離心機的發(fā)展歷程及未來趨勢

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)甩動陶罐，產(chǎn)生離心力擠壓出陶罐中蜜蜂，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(jié)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。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。工業(yè)用離心機按結(jié)構(gòu)和分離要求，可分為過濾離心機、沉降離心機和分離機三類。

離心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。懸浮液加入轉(zhuǎn)鼓后，被帶動與轉(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。離心過濾是使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)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，從而實現(xiàn)液-固分離;離心沉降是利用懸浮液密度不同的各組分在離心力場中沉降分層的原理，實現(xiàn)液-固(或液-液)分離。

還有一類實驗分析用的分離機，可進行液體澄清和固體顆粒富集，或液-液分離，這類分離機有常壓、真空、冷凍條件下操作的不同結(jié)構(gòu)型式。

過濾離心機和沉降離心機，主要依靠轉(zhuǎn)鼓直徑來擴大轉(zhuǎn)鼓圓周上的工作面;分離機除轉(zhuǎn)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(nèi)筒，沉降工作面。

此外，懸浮液中固體顆粒越細則分離越困難，濾液或分離液中帶走的細顆粒會增加，在這種情況下，離心分離機需要有較高的分離因數(shù)才能地分離;懸浮液中液體粘度大時，分離速度減慢;懸浮液各組分的密度差大，對離心沉降，而懸浮液離心過濾則不要求各組分有密度差。

選擇離心分離機須根據(jù)懸浮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，以及分離的要求等進行綜合分析，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。然后按處理量和對操作的自動化要求，離心機的類型和規(guī)格，經(jīng)實際試驗驗證。

通常，對于含有粒度大于0.01毫米顆粒的懸浮液，可選用過濾離心機;對于懸浮液中顆粒細小或可壓縮變形的，則宜選用沉降離心機;對于懸浮液含固體量低、顆粒微小和對液體澄清度要求高時，應選用分離機。

《《《《《鉆井液離心機出現(xiàn)的故障及排除方法《《《《《

離心分離機未來的發(fā)展趨勢將是強化分離性能、發(fā)展大型的離心分離機、改進卸渣機構(gòu)、增加和組合轉(zhuǎn)鼓離心機、加強分離理論研究和研究離心分離過程化控制等。

強化分離性能包括轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速;在離心分離過程中增加新的推動力;快推渣速度;轉(zhuǎn)鼓長度使離心沉降分離的時間等。發(fā)展大型的離心分離機，主要是轉(zhuǎn)鼓直徑和采用雙面轉(zhuǎn)鼓處理能力使處理單位體積物料的設備投資、能耗和維修費。理論研究方面，主要研究轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體流動狀況和濾渣形成機理，研究分離度和處理能力的計算方法。