第六章 食品分离设备.pdf

第一节 离心机 在乳品生产中，牛奶的脱脂、 净化，或从桔皮中提取桔油、淀粉 生产、豆浆生产等都要应用离心分 离的方法，进行浆渣分离。 一、离心分离的基础 1、什么是离心分离 所谓离心分离，就是在离心力 的作用下，分离液相非均一系的过 程。体现这种离心分离的设备叫离 心机。 2、离心分离的分类 按照操作性质，分为过滤式离 心机 （离心过滤）、沉降式离心机 （离心沉降）和分离式离心机 （离 心分离）。 离心过滤：通常用于固相含量较高、颗粒较大的悬浮液的 分离。过滤式离心机的转鼓壁上有孔，一般转鼓内壁上还铺设 有滤网和滤布。转鼓回转时，液相在离心力的作用下穿过滤 布、滤网及鼓壁上的开孔排出鼓外，而固相则被滤布等过滤介 质截流在转鼓内，形成滤渣，从而达到固－液分离的目的。 离心沉降：是用于固相含量较少，颗粒较细的悬浮液的分 离。沉降式离心机的转鼓壁上无孔。当悬浮液随转鼓一起回转 时，由于离心力的作用，固体颗粒因质量大而向鼓壁沉降，形 成沉渣，在离心沉降的过程中，一般处理的悬浮液固相的容积 浓度不超过5%，故亦称为离心澄清。 离心分离：习惯上是指两种重度不同且不相溶的两种液体 形成的乳浊液或含有微量固体的上述乳浊液的分离。分离时， 在离心力的作用下，液体按重度不同而分布，重度较大的重相 在外层，重度较小的轻相在内层，固相则沉降在鼓壁上，各部 物料通过一定的装置分别引出。用于这种分离过程的设备被称 为分离机。它的转鼓也是无孔的。 3、离心分离的原理 物料在重力场中进行沉降时，由于重力场是均匀的，故物 料中固体粒子或液体所受的力是不变的。而用离心机，在离心 场内，物料产生的离心力随着旋转半径的不同而不同，且离心 力场要比重力场大的多，所以采用离心分离机就可使悬浮粒子 沉降速度大大加快，达到良好的分离效果。 当离心机绕轴旋转时，物料所受的离心力为： mv2 Gv2 C （kg） R gR 式中：m －回转物料的质量 G －回转物料的重量 R －回转半径 V －旋转的圆周速度 而 2πRn v 60 故 G 2πRn 2 GRn2 C ( ) gR 60 900 由上式可知，离心力的大小，不仅与转鼓的半径R成正 比，而且与转鼓转速n的平方成正比。因此，用提高离心机的 转速来增大离心力，比增大转鼓的半径更为有效，但它将受到 转鼓材料强度的限制，不能任意提高。所以转速高的离心机， 其转鼓直径相对较小，而转速低的离心机，其转鼓直径相对较 大，道理就在于此。 4、衡量离心机的工作效能的主要特征是它的分离因数 分离因数是指离心加速度与重力加速度之比或离心力与重 力之比。 GRn2 C 900 Rn 2 f G G 900 从而可知，分离因数大，意味着分离过程迅速，分离效果 好，所能分离的微粒也越小；同时也意味着转速快，对制造转 鼓及动平衡要求也相应提高。因此对那些分散度高、难分离的 物料，要选用分离因数大的分离机。如牛奶和桔油的分离，均 用高速离心机，其f3000。 二、离心机的分类 1、按分离因数的大小，可将离心机分为： ⑴、常速离心机（f3000） 主要用于颗粒不大的悬浊液和物料的脱水. ⑵、高速离心机（3000f5000） 主要用于分离乳状液和细悬浊液。 ⑶、超高速离心机（f5000）