離心機(jī)選型應(yīng)注意以下幾個(gè)方面
1、防腐性能:
離心機(jī)所分離的物料一般都具有一定的腐蝕性,與物料接觸部分的材質(zhì),必須能夠達(dá)到耐腐蝕的要求,一保證安全使用。結(jié)構(gòu)件材料、密封墊材質(zhì)、表面處理措施,以及濾布的材質(zhì)均應(yīng)在選型時(shí)確定。可在選型時(shí)將物料的性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì)、分離時(shí)溫度等)告知我公司,以便我公司能夠根據(jù)所分離介質(zhì)的餓特性提出
離心機(jī)材質(zhì)選用的建議,并在訂單中注明,以確保
離心機(jī)的防腐要求。
2、防爆性能:
離心機(jī)所處理的物料中如含有有機(jī)溶劑等易燃易爆的物質(zhì),則離心機(jī)應(yīng)具有防爆性能。防爆性能視工藝的防爆要求等級(jí)確定。以前涉及到的防爆場(chǎng)合,只是提出配制防爆電機(jī),近兩年,對(duì)于所處理的物料中含有溶媒等有機(jī)溶劑的場(chǎng)合,大多都提出痰氣保護(hù)的要求。實(shí)際上,離心機(jī)要實(shí)現(xiàn)真正意義上的防爆,可在機(jī)械、電附件配制方面采取多方面措施,如采用防爆電機(jī),防爆照明燈,防靜電皮帶,防撞措施,安全連鎖裝置、氮?dú)獗Wo(hù)裝置,非接觸式能耗制動(dòng),靜電接地,防爆自動(dòng)控制等等。因此客戶(hù)在訂貨時(shí)必須說(shuō)明所需分離介質(zhì)的特性、防爆要求和等級(jí)。
3、分離性能:
分離性能是一個(gè)**基本的功能,包括分離的效果、洗滌效果、處理能力、自動(dòng)化程度等,因物料性質(zhì)的差異,包括物料的黏度、密度、料漿的固液比等因素,很難精確的確定**終分離的效果,一般來(lái)說(shuō),分離因素是影響離心機(jī)分離效果的重要因素。分離因素與轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)鼓直徑有關(guān),與轉(zhuǎn)鼓的角速度平方成正比關(guān)系。
洗滌是指對(duì)濾餅的洗滌,對(duì)于有的物料,濾餅還需經(jīng)過(guò)洗滌液進(jìn)行洗滌,有的甚**要經(jīng)過(guò)幾次洗滌才能達(dá)到要求,這就需要配制洗滌管,洗滌的效果、洗滌的時(shí)間與洗滌管孔徑、布置位置、結(jié)構(gòu)形式有很大關(guān)系。離心機(jī)的處理能力與物料的物理化學(xué)性質(zhì)和分離要求有關(guān),一般以一小時(shí)的循環(huán)次數(shù)及單次運(yùn)行的濾餅質(zhì)量來(lái)估算。
五、離心機(jī)的安裝要求:
1、設(shè)備安裝前后必須注意保管,注意電機(jī)、電控裝置、液壓系統(tǒng)的防潮及所有零部件的防腐,并注意對(duì)機(jī)器外表面的保護(hù)。
2、安裝必須注意安全,以免機(jī)器受到碰撞而損壞。
3、與離心機(jī)相鄰安裝的設(shè)備及其它裝置與離心機(jī)之間應(yīng)有足夠的使用和維修空間,在離心機(jī)主機(jī)的四周要有不小于1米的人行道。離心機(jī)主機(jī)的上方必須要有2米的裝拆維修空間。在對(duì)電氣控制柜、液壓系統(tǒng)進(jìn)行安裝定位時(shí),也必須預(yù)留一定的拆裝維修空間,以免機(jī)器受到損壞或出現(xiàn)異常情況時(shí)維修。
4、電氣柜應(yīng)放置在干燥、通風(fēng)和無(wú)腐蝕的環(huán)境,并通風(fēng)良好。操作臺(tái)應(yīng)安裝在主機(jī)旁,以便觀(guān)察與操作。
5、離心機(jī)安裝必須水平,基準(zhǔn)面為機(jī)座平臺(tái)上平面,澆制基礎(chǔ)時(shí),按本公司提供的基礎(chǔ)圖進(jìn)行。基礎(chǔ)重量約為機(jī)器重量的3倍,基礎(chǔ)除受機(jī)器的靜載荷外,還承受機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)載荷(動(dòng)載荷約為機(jī)器重量的0.5倍)。
6、機(jī)器一般為整機(jī)安裝,不得拆卸,如必須拆卸維修,需由制造廠(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后方可投入使用。
7、由于離心機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生輕微振動(dòng),因此與離心機(jī)連接的管道(排氣管、出水管等)必須使用軟連接,連接處應(yīng)保證密封或jue緣,應(yīng)使用三相電源,以防止觸電事故的發(fā)生。
8、外接出液管的直徑不得小于離心機(jī)出液管口直徑,不得有堵塞,且應(yīng)低于出液口的高度,以便出液流暢。
六、濾布的選用;
1、離心機(jī)采用濾布作為過(guò)濾介質(zhì)時(shí),轉(zhuǎn)鼓中裝有金屬襯網(wǎng),濾布鋪設(shè)在襯網(wǎng)上并作固定。由于濾布較軟,強(qiáng)度較低,襯網(wǎng)的網(wǎng)孔應(yīng)小一些,以便有效地支撐濾布、通暢地排出濾液。
濾布要求有足夠的強(qiáng)度、適宜的孔隙大小和孔隙率,對(duì)所處理的物料有耐腐蝕性,并有一定的耐磨性。濾布有三種織法,平紋、斜紋和緞紋,平紋的織法**緊密,斜紋次之,緞紋則較疏,孔隙率依次增加。濾布選擇應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定,各種濾布的特性如下:
A、棉布機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性和耐溫性良好,孔隙小,不受冷稀酸的影響。
B、錦綸布抗張強(qiáng)度高,耐磨性特別好,表面光滑,卸渣方便,能抗大多數(shù)堿類(lèi)和任何濃度的有機(jī)酸。
C、滌綸布強(qiáng)度及耐磨性良好,耐酸性特強(qiáng),耐堿性良好。
D、聚丙烯布耐磨性和耐溫性良好,對(duì)無(wú)機(jī)酸有良好的抗蝕性,對(duì)弱堿和室溫下的強(qiáng)堿有較強(qiáng)的抗蝕性,在濃度低于80%的硫酸不被溶解。
E、聚乙烯布室溫下對(duì)于堿和無(wú)機(jī)酸具有耐蝕性,價(jià)格低,但纖維較弱,強(qiáng)度較差。
F、聚氯乙烯布對(duì)于各種濃度的強(qiáng)酸和較高溫度下的濃堿有良好的餓抗蝕性,表面光滑,便于卸渣。
2、濾布過(guò)濾目數(shù)(型號(hào))按所分離物料直徑確定,一般在選擇濾布目數(shù)時(shí)應(yīng)稍大于所要截留的顆粒直徑,在過(guò)濾的初級(jí)階段有少量的小顆粒穿濾,當(dāng)所截留的較大顆粒搭橋形成濾餅層后,就可以消除穿濾現(xiàn)象,有助于提高過(guò)濾效率。
3、濾布建議采用單絲雙層復(fù)合濾布,過(guò)濾面經(jīng)砑光處理,以減小濾布堵塞的可能和提高濾布的再生性能。
七、離心機(jī)的安全使用要求;
1、選型要正確。
2、按規(guī)定的范圍使用離心機(jī),不可以將一般用途的離心機(jī)用于易燃易爆場(chǎng)合和具有腐蝕性的場(chǎng)合。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
3、按規(guī)定的操作規(guī)程運(yùn)行,不得非正常制動(dòng)和超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、超速運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、應(yīng)及時(shí)排除故障,不得運(yùn)行帶故障的離心機(jī),及時(shí)報(bào)廢失效的離心機(jī)。
5、按產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)中的要求安裝、使用、維護(hù)離心機(jī),不得自行修改離心機(jī)的零部件,不得自行提高離心機(jī)的轉(zhuǎn)速。
6、制定離心機(jī)安裝、使用和維護(hù)等相應(yīng)的規(guī)章制度并嚴(yán)格執(zhí)行,以達(dá)到安全使用的目的。
八、常見(jiàn)故障分析與排除:
1、電機(jī)過(guò)熱:電機(jī)過(guò)熱一般有以下幾種情況:
1.1、一般三足式離心機(jī)起動(dòng)時(shí)間為≤60s , r如起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng),則可能是拋塊磨損,重量過(guò)輕,摩擦片表面有油污以及電機(jī)存在質(zhì)量問(wèn)題,因此需要更換新的拋塊或檢查電機(jī)。
1.2、起動(dòng)電流大,一般三足式離心機(jī)的起動(dòng)電流約為額定電流的2.5倍,負(fù)荷起動(dòng)電流約為額定電流的3倍,如果電流超過(guò)該值,則可能是電機(jī)存在質(zhì)量問(wèn)題,電源線(xiàn)路是否正確,電機(jī)軸是否彎曲,離合器是否有卡阻現(xiàn)象,離合器拋塊是否超重。
2、振動(dòng):
2.1、空運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)大:離心機(jī)的振動(dòng)主要由于轉(zhuǎn)鼓質(zhì)量的不平衡和轉(zhuǎn)鼓支承間間隙太大,各聯(lián)結(jié)部位的螺栓,螺帽松動(dòng)引起。如果使用時(shí)間長(zhǎng),腐蝕嚴(yán)重,則應(yīng)考慮轉(zhuǎn)鼓焊縫或其它部位開(kāi)裂的可能性,有時(shí)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)積累物料太多,造成轉(zhuǎn)鼓偏重,也會(huì)引起振動(dòng),其它如主軸彎曲、軸承損壞等也有可能引起振動(dòng)。
2.2、負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)大:負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)除了上述原因外,主要是物料分布不均引起偏重而造成振動(dòng),通過(guò)調(diào)整加料方法、均勻布料即可解決,其次,可能由于轉(zhuǎn)鼓使用時(shí)間較長(zhǎng),或遭受磕碰而引起變形,在使用過(guò)程中轉(zhuǎn)鼓內(nèi)形成的濾餅層的厚度就不可能均布,所以機(jī)器就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)。
離心機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理
離心機(jī)可分為工業(yè)用離心機(jī)和實(shí)驗(yàn)離心機(jī)。實(shí)驗(yàn)用離心機(jī)又分為制備性離心機(jī)和分析性離心機(jī),制備性離心機(jī)主要用于分離各種生物材料,每次分離的樣品容量比較大,分析性離心機(jī)一般都帶有光學(xué)系統(tǒng),主要用于研究純的生物大分子和顆粒的理化性質(zhì),依據(jù)待測(cè)物質(zhì)在離心場(chǎng)中的行為(用離心機(jī)中的光學(xué)系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)),能推斷物質(zhì)的純度、形狀和分子量等。分析性離心機(jī)都是超速離心機(jī)。
1. 制備性離心機(jī)可分為三類(lèi):
⑴ 普通離心機(jī):**大轉(zhuǎn)速6000 rpm左右,**大相對(duì)離心力近6000×g,容量為幾十毫升**幾升,分離形式是固液沉降分離,轉(zhuǎn)子有角式和外擺式,其轉(zhuǎn)速不能?chē)?yán)格控制,通常不帶冷凍系統(tǒng),于室溫下操作,用于收集易沉降的大顆粒物質(zhì),如紅血球、酵母細(xì)胞等。這種離心機(jī)多用交流整流子電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),電機(jī)的碳刷易磨損,轉(zhuǎn)速是用電壓調(diào)壓器調(diào)節(jié),起動(dòng)電流大,速度升降不均勻,一般轉(zhuǎn)頭是置于一個(gè)硬質(zhì)鋼軸上,因此精確地平衡離心管及內(nèi)容物就極為重要,否則會(huì)損壞離心機(jī)。
⑵ 高速
冷凍離心機(jī):**大轉(zhuǎn)速為20000~25000rpm(r/min),**大相對(duì)離心力為89000×g,**大容量可達(dá)3升,分離形式也是固液沉降分離,轉(zhuǎn)頭配有各種角式轉(zhuǎn)頭、蕩平式轉(zhuǎn)頭、區(qū)帶轉(zhuǎn)頭、垂直轉(zhuǎn)頭和大容量連續(xù)流動(dòng)式轉(zhuǎn)頭、一般都有制冷系統(tǒng),以消除高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頭與空氣之間摩擦而產(chǎn)生的熱量,離心室的溫度可以調(diào)節(jié)和維持在0~40C,轉(zhuǎn)速、溫度和時(shí)間都可以嚴(yán)格準(zhǔn)確地控制,并有指針或數(shù)字顯示,通常用于微生物菌體、細(xì)胞碎片、大細(xì)胞器、硫銨沉淀和免疫沉淀物等的分離純化工作,但不能有效地沉降病毒、小細(xì)胞器(如核蛋白體)或單個(gè)分子。
⑶ 超速離心機(jī):轉(zhuǎn)速可達(dá)50000~80000 rpm,相對(duì)離心力**大可達(dá)510000×g,****的生產(chǎn)廠(chǎng)商有美G的貝克曼公司和日本的日立公司等,離心容量由幾十毫升**2升,分離的形式是差速沉降分離和密度梯度區(qū)帶分離,離心管平衡允許的誤差要小于0.1克。超速離心機(jī)的出現(xiàn),使生物科學(xué)的研究*域有了新的擴(kuò)展,它能使過(guò)去僅僅在電子顯微鏡觀(guān)察到的亞細(xì)胞器得到分級(jí)分離,還可以分離病毒、核酸、蛋白質(zhì)和多糖等。
超速離心機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)和速度控制、溫度控制、真空系統(tǒng)和轉(zhuǎn)頭四部分組成。超速離心機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置是由水冷或風(fēng)冷電動(dòng)機(jī)通過(guò)精密齒輪箱或皮帶變速,或直接用變頻感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng),并由微機(jī)進(jìn)行控制,由于驅(qū)動(dòng)軸的直徑較細(xì),因而在旋轉(zhuǎn)時(shí)此細(xì)軸可有一定的彈性彎曲,以適應(yīng)轉(zhuǎn)頭輕度的不平衡,而不致于引起震動(dòng)或轉(zhuǎn)軸損傷,除速度控制系統(tǒng)外,還有一個(gè)過(guò)速保護(hù)系統(tǒng),以防止轉(zhuǎn)速超過(guò)轉(zhuǎn)頭**大規(guī)定轉(zhuǎn)速而引起轉(zhuǎn)頭的撕裂或爆炸,為此,離心腔用能承受此種爆炸的裝甲鋼板密閉。
溫度控制是由安裝在轉(zhuǎn)頭下面的紅外線(xiàn)射量感受器直接并連續(xù)監(jiān)測(cè)離心腔的溫度,以保證更準(zhǔn)確更靈敏的溫度調(diào)控,這種紅外線(xiàn)溫控比
高速離心機(jī)的熱電偶控制裝置更敏感,更準(zhǔn)確。
超速離心機(jī)裝有真空系統(tǒng),這是它與
高速離心機(jī)的主要區(qū)別。離心機(jī)的速度在2000 rpm以下時(shí),空氣與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頭之間的磨擦只產(chǎn)生少量的熱,速度超過(guò)20000 rpm時(shí),由磨擦產(chǎn)生的熱量顯著增大,當(dāng)速度在40000 rpm以上時(shí),由磨擦產(chǎn)生的熱量就成為嚴(yán)重問(wèn)題,為此,將離心腔密封,并由機(jī)械泵和擴(kuò)散泵串聯(lián)工作的真空泵系統(tǒng)抽成真空,溫度的變化容易控制,磨擦力很小,這樣才能達(dá)到所需的超高轉(zhuǎn)速。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
2. 轉(zhuǎn)頭:
⑴ 角式轉(zhuǎn)頭:角式轉(zhuǎn)頭是指離心管腔與轉(zhuǎn)軸成一定傾角的轉(zhuǎn)頭。它是由一塊完整的金屬制成的,其上有4~12個(gè)裝離心管用的機(jī)制孔穴,即離心管腔,孔穴的中心軸與旋轉(zhuǎn)軸之間的角度在20~40度之間,角度越大沉降越結(jié)實(shí),分離效果越好。這種轉(zhuǎn)頭的優(yōu)點(diǎn)是具有較大的容量,且重心低,運(yùn)轉(zhuǎn)平衡,壽命較長(zhǎng),顆粒在沉降時(shí)先沿離心力方向撞向離心管,然后再沿管壁滑向管底,因此管的一側(cè)就會(huì)出現(xiàn)顆粒沉積,此現(xiàn)象稱(chēng)為“壁效應(yīng)",壁效應(yīng)容易使沉降顆粒受突然變速所產(chǎn)生的對(duì)流擾亂,影響分離效果。
⑵ 水平式轉(zhuǎn)頭:這種轉(zhuǎn)頭是由吊著的4或6個(gè)自由活動(dòng)的吊桶(離心套管)構(gòu)成。當(dāng)轉(zhuǎn)頭靜止時(shí),吊桶垂直懸掛,當(dāng)轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘200到800轉(zhuǎn)時(shí),吊桶蕩**水平位置,這種轉(zhuǎn)頭**適合做密度梯度區(qū)帶離心,其優(yōu)點(diǎn)是梯度物質(zhì)可放在保持垂直的離心管中,離心時(shí)被分離的樣品帶垂直于離心管縱軸,而不像角式轉(zhuǎn)頭中樣品沉淀物的界面與離心管成一定角度,因而有利于離心結(jié)束后由管內(nèi)分層取出已分離的各樣品帶。其缺點(diǎn)是顆粒沉降距離長(zhǎng),離心所需時(shí)間也長(zhǎng)。
⑶ 區(qū)帶轉(zhuǎn)頭:區(qū)帶轉(zhuǎn)頭無(wú)離心管,主要由一個(gè)轉(zhuǎn)子桶和可旋開(kāi)的頂蓋組成,轉(zhuǎn)子桶中裝有十字型隔板裝置,把桶內(nèi)分隔成四個(gè)或多個(gè)扇形小室,隔板內(nèi)有導(dǎo)管,梯度液或樣品液從轉(zhuǎn)頭中央的進(jìn)液管泵入,通過(guò)這些導(dǎo)管分布到轉(zhuǎn)子四周,轉(zhuǎn)頭內(nèi)的隔板可保持樣品帶和梯度介質(zhì)的穩(wěn)定。沉降的樣品顆粒在區(qū)帶轉(zhuǎn)頭中的沉降情況不同于角式和外擺式轉(zhuǎn)頭,在徑向的散射離心力作用下,顆粒的沉降距離不變,因此區(qū)帶轉(zhuǎn)頭的“壁效應(yīng)"極小,可以避免區(qū)帶和沉降顆粒的紊亂,分離效果好,而且還有轉(zhuǎn)速高,容量大,回收梯度容易和不影響分辨率的優(yōu)點(diǎn),使超離心用于制備和工業(yè)生產(chǎn)成為可能。區(qū)帶轉(zhuǎn)頭的缺點(diǎn)是樣品和介質(zhì)直接接觸轉(zhuǎn)頭,耐腐蝕要求高,操作復(fù)雜。
⑷ 垂直轉(zhuǎn)頭:其離心管是垂直放置,樣品顆粒的沉降距離**短,離心所需時(shí)間也短,適合用于密度梯度區(qū)帶離心,離心結(jié)束后液面和樣品區(qū)帶要作九十度轉(zhuǎn)向,因而降速要慢。
⑸ 連續(xù)流動(dòng)轉(zhuǎn)頭:可用于大量培養(yǎng)液或提取液的濃縮與分離,轉(zhuǎn)頭與區(qū)帶轉(zhuǎn)頭類(lèi)似,由轉(zhuǎn)子桶和有入口和出口的轉(zhuǎn)頭蓋及附屬裝置組成,離心時(shí)樣品液由入口連續(xù)流入轉(zhuǎn)頭,在離心力作用下,懸浮顆粒沉降于轉(zhuǎn)子桶壁,上清液由出口流出。
3. 離心管:
離心管主要用塑料和不銹鋼制成,塑料離心管常用材料有聚乙烯(PE),聚碳酸酯(PC),聚丙烯(PP)等,其中PP管性能較好。塑料離心管的優(yōu)點(diǎn)是透明(或半透明),硬度小,可用穿刺法取出梯度。缺點(diǎn)是易變形,抗有機(jī)溶劑腐蝕性差,使用壽命短。
不銹鋼管強(qiáng)度大,不變形,能抗熱,抗凍,抗化學(xué)腐蝕。但用時(shí)也應(yīng)避免接觸強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)藥品,如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等。塑料離心管都有管蓋,離心前管蓋必須蓋嚴(yán),倒置不漏液。管蓋有三種作用:①防止樣品外泄。用于有放射性或強(qiáng)腐蝕性的樣品時(shí),這點(diǎn)尤其重要。②防止樣品揮發(fā)。③支持離心管,防止離心管變形。
4. 分析性離心機(jī):
分析性離心機(jī)使用了特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)頭和光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng),以便連續(xù)地監(jiān)視物質(zhì)在一個(gè)離心場(chǎng)中的沉降過(guò)程。從而確定其物理性質(zhì)。
分析性超速離心機(jī)的轉(zhuǎn)頭是橢圓形的,以避免應(yīng)力集中于孔處。此轉(zhuǎn)頭通過(guò)一個(gè)有柔性的軸聯(lián)接到一個(gè)高速的驅(qū)動(dòng)裝置上,轉(zhuǎn)頭在一個(gè)冷凍的和真空的腔中旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)頭上有2~6個(gè)裝離心杯的小室,離心杯是扇形石英的,可以上下透光,離心機(jī)中裝有一個(gè)光學(xué)系統(tǒng),在整個(gè)離心期間都能通過(guò)紫外吸收或折射率的變化監(jiān)測(cè)離心杯中沉降著的物質(zhì),在預(yù)定的期間可以拍攝沉降物質(zhì)的照片,在分析離心杯中物質(zhì)沉降情況時(shí),在重顆粒和輕顆粒之間形成的界面就像一個(gè)折射的透鏡,結(jié)果在檢測(cè)系統(tǒng)的照像底板上產(chǎn)生了一個(gè)“峰",由于沉降不斷進(jìn)行,界面向前推進(jìn),因此峰也移動(dòng),從峰移動(dòng)的速度可以計(jì)算出樣品顆粒的沉降速度。
分析性超速離心機(jī)和主要特點(diǎn)就是能在短時(shí)間內(nèi),用少量樣品就可以得到一些重要信息,能夠確定生物大分子是否存在,其大致的含量,計(jì)算生物大分子的沉降系數(shù),結(jié)合界面擴(kuò)散,估計(jì)分子的大小,檢測(cè)分子的不均一性及混合物中各組份的比例,測(cè)定生物大分子的分子量,還可以檢測(cè)生物大分子的構(gòu)象變化等。
計(jì)算公式 F=mv2/r.
m代表質(zhì)量,單位千克
v代表速度,單位米每秒,
r代表離心運(yùn)動(dòng)半徑,單位米.