離心機是利用離心力,分離液體與固體顆粒或液體與液體的混合物中各組分的機械。
離心機主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開;或將乳濁液中兩種密度不同,又互不相溶的液體分開(例如從牛奶中分離出奶油);它也可用于排除濕固體中的液體,例如用洗衣機甩干濕衣服;特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體混合物;利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不
同的特點,有的沉降離心機還可對固體顆粒按密度或粒度進行分級。
離心機大量應用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。
中國古代,人們用繩索的一端系住陶罐,手握繩索的另一端,旋轉甩動陶罐,產生離心力擠壓出陶罐中蜂蜜,這就是離心分離原理的早期應用。
工業離心機誕生于歐洲,比如19世紀中葉,先后出現紡織品脫水用的三足式離心機,和制糖廠分離結晶砂糖用的上懸式離心機。這些最早的離心機都是間歇操作和人工排渣的。
由于卸渣機構的改進,20世紀30年代出現了連續操作的離心機,間歇操作離心機也因實現了自動控制而得到發展。
工業用離心機按結構和分離要求,可分為過濾離心機、沉降離心機和分離機三類。
離心機有一個繞本身軸線高速旋轉的圓筒,稱為轉鼓,通常由電動機驅動。懸浮液(或乳濁液)加入轉鼓后,被迅速帶動與轉鼓同速旋轉,在離心力作用下各組分分離,并分別排出。通常,轉鼓轉速越高,分離效果也越好。
離心分離機的作用原理有離心過濾和離心沉降兩種。離心過濾是使懸浮液在離心力場下產生的離心壓力,作用在過濾介質上,使液體通過過濾介質成為濾液,而固體顆粒被截留在過濾介質表面,從而實現液-固分離;離心沉降是利用懸浮液(或乳濁液)密度不同的各組分在離心力場中迅速沉降分層的原理,實現液-固(或液-液)分離。在工業生產中,離心機基本上屬于后處理設備,主要用于脫水、濃縮、分離、澄清、凈化及固體顆粒分級等工藝過程,它是隨著各工業部門的發展而相應發展起來的。例如18世紀產業革命后,隨著紡織工業的迅速發展,1836年出現了棉布脫水機。1877年為適應乳酪加工工業的需要,發明了用于分離牛奶的分離機。進入20世紀之后,隨著石油綜合利用的發展,要求把水、固體雜質、焦油狀物料等除去,以便使重油當作燃料油使用,50年代研制成功了自動排渣的碟式活塞排渣分離機,到60年代發展成完善的系列產品。隨著近代環境保護、三廢治理發展的需要,對于工業廢水和污泥脫水處理的要求都很高,因此促使臥式螺旋卸
料沉降離心機、碟式分離機和三足式下部卸料沉降離心機有了進一步的發展,特別是臥式螺旋卸料沉降離心機的發展尤為迅速。如今,在合成塑料(聚氯乙烯、聚丙烯)及合成纖維(聚對苯二甲酸乙二脂)生產的分離設備中,螺旋離心機己成為關鍵設備之一。
我國真正具有現代實用價值的第一臺螺旋離心機是1954年制造的,由于它獨具連續操作、處理量大、單位產量耗電量較少、適應性強等特點而得到了迅速發展,在四十多年的發展中,結構、性能、參數變化很大,分離質量、生產能力不斷提高,應用范圍更加廣泛,在離心機領域中一直占有重要地位。在各種國際展覽會上,各種各樣的螺旋離心機,是所展出的離心機中最吸引人的機型,具有良好的發展前景。
我國從七十年代末開始引進螺旋離心機,對國外著名公司生產的多種規格的臥螺離心機進行了仿制。臥螺離心機是原化工部“七五”科技攻關項目,1989年南京綠洲機器廠仿制了ALFANx42o型大錐角((20)離心機(即L201),用于玉米蛋白的分離,并于1992年制成樣機;此后,重慶江北機械廠、解放軍第4819廠和金華鐵路機械廠等研制開發了一系列的螺旋卸料沉降離心機,并成功地應用于生產實踐。但是就整體水平而言,我國還是遠遠落后于工業發達國家的。隨著現代工業文明的發展和人類對環境以及可持續發展戰略的重視,分離效果好,振動小、噪聲低成為離心機能否被市場接受的重要條件。這就需要離心機具有良好的動態特性。通常,動態特性包括臨界轉速、不平衡響應和穩定性等內容。臥螺離心機的參數選擇及優化是提高臥螺離心機動態特性的首要環節。
為提高螺旋卸料沉降離心機的性能,人們對離心機常見問題進行攻關,對主要部件進行有限元分析。取得了一定的成果。主要有:北京化工大學碩士顧威應用有限元分析軟件ANSYS,建立了螺旋輸送器的參數化三維有限元模型,進行結構靜力學分析,求得螺旋輸送器在各種載荷工況下的應力場和位移場,并參照壓力容器的分析設計法校核了螺旋輸送器的應力強度,考察了螺旋葉片的徑向位移。為結構優化設計奠定了基礎。
伴隨著改革開放的大潮,化工及紡織企業在中國遍地開花,這直接促成了與其高度相關的離心機行業的大發展,在張家港這個全國離心機生產和銷售最集中的縣級城市,看到一家家繁忙的工廠,你就知道改革開放給這里帶來了多么翻覆地的變化,這里集中了離心機生產廠家將近200家,占到全國80%還多,產品遠銷全國各地,紅火的市場需求帶動了生產的極大發展。各個企業都在想方設法擴大產能,增大規模。但這恰恰為本地企業的發展埋下了隱患。
離心機市場現狀:
產銷兩旺,競爭加劇 近幾年來,化工、紡織、醫藥企業的過快增長直接導致了離心機的市場需求膨脹,在全國最大的離心機生產集中區域張家港,集中了大大小小將近200家離心機企業,像華大,牡丹,永達這些產品質量過硬,管理水平較高的企業均迅速崛起,并占據了市場的主流位置,其銷售額總和也占了大半的全國總銷售額,而像重慶江北,上海離心機研究所,合肥天工等一系列具有技術優勢的企業或科研單位,也在各自的優勢領域占據半壁江山,形成了具有一定特色的離心機銷售體系。由于龐大的市場需求直接導致生產火爆,很多信譽較好的企業更是供不應求,均在加班加點生產,同時,不斷增多的離心機企業也給市場銷售帶來了更多的競爭壓力。
技術落后,自助創新能力低下
離心機做為基礎工業產品,具有結構簡單明了,操作方便等多項優點,但是同時也存在著技術落后的問題,三足離心機從發明之初已屆200年,但仍在廣泛使用,技術進步嚴重滯后,而很多小廠更是無研究開發人員,照貓畫虎的在生產,從而使離心機的安全性能大打折扣,先后出現的全國多起安全事故均為小離心機廠生產產品,而本地的一些較大離心機生產企業,雖然產品多樣化,技術上相對領先,但存在的一個明顯問題就是缺乏離心機技術人才的儲備和培養,自己培養實力不足,外源又找不到,使一些大的離心機廠的技術位置常年空缺,產品研發不出來,性能提不上去,這些成為困擾本地離心機企業的
最大瓶頸。
管理水平低下,管理效率較低
由于觀念的更新,以及市場帶來的新的機會,本地一些其它從員者迅速進入離心機行業,但由于其知識欠缺,管理水平相當落后,有些廠甚至走掉一個人立馬就垮臺了,本地企業普通存在管理水平低下的問題,至今日,有些老企業由于無法改變業務人員將業務轉向別的企業,以獲取更高利潤的行為而開始出現蓑退現象,本地的管理主要是靠親戚朋友,沒有專業的職業經理團隊,還有一點是本地的農民觀念根深蒂固,不愿意接納外來人員進行高層次的管理。長期形成的困境使企業管理效率低下,管理成本高昂。
服務意識淡漠,服務水平低
盡管改革開放二十多年了,我們喊服務的口號也喊了二十多年了,但是我國企業的服務意識還是相當淡漠,甚至有些企業只求賣出產品,出手之前,顧客可說是上帝,出手之后,顧客成了孫子,有問題他愛理不理,這直接導致客戶對企業的不信任,甚至怨恨情緒,還有一個就是很多企業至今還沒有將配件統一化,由于長期的人工作業,很多離心機廠生產的產品配件,從一臺挪到另一臺根本就裝不上,沒有標準化的制作規范和流程,有的廠為了拉住顧客,連國家另有規定的一些標準件也改成不統一的規格,以防止別的企業替代自己的產品。
小企業多,市場需要整合
本地將近200家企業中,具有一定的市場知名度及信譽,規模的企業不到10家,其它均為不到10人的小企業,市場規模小,但是小企業機制靈活,常常通過價格競爭來打敗對手,這樣給離心機的市場帶來了很大波動,盡管原材料一漲再漲,但離心機價格卻越走越低,有的企業報價甚至接近成本價,若扣除以后的維護費用,甚至低于成本。
面對離心機存在的現狀,我們認為,離心機將在未來五年內會有大變局,主要的變局不在技術上,而是市場規模,市場銷售體制,管理制度等方面的整合,主要表現在以下幾個方面。
市場需求繼續擴大,將有更多企業進入該行業
由于化工、紡織、醫藥等領域持續不斷的發展速度和后勁,我們認為,離心機在未來五年將保持繼續快速增長的市場能力,市場規模將比現在翻番,市場前景的看好會使更多企業進入該行業進行博奕,但進入者的市場分析也將更加理性。
企業將面臨整合
以低價格贏取市場的一些企業,將越來越難立足,原材料的價格上漲會使他們淡出離心機行業,從事別的行業。另外一些技術落后,規模小的企業也將會被無情淘汰,總體上企業數將基本保持不變,新進入的會替代那些淘汰的企業,但是整體上這個數字會出現下降趨勢。
專業化將加強
不管那一個行業,總有一些在某一產品領域占據絕對優勢的企業,離心機也不例外,將來可能產生一批只生產某一規格體系的離心機企業,比如蝶式離心機,臥螺離心機,而且市場選擇的結果會使一些小企業只做普通離心機,無力獲得其它技術和市場機會。
管理變革將快于生產及技術變革
由于現有的管理機制和體系已經嚴重落后于其它行業或者說行業內國外的企業,新一輪變革必然是管理的變革要快于生產和技術的變革,企業主將不斷學習和創新管理模式,引進更多管理人才,向其它行業借簽經驗,提高自身服務意識,目前個別企業已經開始設立全國配貨中心,維修中心,告別原先維修是臨時派生產工人進行的遠距離作業方式,在配件供應,投訴響應,物流配送等多個領域進行有效的變革,提升各項競爭力。
結論:總體上來說,離心機整個行業面臨新一輪的發展黃金期,在快速發展的過程中,也必然存在著快魚吃慢魚,大魚吃小魚,這是市場游戲規則,但同時也是企業發展的機遇.及時調整發展戰略,創新管理模式,才能使離心機企業保持活力,保持增長,保證發展。