1 前言

离心机大量应用于化工、石油、酿酒、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等部门。离心机的工作原理有离心沉降和离心过滤两种，离心过滤是在离心力场下使悬浮液产生的离心压力，施加于过滤介质上，使过滤后的滤液通过介质使其成为滤液，而较大的颗粒被过滤介质截留停留在介质表面，而实现固体与液体的有效分离，离心沉降是指不同密度的悬浮液在离心力场中迅速沉降，使固体和液体有效分离，一般在离心机中有绕其轴线旋转的圆筒，通过电机的驱动实现高速旋转，这个圆筒称之为转鼓。

2 离心机分类

（1）按分离因数大小，可将离心机分为常速离心机（＜3000），高速离心机（3000-5000），超高速离心机（＞5000）。在葡萄酒生产中，对于葡萄汁的澄清和葡萄酒的预澄清，一般选用分离因数为5000～8000的离心机。对于装瓶前的葡萄酒，一般选用分离因数为14000～15000的离心机。

（2）按旋转轴的位置，可将离心机分为立式离心机、卧式离心机。在国内葡萄酒生产中，普遍采用立式碟片离心机，固体含量一般要求不得超过5%，可分离固体颗粒直径小至0.5微米。而卧式离心机在国内葡萄酒生产中很少应用，多用于污水处理企业，可处理固体含量可达60%。

3 离心机原理

离心机是利用高速旋转的离心力把不溶于液体的固体，从液体中分离出来，使产品达到一定的澄清度；而离心力的大小与转速和转鼓直径有关，且成正比例关系。除此之外，分离效果还与分离温度、处理量、出口压力有关。分离温度越高，处理量越少；出口压力越高，分离效果越好。

下面就立式碟片离心机为例，简单介绍离心机运行原理。

离心机内有一个自清洁碟片类型转鼓，转鼓用于液体净化或固体收集，由于固体和液体的密度差，以及离心力的作用，固体从液体中分离出来。物料从水密封进口缓慢进入转鼓，在离心机内，物料被加速到转鼓速度，甩入碟片组，碟片组由很多圆锥形碟片一个个摞起来组成，碟片之间窄小的缝隙将液体分离为薄层，这样将减小衬垫距离。固体离子甩在上部碟片的底部，滑落至固体收集区内，净化后的液体流向转鼓的中心，进入向心泵腔，受到向心泵的压力，从转鼓中排出。分离的固体定期从转鼓底部的固体排放口处排出。

排渣过程由控制单元启动，转鼓排渣由自控制系统在适宜的时刻自动触发。自控制系统通过感应液体，感应转鼓内的固体料位工作，一小部分感应液体通过分离碟片流入支路，经过感应液体泵至流量开关，再流回进料口。如果分离碟片处的感应液体由于固体收集区内的固体积聚而阻塞，流量开关上的接近开关将发送一个脉冲信号至控制单元，引起排渣。

分离碟片的直径必须适应特定的应用场合，比如，如果分离碟片过大，自控制脉冲信号将发送过早，固体收集区还没有填满，如果分离碟片过小，固体收集区将溢出，导致净化过程效果下降，物料在向心泵内由额外的沉浸碟片将其与周围的环境隔绝开，物料腔由主向心泵上的感应液体泵密封，一般离心机采用变频调速可以根据不同工艺要求进行调试。根据物料的不同可方便地选择多段速运行，同时应用变频控制系统实现驱动装置的软启动，从而使对电网的冲击减少。变频器具有过压过载以及过流功能，当电机或者运转负荷出现异常时，变频器将会因为故障使其快速停机并使输出封锁，从而达到及时保护电机的功能。

4 离心机在葡萄酒中的工艺

4.1 用于干白葡萄汁发酵前澄清处理

在酒精发酵前对干白葡萄汁进行澄清处理，可降低葡萄酒中高级醇的含量，提高脂类物质的含量，特别是六碳、八碳和十碳脂肪酸乙酯的含量，从而提高干白葡萄酒的质量。在实际生产过程中，一般将压榨后的干白葡萄汁置于低温澄清罐，使温度降至0～5℃，静置1～2天，然后抽取上层清液并通过离心机进行澄清处理。

4.2 发酵后葡萄原酒一次换桶澄清处理

在发酵结束后，葡萄酒仍比较浑浊，因为它其中含有一些悬浮物，包括果胶、果皮、种子等，由于CO2的释放，这些物质仍悬浮在葡萄酒中，经过静置以后，这些物质会逐渐沉淀于罐底，而换桶目的就是将葡萄酒与其他沉淀物分开。在烟台地区，葡萄发酵季节一般在9～10月份，12月初开始葡萄酒一次换桶，换桶过程一般结合离心处理同时进行。