「星耀小课堂」“明辨是非”的铁笔判官——离心机 ,笔芯离心机

5715人浏览 2024-10-25 提问网友：185****7010 IP归属地：海港区

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黄爽煜师傅
2026-04-14

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注：本文不构成任何投资意见和建议，以官方/公司公告为准；本文仅作医疗健康相关药物介绍，非治疗方案推荐（若涉及），不代表耀海生物立场。任何文章转载需得到授权。#离心机#
前言
说到离心机，大家首先想到的是什么？坐在实验室里的大小“柜族”，还是趴在重水工厂生产车间内的庞然大物？以上的答案都对，因为他们都是离心机家族内的一员。如果想要真正的全面的了解离心机，且听菌菌慢慢道来。离心机的前世最先使用离心原理的是我华夏先民，通过将蜂巢置于陶罐中，并用绳子加以旋转，得到分离的蜂蜜。但是第一台离心机却是1836年出自于德国，并且是算是“贵族的玩具”没有实际的应用，直到几十年后被瑞典人加以改进，用于对牛奶中乳脂的分离。随着电机技术的发展，离心机的动力系统得到了显著的加强，新型的超高速离心机应运而生，可以适用于简单的工业端生产了。等到1950年，变频电机的加入使得离心机具备了调控和监测的功能，至此离心机才算正式获得在科研和生物制药领域的立足的基础。此后，离心机为了迎合不同领域的要求得到了迅速的发展，出现了包括高速离心机、低速离心机、高速冷冻离心机、低速冷冻离心机、落地式低速离心机、落地式高速离心机、落地式高速冷冻离心机、落地式低速冷冻离心机、台式低速离心机、台式高速离心机、台式低速冷冻离心机、台式高速冷冻离心机、迷你掌上离心机、石油离心机、乳脂离心机、牙科离心机、PCR实验室离心机、碟式离心机、管式离心机等等在内的一系列衍生机型。离心机的工作原理离心机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒，称为转鼓，通常由电动机驱动。悬浮液(或乳浊液)加入转鼓后，被迅速带动与转鼓同速旋转，在离心力作用下各组分分离，并分别排出。通常，转鼓转速越高，分离效果也越好。通常离心机具有分离悬浊液中的固液相以及乳浊液中的液液相的功能，部分特殊的超高速管式离心机具备分离不同密度的气体的功能。其中在工业端生产中使用较多的主要是碟式离心机以及管式离心机。碟式离心机碟式离心机是沉降式离心机的一种，主要用于分离难度较大的物料，包括粘性液体与细小固体颗粒组成的悬浮液或密度相近的液体组成的乳浊液等。由于其自身结构的特性，碟式离心机还具有连续生产的能力，因此被广泛应用在矿物油，乳制品，植物油，饮料制品，淀粉，制药，化工等多个行业。碟片离心机主要组成结构包括：进出口装置、转鼓、机盖、立轴、横轴、机座、电机、自动控制箱等。其转鼓装在立轴上端，通过传动装置由电动机驱动而高速旋转，转鼓内有一组互相套叠在一起的碟片，碟式分离机利用高速旋转产生的离心力，将多种互不相溶且密度不同的物料实现分离。在具有多层圆锥形碟片的转鼓中，液体被碟片分成若干薄层，缩短了沉降分离的距离，使分离加快，改善了分离效果。1. 进出口装置。可直观的看到分离前后的物料状况，装置上设有流量调节阀及取样装置，流量调节阀可调整分离效果，取样装置可按需进行取样化验;2. 转鼓。完成物料分离的关键，通过与锥度的配合与立轴相连获得动力，从而高速旋转形成离心力场进行分离。3. 机盖。是连接碟片离心机机身和进出口装置的部件，由上盖、下盖、进水罩等部件组成。上盖顶部的调整垫片可调节向心泵达到合适的高度，避免运行中出现各部件之间的擦碰损毁。下盖是排渣通道。4. 立轴。装有增速齿轮，可传递动力高速旋转，通过调整立轴的升降高度，可使转鼓与向心泵、进水罩获得合适的运行工作位置。5. 横轴。可将电机的动力传递至立轴及转鼓中去。由电机、联轴器、液力耦合器、传动轴、螺旋齿轮、刹车轮等组成。可使碟片离心机结构紧凑、运转平稳，起到过载保护的作用。碟式离心机的工作原理有两种：1.离心过滤:液体在离心力作用下产生压力，此压力作用在滤网或滤布等过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液；而固体颗粒被截留在滤网或滤布表面，形成滤渣，从而实现液-固分离。过滤型转鼓圆周壁上有孔，在内壁衬有滤网或滤布。2.离心沉降:利用液体的密度不同各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理，实现液-固或液-液分离。沉降型转鼓圆周壁无孔，物料加入转鼓后，固体颗粒或密度较大的液体向转鼓壁沉降，形成沉渣或重分离液，密度较小的液体向转鼓中心方向聚集，当转鼓腔充满轻液，流至溢流口从出液口排出,成为分离液或上清液。转鼓均为间歇排渣，间歇排渣时间可以根据物料的粘稠度适当的延长或缩短。离心沉降适用于含固体颗粒粒度较小、浓度较低的物料的分离;转鼓用螺旋连续排渣式离心机，可分离固体颗粒浓度较高的悬浮液。通常使用较多的是离心沉降原理的碟式离心机。其主要缺点是由于其固液相不曾脱离接触所以其产物为湿泥状。这种湿泥是持续或间歇性的被喷出，这制约了它对高密度细胞溶解液的回收，高洁净沉积产品溶液的下游分离
管式离心机
管式分离机有GF、GQ两大系列。GF—分离型：主要用于分离各种难分离的乳浊液，特别适用于二相密度差甚微的液、液分离（比重差大于0.1%），以及含有少量杂质的液、液、固三相分离。GQ—澄清型：主要用于分离各种难于分离的悬浮液，特别是适合于浓度低、粘度大、固相颗粒、固液比重度差较小的固液分离。管式离心机是由电动机带动一个管式转鼓高速旋转，转鼓侧面没有孔。悬浮液从转鼓底部中心位置进入，在离心力的作用下，密度较大的固体迅速沉降在转鼓内侧形成固体层，澄清的液体在转鼓中轴位置，向上从澄清液山口引出，实现固液分离。与碟式离心机相比较，管式离心机的分离因素比碟片式离心机更高，所以澄清液更清，固相更干燥；其次转鼓内部没有复杂的碟片，剪切力很小，同时产生更低的液体雾沫量。但是管式离心机需要间歇性停机卸料，所以它的处理量不大。管式离心机的优点：①结构简单；②转鼓直径小，在电动机的带动下可达到很高的转速，可沉降非常细小的蚓体颗粒。管式离心机的缺点：①分离出来的固体需要停车手工移出；②如果悬浮液中有泡沫，大量气泡会占据转鼓中心位置，澄清液难以引出，影响分离效果。
总结
在实际生产过程中，出于对物料以及产物的要求选择相应的离心机是必不可少的操作。了解各种离心机的性能和特性，会为整个生产流程带来极大的便利。当然，条件有限也可使用替代类型，并不一定拘泥于某一特定型号。例如，没有条件使用碟式离心机，也可使用管式离心机替代，但是需要承担生产时长和生产工艺的变化。灵活的根据自身条件选择合适的离心机，也许会带来不一样的烟火。
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