖、砂糖分离 分离、一粉分离、盐、硫盐、硫盐、尿素分离 主要用途般化学、一般化铵等的铵等的的脱水 硫化 食品「学、食品脱水脱水 铁、石膏 业脱水T业脱 洗糖 脱水 分离水分离 的脱水 表1-2沉降式离心机类型 型式 碟式 蜾旋卸料 管式撤液式 用途 人T排漬活塞排渣喷嘴排濆」 圆锥形圆柱形 分级 △ 浓缩 △ △ 川.澄。清 △ 水 △ 范[滤并洗涤 周/s品做碎 匚液二液分离」( △△OXXXOO 固-液液分离△ 分离因数6-:800m-80-80<15000<1000×4000400 动植物油的精菌体动植淀粉合成下水 制,旷物油的精分离,淀物油、矿乳精制,树脂脱污泥脱 主要用途制.奶油分离 粉乳浓「物油的废弃物水,煤水,废水 缩 精制果分离粉分离污泥脱 汁澄清 水 注:○:最适用△:可适用X:不适用
除表1-2所列的沉降离心机外,旋液分离器也属离心沉降的 种装置,近年来它已广泛应用于化工、冶金、医药及食品等工 业领域,而且结构简单、价格便宜,本书将在第六章作简要介绍。 离心机所产生的离心力场的加速度a2r很能代表离心机的 特点,但在实践中便于探讨的却不是这个值,而是它与重力加速 度g的无因次比 F cr/g 即所谓离心机的分离因数。 加大角速度a(被迫缩小转鼓半径r时)在实践中可以取得 分离因数的最大值。当然,ω和r取决于离心机的结构特性。增 大分离因数就必然会对与强度条件和稳定性条件等有密切关联的 结构提出特殊要求。 在工程上常习惯于用诺模图(图1-3)来计算分离因数F;。 图中D表示转鼓直径,单位取米;n表示转速,单位为每分钟 转数;n=m/30表示环向速度,单位取米/秒。例如,若匚知 转鼓直径D=800mm,转速n=1100min-,则从附1~3立即可 查找得此离心机的分离因数F≈540,环向线速度t≈46m/s,故 使用起来非常方便 由于分离因数F的大小常常决定着离心机的结构特点,故 按此也可有条件地将离心机分成两类:常速离心机(F,<300)和 高速离心机(F>3500) 在所有固液分离设备中,连续操作的离心机堪称最佳技术和 最经济的选择。因为它们可以从大量物料中脱去水分,使最终的 湿含量尽量降低,且只需要较小的占地空间、能源和时间。选择 合适的离心机可以显著地降低干燥费用,甚至于不通过干燥就能 达到或超过用户所要求的湿含量。 本书在下文所介绍和讨论的各种离心机,可为读者正确选型 提供合理化建议,以期获得最大的社会效益和经济效益
5000 3000 2000 100 200 150 100 i 0.1015020304050.60.81.01.5202. D=[m] 图1-3计算分离因数F的诺模图 (1)过滤式螺旋卸料离心机 在所有的连续操作离心机中,用途最广泛的莫过于过滤式螺 旋卸料离心机(Wom/ Screen Centrifuge)。在这种离心机内,截留 在筛网上的物料,在转鼓的倾斜角和其有很小差转速的螺旋作用