离心机是一种为很多工业所广泛应用的通用机械，种类很多，制糖工业所用的离心机可按其操作的持续性，基本上分为两大类：间歇式离心机与连续式离心机。本节着重介绍几种糖厂用的主要离心机的结构与性能。

在间歇式离心机中，分蜜过程（包括起动、进料、分蜜、洗涤及卸料操作）均按次序周期性地进行。属于这一类型的有三足式离心机及上悬式离心机等。三足式离心机的结构简单、操作稳定，其最大的缺点是需要人工从离心机上方卸料，劳动强度大，生产能力低，目前只有一些很小的机制糖厂才使用它，而在大、中型糖厂普遍采用的则是上悬式离心机。

（一）上悬式离心机中糖膏分蜜过程

在此类过滤式离心机中，分蜜糖膏的过程基本上可分为四个阶段（对一膏、二膏），如图11-2所示。

（1）第1阶段 转鼓开始装料，在非常短的时间内，转鼓中糖膏的情况可以用图11-2中的（1）表示。由于晶粒的相对密度大于糖蜜的相对密度，在离心力的作用下，晶粒在转鼓壁上的筛网阻挡而形成结晶糖层，糖蜜运动至鼓外壁后就因惯性被不断地分离出去。此时糖层较薄，晶粒间距较大，糖蜜穿过糖层所遇到的阻力较小，所以排蜜迅速是这一阶段的主要特征。随着加料的继续，糖层逐渐增厚。由于糖层沿着半径方向向外，离心力造成的压强是逐渐增大的，所以越靠近鼓壁，晶粒之间的距离越小，压得越紧密。

图11-2上悬式离心机中糖膏分蜜过程各阶段的图示

加料是对离心机施加偏心载荷。为了减少震动，在第1阶段中应控制离心机在较低转速下运转。

（2）第2阶段 如图11-2中（2）所示，这一阶段的特征是停止进料，压缩糖层和排除晶间蜜，此时糖层的内层表面上的糖蜜已被排除。

在停止进料后，应将离心机的转速迅速调至工作转速，此时糖的晶粒受到最大的离心压力，糖蜜继续被排除，晶粒间的空隙继续被压缩。但在糖层之间一定量的晶间蜜因下列两种因素而留存着：一是由于毛细管力的作用，使糖蜜留存在晶粒间的毛细管内：另一则是由于分子间的吸引力，使糖蜜滞留在晶粒的表面。仅仅依靠离心力是不足以将它们排除干净的。当晶粒越小，或晶粒间的毛细管道越细时，则毛细管力和分子吸引力越大，晶粒的带蜜量也越多，这正是三砂糖的含蜜量比一砂糖多的原因。

举例来说，如果留存于毛细管中的不是糖蜜而是水，那么水的单位面积的毛细管力可以用式（11-4）表示：

式中 P——单位面积的毛细管力，N/cm²

a——水的表面张力，N/cm

r——毛细管的半径，cm

当水的表面张力a=73.55×10^-5N/cm，毛细管半径r=0.005cm时（三砂糖的毛细管直径约为0.01cm）。则

P=2×73.55×10^-5/0.005=0.294（N/cm²）

如毛细管长150mm，则总的毛细管力为F′

F′=P×2πr×L=0.294×2π×0.005×15=0.139（N）

如果离心机的转速n=900r/min，转鼓半径R=0.6m，离心机中的糖层厚度为150mm，假定毛细管的平均长度也为150mm，则一根毛细管中的水所受到的离心力可用式（11-5）计算。

式中 F——毛细管中水所受的离心力，N

G——毛细管中水的重力（G=πr²×L×ρ），N

r——毛细管半径，取为5×10^-5m

L——毛细管长，取为0.15m

γ——水的密度，取为1000kg/m³

则G=1.178×10^-6×9.807（N）

因此

虽然上述离心力F是按最大的R计算的，但是毛细管力F′仍然要比离心力F大20多倍。如果毛管中的不是水而是糖蜜，则由于糖蜜的表面张力大，毛细管力与离心力的差距将会更大，可见仅靠离心力来完全排除掉毛细管中的存蜜是不可能的。

（3）第3阶段 虽然利用离心力不能排完晶间残存的糖蜜，但此阶段却可用热水洗蜜。它可以洗去以膜状形式存在于晶粒表面，或存在于毛细管道中的糖蜜。洗糖的过程，实质上是以水取代糖蜜并进行糖分扩散的过程。热水通过糖层，将其中存留的糖蜜稀释，稀释的洗蜜从鼓壁的小孔排出，与此同时，糖层的颜色变白，而热水也溶化了晶粒之间的细小晶粒，糖层继续被压紧，其厚度比第2阶段减少了h₁，如图11-2（3）所示。当分离一膏时还应进行汽洗，以39.23×10⁴～78.46×10⁴Pa的蒸汽吹洗晶粒表面的液膜。

在糖层被压紧的过程中，晶粒间的毛细管径越来越小，最后仍然有少量液体以分子吸引力与毛细管力的形式残留在糖层之中，不过它已不是原蜜而是洗蜜了。

（4）第4阶段 控制适宜时机进行卸糖。当离心机继续运转时，这时糖层中固、液、气三相共存（糖的晶粒、洗蜜与空气）。在这种情况下，如果离心机运转时间过长，晶粒之间接触的糖蜜陷入而使晶粒表面形成凹面，如同晶粒被焊接一样，增大了联接面，提高了结合力，此时无论用自动卸料或人工卸料都是困难的。人们称这种现象为机械干燥。在离心机中产生这种情况，实际上是操作不当的结果，因此，掌握适宜的时机进行卸料是必要的。

（二）上悬式离心机的种类与主要部件

上悬式离心机是因为转篮悬挂在长轴上并支承于上部轴承装置中而得名。由于传动装置安在上方，所以上悬式很适宜于从下面卸料。按照卸料方式的不同又可分为人工卸料、机械卸料与自动卸料等三种型式。它们的基本结构是相似的，都是由电动机、转动部件、联轴器、刹车装置、散糖盘、升降装置及机壳、机架等部件所组成，但是三者之间也各有其独特之处。

在人工卸料上悬式离心机中，转篮采用平底结构，因此在分蜜结束时，需用人工铲除物料，这是一项很为繁重的体力劳动。为了减轻劳动强度，设计了机械卸料上悬式离心机，如图11-3所示，即在人工卸料离心机的机壳上加装一刮刀装置（图11-4）。它由刮刀、座架、手轮、齿杆及操纵盘所组成。刮刀固定在齿杆的顶部，刀锋装置的方向与转篮的回转方向相反。当用刮刀卸料时，为减少振动，应使离心机在低速下回转。操作时刮刀借手柄的转动压在糖层的表面上，当控制操纵盘时，装置刮刀的齿杆便上升或下降，这样，刮刀就沿着转鼓的半径及高度方向依次将糖层铲除干净。刮刀卸料虽然使劳动强度得到减轻，并缩短了操作周期，但要求操作人员具备熟练的操作技术。由于刮刀铲料不可避免地使晶粒多少受到损伤，因而它通常只用于三膏分蜜。

图11-3 机械卸料上悬式离心机

1—转鼓 2—杆 3—刮刀

图11-4 刮刀卸料装置

1—刮刀 2—座架 3—手轮 4—齿杆 5—操纵盘

人们又研制出了依靠重力卸料的自动卸料上悬式离心机，如图11-5所示。其主要特征是采用了带有锥底的转篮，转篮的上部为圆筒形，而下部为截锥形，糖膏在较低转速下进入转篮，糖蜜分离后，结晶的糖层附在篮壁上。在离心机处于工作转速时，由于离心力远远大于重力，糖层挤压在篮壁上而不可能降落，但是当转篮的转动接近停止时，离心力大为减小，晶粒便依靠重力沿着斜面下滑，此卸料原理，可用下面的受力分析说明。

图11-5 XZ-1200（B）自动卸料上悬式离心机

令在回转着的转篮锥形部分的壁上有一质量为m的物料，它受到离心力F和重力G的作用，现将力F和G沿着垂直于锥形面及平行于锥形面的方向进行分解，可得如下的几个分力如图11-6所示：

F——作用于砂糖质量为m上的离心力

F_t——离心力沿着锥形面分力

F_n——离心力垂直于锥形面的分力

G——质量为m的砂糖所受到的重力

G_t——重力沿着锥形面的分力

G_n——重力垂直于锥形面的力

图11-6 自动卸料原理图

当锥底的斜面与水平之间的倾斜角为α（即砂糖的自然堆积角度）时，则：

F _t=Fcosα

F _n=Fsinα

G _t=Gsinα

G _n=Gcosα

欲使砂糖自动下滑，必须使它沿着锥面的下滑力大于其下滑时所受到的摩擦力，则：

即Gsinα-Fcosα-f（Gcosα+Fsinα）＞0

以Gcosα除式（11-6），可得式（11-7）：

因F=mRω²，以及G=mg，代入式（11-7）得：

如果要求离心机停止运转才能自动卸料，此时式（11-8）的右项为零，则必须保证的条件为：

一般砂糖对筛网的平均摩擦系数为f=1.75，则由式（11-9）求得：

α＞ 60°

实际生产中一般取α为65°～67°。所以，实际上在转鼓尚未停止转动之前，砂糖已开始自动下滑。例如，对XZ-1000离心机，其α为66°30′，经过计算，在转鼓转速为16.6r/min时，即开始自动卸糖。我们只用静力学来分析忽略了制动转篮时晶粒尚有惯性而与转篮产生差速的力。因此自动卸糖时，掌握制动的时间对卸糖效率关系甚大。

自动卸料上悬式离心机缩短了卸糖的时间，其生产能力与人工卸料式相比，提高了25%～40%，劳动强度大为减低。还由于自动卸糖能保持晶粒的完整，特别适用于一砂糖膏的分离。

我国生产的自动卸料上悬式离心机有XZ-1000，XZ-1200、XZ-1250及XZ-1350等数种型号。XZ-1000的最大装料量为300kg，XZ-1200及XZ-1250则均为500kg，XZ-1350为大型糖厂所用，最大装载量为800kg。如图11-5所示为XZ-1200的结构总图。此机采用电气、气动及机械三种方式联合控制，配备特制的4速电动机，机器运转平稳，操作方便，采用焊接机架结构轻巧。现以XZ-1200型为主，结合其他型式对自动卸料上悬式离心机和它的主要部件进行结构分析。

1.转篮

转篮（图11-7）是离心机的重要部件之一，一般用金属板卷制焊接而成。在运行时，转篮壁受到其本身的离心力以及糖层作用于其上的离心压力，因此制造转鼓所用的材料，必须有良好的延伸性及可焊性。常用的有优质热轧碳素钢板，优质低合金钢板以及含碳量小于0.12的含钛不锈钢板等，由于转鼓主要承受环向应力，全部纵向焊缝均经过X光检验。

图11-7 转篮结构图

糖厂用于糖膏分离的均为过滤式离心机，因此转鼓壁上必须开孔，孔径d通常为5～8mm，孔间距t一般为（3～4）d，开孔的有效面积为转鼓总面积的5%～6%。孔的位置按三角形排列，并且应使篮壁的纵截面上受到最小的削弱（图11-8）。必须指出，在转鼓的焊缝上，不允许开孔。

为了提高离心过滤的效能，和防止晶粒被筛出转鼓之外，在转鼓内铺一层过滤筛网，在过滤筛网与篮壁之间还衬有衬里筛网。

过滤筛网又称面网，其作用是便于糖蜜顺利通过，而蔗糖晶粒被阻留于筛面上，因此面网应具有较大的过滤面积和较好的耐磨性能，糖厂所用多为编织网或机钻网，材料为铜或不锈钢。筛孔的尺寸视所分离糖膏的品种而不同：用于一膏、二膏的筛网为62～93孔/cm²，用于三膏的则为101～140孔/cm²。

衬里筛网又称底网，用于支承面网，使不致紧贴在转篮壁上，以保证糖蜜通畅地排出。因此它与面网和鼓壁之间应具有最小的接触面积，而本身应有足够的强度以承受糖层作用于其上的离心压力。常用的底网有两种：一种为用直径1mm的镀锌铁丝编成5×5mm或10×10mm的方形孔（图11-9）。另一种则为冲压筛网冲制成鱼鳞状（图11-10）。底网可以衬一层也可以衬数层，后者的效果较好。

图11-8 转篮壁上孔的布置

图11-9 编织衬网

图11-10 冲压衬网

2.轴

上悬式离心机的轴细而长，其下端加工成锥面，与转鼓支架的锥面相配合，两者之间以键联接传递扭矩。为了装置联轴器、轴承及制动装置，轴的上端应加工成阶梯形。在轴的两末端各车削一段左螺纹，是为装配锁紧螺母的部位。轴可以加工成整体，为了装拆方便，也可以分两段制造，中间用刚性联轴器联接。

轴的材料一般用35～45号优质热轧碳素钢或用同质的锻钢制造。

3.联轴器

上悬式离心机的转轴是由电动机通过联轴器直接传动的。联轴器常用有弹性圈联轴器、摩擦式联轴器及传动球联轴器等三种。

弹性圈联轴器（图11-11）由上下两部分组成，上联轴器用键与电动机轴相联，下联轴器则套在轴的端部，其间也是以键传递扭矩。上下联轴器均有凸齿，分别交错地嵌入弹性圈的各凹槽中，因而当电动机转动时，轴与转鼓便与之同速回转。弹性联轴器因胶圈接触面积大，弹性好，即使两轴线不能严格对中，也不致产生严重后果。XZ-1200离心机所用即为此种型式的联轴器。

图11-11 弹性联轴器

带式离心摩擦联轴器（图11-12）由传动轮毂与摩擦轮两部分组成，传动轮毂套在电动机轴上，用键联接。轮毂上装置2～4只挠性摩擦带，通常是由夹铁砂帆布制成。当传动轮毂随着电动机转动至一定转速，摩擦带即在离心力的作用下甩向摩擦轮，并在绕带与摩擦轮之间产生了摩擦力，从而带动着摩擦轮共同回转。这种联轴器的特点是启动比较平稳，但启动时间比较长，摩擦带易磨损，且启动时放出大量热量，对操作人员的健康及轴承的工作寿命均带来不利的影响。

图11-12 带式离心摩擦联轴器

1—皮带轮 2—接头 3—摩擦带

传动球联轴器（图11-13）是由上下两部分组成，与电动机轴相联的上联轴器装有两只钢球，钢球分别卡在下联轴器的两对支承耳内，其间衬以胶垫起缓冲作。传动球联轴器的特点是减少了启动时间，并可消除启动时的放热现象，制动也比较快。

图11-13 传动球联轴器

1—电动机轴 2—上传动轴 3—传动球 4—螺母 5、7、11—垫圈 6—离心机轴 8—胶垫 9—螺母 10—螺栓

4.轴承装置

轴承装置位于转动部分的上方，主要是承受离心机在运转时所产生的载荷，并将其通过机架传递到基础上。

上悬式离心机的轴承装置通常是由一对径向轴承（滚球或滚柱轴承）和一只止推轴承（或向心止推轴承）组成。如图11-14所示，是XZ-1200型离心机轴承组合结构。径向轴承承受动载荷，止推轴承承受转动部件的全部重量，安放轴承的轴承座为球面（或锥面），与支座的球面（或锥面）相配合，球面接触可使轴的摆动比较灵活（可达8°～10°），两球面之间衬有橡皮缓冲器，起减震作用。

5.制动装置

上悬式离心机的分蜜工作是周期性进行的，在分蜜结束后虽然切断了电源，但离心机的转动部件由于惯性作用仍然以较高的速度回转，为发挥设备的效能，使转鼓在短时间内停止转动，所以装置了制动机构。

制动装置有多种型式，上悬式离心机多采用带式制动器，如图11-15所示。它是由摩擦片及钢带等组成，两只钢带的一端分别固定于刹车架上，而另一端则固定在螺母3和5上，两只螺母的螺纹方向相反，装在一个带有相应左右螺纹的螺杆上，螺杆的一端装有手轮。刹车时，转动手轮使螺杆转动，则两螺母在螺杆上作相向运动，使钢带拉紧并紧压在制动轮的表面上，钢带内面的摩擦片对制动轮产生了摩擦力矩，阻止了制动轮的运动，达到了制动的目的。但这种机构需采用人工制动。XZ-1200离心机则为电气控制自动刹车，如图11-16所示，它是由支架、气缸及制动钢带等所组成。钢带内为摩擦片（又称刹车皮），在制动钢带一端把气缸盖及活塞杆等装于座耳上，另一端则铰接于支架7上。当需刹停主轴时，揿动按钮将压缩空气通入气缸后端之进气孔内，活塞运动而使弹簧受到压缩并使制动带压紧在制动轮上。如欲松脱，则将按钮扳回，停止进气，靠弹簧使之复位。支架2上装有行程开关，在通入压缩空气刹紧制动轮之前，行程开关应确保断电，而当松开制动带后应使行程开关接通电源，使主轴重新起动。

图11-14 轴承装置

图11-15 摩擦带式制动器

1—摩擦片 2—钢带 3、5—左右螺母 4—螺杆 6—手轮 7—制动轮 8—支座

带式制动器的优点是结构简单，能较快地制动离心机，且附加给轴的载荷比较均匀，所以得到比较广泛的应用。

6.散料盘与升降罩(www.daowen.com)

散料盘为一水平的圆盘，其作用是将进入的糖膏均匀地抛向转篮壁。升降罩则为锥形，在完全放下时便与转鼓相贴合以免漏料，并防止空气涡流进入转鼓而降低糖膏温度和增加能量消耗。当卸料时，可提起锥形罩，砂糖则因自重而从转篮底部辐条的空隙中排出。

图11-16 气动刹车装置

1—行程开关 2、7—支架 3—调节螺钉 4—弹簧 5—气缸 6—制动钢带

散料盘与锥形罩焊接于套筒上成一整体，可用气动或手动使其沿轴上下滑动如图11-17所示。

7.喷水器

为使洗水能均匀地以薄层喷射于糖层上（图11-18），采用了特殊的喷嘴。如图11-19所示的两种喷嘴仅是调节螺母的位置有所区别，一般喷射角为140°，而环形缝隙的大小可根据水压进行调节。水压通常为150～200kPa，缝隙的宽度约为0.3～0.5mm。

图11-17 散料盘和锥形罩

1—提升机构 2—拉杆 3—绳索 4—夹叉 5—杆 6—平衡重锤

图11-18 水洗糖层

图11-19 喷水装置

（1）1—细调节器 2—螺母 3—壳体 4—进水管（2）1—壳体 2—螺母 3—细调节器 4—嵌入物

8.分溜器

在分离一膏与二膏时，根据工艺要求必须将原蜜与洗蜜分开，于是在离心机外壳底部的糖蜜出口处装置了糖蜜分溜器。如图11-20是槽形分溜器，图中的3与4是不同糖蜜的接受槽。糖蜜从管中流出后，可变动斜槽的倾斜位置，将糖蜜送至槽3或槽4。此种型式的分溜器结构简单，制造方便。

如图11-21所示是另一种常见的糖蜜分溜器，其中有一块与转动杆相连的带孔圆板，器体的下面有排出孔。当圆板的孔转到左边时，原蜜自管子流入分溜器后即自排出口5流出；若圆板转动到相反的位置时，洗蜜则从排出口6流出。

图11-20 槽形分溜器

1—斜槽 2—管 3—原蜜接受槽 4—洗蜜接受槽

图11-21 分溜器

1—管子 2—带孔圆盘 3—转动杆 4—器体 5—原蜜出口 6—洗蜜出口

为了适应我国大型糖厂发展的需要，我国糖机厂有设计和生产了XZ-1350上悬式重力卸料自动离心机。这种离心机和XZ-1250比较具有下列特点：

（1）生产能力较大（XZ-1350的糖膏处理量为8.2m³/h，而XZ-1250为6.1m³/h）；

（2）起动电流低（XZ-1350为210A，而XZ-1250为510A）；

（3）采用再生制动低速抱闸，降低了电耗，减少了制动带的磨损，延长了使用寿命并可减少污染。XZ-1350离心机由高速降至低速（约150r/min）是采用再生制动。制动时，机械能可以转变成电能，通过整流器反馈给电网，从而节约了电能；

（4）自动化程度较高，劳动强度低。XZ-1350离心机采用了可控硅整流调速装置，限位开关，时间继电器，二位四通滑阀，气缸等电器和气动元件的联合控制，实现了低速进料、高速分离、洗涤、干燥、制动和卸料全部过程的自动化。

这种XZ-1350离心机的主要技术参数如下：

转鼓内径　　　　　　　　　　1350mm

转鼓高　　　　　　　　　　　1254mm

转鼓锥角　　　　　　　　　　47°

有效容积　　　　　　　　　　0.535m³

装料量（以一膏计）　　　　　800kg

转鼓转速　　　　　　　　　　960r/min（无级调速）

分离因素　　　　　　　　　　697

操作周期　　　　　　　　　　≥3min

电动机：

型号　　　　　　　　　　　　Z₂-111（直流电机）

功率　　　　　　　　　　　　100kW

额定转速　　　　　　　　　　1000r/min

离心机外形尺寸（长×宽×高）　2200mm×2135mm×4960mm

离心机重量（包括电机）　　　6000kg

目前国内外在提高离心机的效能方面仍进行着两方面的工作。一方面是使上悬式离心机实现自动程序控制，已取得不少经验，并已应用于生产上。自动控制的主要的形式有电子继电器自动控制、射流程序自动控制及晶体管逻辑程序自动控制。分蜜过程自动化改善了操作人员的劳动条件，缩短了周期，使上悬式离心机的生产能力有所提高。另一方面的工作则是使离心机向着连续化方向发展。但是由于自动卸料上悬式离心机能保证晶粒的完整性，因此它仍然是目前分离一膏所不可缺少的机器，至于三膏的分离，则基本上由连续锥篮式离心机来完成。

目前我国制糖工业上所采用的连续离心机主要是锥篮式离心机。国外除了连续锥篮式离心机外，在精炼糖工业中还采用脉动卸料离心机。

（一）锥篮式离心机

近十多年来，我国研究试制了多种锥篮式连续离心机用于三膏的分蜜。其中常用的有ZhL-700，ZhL-1000，Ф650-64°及LIT-800等几种型式。在早期阶段都曾出现过机身震动大、生产能力低、赤砂糖质量差、废蜜纯度高等一系列问题。经过多年的研究、改进与提高，上述缺点得到克服，现在已充分显示出锥篮连续离心机的优越性。现就锥篮离心机的工作原理及结构性能进行说明。

1.工作原理

锥篮连续离心机的转鼓为截锥形。在匀速转动下的糖膏由于离心力的分力的作用，沿着锥形面不断上升。在此过程中，糖蜜通过筛孔时，由于惯性作用沿篮壁的切线方向被抛向糖蜜室；砂糖晶粒升至筛面的上端边缘时，也由于惯性作用被抛向糖室中。

为使砂糖沿着锥面不断上升所需要保证的条件，可从下面的力学分析中求得。

如图11-22表示了砂糖运动时的受力情况。假设锥篮的锥角为2α，即锥面与垂直轴线的夹角为α，锥鼓以角速度ω回转，位于锥鼓表面的质量为m的晶粒受离心力F与重力G的作用。在转篮工作时，重力G与离心力F相比显得很小，可以忽略不计。现将离心力F分解为法向分力F_n和篮壁水平分力F_t，则：

图11-22 砂糖向上移动时的受力分析

F _n =Fcosα

F _t =Fsinα

当晶粒沿着锥篮表面移动时，产生与移动方向相反的摩擦力F′，其数值为：

F′=fF _n =fFcosα

f为摩擦系数。如果摩擦力F′大于或等于篮

壁水平分力F_t时，晶粒是不可能运动的，所以保证晶粒沿着筛面运动的必要条件是，使晶粒向上移动的篮壁水平分力必须大于阻止其运动的摩擦力，即：

将前式代入，得：

由式（11-11）得

可见，锥角（2α）的大小应根据摩擦系数f的大小来选定，它受糖膏的性质、浓度、温度及组成等因素的影响，且对晶粒的停留时间、设备的生产能力及分蜜效能，起了较大的作用。若锥角小，砂糖晶粒在筛鼓内停留时间长，从而降低了生产能力，但糖蜜分离较好。反之锥角大，晶粒沿锥面迅速上升，停留时间短，生产能力虽然较大，但糖蜜分离差。

对于甜菜糖厂的三膏，因其浓度和黏度比甘蔗糖厂的丙膏小，锥篮离心机的锥角可取为60°。

2.锥篮式连续离心机的结构

锥篮式离心机的型式虽然有多种，但其基本结构是相近的。它们都是由转篮、传动装置、升温布料器、机壳及支座等部件所构成。锥篮固定于转轴上，由电动机经过皮带带动。糖膏自上部加入，通过升温布料器进入锥篮的底部，随即在离心力的作用下沿锥篮壁上升并分成均匀的薄层。此时，糖蜜穿过筛网进入糖蜜室，砂糖晶粒则沿篮壁上升而进入环形挡板与外壳的砂糖收集室中。此外，为了操作、检查和维修的需要，在机壳上还装有取样器、视孔和手孔等。下面结合Ф650-64°（图11-23）和LIT-800（图11-24）两种型式来分析锥篮式离心机的结构。

图11-23 Ф650-64°锥篮离心机

图11-24 LIT-800锥篮离心机

1—调节螺栓 2—电动机 3—机座 4—吸震圈 5—传动座 6—锥篮 7—内机壳 8—外机壳 9—排蜜管 10—挡糖圈 11—汽洗管道 12—进膏管 13—洗涤管 14—挡圈 15—盖 16—水洗管道

（1）锥篮 锥篮的结构型式主要有两种：一种是采用圆钢与加强环焊接的钢骨架型锥篮，由于骨架凹凸不平，易使面网损坏，当高速回转时还容易造成蜜室内的糖蜜雾化，增加跑蜜的可能性。此外，平衡校正工作也比较困难，因为存在上述缺点，钢骨架型锥篮已很少采用。另一种比较理想和比较通用的则是钢板卷制的筛篮，阿城糖机厂制造的Ф650-64°型离心机的转篮，是用普通碳素钢热压成形，再焊接加工镀铬而成，其内壁车有环形沟槽，槽内钻孔供排蜜之用。上海化工机械厂生产的LIT-800型离心机的锥篮，则是采用了含钛不锈钢板卷制而成，因此它可防止酸性废蜜所引起的腐蚀其他零件如回转盘、布料器、内机壳等也选用不锈钢板或不锈钢铸件等优质材料制造，除防腐蚀外，还具有防止晶粒对零件磨损的作用。由于LIT-800型所用的材料不需考虑腐蚀问题，锥篮的壁厚便相应地减薄。

（2）锥篮内铺上的筛网 筛网型式、筛孔大小及筛孔面积百分数，将影响到产品的质量、生产能力和废蜜的纯度。筛孔缝隙小了，会使排蜜量降低，产品带蜜量增加。当筛孔缝隙大了，细小的砂糖晶粒将穿过筛孔而增大了废蜜纯度。根据糖膏的情况，一般缝隙的宽度为0.06～0.1mm，开孔率为10%左右。孔隙沿着厚度从内向外逐步扩大成楔形，可防止细的晶粒堵塞筛孔，使排蜜方便。

由于物料与筛面间有相对运动，为避免晶粒磨损，不宜选用编织网。近年来我国已研究试制成功电铸镍网，使用效果比较好。

我国现有锥篮式离心机的锥篮，按其大端直径的尺寸，有Ф650、Ф700、Ф800、Ф1000等数种，其锥角一般为64°～70°。

（3）轴 锥篮离心机的轴比较粗而短。轴在低于临界转速下工作，因此称为刚性轴。轴的材料一般选用45号钢，轴的两端部加工成锥度，分别装置三角皮带轮与转篮。轴在转篮中的装配型式有两种，一种为轴端与锥篮底部相平，另一种则是轴的上端伸进锥篮底部。后者的结构比较合理，因其可提高轴的临界转速，使轴运转平稳。Ф650-64°及LIT-800均采用此种型式。

（4）布料加温装置 实践证明，糖膏的黏度以及糖膏在锥篮上的分布是否均匀，是影响锥篮连续分蜜机运转情况和生产能力的重要因素。有两种降低糖膏黏度的方法；一种是稀释法，采用加水或废蜜以降低其黏度，过去是甜菜糖厂常用的方法；另一种是提温法，即在离心机的入口处将蒸汽喷入糖膏进行瞬时加热，以提高糖膏的温度，降低其黏度。由于黏度的降低，增大了糖膏的流动性，有利于糖膏在锥篮上的均匀分布与排蜜，从而提高了离心机的生产能力。

分蜜时糖膏的温度一般控制在55～65℃，或相当于蜜室内的温度为60℃左右。如糖膏温度超过70℃，则有可能产生溶晶现象而增大了废蜜纯度，且导致离心机内蒸汽弥漫，赤砂糖晶粒表面附着水滴，还可能导致轴承温度升高。这些都不利于离心机的正常工作。

目前采用的提温装置有两种：一种是采用一条环形蒸汽喷管（图11-25）装在糖膏进入布料器的部位，蒸汽从环形管的小孔中直接喷向糖膏，提高其温度；另一种为锥形夹套加热（图11-26）。此提温器装在机壳的顶盖上。为提高传热效率，锥形夹套的内层选用紫铜材料，外层用钢板制造。夹套长800～1000mm，锥角为6°。沿夹套的纵长分隔为两室，上室为热水室，其内壁开着少许小孔；下室为蒸汽室，在内壁上也均匀地开数排蒸汽小孔。开始孔距较大，喷入少量蒸汽将糖膏预热；然后孔距缩短，喷入较多蒸汽使糖膏快速加热；最后在提温器的底部有比较密集的小孔，通入蒸汽再加热，同时使浓度高的成团块状的糖膏迅速分散，提高其分布均匀性。由于糖膏的受热时间很短，糖蜜的导热较快，而糖膏中的晶粒导热较慢，它还未及溶解就已进入布料器，因此废蜜纯度不致因加热而升高。

图11-25 环形管提温布料器

图11-26 锥形夹套加温器

所用加热蒸汽的压力，一般为3.94×10⁵Pa。在夹套加温器中，因糖膏流柱的周围有蒸汽包围，使糖膏不会黏附于提温器的内壁，并起到阻碍冷空气吸入的作用。

锥篮连续离心机是在高转速下加料的，如果糖膏在进入筛网时分布不均匀，将引起锥篮运转时的不平衡，产生剧烈的机械振动，使转动零件及筛网易于损坏。装置加温和布料装置后，对克服上述缺点取得了良好的效果。

布料器的型式有一级布料器与两级布料器之分。经过实践，两级布料器的效果较好。第一级布料器为圆柱形，周壁有孔，第二级为圆柱形。也有第一级为无孔的圆柱形，而第二级为圆锥形如图11-27所示，糖膏经过提温器时可先加少量水稀释，接着用蒸汽加热以降低黏度，提高其流动性，然后沿着随轴旋转的圆柱形布料器被分散溢流至锥形布料器。由于离心力的作用，糖膏流向底部，再折而送至筛网上，使糖膏在筛网上呈薄层均匀地分布，因而分蜜效果好，机器振动少，筛网损耗率也得到降低。

（5）密封装置 密封作用主要是防止砂糖与糖蜜混合，并避免运转时产生大量气流。一般有两种结构型式，一是迷宫式密封，它是由挡蜜环与逆风板组成，防止糖蜜从顶环底部漏向外壳与砂糖混合。在锥篮上焊有挡蜜环，它与固定的中机壳之间留有一定间隙，防止由于锥篮转动时产生的空气涡流而将已分离的糖蜜液滴带到锥顶。在锥篮底部与轴承室底板处也应密封，以防止液滴滴入轴承室，并保证胶垫不受糖蜜侵蚀而变质。另一种密封是LIT-800型所采用的气流式密封，这是一种比较新颖的密封结构。从图11-28可以看出，锥篮为夹层，并附有锥形甩蜜罩。在离心机运转时，糖蜜穿过筛网，在夹层中由底层向顶层移动，并从锥篮上的集液槽排向与锥篮同速运转的甩蜜锥形罩，然后自锥形罩的上部再移向下部，最后以很高的速度沿切线方向抛向内机壳的壁上。在该截面处形成了负压，使少量空气从外部流入，于是形成了气流密封，保证了蜜室中糖蜜不易漏入糖室，比较好地解决了一般锥篮连续离心机易发生的跑蜜现象，同时在结构上也解决了糖蜜室与传动底座的漏蜜问题。

图11-27 两级布料器

1—糖膏分配阀 2—布料器 3—锥篮

图11-28 气流式密封结构

1—糖粒 2—锥篮 3—糖膏 4—甩蜜罩 5—内机壳 6—糖蜜 7—空气

总的来说，锥篮连续离心机与上悬式离心机相比，显示出不少优越性。如工作连续，生产能力高，结构简单，功率消耗低且无尖峰负荷，操作维修方便等。但也存在一些缺点，如当晶粒在筛网上移动时，晶粒表面由于受到摩擦而失去光泽。此外，当晶粒从锥篮上端边缘在惯性作用下，以高速撞击到机壳壁上时，使晶粒破碎，影响到产品赤砂糖的质量。为了减少晶粒的破损，国外采取的方法之一是延长晶粒射出的路程，即大大地增加外壳的直径，利用空气的阻力降低晶粒的速度。根据实验，将离心机外壳的直径加大到3m，用来处理晶粒平均粒度为0.4～0.5mm的二膏时，可以避免或减弱晶粒破碎现象。但机壳直径大，必然带来金属消耗增多、占地面积大的缺点。国内采取的办法是在离壳壁25～35mm处安置一厚为2～3mm的环形尼龙布带或涤棉布，用来缓冲、减弱晶粒的撞击力。

国外还在进行另一种方法的研究，发现晶粒在介质中运动的过程与介质的密度有很大的关系。如将整个机器放在封闭的壳体中，操作时壳体内充以压缩空气，也可以降低从锥篮中甩出的晶粒的速度，减少晶粒的破碎。

由于锥篮连续离心机存在着一些尚待进一步研究解决的问题，目前它还不能代替上悬式离心机以分离一膏，但用于二膏、三膏的分离，基本上可算是成功的设备了。

我国糖用离心机主要产品规范如表11-1所示。

表11-1 我国糖用离心机主要产品规范

注：锥篮离心机的生产率一栏中的数字，是甘蔗糖厂的数据，甜菜糖厂约比此高50%。

（二）脉动式连续离心机

脉动式连续离心机开始出现于20世纪初期，主要用于化学工业，后来制糖工业也用来分离糖膏。比较早期出现的是单级脉动式离心机，后来发展为多级脉动式离心机。如图11-29是比较完善的四级脉动离心机，转篮为卧式，由四个不同直径的筛篮所组成，第一级和第三级转篮用肋与内鼓底相连，不仅作回转运动，还随活塞与推杆做往复运动。控制油压系数或专门油泵的油量可以调节往复运动的次数。第二级与第四级的转篮也有肋相连，并与外部的底固定在一起，仅能作回转运动。

图11-29 四级脉动式离心机的转鼓

1—离心机外壳 2—反射盘 3—推杆 4—活塞 5—四级转子

在转鼓的内表面装置了缝隙宽度为0.30～0.35mm的筛。转篮外的机壳上用隔板将其分成隔室，使原蜜与洗蜜分开。

工作时，糖膏沿着加料管连续地送入第一级内转篮，在离心力的作用下，糖蜜通过筛孔被分离，同时在筛网上形成结晶糖层。当推杆使第一级和第三级转鼓向左移动时，糖层移动的距离即为活塞的行程（50mm）。与此同时，第二级和第四级转篮空出的部分接受了从第一和第三级卸出的砂糖。当第一级和第三级转篮向右移动时，推杆则推送第二和第四级转篮中的物料，这时第一级转篮伸出的空位继续接受入料管的糖膏。第二级转篮中的物料卸在第三级转篮中，第四级转篮卸出的物料则落入卸料斗。

从脉动式离心机分离出来的白砂糖，晶粒受到磨损，缺少光泽，并夹带粗块。三糖质地较软，更不宜于这种卸料方式。因此，这种离心机除了用于国外的一些精炼糖厂之外，未能普遍推广使用。