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1、五、离心机,分离对象： 悬浮液 乳浊液离心分离过程1、离心过滤特点：1)转鼓有孔 2）适合用于含固量大、粒径大的悬浮液 3)悬浮液 滤饼 滤液,2、离心沉降特点:：1）转鼓无孔 2）固相密度液相密度 3）适合含固量低，粒径小的悬浮液 4）悬浮液 沉渣 澄清液3、离心分离特点：1）转鼓无孔；2）转速更高 3）适合乳浊液；4）乳浊液:,轻液重液少量沉渣,离心力场中颗粒在流体中的运动情况 假定离心机转鼓内液体自由面为圆柱面，即重力影响忽略不计，颗粒被加速的时间忽略不计，颗粒在液体中的运动服从斯托克斯公式，由此，距中心轴为r处的颗粒沉降速度 为 vr, ，则,（ms）,ds颗粒直径（）；s 、 颗粒及
2、液体密度（kgm）；液体粘度（Pas）。,（）,上式表明，颗粒愈细、粘度愈大，则沉降速度愈小，所需的沉降时间愈长。提高离心机分离因数是提高沉降速度、减少沉降时间的有力措施。,颗粒离心沉降所经过的最长距离为r2-r1 ，沉降时间,离心力场特点及分离因数,离心力场 Fc=m2R重力场 G=mg分离因数 Fr=R2/gRn2/900物理意义: 分离因数越大，离心力越大，分离 能力越大,1、按分离因数分 （1）常速离心机 Fr5000特点：转鼓为沉降式 转速很高 直径很小，呈管状,2、按结构特点分 1）三足式离心机 2）上悬式离心机 3）刮刀卸料式离心机 4）活塞卸料式离心机 5）离心卸料式离心机 6
3、）振动卸料式离心机 7）螺旋卸料式离心机 8）进动卸料式离心机 9）蝶片式分离机 10）管式分离机,间歇式,适合悬浮液,适合乳浊液,3、按操作原理的不同可分为过滤离心机：转鼓壁上有孔，借离心力实现过滤分离，分离因数不大，适用于易过滤的晶体悬浮液和较大颗粒悬浮液的分离以及物料的脱水。沉降离心机：鼓壁上无孔，借离心力实现沉降分离。分离离心机：鼓壁上无孔，分离因数在3000以上，主要用于乳浊液的分离和悬浮液的增浓或澄清。4、按操作方式的不同可分为间歇式离心机和连续式离心机。,（一）三足式离心机,（1）结构,悬浮液离心分离时,滤液经由筛网、鼓壁小孔甩到外壳，流入底盘,再从滤液出口排出机外.固体颗粒被筛
4、网截留在转鼓内,形成滤饼.分离过程中,滤饼还可以进行洗涤,最后停机,将物料用人工从转鼓上部卸出.固体颗粒,晶粒不受损坏,可作充分洗涤,能得到较干的滤饼.但是间歇操作生产辅助时间长,生产能力较低,劳动强度大。此机应用范围很广,如单晶糖分蜜,淀粉脱水,肉块去血水等。,（2）主要特点,1）分离形式：过滤式2）间歇操作3）固体颗粒不受破坏，可充分洗涤,得到较干的滤饼4）适用于悬浮液,（二）螺旋卸料式离心机,1、结构,转鼓形状：圆筒形：有利于液相澄清圆锥形：有利于固相脱水圆筒+圆锥形：有两者的优点，应用最广 圆筒部分为沉降区，用于固液分离 圆锥部分为干燥区，固相进一步脱水螺旋推进器与转鼓的转差率: 1:
5、100 转差率越小，物料在转鼓内停留的时间越长，排渣慢，滤渣较干转差率越大，物料在转鼓内停留的时间越短，排渣快，滤渣较湿转差率为零，不排料,为使沉渣向转鼓小端移动，螺旋叶片的缠绕方向、螺旋相对于转鼓的旋向，以及螺旋与转鼓的旋转方向三者应符合一定的规律，否则不能卸料。,（三）离心卸料式离心机,离心卸料条件锥形转鼓的锥角对离心机的性能影响很大 大，生产能力大，物料含湿量大 小，物料停留时间长，干燥程度大，生产能力小 过小，物料停止在转鼓上，不能自动卸料，因此应选择合适的锥半角,FCG可忽略重力G要保证滤渣沿母线向上移动需满足TcFFc*sinfFc*cos,（三）离心卸料式离心机, tgf 或 式
6、中：f摩擦系数 摩擦角,离心卸料条件,特点：1）转鼓形式：过滤式2）生产能力大，结构简单，操作方便，颗粒破坏小3）对物料适应性差4）漏料量较大,离心过滤过程：截锥形过滤式转鼓由电动机通过V带拖动，悬浮液由加料系统进入，经分配器加速，均匀分布到转鼓下端内表面，由物料自身离心力分力作用沿锥鼓母线滑向大端。滤液经筛网和过滤式转鼓的开孔甩离转鼓，由内机壳汇集，经下方的排液管流走；固体颗粒为筛网截留，形成薄层滤饼，滤饼层由离心力分力推动，不断向锥鼓大端移动，最后经锥鼓大口甩出，掉入内、外壳间的固料室，经下部的卸料斗出料。,（四）进动卸料式离心机,垂直于螺纹元件轴线 横截面的速度矢量图,工作原理,方向角锥
7、半角,+为卸料区+为干燥区,3、特点：1）生产能力大，物料磨损，功率消耗少2）Fr较小，分离效果好3）对物料适应性好，可调节转速、方向角和锥半角，适用于含固量大，颗粒为0.0520mm的悬浮液。4）分离形式：过滤式,公转,自转,（四）进动卸料式离心机,工作时，悬浮液由进料管引入加速器，经加速后均布到转鼓上，滤液经转鼓内表面上的筛网孔和鼓壁上小孔甩离转鼓，由后机壳汇集经滤液管引出机器。滤饼被截留在筛网表面，由进动惯性推动滑向转鼓大口端，进而由大口端甩离转鼓，掉入前机壳，经卸料斗出料。,5.分离机（1）蝶片式分离机,重力分离,不同直径的脂肪球的上浮速度,简单的沉降容器,连续分离,短沉降距离的浅容器
8、,带挡板的分离容器,具有直径350550mm的转鼓，鼓内有由厚0.30.4mm的不锈钢板制成的碟片，碟片呈倒锥形，锥顶角60100，间距通常为0.81.5mm，最小0.3mm，最大可至10mm，由碟片上焊的筋条厚度决定。碟片上开孔，孔均匀分布在两个不同半径的同心圆上，碟片的叠放使开孔能上下串通形成若干垂直通道，是乳浊液进入碟片的进口。碟片上的进料孔位置可由下式求得：式中Rf进料孔半径R1，R2分别为碟片内径和外径轻液和重液体积比,蝶片式分离机,分离用分离机,澄清用分离机,分离用碟片,标准化操作过程,(2)管式分离机,转鼓由上盖4、带空心轴的底盘5和管状转鼓3三部分组成。为了使由底部进入转鼓的物
9、料迅速与转鼓一起高速旋转，在转鼓里装有三片互成120度角的长条桨叶8，桨叶通过其上面的小弹簧片紧压在转鼓内壁上，可以方便地插入和卸出。在转鼓中下部的外壁上装有制动器7，由手轮操纵制动时，两制动块在转鼓相对两侧同时加力，避免对转鼓产生附加的横向载荷。管式分离机的转速一般为每分钟几万转，主轴设计成挠性轴。,管式分离操作时，物料以（0.20.3）105Mpa的压力由底盘上的进料口连续进入转鼓下端，被转鼓内的桨叶带动随转鼓一起旋转，在离心力作用下进行分离。轻重液因受到的惯性离心力的大小不同而分层，重液贴近转筒的内壁，轻液紧挨着重液，分成内、外两个同心圆液层。由于待分离液在压力下连续进入，管内分层的料液
10、得以连续向上流动，一起上升到转鼓上盖处。外层重液自远离回转轴心的重液出口9流出，内层轻液自近轴心的轻液出口10流出。固相物沉积在转鼓内壁上，需停车拆开转鼓清理。所以，这种分离机不宜用来分离那种含固相较多的悬浮液。,（2）室式分离机,（2）室式分离机,是由管式分离机发展而来，它的转鼓可以看作是由若干个管式分离机的转鼓套叠而成。实际在转鼓内装入多个同心圆隔板，把转鼓分隔成多个同心小室，以增加沉降面积，延长物料在转鼓内停留时间。 作用原理为：被分离的悬浮液从转鼓中心加入，依次流经各小室，最后液相到达外层小室，沿转鼓内壁向上，由转鼓顶部引出。固相颗粒则依次向各同心小室的内壁沉降，颗粒较大的固相在内层小
11、室即已沉降下来，而较难沉降的细小颗粒则到外层小室去进一步沉降，沉渣需停机拆开转鼓取出。,六、真空脱气机,真空脱气机组包括真空脱气机、真空泵和离心泵。它利用真空抽吸作用去除物料中的空气（氧气），抑制氧化和褐变，提高产品的品质。同时除去悬浮微粒上附着的气体，防止微粒上浮，有效地改善产品的外观，还可以减少灌装及高温灭菌时的起泡，改善产品的外观，还可以减少容器内壁的腐蚀。现在真空脱气机采用优质不锈钢制造，真空系统设计先进、可靠，是果汁和食品生产中非常重要的工艺设备。,如图所示，是一种喷雾式真空脱气机，它与真空系统配套使用。料液由泵通过控制阀3进入喷嘴4，并被喷射出，喷成雾状的料液在具有一定真空度的罐体内落下，在此过程中气体被脱除。脱气料液集于罐体底部，由出料口排至下道工序。真空罐内的物料液面由控制阀的浮子控制，当液面上升时，浮子也上升，使进料控制阀关小，进液量减小，反之亦然。影响脱气效果的因素为：（1）罐内真空度和料温度一般真空度为90.793.3Kpa，温度应比真空罐内绝对压力所对应的温度高23。（2）被处理的料液表面积要大。（3）要有充分的脱气时间。,选择苹果汁饮料所用设备名称，说明选择的理由，并叙述设备结构及工作过程。苹果分选输送清洗破碎打浆过滤澄清杀菌（浓缩）灌装成品,
