一、工作原理
1. 離心力的產(chǎn)生：離心機(jī)通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力。當(dāng)離心機(jī)啟動(dòng)后，電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的物質(zhì)也隨之旋轉(zhuǎn)。根據(jù)牛頓第二定律，旋轉(zhuǎn)的物體具有離心力，其大小與物體的質(zhì)量、旋轉(zhuǎn)半徑和角速度的平方成正比，方向指向旋轉(zhuǎn)中心的外側(cè)。
2. 分離過(guò)程
① 固液分離：待分離的固液混合物放入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，隨著轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，固體顆粒在離心力作用下向轉(zhuǎn)鼓壁方向運(yùn)動(dòng)，液體則在固體顆粒之間的空隙中向轉(zhuǎn)鼓中心方向運(yùn)動(dòng)。由于固體和液體的密度不同，密度較大的固體顆粒受到的離心力較大，會(huì)更快地向轉(zhuǎn)鼓壁移動(dòng)，最終在轉(zhuǎn)鼓壁上形成濾餅，而液體則通過(guò)轉(zhuǎn)鼓壁上的濾孔或溢流口排出，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。
② 液液分離：對(duì)于兩種互不相溶的液體混合物，在離心力作用下，兩種液體因密度不同產(chǎn)生分層現(xiàn)象，密度較大的液體靠近轉(zhuǎn)鼓壁，密度較小的液體靠近轉(zhuǎn)鼓中心。通過(guò)設(shè)置不同的排液口，可分別收集兩種液體，實(shí)現(xiàn)液液分離。
二、基本構(gòu)造
1. 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：是離心機(jī)的動(dòng)力來(lái)源，主要由電機(jī)和轉(zhuǎn)軸組成。電機(jī)提供離心的旋轉(zhuǎn)速度，通過(guò)皮帶將旋轉(zhuǎn)速度傳送給轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸支撐轉(zhuǎn)子鐵芯并輸出轉(zhuǎn)矩。中國(guó)離心機(jī)采用最多的驅(qū)動(dòng)方式為雙電機(jī)結(jié)構(gòu)，此外還有液壓驅(qū)動(dòng)方式等。
2. 離心室：用于安放離心機(jī)轉(zhuǎn)頭的圓柱形空腔，內(nèi)壁用不銹鋼板制成，在離心室內(nèi)壁和外壁之間設(shè)有絕熱材料的保溫層，用以控制離心室溫度，確保其在真空、低溫下進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，防止轉(zhuǎn)頭發(fā)生爆炸事故傷害人體。
3. 轉(zhuǎn)頭：是放置離心管進(jìn)行離心的部件，分為角度轉(zhuǎn)頭、甩平轉(zhuǎn)頭、垂直轉(zhuǎn)頭等，不同轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)速和配套使用的離心管容量各不相同。
4. 冷凍系統(tǒng)：通常由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等部件組成，作用是將離心室的溫度冷卻下來(lái)，離心機(jī)冷卻系統(tǒng)分風(fēng)冷和水冷。安裝此類裝置的冷凍離心機(jī)多應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域。
5. 真空系統(tǒng)：離心時(shí)由于高速旋轉(zhuǎn)，空氣流會(huì)影響轉(zhuǎn)頭平穩(wěn)，因此需要利用真空泵對(duì)離心機(jī)進(jìn)行抽真空。離心真空泵是由離心壓縮機(jī)發(fā)展而來(lái)。
6. 操作系統(tǒng)：用于控制離心機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，如轉(zhuǎn)速、時(shí)間、溫度等，還具備自動(dòng)轉(zhuǎn)頭識(shí)別、多檔設(shè)置的升速 / 降速控制、程序記憶和儲(chǔ)存功能等。
三、分類方式
1. 按分離方式分類
① 過(guò)濾式離心機(jī)：主要通過(guò)離心力將混合液甩向轉(zhuǎn)鼓壁，液體通過(guò)轉(zhuǎn)鼓壁上的小孔及內(nèi)部的濾網(wǎng)流出，固體被濾網(wǎng)截留。
② 沉降式離心機(jī)：通過(guò)固液體或液液體不同的比重差，使比重較大的物料先沉積在轉(zhuǎn)鼓壁內(nèi)側(cè)，較輕的物料則在內(nèi)側(cè)形成液環(huán)，達(dá)到分離要求后，用撇液裝置將內(nèi)層液體抽出或使其從上部檔液板自行溢出。
③ 分離式離心機(jī)：用于分離兩種密度不同且互不相溶的液體，通過(guò)離心力使液體分層，再分別排出。
2. 按分離因數(shù)分類
① 常速離心機(jī)：分離因數(shù)一般在 3000 以下，適用于顆粒較大、密度差較大的物料分離。
② 高速離心機(jī)：分離因數(shù)在 3000-50000 之間，常用于分離顆粒較小、密度差較小的物料。
③ 超高速離心機(jī)：分離因數(shù)大于 50000，主要用于分離極細(xì)顆粒或分子量較大的物質(zhì)。
3. 按操作方式分類
① 間歇式離心機(jī)：其操作是間歇性的，包括進(jìn)料、分離、卸料等步驟，在一個(gè)周期內(nèi)完成后再進(jìn)行下一個(gè)周期，適用于處理量較小、物料性質(zhì)變化較大的情況。
② 連續(xù)式離心機(jī)：能夠連續(xù)進(jìn)料、分離和卸料，生產(chǎn)效率高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)和物料性質(zhì)穩(wěn)定的場(chǎng)合。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
1. 化工領(lǐng)域：用于各種化工原料、中間體及產(chǎn)品的分離、提純和濃縮，如染料、顏料、塑料顆粒、橡膠助劑等的生產(chǎn)過(guò)程。
2. 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：在臨床檢驗(yàn)中，用于分離血液、尿液等生物樣品中的細(xì)胞、蛋白質(zhì)、核酸等成分，還可用于藥品生產(chǎn)中的固液分離、微生物培養(yǎng)后的菌體分離等。
3. 食品加工領(lǐng)域：可用于分離蛋白質(zhì)、淀粉、果汁、油脂等，如在制糖工業(yè)中分離結(jié)晶砂糖，在乳制品工業(yè)中分離奶油和牛奶，在植物油生產(chǎn)中分離油和渣等。
4. 環(huán)保領(lǐng)域：用于污水處理中污泥的脫水，以及工業(yè)廢水處理中懸浮物的分離，可有效減少污染物的排放，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
5. 資源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域：在礦石選別中，用于分離不同密度的礦物顆粒，提高礦石的品位和回收率，還可用于石油開(kāi)采中的原油脫水、脫鹽等過(guò)程。
