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1、三节离心分离机 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、离心分离机的分离原理与分类(一)、分离原理牛乳中含有脂肪、脱脂乳以及各种固体杂质,三者之间脂肪相对密度最小,脱脂乳次之,固体杂质相对密度最大。将其静止数小时后,将分成三层。如图所示。:其分离速率遵循斯托克(Stoke)定律。其公式V=2/9g(1-2)r2/(cm/s)式中 v-球形颗粒的沉降速率,cm/sg-重力加速度,cm/s21-介质密度,g/cm32-颗粒密度,g/cm3r-脂肪球半径,cm
2、-介质粘度,Pa.s 根据斯托克定律,用离心力来代替重力加速度,可提高沉降速度如图所示。V=2/9a(1-2)r2/(cm/s)式中a-离心加速度,cm/s2 a=2r(6.28n)2R稀奶油在分离转鼓中心较近的出口流出,脱脂乳在转鼓较远的出口流出,杂质颗粒沉于四周底部。在转鼓中加入一组圆锥形碟片,由于颗粒所走的距离减小,所以相应的分离能力就增加。借离心力的作用使混合液达到转鼓中心,重颗粒(杂质)向下移动,最后沉降在转鼓四周,重液体(脱脂乳)向下通过圆盘空间的中心,经最高圆盘上面的通道从圆盘排出。二、牛奶分离机的分类1、根据构造形式分类(1)开放式牛奶进机前盛于机身最高端,依靠重力作用从入口进
3、料,同时使稀奶油和脱脂乳在常压下排出。一般可采用手摇式电动两用结构。(2)半封闭式牛奶分离机具有开放式牛奶进料口,牛奶仍依靠重力进料,脱脂乳因离心机本身形成的压力,能封闭式的出料,而稀奶的排出有开放式或封闭式的排出口。(3)封闭式牛奶分离机完全密闭式的,具有封闭式牛奶的入口和封闭式的脱脂乳及稀奶油的排出口,牛奶借泵或重力作用自空心轴进入分离机,到达碟片之间,经碟片分离后,因牛奶的高速旋转,并有压力盘的作用,造成液封,提高脱脂乳及稀奶油的排出压力,由于无空气进入,不会产生泡沫。2、根据不同用途分(1)牛奶分离机牛乳分离机生产能力稀奶油与脱脂乳容积比600升/时或以上1:41:2100升/时或以上
4、1:41:10为了提高分离机的工作效率,要求牛奶在分离前必须预热至3540C。分离后,还要求脱脂乳中含脂率不高于0.02%,同时对稀奶油和脱脂乳的容积比有一定的要求。分离机底部四周杂质的沉淀,也有一定的数值范围。如表所示:牛奶分离机生产奶能力(升/小时)(不小于)沉渣空间容积(毫升)(不小于)5010060010002000300050001625230380169029303730(1 1)液体在分离要两碟片间移动的轨迹)液体在分离要两碟片间移动的轨迹在分离机上开有孔,牛乳通过这些孔进入碟片间,所以应把这些孔开在稀奶油和脱脂乳的分界面上,其分界面的半径R0与轻重组分的容积比例有关,可按下式计
5、算:R0(aR2max+R2min)/(1+a)1/2R0 分界面半径即转轴中心与碟片孔中心的距离Rmax碟片最大半径Rmin碟片最小半径a稀奶油及脱脂乳的容积比(2)分离钵的主要结构为整个分离钵的支持部分,中心管是牛乳进入的通道,放在底座上面的一、槽沟内,当分离钵旋紧时,可使顶罩与底座之间封闭。用于支承杯盘,其内部有三个沟槽与底座的三个孔眼配合中,形成牛乳的通道由此进入分离杯盘中在盘的内外表面焊有突起物,并有三个孔与中杯盘配合形成牛乳上行的通道眼焊接突起物,使杯盘间形成一定的距离,不同类形分离机,杯盘数目不同,越多离效果越好,能力越大,耗能也在上无孔眼,将杯盘分离出来的稀奶油汇集,并将稀奶油
6、从其中伸长的出口(有一小孔)甩出钵体。整个杯盘的锥形外罩,其作用是当乳中密度较大的脱脂乳被压到杯盘边沿后,即顺着顶罩的内侧向上流动,最后通过顶罩上的脱乳出品乳出钵外。(2 2)净化机化机。净化机的工作原理和牛乳分离机相同,仅结构上有所不同。净乳机的碟片上不开小孔,碟片间的距离大,沉渣体积也大(3)净化均质离心机(4)一机多用的离心机既能脱脂,又能净化和标准化。基本原理是把牛乳分离成脱脂乳与稀奶油,然后,再在管道中混合,控制一定量,达到标准化,此种分离机的沉渣容积比一般分离机大。三、影响生产能力的因素1、转速2、脂肪球直径大小3、碟片半径大小4、碟片仰角大小5、稀奶油含脂率的控制提高转速可大大提
7、高生产能力直径越大,分离效果越好,设计时就考虑能将小的脂肪球分,目前可分分最小脂肪球1-1.3微米,脱脂乳中含脂率为0.01-0.02%。碟片下半径大,上半径小,分离效果越大,但考虑结构允许值,杯盘高度和平均半径的比值在0.45-0.7范围之内。a值理论上越大越好,但受半径限制,同时还与乳的粘度及其杯盘表面的磨擦系数有关,一般为50-600预热后,由于分散介质和脂肪球密度差大,乳的粘度降低,可提高乳的分离效果,一般为35-400C,在全封闭的离心机,有时可达到500C四、注意事项(1)在选择分离机时,要根据实际情况考虑,生产能力要适当。(2)分离机要有坚实的地基,转动主轴垂直水平面,各部件应精确地安装。(3)开车时,必须检查传动机构及紧固件,不允许倒转,以防止机件损坏。(4)封闭压送式分离机起动和停车时,都要由水代替牛乳。(5)连续作业时间,视物料的物理性质、杂质度含量而定。(6)对封闭式压送式分离机而言,因具备一定压力,故均用一种定容积型旋转泵或特殊的离心泵,尽力防止泵的脉动。(7)充分注意并检查泵对吸料管的垫圈以及泵的轴封等处是否严密,防止空气混入。(8)操作结束后,立即进行拆洗干净,备下次再用。