离心机简单介绍

2021.7.09

　　离心机（Centrifuge）是一种机械，可借由电动机或其他机械的带动而高速转动，产生数千倍于重力的离心力，以加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和密度质量的物质分离。

　　离心力的大与小，转动速度、旋转半径以及物质的质量而决定。

　　离心机广泛运用于化学工程、石油、食品加工、制药、选矿工程、炭、水处理、核能工业和船舶等部门。

　　1离心机发展历史

　　早期应用—中国古人会取一端套住陶罐的绳子并甩动以产生离心力，挤出陶罐里的蜂蜜。

　　近代—19世纪中叶的欧洲，首先出现纺织品脱水的三足式离心机，和制糖厂分离砂糖结晶用的上悬式离心机。

　　这些早期离心机虽尚未全自动化，需以人力进行排渣，却已有了现代离心机雏形。

　　2离心机原理

　　利用向心加速度公式得知，密度较大之物体在下，密度较小之物体在上。

　　（1）离心过滤，使悬浮液受离心力，而对过滤介质施加压力，液体通过过滤面，固体颗粒被截下，从而液-固分离。

　　（2）离心沉降，利用悬浮液(或乳浊液)密度不同的各成分在离心力场中迅速沉降分层的原理，以达成液-固(或液-液)分离。

　　3离心力的计算

　　相对离心场（RCF, relative centrifugal field)，以重力加速度 g 的倍数来表示；

　　rpm(revolution per minute，或r/min)表示离心机每分钟的转数。rpm与 g 之间的换算公式为：RCF = 1.119x 10^-5 x rpm^2 x r

　　其中 r 表示离心机转轴中心与离心管中心的距离，单位为公分。离心管的位置由转子（rotor）决定，因此 r 必须查阅相关转子的参数而得。

　　4离心机的应用

　　1.遗传工程学、酶工程学

　　批次离心机(或瓶式离心机)是实验室常用的离心机型。如果具超强之离心力，则可应用于超离心技术(微分离心技术)。此即分离混合物中各成分，已成功应用于细胞内胞器如线粒体、微粒体、溶酶体等之分离，或各种蛋白质及核酸之分离。超离心技术是研究遗传工程学、酶工程学必须的基础。

　　2.同位素分离

　　以气体离心法进行同位素的加工制造，核武所需的浓缩铀即可借由此方法制造出来，因此离心机在国际间列为受管制的设备。

　　3.航空技术

　　以离心力模拟重力加速度，以探求生物在极端状况下体内物件位移。

　　4.工业用

　　此作动机械虽泛称远心分离机，为区分工业用机械，取之离心式分离机，离心机应用极广，切削液过滤系统主要用途是分离切削液里在研磨加工过程中所产生的杂质，可分离的杂质不限于金属，非金属材质如：硅、玻璃、石墨、不锈钢...等非磁性杂质也可过滤。借由离心力将杂质高速分离，使切削液能迅速的重复利用。经由离心力分离的设计结构，可省去耗材滤袋的使用，节能减碳、友善环境的设计是现今产业的发展趋势。以离心力模拟重力加速度，以探求生物在极端状况下体内物件位移。

　　5.农业用

　　蜂蜜采集：将蜂巢箱内的蜂巢置入离心机之中，以手摇方式转动，蜂巢中的蜂蜜会甩出而流入收集器之中。

　　5离心机特性

　　衡量离心分离机分离性能的重要指标是分离因数。表示为被分离物料在转鼓内所受的离心力与其重力的比值，分离因数越大，通常分离越快，效果越好。

　　最大转速，离心机在空载情况下的转速。根据最大转速的不同，离心机可更细分为：

　　（1）低速离心机 10000 rpm· min -1

　　（2）高速离心机 10000 rpm · min~30000 rpm · min -1

　　（3）超高速离心机 30000 rpm ·min-1

离心机

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