第五章 分离机械与设备 第一节 离心分离原理及设备分类 以牛乳的重力沉降来加以说明： 牛乳主要部份：水分87.0%，乳固体13.0%，(中非脂乳固体 9.0%,脂肪4.0),还有少量的腺体细胞和杂质等。 脂肪球的直径约为100～10 000nm，比重0.93、脱脂乳的 比重为1.035，将新鲜乳静置放在普通沉降槽内，脂肪球将 徐徐上浮，数小时后，可分成三个较明显的组分，上层稀 奶油、中层脱脂乳、下层固体杂质。稀奶油的上浮速度可 用斯托克斯公式来表示： 9η 2 ( ) 2 h a gr p p v − = v ——上浮速度（沉降速度），cm/s； g ——重力加速度，cm/s2； r ——脂肪球的半径，cm； pa——脂肪球的密度（颗粒密度）,g/cm3； pb——脱脂乳的密度（分散介质的密度），g/cm3； η——脱脂乳的粒度（介质粘度），η=0.1ps
第五章 分离机械与设备 第一节 离心分离原理及设备分类 以牛乳的重力沉降来加以说明： 牛乳主要部份：水分87.0%，乳固体13.0%，(中非脂乳固体 9.0%,脂肪4.0),还有少量的腺体细胞和杂质等。 脂肪球的直径约为100～10 000nm，比重0.93、脱脂乳的 比重为1.035，将新鲜乳静置放在普通沉降槽内，脂肪球将 徐徐上浮，数小时后，可分成三个较明显的组分，上层稀 奶油、中层脱脂乳、下层固体杂质。稀奶油的上浮速度可 用斯托克斯公式来表示： 9η 2 ( ) 2 h a gr p p v − = v ——上浮速度（沉降速度），cm/s； g ——重力加速度，cm/s2； r ——脂肪球的半径，cm； pa——脂肪球的密度（颗粒密度）,g/cm3； pb——脱脂乳的密度（分散介质的密度），g/cm3； η——脱脂乳的粒度（介质粘度），η=0.1ps
第五章 分离机械与设备 第一节 离心分离原理及设备分类 9η 2 ( ) 2 h a gr p p v − = 脂肪球上浮速度与g、pa、pb、r、η有关，与脂肪球 半径的平方成正比，由于S=vt，沉降槽越深(路程s)，分 层所需的时间t越长。 重力沉降 离心沉降 重力沉降及离心沉 降都是利用物料内清液 和杂质的比重差来实现 分离的，不同的是所用 的分离力的形式不同， 前者是重力，后者是离 心力
第五章 分离机械与设备 第一节 离心分离原理及设备分类 9η 2 ( ) 2 h a gr p p v − = 脂肪球上浮速度与g、pa、pb、r、η有关，与脂肪球 半径的平方成正比，由于S=vt，沉降槽越深(路程s)，分 层所需的时间t越长。 重力沉降 离心沉降 重力沉降及离心沉 降都是利用物料内清液 和杂质的比重差来实现 分离的，不同的是所用 的分离力的形式不同， 前者是重力，后者是离 心力
第五章 分离机械与设备 第一节 离心分离原理及设备分类 以离心沉降的情况来说，因为有重力的数百倍到数万 倍的离心力的作用，其分离速度远比重力沉降大，分离 的效果也高得多。 分离因数是用来表示离心机分离性能的主要指标， 其定义是物料所受的离心力与重力之比值，也等于离心 加速度与重力加速度之比值： g R 2 α = ω α——分离因数； ω——转鼓回转角速度； R——转鼓半径，cm； g——重力加速度，cm/s2。 增大转鼓半径、增加转速，有 利于提高分离因数，尤其是增大 转速，但从设备强度因素方面考 虑，两者的增加都有限度
第五章 分离机械与设备 第一节 离心分离原理及设备分类 以离心沉降的情况来说，因为有重力的数百倍到数万 倍的离心力的作用，其分离速度远比重力沉降大，分离 的效果也高得多。 分离因数是用来表示离心机分离性能的主要指标， 其定义是物料所受的离心力与重力之比值，也等于离心 加速度与重力加速度之比值： g R 2 α = ω α——分离因数； ω——转鼓回转角速度； R——转鼓半径，cm； g——重力加速度，cm/s2。 增大转鼓半径、增加转速，有 利于提高分离因数，尤其是增大 转速，但从设备强度因素方面考 虑，两者的增加都有限度
第五章 分离机械与设备 第一节 离心分离原理及设备分类 离心机转速很高，分离因数可高达3000以上，对于在重力 场中极为稳定的悬浮液和乳浊液的分离尤其适用,分离因数 的选取取决于被分离的物料性质和要求。 对悬浮液、乳浊液（及气溶胶）分离操作的目的。 （1）生产的产品 从淀粉乳浆中制取淀粉；制取奶油和脱脂奶；将 晶体与母液分离，制取纯净晶体食品等； （2）提高制品纯度 如牛奶净化除去微粒固体等； （3）回收有价值的物质 如从含微粒固体的气溶胶中分离出奶粉； （4）安全生产 分离生产中产生的酸雾、烟等有害物质，保证人身 和设备的安全； （5）分离浓缩 如反渗透法利用于牛乳、乳浆、饮料、咖啡、啤 酒、蛋白质等的浓缩
第五章 分离机械与设备 第一节 离心分离原理及设备分类 离心机转速很高，分离因数可高达3000以上，对于在重力 场中极为稳定的悬浮液和乳浊液的分离尤其适用,分离因数 的选取取决于被分离的物料性质和要求。 对悬浮液、乳浊液（及气溶胶）分离操作的目的。 （1）生产的产品 从淀粉乳浆中制取淀粉；制取奶油和脱脂奶；将 晶体与母液分离，制取纯净晶体食品等； （2）提高制品纯度 如牛奶净化除去微粒固体等； （3）回收有价值的物质 如从含微粒固体的气溶胶中分离出奶粉； （4）安全生产 分离生产中产生的酸雾、烟等有害物质，保证人身 和设备的安全； （5）分离浓缩 如反渗透法利用于牛乳、乳浆、饮料、咖啡、啤 酒、蛋白质等的浓缩
第五章 分离机械与设备 第一节 离心分离原理及设备分类 （二）离心机分类 1．按离心机的离心分离因数大小来分类 （1）常速离心机 α<3 000，主要用于分离颗粒不大的悬浮液和物料 的脱水。 （2）高速离心机 3 000<α<50 000，主要用于分离乳状和细粒悬 浮液。 （3）超高速离心机 α>50 000，主要用于分离相不易分离的超微细 粒的悬浮系统和高分子的胶体悬浮液。 2．按操作原理的不同分类 （1）过滤式离心机 这是鼓壁上有孔，借离心力实现过滤分离的离心 机。 （2）沉降式离心机 这是一种鼓壁上无孔，借离心力实现沉降分离的离 心机。 （3）分离式离心机 这是一种鼓壁上无孔，具有极大的转速，一般在4 000r/min以上，分离因数在3 000以上的离心机
第五章 分离机械与设备 第一节 离心分离原理及设备分类 （二）离心机分类 1．按离心机的离心分离因数大小来分类 （1）常速离心机 α<3 000，主要用于分离颗粒不大的悬浮液和物料 的脱水。 （2）高速离心机 3 000<α<50 000，主要用于分离乳状和细粒悬 浮液。 （3）超高速离心机 α>50 000，主要用于分离相不易分离的超微细 粒的悬浮系统和高分子的胶体悬浮液。 2．按操作原理的不同分类 （1）过滤式离心机 这是鼓壁上有孔，借离心力实现过滤分离的离心 机。 （2）沉降式离心机 这是一种鼓壁上无孔，借离心力实现沉降分离的离 心机。 （3）分离式离心机 这是一种鼓壁上无孔，具有极大的转速，一般在4 000r/min以上，分离因数在3 000以上的离心机