古代中国では、人々はロープの一方の端で粘土鍋を結び、ロープのもう一方の端を保持し、鍋を回転させ、鍋の蜂蜜を絞り出すために遠心力を発生させ、これは遠心分離の原理の初期の適用でした。
工業用遠心分離機はヨーロッパで生まれました。例えば、19世紀半ばには、繊維脱水用の3フィートの遠心分離機と、製糖工場で結晶糖を分離するための上吊り遠心分離機が連続して現れました。これらの初期の遠心分離機は断続的な操作および手動スラグであった。
荷下ろし機構の改良により、1930年代に連続運転遠心分離機が登場し、自動制御の実現により間欠運転遠心分離機も開発されました。
産業遠心分離機は構造および分離の条件に従ってフィルター遠心分離機、沈積遠心分離機および分離器に分けることができる。
遠心分離機は、ドラムと呼ばれる高速で軸の周りを回転するシリンダーを持ち、通常は電気モーターによって駆動されます。ドラムにサスペンション(またはエマルジョン)を加えた後、ドラムと同じ速度で素早く回転させ、遠心力の作用でコンポーネントを分離し、別々に排出します。一般的に、ドラム速度が高いほど、分離効果が良くなります。
遠心分離器には、遠心濾過と遠心沈沈込の2つの機能があります。遠心濾過は、フィルター媒体に作用する遠心力場の懸濁液によって発生する遠心圧であり、液体がフィルター媒体を通過して濾液となるように、固体粒子は液体と固形分離を達成するためにフィルター媒体の表面に閉じ込められる。遠心沈沈は、液体-固体(または液体)分離を達成するために、異なる密度の懸濁液(またはエマルジョン)の成分が遠心力場で急速に沈着するという原理を用いる。
また、実験分析用のセパレータの一種もあり、液体の明確化や固体粒子濃縮、または液体と液体の分離を行うことができます。このタイプのセパレータは、通常の圧力、真空、および凍結条件下で動作する異なる構造タイプを有する。
遠心分離機の分離性能を測定する重要な指標は、分離係数です。ドラム内で分離する材料の重力に対する遠心力の比を表す。分離係数が大きいほど、分離が速くなり、分離効果が向上します。工業用遠心分離器の分離係数は一般的に100〜20000であり、超速度チューブ分離器の分離係数は62,000までであり、分析のための超速度セパレータの分離係数は610,000と高い。遠心分離器の処理能力を決定するもう一つの要因は、ドラムの作業領域です。大きな作業領域も処理能力が大きい。
フィルター遠心分離機と堆積遠心分離機は、主にドラムの円周に作業面を拡大するためにドラムの直径を増加させることに依存しています。ドラムの周壁に加えて、セパレータはまた、ディスクセパレータのディスクおよびチャンバーのような追加の作業面を有し、セパレータの内側シリンダーは、決済作業面を大幅に増加させる。
また、懸濁液中の固体粒子の分離がより詳細に行われるほど、より困難になり、濾液または分離された液体中に運び出される微粒子が増加する。この場合、遠心分離機は効果的に分離するためにより高い分離係数を必要とします。液体粘度が高いと、分離速度が遅くなります。懸濁液またはエマルジョンの各成分の密度差が大きく、遠心沈沈に有益であり、一方、懸濁遠遠濾過は各成分の密度差を必要としない。
遠心分離器の選択は、懸濁液中の固体粒子のサイズと濃度(またはエマルジョン)、固体と液体(または2つの液体)の密度差、液体の粘度、フィルター残渣(または沈渣)の特性、および分離要件を満たすために包括的な分析を行う必要があります濾液(分離液)、および遠心分離器のタイプが最初に選択された。次に、処理能力と操作の自動化要件に応じて、遠心分離機の種類と仕様が決定され、最終的に実際のテストによって検証されます。
一般的に、サイズが0.01mmを超える粒子を含む懸濁液には、フィルター遠心分離機を使用することができます。小さな粒子または圧縮性変形を伴う懸濁液の場合、沈積遠心分離機を使用する必要があります。固体含有量が少ないサスペンション、小さな粒子、および液体の透明度が必要な場合は、セパレータを使用する必要があります。
遠心分離器の将来の開発傾向は、分離性能を強化し、大規模な遠心分離器を開発し、スラグ放電機構を改善し、特殊および組み合わせドラム遠心分離機を増加させ、分離理論研究を強化し、遠心分離プロセスの最適化制御技術を研究することです。
分離性能の強化には、回転ドラムの回転速度を上げることが含まれます。遠心分離プロセス中に新しい駆動力を追加します。スラグ押す速度を加速する。回転ドラムの長さを増やして遠心沈沈と分離の時間を延長します。大型遠心分離器の開発は、主にドラムの直径を大きくし、加工能力を高めるために両面ドラムを使用して、機器の投資、エネルギー消費、材料の処理ユニット量の維持費を削減することです。理論研究の観点から、主にドラムの流体流動条件やフィルター残渣の形成機構を研究し、最小分離処理能力の計算方法を研究しています。
