中國古代,人們用繩索的一端系住陶罐,手握繩索的另一端,旋轉甩動陶罐,產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用。
工業(yè)離心機誕生于歐洲,比如19世紀中葉,先后出現(xiàn)紡織品脫水用的三足式離心機,和制糖廠分離結晶砂糖用的上懸式離心機。這些早的離心機都是間歇操作和人工排渣的。
當要進行分離的固、液混合物從進料口進入高速旋轉的轉筒內,在離心力的作用下,混合物通過濾網(wǎng)實現(xiàn)過濾,液體分離物經過排液管排出,固體分離物留在轉筒內,待轉筒內的固體分離物達到設備所規(guī)定的要求時,停止進料,對固體分離物進行清洗,同時將洗滌液排出。清洗達到要求后,離心分離機進行低速運轉,固體分離物排出裝置(刮刀)在交流伺服電動機的驅動下動作,將固體分離物排出,完成一次工作過程。
衡量離心分離機分離性能的重要指標是分離因數(shù)Fr。它表示被分離物料在轉鼓內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)用離心分離機的Fr為100~20000,超速管式分離機的Fr高達62000,分析用超速分離機的Fr達610000。決定離心分離機處理能力的另一因素是轉鼓的工作面積,工作面積大處理能力也大。
過濾離心機和沉降離心機,主要依靠加大轉鼓直徑來擴大轉鼓圓周上的工作面;分離機除轉鼓圓周壁外,還有附加工作面,如碟式分離機的碟片和室式分離機的內筒,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。