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離心機結構

離心機中的孔槽

離心機是一種機械，可藉由電動機或其他機械的帶動而高速轉動，產生數千倍於重力的離心力，以加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數和密度質量的物質分離。離心力的大與小，轉動速度、旋轉半徑岱以及物質的融質量而決定。^[1]離心機廣泛運用於化學工程、石油、食品加工、制藥、選礦工程、炭、水處理、核能工業和船舶等部門。 

歷史

• 早期應用—中國古人會取一端套住陶罐的繩子並甩動以產生離心力，擠出陶罐裏的蜂蜜。


• 近代—19世紀中葉的歐洲，首先出現紡織品脫水的三足式離心機，和制糖廠分離砂糖結晶用的上懸式離心機。這些早期離心機雖尚未全自動化，需以人力進行排渣，卻已有了現代離心機雛形。 

原理

利用向心加速度公式得知，密度較大之物體在下，密度較小之物體在上。

• 
  離心過濾，使懸浮液受離心力，而對過濾介質施加壓力，液體通過過濾面，固體顆粒被截下，從而液-固分離。


• 
  離心沉降，利用懸浮液(或乳濁液)密度不同的各成份在離心力場中迅速沉降分層的原理，以達成液-固(或液-液)分離。

離心力計算

相對離心力（RCF, relative centrifugal force)，以重力加速度gdisplaystyle g的倍數來表示；

rpm(revolution per minute，或r/min)表示離心機每分鐘的轉數。rpm與gdisplaystyle g之間的換算公式為


：RCF =1.119×10−5×rpm2×rdisplaystyle =1.119times 10^-5times rpm^2times r

其中rdisplaystyle r 表示離心機轉軸中心與離心管中心的距離，單位為公分。
離心管的位置由轉子（rotor）決定，因此rdisplaystyle r 必須查閱相關轉子的參數而得。


應用

日常

• 烹飪時的食物處理，近來一些廚師發現離心機是很方便實用的廚房用品


• 衣物脫水（洗衣機、脫水機）

實驗用

• 
  遺傳工程學、酶工程學
  

批次離心機(或瓶式離心機)是實驗室常用的離心機型。如果具超強之離心力，則可應用於超離心技術(微分離心技術)。
此即分離混合物中各成份，已成功應用於細胞內胞器如粒線體、微粒體、溶酶體等之分離，或各種蛋白質及核酸之分離。超離心技術是研究遺傳工程學、酶工程學必須的基礎。

• 
  同位素分離

以氣體離心法進行同位素的加工製造，核武所需的濃縮鈾即可藉由此方法製造出來，因此離心機在國際間列為受管制的設備。

• 航空技術

以離心力模擬重力加速度，以探求生物在極端狀況下體內物件位移。^[2]

工業用

此作動機械雖泛稱遠心分離機，為區分工業用機械，取之離心式分離機，離心機應用極廣，切削液過濾系統主要用途是分離切削液裡在研磨加工過程中所產生的雜質，可分離的雜質不限於金屬，非金屬材質如: 矽、玻璃、石墨、不鏽鋼、石英...等非磁性雜質也可過濾。藉由離心力將雜質高速分離，使切削液能迅速的重複利用。經由離心力分離的設計結構，可省去耗材濾袋的使用，具備節能減碳與綠色生產的設計是現今產業的發展趨勢。^[3]因為離心式分離機的高效率及便利性，此機械已被廣泛運用於機械研磨加工、玻璃研磨、IC載板研磨、汽機車來令片研磨等產業。^[4]

農業用

1962年，甘蔗废糖蜜经高速离心机可以提取出酵母

• 
  蜂蜜採集：將蜂巢箱內的蜂巢置入離心機之中，以手搖方式轉動，蜂巢中的蜂蜜會甩出而流入收集器之中。

機器特性

衡量離心分離機分離性能的重要指標是分離因數。表示為被分離物料在轉鼓內所受的離心力與其重力的比值，分離因數越大，通常分離越快，效果越好。

最大轉速，離心機在空載情況下的轉速。根據最大轉速的不同，離心機可更細分為：

1. 低速離心機 10000 rpm· min ^-1
   


2. 高速離心機 10000 rpm · min一30000 rpm · min ^-1
   


3. 超高速離心機 30000 rpm ·min^-1
   

參考

• 離心沉降分離原理