一、離心機(jī)的原理
離心分離,就是利用慣性離心力分離液態(tài)非均相混合物。
離心機(jī)沉降速度與固體粒子直徑的平方、密度差、離心因數(shù)(w2r/g稱為離心因數(shù))成正比,與溶液的粘度成反比。離心機(jī)分離因數(shù)是其分離性能的重要指標(biāo)。其中w是角速度,r是離心機(jī)半徑。
離心機(jī)的生產(chǎn)能力是由三個(gè)因數(shù)決定:
①轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速。
②轉(zhuǎn)筒的半徑。
③轉(zhuǎn)筒的高度。
由于轉(zhuǎn)速的變化會(huì)使沉降速度以二次冪的形式發(fā)生變化,因此,轉(zhuǎn)速很快的離心機(jī)其轉(zhuǎn)筒直徑應(yīng)是非常小,否則力量大,超過機(jī)器材料的許用應(yīng)力,導(dǎo)致離心機(jī)損壞。
二、常見離心機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
1.盤式離心機(jī)
該機(jī)主要部件是由許多層不銹鋼制的錐形盤,間距約為0.3~2.0mm。根據(jù)分離物料中的固體粒子含量和顆粒大小不同,間距可以增減,這樣錐形盤可增加等值澄清面積。轉(zhuǎn)速為5000~10000r/min,離心因數(shù)4000~6000。該離心機(jī)的分離過程:利用泵壓(3×105Pa左右)將啤酒從機(jī)身頂管送入轉(zhuǎn)鼓,通過錐形盤表面,將液體分割成許多細(xì)小支流,利用較大的離心力,在錐形盤間隙之間向上流去直至中心頂部出口,固體顆粒沿錐形盤邊緣流到轉(zhuǎn)鼓壁下部的污物室,這時(shí)啤酒已呈現(xiàn)澄清。
優(yōu)點(diǎn):
①在污物室填滿前,良好的澄清效果保持不變。
②沉淀物容量大。
③固體物質(zhì)含量高的液體可以很好地被處理。
④麥汁貯罐內(nèi)無需攪拌器。
缺點(diǎn):
①人工清洗。
②使用啤酒花粉會(huì)降低生產(chǎn)能力。
2.碟片式高速離心機(jī)
該機(jī)與盤式離心機(jī)相似,只是將污物室制成平直的碟片中心開有孔,各孔串連成垂直的通道。由于離心力大,污物及部分酒液一起排出,排出的污物必須再處理,否則就損耗太大。轉(zhuǎn)速5000~10000r/min,分離因數(shù):4000~10000。
分離過程:利用泵壓(3×105Pa左右)將啤酒從機(jī)身頂管送入轉(zhuǎn)鼓,通過碟片上的孔上升之時(shí),受離心力作用分布于兩碟片之間的窄縫中,部分酒及污物稱為重液,由重液排出口排出,澄清酒液由輕液口排出。
優(yōu)點(diǎn):
①生產(chǎn)能力大,適用于大量生產(chǎn)。
②固體物質(zhì)含量少的液體可以很好地被處理。
③自動(dòng)化運(yùn)行,清洗時(shí)關(guān)閉酒液管,而用清水,可以清洗,清洗時(shí)關(guān)閉輕液出口管。
缺點(diǎn):重液還必須再處理,可用過濾機(jī)過濾手機(jī)重液中的酒液,否則酒損失太大。
隨著人們的生活改善,啤酒的需求量日益增加,這就要求啤酒廠的生產(chǎn)能力必須擴(kuò)大,離心機(jī)的使用可使啤酒分離生產(chǎn)能力大大提高。由上所述比較,選碟片式高速離心機(jī)較好。
三、啤酒廠使用離心機(jī)應(yīng)注意的問題
1.離心機(jī)在安裝時(shí),應(yīng)為一臺(tái)一個(gè)基礎(chǔ),以免發(fā)生工作時(shí)的共振現(xiàn)象。
2.在啟動(dòng)時(shí)應(yīng)先走水,保持轉(zhuǎn)鼓貯滿水,待達(dá)到全速時(shí)開始進(jìn)料,并把水關(guān)閉。
3.運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,全系統(tǒng)應(yīng)密閉,以保證CO2不致?lián)p失。