離心分離機(jī)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(shí)現(xiàn)液-固分離;離心沉降是利用懸浮液(或乳濁液)密度不同的各組分在離心力場中迅速沉降分層的原理,實(shí)現(xiàn)液-固(或液-液)分離。
離心機(jī)有一個(gè)繞本身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒,稱為轉(zhuǎn)鼓,通常由電動機(jī)驅(qū)動。懸浮液(或乳濁液)加入轉(zhuǎn)鼓后,被迅速帶動與轉(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,分離效果也越好。
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,以及分離的要求等進(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)。然后按處理量和對操作的自動化要求,確定離心機(jī)的類型和規(guī)格,后經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證。
“喘振”
制冷離心式機(jī)組的離心機(jī)常發(fā)生“喘振”現(xiàn)象。
制冷離心壓縮機(jī)原理是將大分子量的制冷劑通過高速運(yùn)動將其積壓到小的空間進(jìn)行壓縮,然后通過降溫進(jìn)行冷凝。
離心式冷水機(jī)組能量調(diào)節(jié)方式是靠調(diào)節(jié)高速轉(zhuǎn)動的導(dǎo)片角度來調(diào)節(jié)壓縮比
當(dāng)供冷量下降的時(shí)候,導(dǎo)片做的功降低,壓縮出去的氣體壓力和吸入壓縮機(jī)的氣體壓力相近,導(dǎo)致氣體回流產(chǎn)生機(jī)械的強(qiáng)迫震動。(也稱“喘振”)喘振會造成機(jī)械部件的損壞。
實(shí)驗(yàn)室常用的是電動離心機(jī)電動離心機(jī)轉(zhuǎn)動速度快,要注意安全,特別要防止在離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間,因不平衡或試管墊老化,而使離心機(jī)邊工作邊移動,以致從實(shí)驗(yàn)臺上掉下來,或因蓋子未蓋,離心管因振動而破裂后,玻璃碎片旋轉(zhuǎn)飛出,造成事故。因此使用離心機(jī)時(shí),注意以下操作。
(1)離心機(jī)套管底部要墊棉花或試管墊。
(2)電動離心機(jī)如有噪音或機(jī)身振動時(shí),應(yīng)立即切斷電源,即時(shí)排除故障。
(3)離心管對稱放入套管中,防止機(jī)身振動,若只有一支樣品管另外一支要用等質(zhì)量的水代替。
(4)啟動離心機(jī)時(shí),應(yīng)蓋上離心機(jī)頂蓋后,方可慢慢啟動。
(5)分離結(jié)束后,先關(guān)閉離心機(jī),在離心機(jī)停止轉(zhuǎn)動后,方可打開離心機(jī)蓋,取出樣品,不可用外力強(qiáng)制其停止運(yùn)動。
(6)離心時(shí)間一般1~2分鐘,在此期間,實(shí)驗(yàn)者不得離開去做別的事。
操作方法
1、使用各種離心機(jī)時(shí),事先在天平上精密地平衡離心管和其內(nèi)容物,平衡時(shí)重量之差不得超過各個(gè)離心機(jī)說明書上所規(guī)定的范圍,每個(gè)離心機(jī)不同的轉(zhuǎn)頭有各自的允許差值,轉(zhuǎn)頭中不能裝載單數(shù)的管子,當(dāng)轉(zhuǎn)頭只是部分裝載時(shí),管子互相對稱地放在轉(zhuǎn)頭中,以便使負(fù)載均勻地分布在轉(zhuǎn)頭的周圍。
2、若要在低于室溫的溫度下離心時(shí)。轉(zhuǎn)頭在使用前應(yīng)放置在冰箱或置于離心機(jī)的轉(zhuǎn)頭室內(nèi)預(yù)冷。
3、離心過程中不得隨意離開,應(yīng)隨時(shí)觀察離心機(jī)上的儀表是否正常工作,如有異常的聲音應(yīng)立即停機(jī)檢查,及時(shí)排除故障。
4、每個(gè)轉(zhuǎn)頭各有其高允許轉(zhuǎn)速和使用累積,使用轉(zhuǎn)頭時(shí)要查閱說明書,不得過速使用。每一轉(zhuǎn)頭都要有一份使用檔案,記錄累積的使用時(shí)間,若超過了該轉(zhuǎn)頭的高使用,則須按規(guī)定降速使用。
5、裝載溶液時(shí),要根據(jù)各種離心機(jī)的具體操作說明進(jìn)行,根據(jù)待離心液體的性質(zhì)及體積選用適合的離心管,有的離心管無蓋,液體不得裝得過多,以防離心時(shí)甩出,造成轉(zhuǎn)頭不平衡、生銹或被腐蝕,而制備性超速離心機(jī)的離心管,則常常要求將液體裝滿,以免離心時(shí)塑料離心管的上部凹陷變形。每次使用后,仔細(xì)檢查轉(zhuǎn)頭,及時(shí)清洗、擦干,轉(zhuǎn)頭是離心機(jī)中須保護(hù)的部件,搬動時(shí)要小心,不能碰撞,避免造成傷痕,轉(zhuǎn)頭長時(shí)間不用時(shí),要涂上一層上光臘保護(hù),嚴(yán)禁使用顯著變形、損傷或老化的離心管。
調(diào)試注意問題根據(jù)離心機(jī)負(fù)載特性,在調(diào)試時(shí)應(yīng)注意:
(1) 離心機(jī)負(fù)載起動轉(zhuǎn)矩要求較高,可能出現(xiàn)起動困難的情況,這時(shí)可適當(dāng)提升變頻器的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償值,SAJ-8000-G系列F009設(shè)定參數(shù)為3,但起動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償不可太大,否則可能出現(xiàn)過流(故障代碼為O.C.)、過載(故障代碼為O.L.)等報(bào)警,若在加速中出現(xiàn)過流報(bào)警應(yīng)適當(dāng)延長加速時(shí)間;
(2) 離心機(jī)慣性大,若要變頻器按減速時(shí)間停車,加裝制動單元,其制動電阻的選擇變頻器說明手冊上都有,可根據(jù)操作手冊選擇,正常工作時(shí)制動電阻會因消耗能量而發(fā)熱,可適當(dāng)放大電阻的功率和制動動作時(shí)間。
(3) 一般離心機(jī)安裝在操作現(xiàn)場,多臺變頻器集中置于控制室內(nèi),如果現(xiàn)場與離心機(jī)距離超過變頻器的允許范圍應(yīng)采相應(yīng)的處理措施,如合理分布主回路線與控制線、加裝輸出電抗器或?yàn)V波器,以防變頻器輸出電壓的衰減,或考慮加大變頻器的容量。
正確安裝
(1)電源電壓:電壓波動要符合+10%以內(nèi)的國家標(biāo)準(zhǔn),否則一些廠家的離心機(jī)是不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果電壓波動在此以上,建議用穩(wěn)壓器,以供符合此電網(wǎng)。
(2)地線要牢:房間的電源的布線要符合要求。我國是三相四線制。三相是工業(yè)電中的三相,使用三相電時(shí)零線與地線分開,更重要的是不管是三相工業(yè)電也好,一般的單相電也好,地線應(yīng)可靠,以免漏電,地線不能接在暖氣管、自來水管上。
(3)地面要平整、牢固:對大型離心機(jī)而言,在安裝地點(diǎn)搬動地板要牢固,離心機(jī)的轉(zhuǎn)子正常工作,不陷凹進(jìn)去,安裝固定處地面應(yīng)平整且牢固。
(4)找好水平:找較準(zhǔn)確的小型水平尺,離心機(jī)蓋子打開,在主軸上找水平,通過調(diào)整4個(gè)腳輪旁邊的調(diào)整螺栓的擰動來找好水平,注意其中1腳不能落空。
實(shí)驗(yàn)用離心機(jī)可進(jìn)行液體澄清和固體顆粒富集,或液-液分離,這類分離機(jī)有常壓、真空、冷凍條件下操 作的不同結(jié)構(gòu)型式。主要型號有臺式醫(yī)用高速離心機(jī)、實(shí)驗(yàn)室低速離心機(jī)、大容量冷凍離心機(jī),一般都用在醫(yī)院或者學(xué)校的實(shí)驗(yàn)提取中,也叫做電動離心機(jī),離心機(jī) 的工作原理基本相同,不過這種離心機(jī)的轉(zhuǎn)速普遍在3000轉(zhuǎn)以上,比工業(yè)離心機(jī)的轉(zhuǎn)速要高的多。