离心机选型应注意以下几个方面

离心机选型应注意以下几个方面 
1、防腐性能:
     离心机所分离的物料一般都具有一定的腐蚀性,与物料接触部分的材质,必须能够达到耐腐蚀的要求,一保证安全使用。结构件材料、密封垫材质、表面处理措施,以及滤布的材质均应在选型时确定。可在选型时将物料的性质(化学性质、分离时温度等)告知我公司,以便我公司能够根据所分离介质的饿特性提出离心机材质选用的建议,并在订单中注明,以确保离心机的防腐要求。
2、防爆性能:
     离心机所处理的物料中如含有有机溶剂等易燃易爆的物质,则离心机应具有防爆性能。防爆性能视工艺的防爆要求等级确定。以前涉及到的防爆场合,只是提出配制防爆电机,近两年,对于所处理的物料中含有溶媒等有机溶剂的场合,大多都提出痰气保护的要求。实际上,离心机要实现真正意义上的防爆,可在机械、电附件配制方面采取多方面措施,如采用防爆电机,防爆照明灯,防静电皮带,防撞措施,安全连锁装置、氮气保护装置,非接触式能耗制动,静电接地,防爆自动控制等等。因此客户在订货时必须说明所需分离介质的特性、防爆要求和等级。
3、分离性能:
    分离性能是一个**基本的功能,包括分离的效果、洗涤效果、处理能力、自动化程度等,因物料性质的差异,包括物料的黏度、密度、料浆的固液比等因素,很难精确的确定**终分离的效果,一般来说,分离因素是影响离心机分离效果的重要因素。分离因素与转鼓的转速和转鼓直径有关,与转鼓的角速度平方成正比关系。
    洗涤是指对滤饼的洗涤,对于有的物料,滤饼还需经过洗涤液进行洗涤,有的甚**要经过几次洗涤才能达到要求,这就需要配制洗涤管,洗涤的效果、洗涤的时间与洗涤管孔径、布置位置、结构形式有很大关系。离心机的处理能力与物料的物理化学性质和分离要求有关,一般以一小时的循环次数及单次运行的滤饼质量来估算。
五、离心机的安装要求
1、设备安装前后必须注意保管,注意电机、电控装置、液压系统的防潮及所有零部件的防腐,并注意对机器外表面的保护。
2、安装必须注意安全,以免机器受到碰撞而损坏。
3、与离心机相邻安装的设备及其它装置与离心机之间应有足够的使用和维修空间,在离心机主机的四周要有不小于1米的人行道。离心机主机的上方必须要有2米的装拆维修空间。在对电气控制柜、液压系统进行安装定位时,也必须预留一定的拆装维修空间,以免机器受到损坏或出现异常情况时维修。
4、电气柜应放置在干燥、通风和无腐蚀的环境,并通风良好。操作台应安装在主机旁,以便观察与操作。
5、离心机安装必须水平,基准面为机座平台上平面,浇制基础时,按本公司提供的基础图进行。基础重量约为机器重量的3倍,基础除受机器的静载荷外,还承受机器运转时的动载荷(动载荷约为机器重量的0.5倍)。
6、机器一般为整机安装,不得拆卸,如必须拆卸维修,需由制造厂技术人员进行验收,验收合格后方可投入使用。
7、由于离心机在运转时产生轻微振动,因此与离心机连接的管道(排气管、出水管等)必须使用软连接,连接处应保证密封或jue缘,应使用三相电源,以防止触电事故的发生。
8、外接出液管的直径不得小于离心机出液管口直径,不得有堵塞,且应低于出液口的高度,以便出液流畅。
六、滤布的选用;
1、离心机采用滤布作为过滤介质时,转鼓中装有金属衬网,滤布铺设在衬网上并作固定。由于滤布较软,强度较低,衬网的网孔应小一些,以便有效地支撑滤布、通畅地排出滤液。
滤布要求有足够的强度、适宜的孔隙大小和孔隙率,对所处理的物料有耐腐蚀性,并有一定的耐磨性。滤布有三种织法,平纹、斜纹和缎纹,平纹的织法**紧密,斜纹次之,缎纹则较疏,孔隙率依次增加。滤布选择应通过试验确定,各种滤布的特性如下:
A、棉布机械强度、耐磨性和耐温性良好,孔隙小,不受冷稀酸的影响。
B、锦纶布抗张强度高,耐磨性特别好,表面光滑,卸渣方便,能抗大多数碱类和任何浓度的有机酸。
C、涤纶布强度及耐磨性良好,耐酸性特强,耐碱性良好。
D、聚丙烯布耐磨性和耐温性良好,对无机酸有良好的抗蚀性,对弱碱和室温下的强碱有较强的抗蚀性,在浓度低于80%的硫酸不被溶解。
E、聚乙烯布室温下对于碱和无机酸具有耐蚀性,价格低,但纤维较弱,强度较差。
F、聚氯乙烯布对于各种浓度的强酸和较高温度下的浓碱有良好的饿抗蚀性,表面光滑,便于卸渣。
2、滤布过滤目数(型号)按所分离物料直径确定,一般在选择滤布目数时应稍大于所要截留的颗粒直径,在过滤的初级阶段有少量的小颗粒穿滤,当所截留的较大颗粒搭桥形成滤饼层后,就可以消除穿滤现象,有助于提高过滤效率。
3、滤布建议采用单丝双层复合滤布,过滤面经砑光处理,以减小滤布堵塞的可能和提高滤布的再生性能。
七、离心机的安全使用要求;
1、选型要正确。
2、按规定的范围使用离心机,不可以将一般用途的离心机用于易燃易爆场合和具有腐蚀性的场合。#p#分页标题#e#
3、按规定的操作规程运行,不得非正常制动和超负荷运转、超速运转。
4、应及时排除故障,不得运行带故障的离心机,及时报废失效的离心机。
5、按产品使用说明书中的要求安装、使用、维护离心机,不得自行修改离心机的零部件,不得自行提高离心机的转速。
6、制定离心机安装、使用和维护等相应的规章制度并严格执行,以达到安全使用的目的。
八、常见故障分析与排除:
1、电机过热:电机过热一般有以下几种情况:
1.1、一般三足式离心机起动时间为≤60s , r如起动时间长,则可能是抛块磨损,重量过轻,摩擦片表面有油污以及电机存在质量问题,因此需要更换新的抛块或检查电机。
1.2、起动电流大,一般三足式离心机的起动电流约为额定电流的2.5倍,负荷起动电流约为额定电流的3倍,如果电流超过该值,则可能是电机存在质量问题,电源线路是否正确,电机轴是否弯曲,离合器是否有卡阻现象,离合器抛块是否超重。
2、振动:
2.1、空运转振动大:离心机的振动主要由于转鼓质量的不平衡和转鼓支承间间隙太大,各联结部位的螺栓,螺帽松动引起。如果使用时间长,腐蚀严重,则应考虑转鼓焊缝或其它部位开裂的可能性,有时转鼓内积累物料太多,造成转鼓偏重,也会引起振动,其它如主轴弯曲、轴承损坏等也有可能引起振动。
2.2、负荷运转振动大:负荷运转振动除了上述原因外,主要是物料分布不均引起偏重而造成振动,通过调整加料方法、均匀布料即可解决,其次,可能由于转鼓使用时间较长,或遭受磕碰而引起变形,在使用过程中转鼓内形成的滤饼层的厚度就不可能均布,所以机器就会出现振动。
 
 离心机的结构和工作原理
离心机可分为工业用离心机和实验离心机。实验用离心机又分为制备性离心机和分析性离心机,制备性离心机主要用于分离各种生物材料,每次分离的样品容量比较大,分析性离心机一般都带有光学系统,主要用于研究纯的生物大分子和颗粒的理化性质,依据待测物质在离心场中的行为(用离心机中的光学系统连续监测),能推断物质的纯度、形状和分子量等。分析性离心机都是超速离心机。
1. 制备性离心机可分为三类:
    ⑴ 普通离心机:**大转速6000 rpm左右,**大相对离心力近6000×g,容量为几十毫升**几升,分离形式是固液沉降分离,转子有角式和外摆式,其转速不能严格控制,通常不带冷冻系统,于室温下操作,用于收集易沉降的大颗粒物质,如红血球、酵母细胞等。这种离心机多用交流整流子电动机驱动,电机的碳刷易磨损,转速是用电压调压器调节,起动电流大,速度升降不均匀,一般转头是置于一个硬质钢轴上,因此精确地平衡离心管及内容物就极为重要,否则会损坏离心机。

    ⑵ 高速冷冻离心机:**大转速为20000~25000rpm(r/min),**大相对离心力为89000×g,**大容量可达3升,分离形式也是固液沉降分离,转头配有各种角式转头、荡平式转头、区带转头、垂直转头和大容量连续流动式转头、一般都有制冷系统,以消除高速旋转转头与空气之间摩擦而产生的热量,离心室的温度可以调节和维持在0~40C,转速、温度和时间都可以严格准确地控制,并有指针或数字显示,通常用于微生物菌体、细胞碎片、大细胞器、硫铵沉淀和免疫沉淀物等的分离纯化工作,但不能有效地沉降病毒、小细胞器(如核蛋白体)或单个分子。

    ⑶ 超速离心机:转速可达50000~80000 rpm,相对离心力**大可达510000×g,****的生产厂商有美G的贝克曼公司和日本的日立公司等,离心容量由几十毫升**2升,分离的形式是差速沉降分离和密度梯度区带分离,离心管平衡允许的误差要小于0.1克。超速离心机的出现,使生物科学的研究*域有了新的扩展,它能使过去仅仅在电子显微镜观察到的亚细胞器得到分级分离,还可以分离病毒、核酸、蛋白质和多糖等。
超速离心机主要由驱动和速度控制、温度控制、真空系统和转头四部分组成。超速离心机的驱动装置是由水冷或风冷电动机通过精密齿轮箱或皮带变速,或直接用变频感应电机驱动,并由微机进行控制,由于驱动轴的直径较细,因而在旋转时此细轴可有一定的弹性弯曲,以适应转头轻度的不平衡,而不致于引起震动或转轴损伤,除速度控制系统外,还有一个过速保护系统,以防止转速超过转头**大规定转速而引起转头的撕裂或爆炸,为此,离心腔用能承受此种爆炸的装甲钢板密闭。
温度控制是由安装在转头下面的红外线射量感受器直接并连续监测离心腔的温度,以保证更准确更灵敏的温度调控,这种红外线温控比高速离心机的热电偶控制装置更敏感,更准确。
超速离心机装有真空系统,这是它与高速离心机的主要区别。离心机的速度在2000 rpm以下时,空气与旋转转头之间的磨擦只产生少量的热,速度超过20000 rpm时,由磨擦产生的热量显著增大,当速度在40000 rpm以上时,由磨擦产生的热量就成为严重问题,为此,将离心腔密封,并由机械泵和扩散泵串联工作的真空泵系统抽成真空,温度的变化容易控制,磨擦力很小,这样才能达到所需的超高转速。#p#分页标题#e#

2. 转头: 
    ⑴ 角式转头:角式转头是指离心管腔与转轴成一定倾角的转头。它是由一块完整的金属制成的,其上有4~12个装离心管用的机制孔穴,即离心管腔,孔穴的中心轴与旋转轴之间的角度在20~40度之间,角度越大沉降越结实,分离效果越好。这种转头的优点是具有较大的容量,且重心低,运转平衡,寿命较长,颗粒在沉降时先沿离心力方向撞向离心管,然后再沿管壁滑向管底,因此管的一侧就会出现颗粒沉积,此现象称为“壁效应",壁效应容易使沉降颗粒受突然变速所产生的对流扰乱,影响分离效果。

    ⑵ 水平式转头:这种转头是由吊着的4或6个自由活动的吊桶(离心套管)构成。当转头静止时,吊桶垂直悬挂,当转头转速达到每分钟200到800转时,吊桶荡**水平位置,这种转头**适合做密度梯度区带离心,其优点是梯度物质可放在保持垂直的离心管中,离心时被分离的样品带垂直于离心管纵轴,而不像角式转头中样品沉淀物的界面与离心管成一定角度,因而有利于离心结束后由管内分层取出已分离的各样品带。其缺点是颗粒沉降距离长,离心所需时间也长。
⑶ 区带转头:区带转头无离心管,主要由一个转子桶和可旋开的顶盖组成,转子桶中装有十字型隔板装置,把桶内分隔成四个或多个扇形小室,隔板内有导管,梯度液或样品液从转头中央的进液管泵入,通过这些导管分布到转子四周,转头内的隔板可保持样品带和梯度介质的稳定。沉降的样品颗粒在区带转头中的沉降情况不同于角式和外摆式转头,在径向的散射离心力作用下,颗粒的沉降距离不变,因此区带转头的“壁效应"极小,可以避免区带和沉降颗粒的紊乱,分离效果好,而且还有转速高,容量大,回收梯度容易和不影响分辨率的优点,使超离心用于制备和工业生产成为可能。区带转头的缺点是样品和介质直接接触转头,耐腐蚀要求高,操作复杂。

    ⑷ 垂直转头:其离心管是垂直放置,样品颗粒的沉降距离**短,离心所需时间也短,适合用于密度梯度区带离心,离心结束后液面和样品区带要作九十度转向,因而降速要慢。
⑸ 连续流动转头:可用于大量培养液或提取液的浓缩与分离,转头与区带转头类似,由转子桶和有入口和出口的转头盖及附属装置组成,离心时样品液由入口连续流入转头,在离心力作用下,悬浮颗粒沉降于转子桶壁,上清液由出口流出。

3. 离心管:
    离心管主要用塑料和不锈钢制成,塑料离心管常用材料有聚乙烯(PE),聚碳酸酯(PC),聚丙烯(PP)等,其中PP管性能较好。塑料离心管的优点是透明(或半透明),硬度小,可用穿刺法取出梯度。缺点是易变形,抗有机溶剂腐蚀性差,使用寿命短。
不锈钢管强度大,不变形,能抗热,抗冻,抗化学腐蚀。但用时也应避免接触强腐蚀性的化学药品,如强酸、强碱等。塑料离心管都有管盖,离心前管盖必须盖严,倒置不漏液。管盖有三种作用:①防止样品外泄。用于有放射性或强腐蚀性的样品时,这点尤其重要。②防止样品挥发。③支持离心管,防止离心管变形。

4. 分析性离心机:
    分析性离心机使用了特殊设计的转头和光学检测系统,以便连续地监视物质在一个离心场中的沉降过程。从而确定其物理性质。
分析性超速离心机的转头是椭圆形的,以避免应力集中于孔处。此转头通过一个有柔性的轴联接到一个高速的驱动装置上,转头在一个冷冻的和真空的腔中旋转,转头上有2~6个装离心杯的小室,离心杯是扇形石英的,可以上下透光,离心机中装有一个光学系统,在整个离心期间都能通过紫外吸收或折射率的变化监测离心杯中沉降着的物质,在预定的期间可以拍摄沉降物质的照片,在分析离心杯中物质沉降情况时,在重颗粒和轻颗粒之间形成的界面就像一个折射的透镜,结果在检测系统的照像底板上产生了一个“峰",由于沉降不断进行,界面向前推进,因此峰也移动,从峰移动的速度可以计算出样品颗粒的沉降速度。

    分析性超速离心机和主要特点就是能在短时间内,用少量样品就可以得到一些重要信息,能够确定生物大分子是否存在,其大致的含量,计算生物大分子的沉降系数,结合界面扩散,估计分子的大小,检测分子的不均一性及混合物中各组份的比例,测定生物大分子的分子量,还可以检测生物大分子的构象变化等。
 
 
计算公式  F=mv2/r.
m代表质量,单位千克
v代表速度,单位米每秒,
r代表离心运动半径,单位米.