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第三节 　离心分离机

第三节 　离心分离机. 过滤式离心机：其鼓壁上有孔，借离心力作用实现过滤分离 沉降式过滤机：鼓壁上无孔，借离心力作用来实现沉降分离的。 分离式离心机：鼓壁上无孔，转速大。. 常速离心机：用于分离颗粒不大的悬浮液和物料的脱水 高速离心机：用于分离乳状和细粒悬浮液 超高速离心机：用于分离极不易分离的超微粒的悬浮系统和高分子的胶体悬浮液。. 　　利用离心力来达到悬浮液及乳浊液中固液、液液分离的方法，通称离心分离，实现离心分离操作的机械称为离心机。可按分离因数，操作原理及操作方式分类。. 间歇式离心机、边续式离心机. 一、 离心分离机的分离原理与分类. （一）、分离原理

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第三节 　离心分离机

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  1. 第三节 　离心分离机 过滤式离心机：其鼓壁上有孔，借离心力作用实现过滤分离 沉降式过滤机：鼓壁上无孔，借离心力作用来实现沉降分离的。 分离式离心机：鼓壁上无孔，转速大。 常速离心机：用于分离颗粒不大的悬浮液和物料的脱水 高速离心机：用于分离乳状和细粒悬浮液 超高速离心机：用于分离极不易分离的超微粒的悬浮系统和高分子的胶体悬浮液。 　　利用离心力来达到悬浮液及乳浊液中固液、液液分离的方法，通称离心分离，实现离心分离操作的机械称为离心机。可按分离因数，操作原理及操作方式分类。 间歇式离心机、边续式离心机

  2. 一、 离心分离机的分离原理与分类 • （一）、分离原理 • 牛乳中含有脂肪、脱脂乳以及各种固体杂质，三者之间脂肪相对密度最小，脱脂乳次之，固体杂质相对密度最大。将其静止数小时后，将分成三层。如图所示。：

  3. 其分离速率遵循斯托克（Stoke）定律。其公式 • V=2/9g(ρ1-ρ2)r2/η(cm/s) • 式中 v---球形颗粒的沉降速率，cm/s • g----重力加速度，cm/s2 • ρ1----介质密度，g/cm3 • ρ2----颗粒密度，g/cm3 • r-----脂肪球半径，cm • η----介质粘度，Pa.s

  4. 根据斯托克定律，用离心力来代替重力加速度，可提高沉降速度如图所示。根据斯托克定律，用离心力来代替重力加速度，可提高沉降速度如图所示。 • V=2/9a(ρ1-ρ2)r2/η(cm/s) • 式中a----离心加速度，cm/s2 • a=ω2r＝(6.28n)2R • 稀奶油在分离转鼓中心较近的出口流出，脱脂乳在转鼓较远的出口流出，杂质颗粒沉于四周底部。

  5. 在转鼓中加入一组圆锥形碟片，由于颗粒所走的距离减小，所以相应的分离能力就增加。在转鼓中加入一组圆锥形碟片，由于颗粒所走的距离减小，所以相应的分离能力就增加。 • 借离心力的作用使混合液达到转鼓中心，重颗粒（杂质）向下移动，最后沉降在转鼓四周，重液体（脱脂乳）向下通过圆盘空间的中心，经最高圆盘上面的通道从圆盘排出。

  6. 二、牛奶分离机的分类 • 1、根据构造形式分类 • （1）开放式 • 牛奶进机前盛于机身最高端，依靠重力作用从入口进料，同时使稀奶油和脱脂乳在常压下排出。一般可采用手摇式电动两用结构。

  7. （2）半封闭式牛奶分离机 具有开放式牛奶进料口，牛奶仍依靠重力 进料，脱脂乳因离心机本身形成的压力， 能封闭式的出料，而稀奶的排出有开放式 或封闭式的排出口。

  8. (3)封闭式牛奶分离机 • 完全密闭式的，具有封闭式牛奶的入口和封闭式的脱脂乳 • 及稀奶油的排出口，牛奶借泵或重力作用自空心轴进入分离机， • 到达碟片之间，经碟片分离后，因牛奶的高速旋转，并有压力盘的 • 作用，造成液封，提高脱脂乳及稀奶油的排出压力，由于无空气进入， • 不会产生泡沫。

  9. 2、根据不同用途分 • （1）牛奶分离机 为了提高分离机的工作效率，要求牛奶在分离前必须预热 至35~40ºC。分离后，还要求脱脂乳中含脂率不高于0.02%， 同时对稀奶油和脱脂乳的容积比有一定的要求。

  10. 分离机底部四周杂质的沉淀，也有一定的数值范围。如表所示：分离机底部四周杂质的沉淀，也有一定的数值范围。如表所示：

  11. （1）液体在分离要两碟片间移动的轨迹

  12. 在分离机上开有孔，牛乳通过这些孔进入碟片间，所以应把这些孔开在稀奶油和脱脂乳的分界面上，其分界面的半径R0与轻重组分的容积比例有关，可按下式计算：在分离机上开有孔，牛乳通过这些孔进入碟片间，所以应把这些孔开在稀奶油和脱脂乳的分界面上，其分界面的半径R0与轻重组分的容积比例有关，可按下式计算： • R0＝{(aR2max+R2min)/(1+a)}1/2 • R0 –分界面半径即转轴中心与碟片孔中心的距离 • Rmax－碟片最大半径 • Rmin－碟片最小半径 • a－稀奶油及脱脂乳的容积比

  13. （2）分离钵的主要结构 整个杯盘的锥形外罩，其作用是当乳中密度较大的脱脂乳被压到杯盘边沿后，即顺着顶罩的内侧向上流动，最后通过顶罩上的脱乳出品乳出钵外。 上无孔眼，将杯盘分离出来的稀奶油汇集，并将稀奶油从其中伸长的出口（有一小孔）甩出钵体。 在盘的内外表面焊有突起物，并有三个孔与中杯盘配合形成牛乳上行的通道眼 　　焊接突起物，使杯盘间形成一定的距离，不同类形分离机，杯盘数目不同，越多离效果越好，能力越大，耗能也在 用于支承杯盘，其内部有三个沟槽与底座的三个孔眼配合中，形成牛乳的通道由此进入分离杯盘中 放在底座上面的一、槽沟内，当分离钵旋紧时，可使顶罩与底座之间封闭。 为整个分离钵的支持部分，中心管是牛乳进入的通道，

  14. （2）净化机 • 。 净化机的工作原理和牛乳分离机相同，仅结构上有所 不同。净乳机的碟片上不开小孔，碟片间的距离大， 沉渣体积也大

  15. （3）净化均质离心机 （4）一机多用的离心机 既能脱脂，又能净化和标准化。基本原理是 把牛乳分离成脱脂乳与稀奶油，然后，再在 管道中混合，控制一定量，达到标准化，此 种分离机的沉渣容积比一般分离机大。

  16. 三、影响生产能力的因素 预热后，由于分散介质和脂肪球密度差大，乳的粘度降低，可提高乳的分离效果，一般为35-400C，在全封闭的离心机，有时可达到500C 碟片下半径大，上半径小，分离效果越大，但考虑结构允许值，杯盘高度和平均半径的比值在0.45-0.7范围之内。 • 1、转速 • 2、脂肪球直径大小 • 3、碟片半径大小 • 4、碟片仰角大小 • 5、稀奶油含脂率的控制 提高转速可大大提高生产能力 直径越大，分离效果越好，设计时就考虑能将小的脂肪球分，目前可分分最小脂肪球1-1.3微米，脱脂乳中含脂率为0.01-0.02%。 a值理论上越大越好，但受半径限制，同时还与乳的粘度及其杯盘表面的磨擦系数　有关，一般为50-600

  17. 四、注意事项 （1）在选择分离机时，要根据实际情况考虑， 生产能力要适当。 （2）分离机要有坚实的地基，转动主轴垂直 水平面，各部件应精确地安装。 （3）开车时，必须检查传动机构及紧固件， 不允许倒转，以防止机件损坏。 （4）封闭压送式分离机起动和停车时， 都要由水代替牛乳。

  18. （5）连续作业时间，视物料的物理性质、 杂质度含量而定。 （6）对封闭式压送式分离机而言，因具 备一定压力，故均用一种定容积型旋转泵 或特殊的离心泵，尽力防止泵的脉动。 （7）充分注意并检查泵对吸料管的垫圈 以及泵的轴封等处是否严密，防止空气 混入。 （8）操作结束后，立即进行拆洗干净， 备下次再用。

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