生物工程设备及操作技术 碟片式离心机 碟片式离心机.doc

碟片式离心机 对于给定进料速率的离心机而言，分离效果取决于鼓壁处形成的液层厚度和转鼓的高度，因为这些因素决定了料液在离心机中的停留时间，所以转速高、直径小的管式离心机的转鼓做得很长。如果用转速较低而直径较大的转鼓，转鼓的高度虽可减小而仍能保持必要的停留时间，但液体的行程却大为缩短。为此，利用将液体分成若干薄层以延长其行程，并避免分离后再混合现象的发生，以提高分离效果，这就是碟片式离心机的由来。 碟片式离心机又称倒锥式离心机。这种离心机有一较浅而宽的转鼓以中等速度在固定的机壳内旋转。转鼓直径较大，约为150～300mm左右，通常是由下部驱动。转鼓底部中央有轴座，驱动轴安装在其上，转速一般为5500～10000r/min。在转鼓内部有一中心套管，其终端有碟片夹持器，其上装有数十个至上百个锥角为60°～120°的锥形碟片。 图12.3-3 倒锥式液体分离机原理图 A.分离机简图；B.碟片俯视图；C.碟片间两相流动 1—碟片；2—隔板；3—重液出口；4—轻液出口；5—进料；6—进料管； 7—进料孔；8—轻液排出通道；9—轻液流；10—重液流 碟片式离心机按结构不同有两种类型。一种是用于分离乳浊液的，其碟片上有一组（或几组）沿圆周分布的孔眼，碟片以一定的间隙（约0.5～1.3mm）迭合时，孔眼就构成流动孔道。此孔道所在的位置相当于两相的分界面。混合液自进料管进入随轴旋转的中心套管后，向下降落。在下部，液体因离心力作用进入碟片间隙。此后其流动路径随碟片的结构而异。如图12.3-3A所示 每一碟片上有相隔120°的三个孔眼，同时每片内面相隔120°固定一突起，对分离牛奶其高度约为0.3～0.4mm，对分离酵母的约为0.8～1.0mm，以此形成碟片间隙。料液经孔眼通道向上流动，在碟片间隙内因离心力而被分离，重液向外周流动，轻液向中心流动，由此在间隙中产生两股方向相反的流动，如图12.3-3 另一种是用于悬浮液固-液分离的澄清式离心机。其结构与上一种基本相似，如图12.3-4所示。但其碟片上没有孔眼，碟片间的间隙约0.5～2.5mm。当碟片间的悬浮液随碟 图12.3-4 喷嘴连续排渣碟片式离心机 间歇式离心机没有自动排渣装置，只能间歇操作，待沉渣积累到一定厚度后， 停机打开转鼓清除沉渣。因此，适用于含固体较少的悬浮液（不超过l％为好）。 连续式离心机（图3.3-12）在转鼓壁上开设若干喷嘴（或活门），喷嘴数一般是8～24个，孔径0.7～2mm，喷嘴总截面积取决于悬浮液中固体的含量。由于喷嘴始终是开启的，因此常使连续排出的残渣中含有较多的水分而成浆状。如果喷嘴以活门取代，则活门平时是关闭的，当鼓壁上积累一定量的沉渣后，活门在沉渣的推力下被打开而排出沉渣。连续排渣离心机适合处理较高固体含量的悬浮液，其分离因数一般为6000～11000，能分离的最小微粒为0.5μm。