专利名称：等转速离心澄清机转鼓的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及离心澄清机转鼓。
现有技术中的离心澄清机(以下简称“离心机”)如三足式离心机、管式离心机、螺旋卸料式连续离心机等，都是利用离心力及物料之间的摩擦力来带动转鼓内的物料转动的，由于受到空气阻力及物料本身的惯性力作用，使物料在转鼓的半径方向上存在速度梯度，离转鼓壁愈远的物料，即转动半径愈小处的物料，其转速愈低，从而导致有效分离因数f在转鼓半径方向上的梯度更大，远远小于离心机的分离因数F，所以分离效果较差，其中f＝rn2／900F＝RN2／900r－－物料在转鼓内转动的半径(米)，n－－物料的转速(转／分)，R－－转鼓的内半径(米)，N－－转鼓的转速(转／分)。
此外，由于新加入的物料所处位置半径r最小，因此转速最小，离心力也就最小，很难挤进转鼓内原有的物料层，只能沿着原物料层的内表面直接排出转鼓，即不能实现先加入的物料先流出，从而不能保证物料在转鼓内有足够的停留时间，让微粒充分沉降，因此，其分离效果就必然较差。
由于上述原因，三足式离心机、螺旋卸料式连续离心机难以实现对直径小于0·5微米的粒子如细菌、胶体粒子等的分离。
管式离心机虽然能分离直径小于0·5微米的粒子，但转速高达15000转／分，其转鼓直径必须大大缩小，对转鼓材质要求高，危险性大，能耗也高，而且处理量少，在工业化生产上并不实用。
本实用新型针对现有技术的缺点，改进离心机转鼓，使离心机通过离心力及机械推动力的协同作用迫使离心机转鼓内的物料与转鼓一起等转速转动，从而使有效分离因数f最大限度地接近离心机的分离因数F，实现在较低的转鼓转速下对直径小于0·5微米的粒子的分离，减少设备投资，降低能耗，使操作安全方便、简单易行。
本实用新型对离心机转鼓的改进是通过在常规三足式离心机转鼓、管式离心机转鼓内壁上加设能推动物料转动的辅助构件；在常规螺旋卸料式连续离心机转鼓内的空心轴上改装能推动物料转动的螺旋带片。
按照本实用新型，该辅助构件是螺旋带片或各种形状的片状物，如四边形、三角形的片状物。辅助构件的材料是具有一定刚性的材料，如金属、塑料、木材、玻璃钢、有机玻璃等。
以下结合附图和实施例进一步说明辅助构件在转鼓内的安装方式。
图1是辅助构件为螺旋带片时三足式等转速离心机转鼓的结构示意图。如图所示，螺旋带片固定在离心机转鼓壳3内壁上。对于图中给出的转鼓转动方向(从转鼓顶部向底部看，转鼓逆时针转动)，螺旋带片4为右旋，反之，若转鼓顺时针转动，螺旋带片4为左旋。
电机通过皮带轮1驱动转鼓壳3，固定于转鼓壳3内壁上的螺旋带片4也一起转动，当淤液从物料进口5加入到转鼓底部时，因受离心力的作用向转鼓壁方向运动并与鼓内原有的物料汇合。在螺旋带片4的推动下，物料被迫与转鼓等转速转动，同时在离心力作用下因物料的相互挤迫使物料向上移动，固体颗粒因离心力较大而沉降于转鼓内壁面，清液则被挤出转鼓，溢流到离心机外壳2与转鼓壳3之间，并沿分离液出口6排出离心机。
当辅助构件为片状物时，片状物与转鼓底部在转鼓转动方向上的夹角为锐角，而且垂直或近似垂直于转鼓壁。
管式等转速离心机转鼓结构与三足式等转速离心机转鼓结构一样。
图2是卧式螺旋卸料式等转速连续离心机转鼓的结构示意图。如图所示，螺旋带片4固定在离心机转鼓8内的空心轴9上。空心轴9与转鼓8的转动方向相同，从分离液排出口14向固体颗粒排出口13看，当转鼓8转向为逆时针方向时，螺旋带片4为右旋，反之，当转鼓8转向为顺时针方向时，螺旋带片4为左旋，空心轴9的转速必须大于转鼓8的转速。
电机通过齿轮箱7带动转鼓壳8转动，电机10通过皮带轮12带动空心轴9转动，空心轴9与转鼓壳8的转动方向相同。当淤液从物料入口11加入，流经空心轴9进入转鼓8内时，在离心力及螺旋带片4的推动力协同作用下，物料被迫与转鼓8等转速转动，同时由于离心力的作用使物料相互挤迫，向分离液出口14的方向移动，固体颗粒因离心力较大而沉降于转鼓8内壁面，清液则被挤出转鼓而流向分离液出口14，沉降于转鼓8壁面上的固体颗粒则由螺旋带片4输送到固体颗粒出口13而排出转鼓，从而实现了固体颗粒与清液的分离。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点第一、改进后的离心机能有效地分离直径小于0·5微米的粒子如细菌、胶体粒子等；第二、改进后的离心机能确保物料排出转鼓前的转速等于转鼓的转速，从而使有效分离因数达到最大值，大大提高分离效果；第三、改进后的离心机能确保先进入转鼓的物料其分离液先排出转鼓，使较小的微粒也有足够的沉降时间，提高了分离效果；第四、改进后的离心机设备投资少、能耗低、操作安全方便、简单易行，能实现工业化生产。
在生物工程迅猛发展的今天，迫切需要高效、实用的菌体分离技术，本实用新型对离心机转鼓的改进无疑是在离心分离技术方面的一个重大突破。
下面是证实本实用新型效果的实施例。
对比实施例1分离物料谷氨酸发酵液絮凝后的沉淀菌体，菌体含量5％；分离设备改进前的三足式离心机，转鼓内径为300毫米，转速为2800转／分，离心机分离因数为1320；分离结果不能实现对物料的分离。
对比实施例2分离物料谷氨酸发酵液絮凝后的沉淀菌体，菌体含量5％；分离设备改进前的卧式螺旋卸料式连续离心机，转鼓内径为450毫米，转速是3500转／分，分离因数是3062；分离结果不能实现对物料的分离；实施例1分离物料谷氨酸发酵液絮凝后的沉淀菌体，菌体含量5％；分离设备改进后的三足式离心机(如
图1所示)，转鼓内径152毫米，转速是2860转／分，分离因数是690；分离结果分离液澄清，沉渣中菌体含量达32％。
实施例2分离物料谷氨酸发酵液絮凝后的沉淀菌体，菌体含量为5％；分离设备改进后的卧式螺旋卸料式连续离心机(如图2所示)，转鼓内径300毫米，转速是2860转／分，分离因数为1363；分离结果分离液澄清，沉降渣中菌体含量达35％。
权利要求1.一种由转鼓壳组成的三足式、管式等转速离心机转鼓，其特征在于在转鼓内壁上加设能推动物料转动的螺旋带片或各种形状的片状物辅助构件。
2.按照权利要求1的等转速离心机转鼓，其特征在于辅助构件为螺旋带片时，从转鼓顶部向底部看，若转鼓逆时针转动，螺旋带片为右旋，若转鼓顺时针转动，螺旋带片为左旋。
3.按照权利要求1的等转速离心机转鼓，其特征在于辅助构件为各种形状的片状物时，片状物与转鼓底部在转动方向上的夹角为锐角，并垂直或近似垂直于转鼓壁。
4.按照权利要求1的等转速离心机转鼓，其特征在于辅助构件为有一定刚性的材料。
5.一种由转鼓壳、空心轴组成的螺旋卸料式等转速连续离心机转鼓，其特征在于在转鼓内的空心轴上改装能推动物料转动的螺旋带片。
6.按照权利要求5的螺旋卸料式等转速连续离心机转鼓，其特征在于从分离液排出口向固体颗粒排出口看，转鼓以及螺旋带片转向为逆时针方向时，螺旋带片为右旋，转鼓以及螺旋带片的转向为顺时针时，螺旋带片为左旋。
专利摘要一种等转速离心澄清机转鼓，是在现有的三足式离心机转鼓、管式离心机转鼓内壁上加设能推动物料转动的螺旋带片或片状物，在现有的螺旋卸料式连续离心机转鼓内的空心轴上改装能推动物料转动的螺旋带片。改进后的离心机确保了物料排出转鼓前的转速等于转鼓的转速，能分离直径小于0.5微米的粒子，能实现工业化生产。
文档编号B04B7/08GK2136071SQ9222850
公开日1993年6月16日 申请日期1992年7月30日 优先权日1992年7月30日
发明者吴振强 申请人:华南理工大学