离心分离

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1089页（2104字）

(一)离心力与分离因素

1．离心力和分离因素 离心机的转鼓及其中物料在旋转时即产生离心力。假定：

G——旋转物(转鼓及其中物料)重量(kg)

r——旋转半径(m)

n——每分钟转数(r／min)

w——旋转圆周速度(m／s)

g——重力加速度(m／s²)

则旋转时产生的离心力C为：

将圆周速度值代入上式，得：

因π²与g在数值上约略相等，故：

当旋转物重量为1kg时，离心力为：

方程式指出，旋转物越重，旋转半径越大，转数越快，则所产生的离心力越大；同时，转鼓半径与离心力是一次方关系，而转数与离心力是二次方关系。因此，增加转数以增大离心力比增加转鼓半径以增大离心力来得容易些。现代的离心机往往是转鼓不大，但转数很高，因此处理能力很大。

离心加速度与重力加速度g的比值，称为分离因素。表示为：

从上式可知，分离因素K在数值上等于重量为1kg的物体旋转时所产生的离心力，即：

分离因素是代表离心机特性的重要因素，它表示离心力场的特性。K值愈大，离心力也愈大，对固体颗粒的分离就越有利。

2．鼓内的液面 离心机转鼓旋转时，鼓内的液体受到两种力：重力G和离心力C，因此鼓内液体的自由表面呈一旋转抛物面。液体平衡的条件是其自由表面任何一点上均应与G．C的合力的方向垂直。

如图3－4－82所示，延长合力R与鼓的中心线相交于O点，延长离心力C与鼓的中心线相交于M点，得三角形KOM。自由表面以曲线FOE表示，其特点是其上任一点的线段OM都是一常数。这可由相似三角形KGR和OMK证出：

图3－4－82 转鼓内液面

线段MK是该点K的旋转半径r，因此，

即当转数一定时，线段OM为一常数。OM值一定，是抛物线的特点，其方程式形式为：

y²=2Px

式中 P——常数OM

将值P==OM==()²代入抛物线方程式，得：

若离心机转鼓半径为R，则y=R，锥体总深度x为：

这样，转鼓旋转时，靠鼓壁处液面的高度(以x表示)与鼓之转速的平方成正比。因此，离心机转鼓都具有边缘，以防止液体抛出。

(二)各种离心机基本参数

1．卧式活塞推料WH－800主要性能参数，见表3－4－94。

表3－4－94 卧式活塞推料WH－800主要性能参数

2．锥兰离心机WI－650性能参数(广东)，见表3－4－95。

表3－4－95 锥兰离心机WI－650性能参数

3．引进HR－500N离心机性能参数，见表3－4－96。

表3－4－96HR－500N离心机性能参数

4．以上3种离心机比较，见表3－4－97。

表3－4－97 离心机的比较