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深入分析 是什么影響離心機(jī)轉(zhuǎn)子的安全運(yùn)轉(zhuǎn)

作者:admin 來源:未知 時(shí)間:2017-01-10 10:07 瀏覽: 人次 字體:T | T 繁體 打印

離心機(jī)轉(zhuǎn)子

離心機(jī)轉(zhuǎn)子離心機(jī)最關(guān)健的部件。正確使用轉(zhuǎn)子,保證離心機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)是達(dá)到理想離心效果、延長主機(jī)壽命和保護(hù)人員安全的可靠保證。離心機(jī)轉(zhuǎn)子因用途、結(jié)構(gòu)及制造材料不同,操作過程也各不相相同。離心機(jī)轉(zhuǎn)子所受的力為轉(zhuǎn)子自身質(zhì)量、轉(zhuǎn)子內(nèi)所加入的介質(zhì)、質(zhì)量及轉(zhuǎn)子其它跗件(包括帽、墊片等)所生的旋轉(zhuǎn)力之和,它的大小是重力場的幾千倍甚至數(shù)百萬倍。因此,操作失誤會(huì)造成很大損失。同時(shí), 加入的物料性質(zhì)對(duì)轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)也有直接影響。因此, 要時(shí)刻注意到影響離心機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性因素。


一、離心機(jī)轉(zhuǎn)子材料

離心機(jī)轉(zhuǎn)子材料的選擇主要是考慮它屈服強(qiáng)度和對(duì)所處理樣品的耐腐蝕性能。作用在轉(zhuǎn)子上的應(yīng)力與轉(zhuǎn)子速度的平方成正比, 因此, 超速離心機(jī)轉(zhuǎn)子所受的應(yīng)力比低速轉(zhuǎn)子大很多。低速離心機(jī)轉(zhuǎn)子多采用黃銅:不銹鋼、甚至塑料、有機(jī)玻璃和輕鋁合金等制造,而超速離心機(jī)轉(zhuǎn)子則主要以鋁合金和鈦合金為主。由于各種轉(zhuǎn)子所容許的最高速度及容量差別很大,制造時(shí)所使用的材料也有所不同。即使是同種金屬,其配料比例也不同。一般來說,50000rpm以F的轉(zhuǎn)子多用鋁合金制造,超過50000rpm時(shí),主要使用鈦合金。同時(shí),也可利用其它材料的某些特性。
 

由于鋁的密度比較小,離心機(jī)轉(zhuǎn)子在超(高)速下運(yùn)轉(zhuǎn)破碎時(shí)造成的損失小,所以在離心技術(shù)發(fā)展的早期主要是使用鋁轉(zhuǎn)子。后來,隨著鋁合金技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了鋁合金轉(zhuǎn)子。現(xiàn)在采用的鋁合金不僅重量輕,而且強(qiáng)度高,耐高溫,比強(qiáng)度(強(qiáng)度/密度)高,低溫性能好,在-l25℃ 不僅強(qiáng)度升高,還保持良好的塑性及韌性。但是,鋁轉(zhuǎn)子存在嚴(yán)重的金屬疲勞和應(yīng)力腐蝕性,給使用鋁轉(zhuǎn)子造成諸多不便。在塑料、鋁、不銹鋼和鈦四種轉(zhuǎn)子材料中,鈦的比強(qiáng)度最犬,且有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,它所能承受的最大離心力幾乎是鋁合金轉(zhuǎn)子的兩倍。例如,小型鋁轉(zhuǎn)子的速度能達(dá)到60000rpm,而同樣的鈦轉(zhuǎn)子就可以達(dá)到80000rpm。鈦對(duì)所有的化學(xué)物質(zhì)幾乎都表現(xiàn)出優(yōu)良的抗腐蝕特性。在室溫條件下,濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸對(duì)鈦合金轉(zhuǎn)子均沒有影響。鈦合金轉(zhuǎn)子抗應(yīng)力腐蝕和抗疲勞性能很好, 所以壽命長。盡管鈦合金稀少,難于加工,價(jià)錢昂貴,但它非常實(shí)用,備受使用者歡迎。


二、離心機(jī)轉(zhuǎn)子的最大轉(zhuǎn)速和允許轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)子表面上所標(biāo)出的速度是轉(zhuǎn)子的最大轉(zhuǎn)速。它規(guī)定轉(zhuǎn)子在使用塑料離心管、鋁管帽、樣品的平均比重低于1.2g/ml或者按照I兌明書的要求低于某一裝載量時(shí),才能達(dá)到這一速度。在任何情況下, 轉(zhuǎn)子的工作速度都要低于或者最高等于轉(zhuǎn)子的最大速度。
 

轉(zhuǎn)子的允許轉(zhuǎn)速受兩種因素的制約。首先,當(dāng)離心管、管帽或者套管變動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速要減小。
 

另一種情況是被分離樣品溶液的密度超過轉(zhuǎn)于允許離心的樣品的最大密度(通常指1.2g/m1)。 這種情況下,應(yīng)按照下式確定實(shí)際轉(zhuǎn)速,N最大是轉(zhuǎn)子表面標(biāo)出的轉(zhuǎn)速(即最大轉(zhuǎn)速),N 是轉(zhuǎn)子裝入該介質(zhì)時(shí),實(shí)際允許的轉(zhuǎn)速,p是介質(zhì)的實(shí)際密度, 1.2是設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子時(shí)選用的介質(zhì)密度。轉(zhuǎn)于在出廠前,一般都經(jīng)過超速實(shí)驗(yàn)。但在運(yùn)行一段時(shí)間后, 由于疲勞效應(yīng),原始的屈服強(qiáng)度已經(jīng)減弱,因此嚴(yán)禁在轉(zhuǎn)子允許轉(zhuǎn)速之上運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。否則,有可能導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。

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