离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。
离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开;或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不
同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。
离心机大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等部门。
中国古代,人们用绳索的一端系住陶罐,手握绳索的另一端,旋转甩动陶罐,产生离心力挤压出陶罐中蜂蜜,这就是离心分离原理的早期应用。
工业离心机诞生于欧洲,比如19世纪中叶,先后出现纺织品脱水用的三足式离心机,和制糖厂分离结晶砂糖用的上悬式离心机。这些最早的离心机都是间歇操作和人工排渣的。
由于卸渣机构的改进,20世纪30年代出现了连续操作的离心机,间歇操作离心机也因实现了自动控制而得到发展。
工业用离心机按结构和分离要求,可分为过滤离心机、沉降离心机和分离机三类。
离心机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒,称为转鼓,通常由电动机驱动。悬浮液(或乳浊液)加入转鼓后,被迅速带动与转鼓同速旋转,在离心力作用下各组分分离,并分别排出。通常,转鼓转速越高,分离效果也越好。
离心分离机的作用原理有离心过滤和离心沉降两种。离心过滤是使悬浮液在离心力场下产生的离心压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现液-固分离;离心沉降是利用悬浮液(或乳浊液)密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理,实现液-固(或液-液)分离。在工业生产中,离心机基本上属于后处理设备,主要用于脱水、浓缩、分离、澄清、净化及固体颗粒分级等工艺过程,它是随着各工业部门的发展而相应发展起来的。例如18世纪产业革命后,随着纺织工业的迅速发展,1836年出现了棉布脱水机。1877年为适应乳酪加工工业的需要,发明了用于分离牛奶的分离机。进入20世纪之后,随着石油综合利用的发展,要求把水、固体杂质、焦油状物料等除去,以便使重油当作燃料油使用,50年代研制成功了自动排渣的碟式活塞排渣分离机,到60年代发展成完善的系列产品。随着近代环境保护、三废治理发展的需要,对于工业废水和污泥脱水处理的要求都很高,因此促使卧式螺旋卸
料沉降离心机、碟式分离机和三足式下部卸料沉降离心机有了进一步的发展,特别是卧式螺旋卸料沉降离心机的发展尤为迅速。如今,在合成塑料(聚氯乙烯、聚丙烯)及合成纤维(聚对苯二甲酸乙二脂)生产的分离设备中,螺旋离心机己成为关键设备之一。
我国真正具有现代实用价值的第一台螺旋离心机是1954年制造的,由于它独具连续操作、处理量大、单位产量耗电量较少、适应性强等特点而得到了迅速发展,在四十多年的发展中,结构、性能、参数变化很大,分离质量、生产能力不断提高,应用范围更加广泛,在离心机领域中一直占有重要地位。在各种国际展览会上,各种各样的螺旋离心机,是所展出的离心机中最吸引人的机型,具有良好的发展前景。
我国从七十年代末开始引进螺旋离心机,对国外著名公司生产的多种规格的卧螺离心机进行了仿制。卧螺离心机是原化工部“七五”科技攻关项目,1989年南京绿洲机器厂仿制了ALFANx42o型大锥角((20)离心机(即L201),用于玉米蛋白的分离,并于1992年制成样机;此后,重庆江北机械厂、解放军第4819厂和金华铁路机械厂等研制开发了一系列的螺旋卸料沉降离心机,并成功地应用于生产实践。但是就整体水平而言,我国还是远远落后于工业发达国家的。随着现代工业文明的发展和人类对环境以及可持续发展战略的重视,分离效果好,振动小、噪声低成为离心机能否被市场接受的重要条件。这就需要离心机具有良好的动态特性。通常,动态特性包括临界转速、不平衡响应和稳定性等内容。卧螺离心机的参数选择及优化是提高卧螺离心机动态特性的首要环节。
为提高螺旋卸料沉降离心机的性能,人们对离心机常见问题进行攻关,对主要部件进行有限元分析。取得了一定的成果。主要有:北京化工大学硕士顾威应用有限元分析软件ANSYS,建立了螺旋输送器的参数化三维有限元模型,进行结构静力学分析,求得螺旋输送器在各种载荷工况下的应力场和位移场,并参照压力容器的分析设计法校核了螺旋输送器的应力强度,考察了螺旋叶片的径向位移。为结构优化设计奠定了基础。
伴随着改革开放的大潮,化工及纺织企业在中国遍地开花,这直接促成了与其高度相关的离心机行业的大发展,在张家港这个全国离心机生产和销售最集中的县级城市,看到一家家繁忙的工厂,你就知道改革开放给这里带来了多么翻覆地的变化,这里集中了离心机生产厂家将近200家,占到全国80%还多,产品远销全国各地,红火的市场需求带动了生产的极大发展。各个企业都在想方设法扩大产能,增大规模。但这恰恰为本地企业的发展埋下了隐患。
离心机市场现状:
产销两旺,竞争加剧 近几年来,化工、纺织、医药企业的过快增长直接导致了离心机的市场需求膨胀,在全国最大的离心机生产集中区域张家港,集中了大大小小将近200家离心机企业,像华大,牡丹,永达这些产品质量过硬,管理水平较高的企业均迅速崛起,并占据了市场的主流位置,其销售额总和也占了大半的全国总销售额,而像重庆江北,上海离心机研究所,合肥天工等一系列具有技术优势的企业或科研单位,也在各自的优势领域占据半壁江山,形成了具有一定特色的离心机销售体系。由于庞大的市场需求直接导致生产火爆,很多信誉较好的企业更是供不应求,均在加班加点生产,同时,不断增多的离心机企业也给市场销售带来了更多的竞争压力。
技术落后,自助创新能力低下
离心机做为基础工业产品,具有结构简单明了,操作方便等多项优点,但是同时也存在着技术落后的问题,三足离心机从发明之初已届200年,但仍在广泛使用,技术进步严重滞后,而很多小厂更是无研究开发人员,照猫画虎的在生产,从而使离心机的安全性能大打折扣,先后出现的全国多起安全事故均为小离心机厂生产产品,而本地的一些较大离心机生产企业,虽然产品多样化,技术上相对领先,但存在的一个明显问题就是缺乏离心机技术人才的储备和培养,自己培养实力不足,外源又找不到,使一些大的离心机厂的技术位置常年空缺,产品研发不出来,性能提不上去,这些成为困扰本地离心机企业的
最大瓶颈。
管理水平低下,管理效率较低
由于观念的更新,以及市场带来的新的机会,本地一些其它从员者迅速进入离心机行业,但由于其知识欠缺,管理水平相当落后,有些厂甚至走掉一个人立马就垮台了,本地企业普通存在管理水平低下的问题,至今日,有些老企业由于无法改变业务人员将业务转向别的企业,以获取更高利润的行为而开始出现蓑退现象,本地的管理主要是靠亲戚朋友,没有专业的职业经理团队,还有一点是本地的农民观念根深蒂固,不愿意接纳外来人员进行高层次的管理。长期形成的困境使企业管理效率低下,管理成本高昂。
服务意识淡漠,服务水平低
尽管改革开放二十多年了,我们喊服务的口号也喊了二十多年了,但是我国企业的服务意识还是相当淡漠,甚至有些企业只求卖出产品,出手之前,顾客可说是上帝,出手之后,顾客成了孙子,有问题他爱理不理,这直接导致客户对企业的不信任,甚至怨恨情绪,还有一个就是很多企业至今还没有将配件统一化,由于长期的人工作业,很多离心机厂生产的产品配件,从一台挪到另一台根本就装不上,没有标准化的制作规范和流程,有的厂为了拉住顾客,连国家另有规定的一些标准件也改成不统一的规格,以防止别的企业替代自己的产品。
小企业多,市场需要整合
本地将近200家企业中,具有一定的市场知名度及信誉,规模的企业不到10家,其它均为不到10人的小企业,市场规模小,但是小企业机制灵活,常常通过价格竞争来打败对手,这样给离心机的市场带来了很大波动,尽管原材料一涨再涨,但离心机价格却越走越低,有的企业报价甚至接近成本价,若扣除以后的维护费用,甚至低于成本。
面对离心机存在的现状,我们认为,离心机将在未来五年内会有大变局,主要的变局不在技术上,而是市场规模,市场销售体制,管理制度等方面的整合,主要表现在以下几个方面。
市场需求继续扩大,将有更多企业进入该行业
由于化工、纺织、医药等领域持续不断的发展速度和后劲,我们认为,离心机在未来五年将保持继续快速增长的市场能力,市场规模将比现在翻番,市场前景的看好会使更多企业进入该行业进行博奕,但进入者的市场分析也将更加理性。
企业将面临整合
以低价格赢取市场的一些企业,将越来越难立足,原材料的价格上涨会使他们淡出离心机行业,从事别的行业。另外一些技术落后,规模小的企业也将会被无情淘汰,总体上企业数将基本保持不变,新进入的会替代那些淘汰的企业,但是整体上这个数字会出现下降趋势。
专业化将加强
不管那一个行业,总有一些在某一产品领域占据绝对优势的企业,离心机也不例外,将来可能产生一批只生产某一规格体系的离心机企业,比如蝶式离心机,卧螺离心机,而且市场选择的结果会使一些小企业只做普通离心机,无力获得其它技术和市场机会。
管理变革将快于生产及技术变革
由于现有的管理机制和体系已经严重落后于其它行业或者说行业内国外的企业,新一轮变革必然是管理的变革要快于生产和技术的变革,企业主将不断学习和创新管理模式,引进更多管理人才,向其它行业借签经验,提高自身服务意识,目前个别企业已经开始设立全国配货中心,维修中心,告别原先维修是临时派生产工人进行的远距离作业方式,在配件供应,投诉响应,物流配送等多个领域进行有效的变革,提升各项竞争力。
结论:总体上来说,离心机整个行业面临新一轮的发展黄金期,在快速发展的过程中,也必然存在着快鱼吃慢鱼,大鱼吃小鱼,这是市场游戏规则,但同时也是企业发展的机遇.及时调整发展战略,创新管理模式,才能使离心机企业保持活力,保持增长,保证发展。