碟式分离机(卷名：机械工程)
disc type separator
转鼓内装有一叠锥形碟片，用离心沉降法分离乳浊液和低浓度悬浮液组分的离心分离机。碟式分离机可在密闭、高温、低温、加压和真空等条件下操作，用于从牛奶中提取奶油和果汁、啤酒、动植物油、变压器油等的净化，以及酵母浓缩和从动物血浆中提取血清等。
分离悬浮液时（图1a），悬浮液由中心进料管进入转鼓，从碟片束外缘经碟片间隙向碟片内缘流动。因受离心力作用，固体颗粒在随液体流动的同时沉降到各碟片的内表面，再向碟片外缘滑动，最后沉积到鼓壁上。已澄清的液体向转鼓中心方向聚集，经溢流口或向心泵排出。分离乳浊液时(图1b)，乳浊液经碟片束上的进料孔进入各碟片间隙，按密度不同分为重液和轻液，重液沿碟片内表面向转鼓壁流动，轻液向中心流动，经溢流口和向心泵分别排出。进料孔位置应在重液层与轻液层的交界处。此处称为中性层，其半径
，式中k为重液与轻液的密度比，R1和R2 分别为重液和轻液的排出口半径。进料孔与中性层不重合时，排出的重液或轻液就不纯净，此时可改变重液或轻液排出口半径来调整中性层位置。由于转鼓内的液体被碟片束分为许多薄层，分离在薄层内进行，离心沉降的距离很短，显著提高了分离速度。碟式分离机的分离因数较高，达4000～10000，并因转鼓内的碟片数量多，显著扩大了沉降面积，分离效率较高。向心泵（图1c）具有固定在机壳上静止不动的叶轮，叶轮外缘浸没在与转鼓同步旋转的分离液层内，分离液由叶轮外缘进入弧形流道，流至叶轮中心排液管排出。叶轮将旋转液体的动能转变为静压，将转鼓中排出的分离液直接输送至10～20米的高度。
碟式分离机按排渣方式分为人工排渣、喷嘴排渣和活门排渣3种型式。
人工排渣碟式分离机 系间歇操作。它由机座、传动装置、转鼓和机壳等组成（图2）。整机为立式，转鼓为下支撑式。靠近转鼓的主轴承外有 6个辐射状布置的弹簧(或橡胶垫)组成的减震装置。转鼓的传动装置通常采取螺旋齿轮增速传动，有的采取皮带传动。转鼓盖与转鼓体由螺纹锁紧圈固紧，并有密封圈防漏。碟片为圆锥形，其半锥角大于固体颗粒与碟片表面的摩擦角，一般为30°～45°，碟片数为50～180；碟片间隙为 0.5～2毫米。分离机工作一段时间后，转鼓内壁上沉渣增多，分离液澄清度下降，当分离液澄清度不合要求时，停机拆开转鼓，人工清除转鼓内沉渣。这种分离机的处理量可达45米3／小时，适于处理颗粒直径为0.001～0.1毫米、固相浓度小于 1％的悬浮液和乳浊液。
喷嘴排渣碟式分离机 连续操作。整体结构与人工排渣碟式分离机相似，但转鼓(图3)内腔呈双锥形，可对沉渣起压缩作用，提高沉渣浓度。转鼓内直径最大 900毫米。转鼓周缘有喷出浆状沉渣的喷嘴2～24个，喷嘴孔径为0.5～3.2毫米。喷嘴的数目和孔径根据悬浮液性质、浓缩程度和处理量确定。通过喷嘴的沉渣流速很大，喷嘴用耐磨材料如硬质合金、刚玉和碳化硼等制成。为提高排渣浓度，这种分离机还有将排出的沉渣部分送回转鼓内再循环的结构。沉渣的固相浓度可比进料的固相浓度提高 5～20倍。这种分离机的处理量最大达300米3／小时，适于处理固相颗粒直径为0.1～100微米、固相浓度通常小于 10％（最大可至25％）的悬浮液。
活门排渣碟式分离机 利用环状活门启、闭排渣口进行间歇排渣，又称自动排渣碟式分离机。整体结构与人工排渣碟式分离机相似，特点是转鼓（图4）内有活门排渣装置，可不停机卸除转鼓内的沉渣。操作时，由转鼓中心加料管加入悬浮液进行分离，活门下面的密封水总压力大于悬浮液作用在活门上面的总压力，活门位置在上，关闭排渣口（图左边的分离状态）。排渣时，停止加料并由转鼓底部加入操作水，开启转鼓周边的密封水泄压阀，排出密封水，活门受转鼓内悬浮液压力的作用迅速下降，开启排渣口(图右边的状态) 。排尽转鼓内的沉渣和液体后，停止供给操作水，泄压阀闭合，密封水压升高，活门上升关闭排渣口，完成一次工作循环。自动控制活门排渣的方法有：①用时间继电器按预定操作周期控制排渣;②用光电管监控分离液澄清度控制排渣;③根据转鼓内沉渣聚积程度，由压力信号或渣面信号控制排渣。排渣时间一般为1～2秒。部分排渣的转鼓可控制更短的排渣时间，仅排出转鼓内沉渣的一部分，不排出液体，排渣时可不停止进料，连续分离，提高了处理能力。这种分离机最大处理量可达60米3／小时，适用于处理固体颗粒直径为0.001～0.5毫米，固液相密度差大于0.01千克/分米3固相浓度小于10％的悬浮液和乳浊液。（见彩图）
