[其他]自抽连续流动液/液离心分离机

说明书

本发明属于液/液连续离心机的改进。

液/液连续离心机大致有碟片式和管式离心机两大类。在以提取血浆为目的的动物血液分离中，则大都采用碟片式离心机，瑞典ALFA-LAVAL公司有产品。这种离心机有，

(g)/(Vg) = (4πn)/3 ·cosθ·(r₂³-r₁³)· (ω²)/(Q₀)

其中，g是重力加速度，v_g是Stoke沉淀速度，n是碟片数，θ是碟片倾角，r₂是碟片外径，r₁是碟片内径，Q₀是总流量，ω是转速（Encyclopedia of Chemical Technolgy，3rd ed.vol.5，p200，1980）。它意味着分离效果g/v_g取决于两个操作参数，即转速和流量。转子的转速ω由驱动电机控制，总流量Q₀由水泵控制，这两个操作系统是互不相干的独立系统，这两个操作参数之间没有依赖关系，因此影响分离效果的转速和流量是两个独立的参数。

以分离动物血为目的的此类离心机中，转速不能调节，但每次运转时操作人用手调节阀门，变更血浆流量，以获得理想的血浆和血细胞的流量比。在这种碟片式离心机中，碟片之间的距离一般为0.6-2毫米，溶液流过这种很窄的片间空间，在分血中易被堵，因此，制造厂要求操作人分血每2小时后停机，拆下转子清洗，重新安装方能再进行分血。所以这种离心机的使用效率和分离效果，除离心机本身的性能外还取决于操作人的技能。

本发明利用自抽连续流动离心原理设计的一种液/液离心分离机，该机的转子是自由转子，它即是一个离心转子，同时也是一个自抽水泵，不需要像已有技术中那样用机外水泵往转子里供液。该转子的转子腔是环形腔，溶液在该腔中流过时完成分离，分离后的重液与轻液同时分别从两个甩液管口排出，在容器中分别收集。

由于在自抽连续流动现象中流量与转速的依赖关系，转速的变化引起的分离效果的影响得到一定补偿。这样，不但简化了离心机的设计，而且简便了操作。该机作为动物血液分离机使用时，血浆和血细胞由离心力甩出，因此不易发生堵的现象，可连续运转的时间长。

本发明还设计了与自抽转子一起使用的容器。

图1是自抽连续流动现象的示意图，当弯成直角的中空管绕其垂直段轴线旋转，而且此段泡在液体中时，液体将被抽上去。当转速升高时，液体的抽升高度也随之增高，到一定转速，液体从水平段口喷射出来。只要不断地补充容器里的液体，这流动现象就连续下去，我们把它称之为自抽连续流动现象。如果把图1的垂直段中部扩展成为一个离心转子腔体，那么带颗粒的溶液以自抽连续流动作用被抽到该转子腔内，发生离心分离，上清液从水平段口排出，我们把它定义为自抽连续流动离心（图2）。

在自抽连续流动中，流量Q是转速n的函数，在一定转速范围内为流量随转速增大的指数函数Q（n）＝A·n^m，其中A是系数，m为常数，1＜m＜2。现引入综合仪器操作参数Ψ＝n²/Q，而Ψ也是转速的函数，即Ψ（n）＝n²/（A·n^m）。因此，体现分离效果的离心澄清度f也是转速的函数，即f（n）＝F·S·Ψ（n），这里，F是转子的设计参数，S是物质颗粒的沉降常数。即在自抽连续流动离心中，影响分离效果的仪器操作参数只有转速一项。由于转速的误差dn带来的对澄清度的影响df成正比于（2-m）·n^（m-1）-1·dn，这唯一的误差来源dn就得到了一定补偿，而在m＝2的特定条件下便得到完全补偿。这个新技术在实用中的优点是操作简便。把图2中的甩液管分成两个，使在转子腔中已分离好的重液与轻液分别从不同甩液管排出，便是自抽连续流动液/液离心分离机。

本发明提出的自抽连续流动液/液离心分离机包括驱动器[1]、主轴[2]、轴套[19]、具有环型分离通道的转子和具有进液槽、重液收集槽和轻液收集槽的容器等。该机还包括机架、减震器和外壳等，这些部件与普通离心机类似。

驱动器[1]通过主轴[2]和轴套[19]带动转子旋转。由于自抽连续流动现象，转子自动地从容器的进液槽抽入溶液，靠旋转所产生的离心力在溶液流经环形分离通道时完成分离，分离后的重液和轻液同时从上下甩液管[21    23]甩出转子，又分别在轻液收集槽和重液收集槽中收集。