离心机
離心機是一種機械,可藉由電動機或其他機械的帶動而高速轉動,產生數千倍於重力的離心力,以加快液體中顆粒的沉降速度,把樣品中不同沉降系數和密度質量的物質分離。離心力的大與小,轉動速度、旋轉半徑岱以及物質的融質量而決定。離心機廣泛運用於化學工程、石油、食品加工、制藥、選礦工程、炭、水處理、核能工業和船舶等部門。
歷史
原理
利用向心加速度公式得知,密度較大之物體在下,密度較小之物體在上。
- 離心過濾,使懸浮液受離心力,而對過濾介質施加壓力,液體通過過濾面,固體顆粒被截下,從而液-固分離。
- 離心沉降,利用懸浮液(或乳濁液)密度不同的各成份在離心力場中迅速沉降分層的原理,以達成液-固(或液-液)分離。
離心力計算
相對離心力(RCF, relative centrifugal force),以重力加速度的倍數來表示;
rpm(revolution per minute,或r/min)表示離心機每分鐘的轉數。rpm與之間的換算公式為 :RCF
其中 表示離心機轉軸中心與離心管中心的距離,單位為公分。 離心管的位置由轉子(rotor)決定,因此 必須查閱相關轉子的參數而得。
應用
日常
- 烹飪時的食物處理,近來一些廚師發現離心機是很方便實用的廚房用品
- 衣物脫水(洗衣機、脫水機)
實驗用
- 遺傳工程學、酶工程學
批次離心機(或瓶式離心機)是實驗室常用的離心機型。如果具超強之離心力,則可應用於超離心技術(微分離心技術)。 此即分離混合物中各成份,已成功應用於細胞內胞器如粒線體、微粒體、溶酶體等之分離,或各種蛋白質及核酸之分離。超離心技術是研究遺傳工程學、酶工程學必須的基礎。
- 同位素分離
以氣體離心法進行同位素的加工製造,核武所需的濃縮鈾即可藉由此方法製造出來,因此離心機在國際間列為受管制的設備。
- 航空技術
以離心力模擬重力加速度,以探求生物在極端狀況下體內物件位移。
日常
- 烹飪時的食物處理,近來一些廚師發現離心機是很方便實用的廚房用品
- 衣物脫水(洗衣機、脫水機)
實驗用
- 遺傳工程學、酶工程學
批次離心機(或瓶式離心機)是實驗室常用的離心機型。如果具超強之離心力,則可應用於超離心技術(微分離心技術)。 此即分離混合物中各成份,已成功應用於細胞內胞器如粒線體、微粒體、溶酶體等之分離,或各種蛋白質及核酸之分離。超離心技術是研究遺傳工程學、酶工程學必須的基礎。
- 同位素分離
以氣體離心法進行同位素的加工製造,核武所需的濃縮鈾即可藉由此方法製造出來,因此離心機在國際間列為受管制的設備。
- 航空技術
以離心力模擬重力加速度,以探求生物在極端狀況下體內物件位移。
工業用
此作動機械雖泛稱遠心分離機,為區分工業用機械,取之離心式分離機或離心式過濾機,離心機應用極廣,切削液過濾系統主要用途是分離切削液/冷卻液裡在研磨加工過程中所產生的雜質與切屑,可分離的雜質不限於金屬,非金屬材質如: 矽晶、玻璃、石墨、不鏽鋼、石英、鎢鋼、粉塵...等非磁性切屑也可過濾。藉由離心力將雜質高速分離,使切削液能迅速的重複利用。不僅提升加工品質也友善環境。經由離心力分離的設計結構,可減少耗材濾袋的使用,具備環保與綠色經濟的設計是現今產業的發展趨勢。
機器特性
衡量離心分離機分離性能的重要指標是分離因數。表示為被分離物料在轉鼓內所受的離心力與其重力的比值,分離因數越大,通常分離越快,效果越好。
最大轉速,離心機在空載情況下的轉速。根據最大轉速的不同,離心機可更細分為:
- 低速離心機 10000 rpm· min -1
- 高速離心機 10000 rpm · min一30000 rpm · min -1
- 超高速離心機 30000 rpm ·min-1
本文来源:维基百科:離心機
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