離心就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力,加快液體中顆粒的沉降速度,把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開(kāi)。
離心力(g)和轉(zhuǎn)速(rpm)之間的換算
離心力G和轉(zhuǎn)速RPM之間的換算其換算公式如下:
G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2
其中,G為離心力,一般以g(重力加速度)的倍數(shù)來(lái)表示。
10^(-5) 即10的負(fù)五次方,(rpm)^2轉(zhuǎn)速的平方,R為半徑,單位為厘米。
例如,離心半徑為10厘米,轉(zhuǎn)速為8000RPM,其離心力為:
G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104
即離心力為7104g.
而當(dāng)離心力為8000g 時(shí),其轉(zhuǎn)速應(yīng)為:8489即約為8500rpm。
按操作方式分
可將離心機(jī)分為以下型式:
1、間隙式離心機(jī)
其加料、分離、洗滌和卸渣等過(guò)程都是間隙操作,并采用人工、重力或機(jī)械方法卸渣,如三足式和上懸式離心機(jī)。
2、連續(xù)式離心機(jī)
其進(jìn)料、分離、洗滌和卸渣等過(guò)程,有間隙自動(dòng)進(jìn)行和連續(xù)自動(dòng)進(jìn)行兩種。
由于卸渣機(jī)構(gòu)的改進(jìn),20世紀(jì)30年代出現(xiàn)了連續(xù)操作的離心機(jī),間歇操作離心機(jī)也因?qū)崿F(xiàn)了自動(dòng)控制而得到發(fā)展。
工業(yè)用離心機(jī)按結(jié)構(gòu)和分離要求,可分為過(guò)濾離心機(jī)、沉降離心機(jī)和分離機(jī)三類(lèi)。
離心機(jī)有一個(gè)繞本身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒,稱(chēng)為轉(zhuǎn)鼓,通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。懸浮液(或乳濁液)加入轉(zhuǎn)鼓后,被迅速帶動(dòng)與轉(zhuǎn)鼓同速旋轉(zhuǎn),在離心力作用下各組分分離,并分別排出。通常,轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速越高,分離效果也越好。
過(guò)濾離心機(jī)和沉降離心機(jī),主要依靠加大轉(zhuǎn)鼓直徑來(lái)擴(kuò)大轉(zhuǎn)鼓圓周上的工作面;分離機(jī)除轉(zhuǎn)鼓圓周壁外,還有附加工作面,如碟式分離機(jī)的碟片和室式分離機(jī)的內(nèi)筒,顯著增大了沉降工作面。
離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)前應(yīng)先切斷電源并先松開(kāi)離心機(jī)剎車(chē),可以手試轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓,看有無(wú)咬煞情況。
檢查其他部位有無(wú)松動(dòng)及不正常情況。
接通電源依順時(shí)針?lè)较蜷_(kāi)車(chē)啟動(dòng)(通常從靜止?fàn)顟B(tài)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)約需40-60秒左右)。
通常每臺(tái)設(shè)備到廠后均須空車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)3小時(shí)左右,無(wú)異常情況即可工作。
物料盡可能要放置均勻。
專(zhuān)人操作,容量不得超過(guò)額定量。
嚴(yán)禁機(jī)器超速運(yùn)轉(zhuǎn),以免影響機(jī)器使用壽命。
機(jī)器開(kāi)動(dòng)后,若有異常情況停車(chē)檢查,必要時(shí)需予以拆洗修理。
離心機(jī)工作時(shí)是高速運(yùn)轉(zhuǎn),因此切不可用身體觸及其轉(zhuǎn)鼓,以防意外。
濾布的目數(shù)應(yīng)根據(jù)所分離物料的固相顆粒的大小而定,否則影響分離效果。另外濾布安裝時(shí)應(yīng)將濾布
密封圈嵌入轉(zhuǎn)鼓密封槽內(nèi),以防物料跑入。
為確保離心機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)部件請(qǐng)每隔6個(gè)月后加油保養(yǎng)一次。同時(shí)查看軸承處運(yùn)轉(zhuǎn)潤(rùn)滑情況,有無(wú)磨損現(xiàn)象;制動(dòng)裝置中的部件是否有磨損情況,嚴(yán)重的予以更換;軸承蓋有無(wú)漏油情況。
機(jī)器使用完畢,應(yīng)作好清潔工作,保持機(jī)器整潔。
不要將非防腐型離心機(jī)與于高腐蝕性物料的分離;另外嚴(yán)格按照設(shè)備要求、規(guī)定操作,非防爆型離心機(jī)切不可用于易燃、易爆場(chǎng)合。
離心機(jī)的發(fā)展離心機(jī)是將樣品進(jìn)行分離的儀器,廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、石油化工、農(nóng)業(yè)、食品衛(wèi)生等領(lǐng)域,它利用不同物質(zhì)在離心力場(chǎng)中沉淀速度的差異,實(shí)現(xiàn)樣品的分析分離。離心機(jī)自問(wèn)世以來(lái),歷經(jīng)低速、調(diào)整、超速的變遷,其進(jìn)展主要體現(xiàn)在離心設(shè)備和離心技術(shù)兩方面,二者相輔相成。從轉(zhuǎn)速看,臺(tái)式離心機(jī)基本屬于低速、高速離心機(jī)的范疇,因此具有低速和高速離心機(jī)的技術(shù)特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、轉(zhuǎn)頭和系統(tǒng)控制等幾部分組成,與落地式離心機(jī)相比只不過(guò)是尺寸和容量小一點(diǎn)罷了。通用臺(tái)式離心機(jī)的發(fā)展已經(jīng)模糊了低速、高速、微量和大容量離心機(jī)的界線,眾多的轉(zhuǎn)頭為科研人員提供相當(dāng)廣泛的應(yīng)用范圍,成為科研實(shí)驗(yàn)室機(jī)型,如美國(guó)的Sorvall的ST2l,德國(guó)Heraeus新機(jī)型 Biofuge Stratos等。