离心沉降设123.doc

离心沉降设备摘要：离心技术是最常用的技术之一,主要利用离心机转头转动时产生的强大离心力场,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开,对物质进行沉淀、分离、纯化、浓缩等处理，实现这种过程的设备是离心沉降设备，在制药过程中多用于溶液的澄清，也用于替代过滤操作。Abstract：Centrifugal technology is most common of technology one, main using centrifugal machine turn rotation Shi produced of powerful centrifugal force field, speed up liquid in the particles of settlement speed, to samples in the different settlement coefficient and buoyancy density of material Min left, on material for precipitation, and separation, and purification, and concentrated, processing, implementation this process of device is centrifugal settlement device, in pharmaceutical process in the more for solution of clarified, also for alternative filter operation.关键词： 离心沉降 转鼓 倾析器 发展正文：1.离心沉降设备的发展历程中国古代，人们用绳索的一端系住陶罐，手握绳索的另一端，旋转甩动陶罐，产生离心力挤压出陶罐中蜂蜜，这就是离心分离原理的早期应用。工业离心机诞生于欧洲，比如19世纪中叶，先后出现纺织品脱水用的三足式离心机，和制糖厂分离结晶砂糖用的上悬式离心机。这些最早的离心机都是间歇操作和人工排渣的。 由于卸渣机构的改进，20世纪30年代出现了连续操作的离心机，间歇操作离心机也因实现了自动控制而得到发展。工业用离心机按结构和分离要求，可分为过滤离心机、沉降离心机和分离离心机三类。离心机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒，称为转鼓，通常由电动机驱动。悬浮液(或乳浊液)加入转鼓后，被迅速带动与转鼓同速旋转，在离心力作用下各组分分离，并分别排出。通常，转鼓转速越高，分离效果也越好。沉降离心机和过滤离心机是固液分离的重要设备, 用途异常广泛, 发展快、品种多, 国内外的厂家都相当多。除转鼓和螺旋结构外, 离心机在机械传动、检测、指示、自动控制以及密封等方面, 都有许多工作可做。2.离心沉降设备的基本原理离心机是利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油)；它也可用于排除湿固体中的液体，例如用洗衣机甩干湿衣服；特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物；利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。 离心机大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等部门。3.离心机的分类3.1管式离心机3.1.1原理电动机带动一个管式转鼓高速旋转，转鼓侧面没有孔，悬浮液从转鼓底部位置进入，在离心力的作用下，密度较大的固体迅速沉降在转鼓内侧形成固体层，澄清的液体在转鼓中轴位置，向上从澄清液出口引出，实现固液分离。3.1.1优点：结构简单；转鼓直径小，在电动机的带动下可达到很高的转速，可沉降非常细小的固体颗粒。3.1.2缺点分离出来的液体需要手工移出；如果悬浮液中有泡沫，大量气泡会占据转鼓中心位置，澄清液难以引出，影响分离效果。 3.1.3应用：管式离心机适用于固体含量较少的悬浮澄清液。 3.1.4注意事项3.1.4.1若离心机使用时间较长，应2h加一次润滑油。 3.1.4.2分离药液的温度不得大于115。 3.1.4 .3不要对离心机上任何部件施用管搬手。 3.1.4.4不要将零部件从一个转鼓上换到另一个转鼓上。3.1.4.5断电后，不准用手抱转刹车，更不准在大皮带轮上施力刹车。3.2套管式离心机3.2.1原理上下两套圆筒交错套装形成转鼓。转鼓表面没有孔道，在他们之间形成上下折返的通道。转轴带动转鼓高速旋转，悬浮液从上部中间位置进入，然后向下，沿转鼓之间形成的返通道流动，在离心力的作用下，悬浮液中的固体迅速沉降在各个转筒表面，液体沿折返通道最终到达澄清液出口，这时液体中已基本没有固体，从澄清液出口引出。3.2.2优点结构紧凑，占据空间少；固体颗粒能够分级沉淀，即大颗粒在靠近中心位置的转鼓内沉淀，小颗粒在外侧转鼓沉淀。3.2.3缺点固体需要停机清除，甚至拆开机器清除。3.2.4应用管式离心机适用于固体含量较少的悬浮澄清液。3.3无孔筐式离心机3.3.1原理外壳里面有一个无孔转鼓在电机带动下高速旋转，悬浮液从上部加到转鼓下不，在离心力作用下固体向旋转向转鼓内表面运动形成固体沉降层，液体向上运动，绕过转鼓上口进入到外壳与抓股形成的空间内，最后从澄清液出口引出。由于转鼓上部的孔径大于下部孔径，转鼓内液面在转鼓下部孔径之外，因此，液体只从转鼓上部溢出。一段时间后，固体沉降层积累到一定的厚度，开始固体卸料。3.3.1优点可在不停机的情况下进行半自动卸料；能处理固体含量较高的悬浮液。3.3.2缺点在刮下固体时，需将转鼓内残液吸出，由于无法将固体沉降层表面液体完全吸干，卸下的固体湿含量较高。3.3.3应用适用于固体含稍高的悬浮液澄清。3.3.4固体卸料有两种方式3.3.4.1停机进行人工卸料，过程与上述离心机人工卸料相同。3.3.4.1不停机卸料，其过程是先停止进料，然后，吸出转鼓内的残留液体，再用刮刀将所剩固体层刮下，在重力的作用下，刮下的固体从下部出口卸出，再接着进料，开始下一轮循环。3.4碟片式离心机3.4.1原理：一系列碗状碟片倒扣在中空的转轴上，在每个碟片的同样的位置有孔和隔离条。碟片上的孔可使液体穿过碟片上下运动，隔离条使碟片之间留有空隙，使液体能沿碟片表面向外或向里运动。外壳将碟片压紧在转轴上，形成转鼓。悬浮液从转轴中间进入，到转鼓底部后向两边分散进入碟片区，悬浮液在碟片的带动下高速旋转，密度较大的固体被甩到排渣口附近，澄清的液体聚集在转轴周围，向上经澄清液出口排出。排渣口附近有阀门定时打开，排除固体，实现固液分离，得到澄清的液体。3.4.1优点转股转速高，可达50007000r/min，因此，固液分离比较干净，可得到澄清度很高的液体；自动排渣，连续操作，不用中间停机除渣。3.4.2缺点自动排渣时难免液体随固体一起排出，造成一些损失。3.4.3应用 对澄清度要求较高的悬浮液澄清以及固体含量不高的悬浮液澄清过程。3.5倾析器（全称螺旋卸料沉降离心机）3.5.1原理它的主要部件是转鼓和内螺旋推进器。转鼓一边为锥状，另一边为圆筒形，内螺旋推进器安装在转鼓内部，其外沿紧贴转鼓内壁，中间有一个为出料口，外形与转鼓类似。转鼓和内螺旋推进器通过转轴连接到差速控制器上，电机通过差速控制器带动转鼓和内螺旋推进器同时转动，但是，由于差速控制器的作用，内螺旋推进器的转动速度稍高于转鼓的转速，这样，在转鼓和内螺旋推进器之间成速度差。真是这个速度差使内螺旋推进器能够推掉转鼓内的固体向“左端”（固体出料口）运动。工作时，转鼓和内螺旋推进器高速旋送转（内螺旋推进器稍快），悬浮液从中轴处进入内螺旋推进器，向里至螺旋推进器出料口，然后进入转鼓内。悬浮液在转鼓和推进器的带动下高速旋转，其中密度大的固体被甩向转鼓内壁，澄清的液体则集中在推进器中轴附近。推进器和转鼓之间的转速差推动固体向“左”至固体出料口被甩出，澄清的液体则向右至液体出料口引出。由于“左”端固体出料口“高”于转鼓内液“面”，液体无法从固体出料口出来，而“右”端液体出料口靠近转轴，挡住固体随液体流出。从而实现固液分离。3.5.1优点可分离固体含量很高的悬浮液，能代替过滤操作；正真实现连续生产，连续进料、出料；处理量大，每小时可处理200m的悬浮液；产生的离心力可达重力的1000倍，因此，分离出的固体较干；适应性强能进行很多种类固液混合物分离。3.5.2缺点由于结构比较复杂，倾析器比一般离心机贵。3.5.3倾析器的几个变种3.5.3.1三相倾析器：可进行固-重液-轻液三相分离3.5.3.2分类倾析器：能将两种固体和一种液体分开3.5.3.3沉积倾析器：可将类似胶体的粘稠悬浮液澄清。3.5.4常用设备举例Z53 - 4/ 445 型沉降式卧螺离心机在高悬浮物水处理工程中的应用3.5.4.1性能特点3.5.4.1.1安全可靠性高Z53 - 4/ 445 沉降式卧螺离心机分离系统还包括加药系统和进料系统,整个系统均采用自动控制和连锁保护。运行过程中任何动设备出现超压、超温、超速或加药系统出现缺药、水压低等情况时都会出现报警提示操作人员或自动停车,有效的防止了离心机以及其他配套系统的运转安全性与可靠性, 保证了设备的长周期运行率。另外其转动部分采用全密闭型,防止了系统对操作人员的伤害。3.5.4.2.2 操作方便,降低了操作人员的劳动强度Z53 - 4/ 445 沉降式卧螺离心机自控程度高,开机、调节、停机、等日常操作均集中在同一控制面板上。操作人员只需在控制室按几个按键即可完成操作,降低了操作人员的劳动度,同时也可降低人力成本。由于操作和控制与设备运行现场分离,同时由于设备密封性能好,噪音低、污染小,也改善了员工的操作条件。3.5.4.2.3采用新型的SIMP DRIVE ? 独立驱动系统,简化了保养和维修过程Z53 - 4/ 445 型沉降式卧螺离心机采用新型的SIMP DRIVE ? 独立驱动系统,转鼓和螺旋分别由两台独立的变频电机来驱动,转筒和螺旋用齿轮箱连接,这种齿轮箱不仅能承受高扭矩,且可以使差速达到更加精确的程度,从而最大限度的降低甚至消除启动电流峰值。这种转鼓和螺旋分别独立启动,在开机时首先启动螺旋,这样可以排除上次运行中可能留下的地残余泥渣从而避免了转筒启动时可能发生的由于残留物分布不均匀而造成的启动震动大的情况,同时,在停机时首先将转筒速度降低,然后由螺旋继续将残余泥渣排出机外。还可在机器出现堵塞时单独启动螺旋,在低速的情况下排出停留在机内的残余泥渣,从而大大简化了保养和维修的过程。3.5.4.2工艺流程3.5.4.2.3噪声治理原则与途径建筑施工的噪声,如前述具有数量多,噪声高、生产现场有固定的工地和周期性移动的特征,因而其噪声治理难度大。控制城市建筑施工噪声是一个涉及许多方面授综合性问题,其中的重要措施之一是对声源进行控制,研制低噪声的建筑施工机械。为了减少建筑施工噪声对四周的干扰,应该估算出各种建筑机械的干扰半径,例如对混合区白天的区域环境噪声限值为60 dB (A) ,为此计算设备噪声传到受声点的距离,作为其干扰半径、记作r60各种施工机械对应不同噪声限值标准的干扰半径,然后按照施工现场情况,对一些强声源如混凝土搅拌机、木工机床、运输车辆的行驶路线做出合理规划,使其噪声对四周敏感的如学校、居民住宅等的干扰减小到最低程度3 ,4 ,5 。建筑施工中的高噪声作业,根据规定限制作业时间或禁止夜间进行。为此可以根据工程进展情况,将高噪声作业安排在白天进行,从而避免噪声对周围的干扰。关于噪声控制途径,可采取声源治理、传播途径和个人防护等措施。 3.5.4.2.4 3.5. 5业内人士指出，国内卧螺沉降离心机企业不应该只停留在“会做”、“能做”这个层面上，而应该深入到“做好”、“做精”。 如果一个企业学习、改进的速度跟不上市场变化的速度，那么，这样的企业终将被市场所淘汰。随着我国工业的迅速发展，卧螺沉降离心机的需求量不断扩大，形成了广阔市场，给国内卧螺沉降离心机厂家提供了千载难逢的机遇。4离心沉降设备的发展趋势 离心分离机未来的发展趋势将是强化分离性能、发展大型的离心分离机、改进卸渣机构、增加专用和组合转鼓离心机、加强分离理论研究和研究离心分离过程最佳化控制技术等。 强化分离性能包括提高转鼓转速；在离心分离过程中增加新的推动力；加快推渣速度；增大转鼓长度使离心沉降分离的时间延长等。发展大型的离心分离机，主要是加大转鼓直径和采用双面转鼓提高处理能力使处理单位体积物料的设备投资、能耗和维修费降低。理论研究方面，主要研究转鼓内流体流动状况和滤渣形成机理，研究最小分离度和处理能力的计算方法。 制造核武器必须得用大量的离心机来提纯铀,所以这也是美国制裁伊朗的原始借口.因为伊朗拥有大量的离心机,大约有5万台左右。对于沉降离心机, 中心问题是降低其滤液浊度和滤渣水分。微米乃至纳米级料浆的浓缩和过滤是当前的极大难题, 目前唯有管式离心机的给料粒度可小到01550m , 据称当前国产的直径约100mm 的管式离心机的转速可达20 000 rPmin , 分离因素约达40 000。我国的离心机厂家非常重视对卧螺