一、概述

碟式分离机是依靠一组（或几组）碟片组合，形成液体的分离流道，通过高速旋转的转鼓带动，产生强大的离心力，使得两种不同比重且互不相溶的液体（以及少量固体）获得不同的离心机，从而将液-液或液-液-固分离的精密设备。

碟式分离机的转速高，分离因数大（即离心加速度/重力加速度的值）一般在3000～15000之间。当量沉降面积大，可以达到3万～30万平方米之间，甚至更高。因此碟式分离机具有体积小，生产能力大，分离效果好等特点，具有其它分离设备无法替代的功能。

碟式分离机单从使用功能上可分为二相澄清型和三相分离型：

（1）二相澄清机。即液-固二相分离机，一般情况是主要为了获得澄清的液相，而去除液相中悬浮的细小颗粒的固形物。

（2）三相分离机。也就是液-液-固三相分离，固相可以通过自动排渣或人工清渣方式获得。

二、我国碟式分离机的现状

我们碟式分离机研制具有四十多年的历史经验，特别是近十几年随着我国制造业的不断发展，碟式分离机的应用量越来越多，应用的领域也越来越广。我国民营企业的参与，更加重视对碟式分离机技术研发投入，包括对大型锻件和精密铸件的材料研究、分离机主要零部件的应力分析和腐蚀分析，机器的稳定性研究等等，增加了先进的检测仪器装备。在零件加工工艺上，数控技术和加工中心的应用、科学先进的检测手段都对提高国产碟式分离机的质量起到很好的推动作用，许多机型产品质量已经基本接近欧洲先进产品的水平，越来越受到用户的信赖，基本上可以替代进口设备。对于大型分离机和高速分离机，由于国内原材料和制造精度的原因，与国外同类产品比，还存在一定的差距。

碟式分离机品种繁多，我国碟式分离机开发和制造已经形成系列化，标准化。目前我国已经拥有二十多个系列，一个多种不同规格。以下就我国目前在应用领域与结构特点方面对碟式分离机作简单介绍：

2.1 从分离机应用领域的不同来分类

主要有：动、植物油脂的精炼中的脱胶、脱酸和水洗工艺，有DHZ和DRZ两个系列；乳品制造中乳液的澄清及脂肪分离的DHN和DHNZ系列；生物淀粉行业中淀粉与蛋白的分离、淀粉与蛋白的浓缩及工艺水澄清度 DPF系列；船用重油和润滑油的油、水和渣分离的KYDH和KYDR系列；生物柴油中甲脂、粗甘油及渣分离的DHSY系列；果蔬饮料业中不溶性固形物的澄清与浓缩DBY系列；天然色素萃取液中的色素的提纯与澄清DHS系列；生物制药业中萃取液及发酵液的澄清、分离的DBC系列；精细化工业中反应液的澄清与分离DBH系列；石油化工中原油、水分离DHKY系列；天然橡胶浓缩胶乳，骨胶等胶体物质分离LX系列；羊毛脂分离和浓缩，在洗毛污水中提取羊毛脂的DPM和DHM系列；干酪素中脂肪的分离DHNZS系列；中成药业的澄清和提纯；葡萄酒的澄清与分离JMDB系列；鱼油精制业中油与水及渣分离DHYY和DRYY系列等等。以下分别介绍几个常用行业的碟式分离机主要规格：

（1）油脂专用分离机。在现代植物油精炼工艺中，碟式分离机是必不可少的关键设备。主要用它来分离植物油中的胶质、游离脂肪酸的皂化物及油脂的水洗。日处理能力从30吨～600吨，适用于大豆油、菜籽油、棉籽油、葵花籽油、米糠油、茶籽油、红花油及亚麻籽油等。

油脂精炼分离机分自动排渣型和人工清渣型两类，其中自动排渣型的规格与生产能力为如下：DHZ360：30～60吨/日；DHZ470:50～150吨/日；DHZ550A：150～200吨/日；DHZ550：200～300吨/日；DRZ550A：200吨/日；DRZ550：300吨/日；DRZ550E：600吨/日。

（2）淀粉专用分离机。由于我国淀粉加工企业的大型化发展需要，原来的淀粉分离机（DPF445和DPF550）已经满足不了生产能力的要求，在本世纪初我国开发了大型淀粉分离和浓缩机DPF800和DPF935二大系列。该机型采用上皮带传动，下悬式转鼓和短轴连接设计，并且可以通过调节内循环量获得较佳分离效果。轴承的润滑则采用外循环油泵强制润滑。其中的DPF935型，转鼓直径达到1000mm以上，电机功率为250Kw，物料的流量可达到250m³/h。特点：

①当量沉降面积大，处理量大。

②分离效果好，其底流浓度、底流的蛋白含量、顶流的干物质含量等指标均达到国际先进水平。

③运转平稳，振动小，噪音低。

④机器自带液压油缸升降系统，在安装、清洗时将转鼓部件升起并回转，方便日常的维护。

⑤机器的自动化控制程度高，具有实时监测机器的各项运行参数，如主机振动烈度显示、报警；轴承温度显示报警；润滑油路自动控制；即时流量显示，累积流量显示等。

2.2 从分离机的转鼓排渣形式上来分

有环阀排渣型、喷嘴排渣型、环阀与喷嘴组合型和人工清渣型。转鼓部件通常由转鼓体、转鼓盖、碟片组及排渣系统组成，是高速旋转部件。

（1）环阀排渣型分离机的转鼓均为锥形结构，既有大的沉渣贮存容积，也便于渣的浓缩与流出。动作方式有二种：一种是由小活塞所产生的离心力与操作水压力之间的作用来实现转鼓的密封和排渣动作；另一种是利用一组弹簧的压力与操作水的压力的作用来实现密封与排渣。这两种均能进行全部排渣和部分排渣。主要应用于固形物含量不太高的液-液-固分离和液-固澄清。

（2）喷嘴排渣型分离机的转鼓与上述的一样为锥形结构。排渣口或喷嘴位于锥端部位，如淀粉、蛋白分离机DPF系列，其喷嘴排出的渣比较稀，会使料液较多地随沉渣排出，为了减少料液损失，提高底流排出物浓度，可用底流部分再循环的方法。也有的喷嘴装置设计在转鼓底部附近，如酵母浓缩分离机D-424。

喷嘴排渣型分离机固形含量比较高的液-固浓缩、澄清，及液-液-固的分离。具有处理能力大，设备占地小等优势。

（3）环阀与喷嘴组合型。该机器的喷嘴设计在环阀上，喷嘴直径一般较小（0.5mm），其数量也可以通过采用无孔喷嘴调节，从喷嘴流出的量较小，分离机同时也通过环阀的定时排渣，来获得澄清的液体。适合于一些含固形物比较高的医药发酵液的澄清分离。由于其结构复杂，主要适合转鼓直径较大的分离机，如DHX616。

（4）人工清渣型分离机。转鼓由圆柱形筒体，锥形转鼓盖和一组碟片等组成，由于转鼓的沉渣空间小，对含固形物量较高的液体会容易堵塞，适合于含微量固形物的液-液分离。如DRZ何KYDR系列分离机。

2.3 从分离机传动方式的不同可分为：螺旋齿轮传动和皮带传动两种

（1）螺旋齿轮传动。分离机的水平轴与立轴之间通过一对高精度、大螺旋角的增速齿轮，将分离机的转鼓提高到额定转速。其水平轴与电机又有三种不同的连接方式：

①电机通过液力耦合器传递动力，液力耦合器是依靠主、从动叶片间的液力传动油传递扭矩，是一种低扭矩启动，慢慢加速使得分离机平稳地达到全速。在工作过程中还具有过载保护功能，无易损配件。

②摩擦片启动。利用一组摩擦离合片的离心力与摩擦轮之间的摩擦力来传递扭矩，带动螺旋齿轮和转鼓。需要定期更换摩擦片，且不适合在要求防爆的现场使用，主要应用在小型碟式分离机上。

③电机与水平轴通过弹性联轴器直接连结，分离机的启动采用变频器等扭矩慢慢启动到全速，然后再将变频器与电机脱开。其特点为：结构紧凑，分离效果比较稳定，但同时大螺旋齿轮的磨损会加快。

三相分离机和大部分的二相澄清分离机均采用液力耦合器或摩擦片连接起动，也可采用直连式起动的形式。

（2）皮带传动。分离机的驱动电机与转鼓主轴通过一组三角皮带或者平皮带传递扭矩，皮带传动又分上皮带传动，如DPF800和DPF935淀粉分离机，分别采用五根一组和十根一组三角皮带，并有皮带自动张紧装置和液压升降油缸，方便了转鼓的安装和维护；另一种是下皮带传动，如DHC616和DHC614澄清型分离机，转鼓为上悬式，三角皮带传动，结构紧凑，适合于含固量较高液-固澄清。

皮带传动结构分离机的启动方式有变频启动和降压启动两种。分离机的主轴轴承润滑有自吸油润滑和外接润滑油泵强制循环润滑两种。

2.4 从机座和机壳上，有普通型、带冷却夹套型和充惰性气体保护型

随着生物技术、医药行业和石油化工不断发展的需要，在生产工艺过程中，对分离物料温度的控制愈来愈重要，如DBC311和DBC314分离机，需在机盖上设计夹套，并通过冷却水（或冷冻液），防止因高速旋转的气流而使机器温度升高。

而对于要求分离含有易燃易爆的物料，或环境要求防爆的场合，则分离机进行气密性设置。确保分离机的安全运行。如DBH314B分离机。

2.5 碟式分离机的自动控制现状

碟式分离机种类繁多，其控制系统的要求也不太相同。

从机器本身的运转要求，除了机器的启动与停机控制（通过PLC控制调整启动时间和启动电流），在正产工作时须实时监测机器的工作电流、振动大小，并有超电流和超振动的自动报警，甚至自动停机。对于环阀排渣型碟式分离机，主要是控制电磁阀的打开时间与周期，对于DHZ550等大型碟式分离机，还可以自动调节重相出口向心泵的开启直径，来获得所要求的分离效果。

从工艺要求方面，有进料流量的自动控制与检测；出料压力的检测与低压报警。

从机器的安全运行方面，可以检测机器工作状况，同时也有报警功能。

随着我国自动化控制水平的不断提高，对于大型分离机的自动控制均采用人机界面和国际上先进的电器元件，其控制的可靠性和稳定性都有很好的保证。

三、碟式分离机的发展

当前国内分离机缩小了与欧洲产品的差距。但作为目前从事分离机研制企业和科技人员，还是任重而道远的，主要有以下几方面的问题：

（1）要不断的开发碟式分离机的应用行业，增加分离机的品种的数量。

（2）必须进一步加强碟式分离机的基础理论与实践相结合原则，通过企业与大专科研院校的合作，对分离机主要零件的材料选用，计算与检测，要确保碟式分离机的安全可靠运行。

（3）要建立碟式分离机液体动力学与分离原理模型，来正确指导产品的研究与开发。

（4）环阀排渣型碟式分离机的排渣控制目前还停留在依靠经验法，通过设定时间周期控制，如果要做到更加精密的控制排渣量，减少料液损失，应该采用对转鼓沉渣区的填充度，即“自思维”控制系统，让转鼓自动发出排渣信号并自动完成排渣动作。