高剪均质乳化机功能及应用

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高速乳化机，沥青乳化机，电池浆料分散乳化机，食品乳化机，乳化液废水处理机，液体石蜡乳化机，柴油乳化机，硅油乳化机，实验室剪切乳化机，色浆乳化机，白炭黑分散乳化机，电池浆料真空乳化机。三级乳化机，管道乳化机。

乳化机，高剪切乳化机，分散乳化机，均质乳化机，管线式乳化机，管线式高剪切乳化机，管线式高剪切分散均质机，管线式超高速乳化机，管线式分散乳化机，管线式均质乳化机，管线式高剪切乳化混合机，单级管线式乳化机，二级管线式乳化机，三级管线式乳化机，多级管线式乳化机，沥青乳化机。

间歇式乳化机，间歇式高剪切乳化机，间歇式高剪切分散乳化机，批次高剪切乳化机，间歇式分散乳化机，批次分散乳化机，升降式乳化机，移动式乳化机。

中试型乳化机，中试型高剪切分散机，中试型乳化分散机，

实验室乳化机，实验室高剪切分散机，实验室匀浆机，实验室分散乳化机，实验室超细匀浆机，真空乳化机，管线式真空乳化机，搅拌乳化机。

参考：《IKN管线式工业设备》更多乳化机型号，价格信息咨询

实验室小型乳化机，中试型乳化机，管线式高剪切均质乳化机，15000转高速乳化机，纳米乳化机，乳化机

管线式高剪切均质乳化机具有非常高的剪切速度和剪切力，粒径约为0.2-2微米可以确保高速分散乳化的稳定性。该设备可以适用于各种分散乳化工艺，也可用于生产包括对乳状液,悬浮液和胶体的均质混合。高剪切分散乳化机由定/转子系统生的剪切力使得溶质转移速度增加，从而使单一分子和宏观分子媒介的分解加速。

为了确保设备符合各种应用的需要，所有的设备都配备了一系列的可选择的定子和转子（乳化头）。不同的乳化头设计都很好满足了不同耗能水平的需要。此外，乳化头的设计也很好地满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子和转子（乳化头）和批次式机器的工作头设计的不同主要是因为在对输送性的要求方面，而在线式机器对输送的要求则比较低。

特别要引起注意的是：在粗精度、中等精度、细精度和其他一些工作头类型之间的区别不光是指定转子齿的排列，还有一个很重要的区别是不同工作头的几何学特征不一样。狭槽数、狭槽宽度以及其他几何学特征都能改变定子和转子工作头的不同功能。

根据以往的惯例，依据以前的经验指定工作头来满足一个具体的应用。在大多数情况下，机器的构造是和具体应用相匹配的，因而它对制造出最终产品是很重要。当不确定一种工作头的构造是否满足预期的应用时。我们建议最好在实验室里进行一次实验或者测试。依肯公司鼓励顾客能够使用我们的设备，并且我们有一整套的测试实验系统以便帮助顾客为您选型。

高剪切均质乳化机主要用于要求特高精度的粉碎。特别适合于微乳化和精细悬浮，可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强，乳液的粒经分布更窄。特别应用于:疫苗，细胞破碎，胶体溶液，金属氧化物悬浮液，墨水，印刷涂料，色素混合等等。主要针对低粘度范围的物料，也可以和一个喂料泵相连。

精密定转子配合（间隙o0.2cm），超高速转动带来高剪切线速度(对电机转速比为：3:1，调频可达15000转/分钟，线速度达44m/s）

可处理微纳米级别悬浮液，乳化液，也可以用于均匀分散，颗粒湿磨粉碎，集细化物料和高速分散功能于一体。

可连续在线生产和清洗，高效机械密封冷却系统可保证设备长时间运转和长使用寿命。

参考：《IKN 管线式工业设备》 更多乳化机信息咨询： 型号简介：

1，EDL2000系列高剪切均质乳化机

立式分体结构，单级定转子。转速最高可达9000转。独立机械密封冷却锁压系统。

EDL2000系列管线式高剪切混合乳化机，可产生粒径较大的但粒径分布范围较窄的乳液和悬浮液。它具有较高的剪切率,保证了混合液的稳定性。不同的工作头(定子+转子)适合不同的工艺和流体学要求。

型号

标准处理量（H2O ） 输出转速

标准线速度 马达功率

进出口尺寸

l/h

rpm

m/s

kW

Dispersing

EDL 2000/4 300-1000 9,000 23 2.2 DN25 / DN15 EDL 2000/5 5,000 6,000 23 7.5 DN40 / DN32 EDL 2000/10 8,000 4,200 23 15 DN50 / DN50 EDL 2000/20 20,000 3,000 23 22 DN80 / DN65 EDL 2000/30 40,000 1,500 23 37 DN150 / DN125 EDL 2000/40 70,000 1,500 23 55 DN150 / DN125 EDL 2000/50 125,000

1,100

23

110

DN200 / DN150

2，ER2000系列管线式高剪切均质乳化机

三级连续高剪切均质乳化机，主要应用于处理大量乳液和生成超细悬乳液。由于同时用三个工作头(转子和

定子)进行处理，可获得很窄的粒径分布,获得更小的液滴和颗粒（0.2-2微米），因而生成的混合液的稳定性

更好。分散头容易更换,适合于各种不同的应用。

REACTOR 标准流量输出转速标准线速度马达功率进出口尺寸

型号l/h rpm m/s kW

ER 2000/4 300-1,000 9,000 23 2.2 DN25 / DN15

ER 2000/5 5,000 6,000 23 7.5 DN40 / DN32

ER 2000/10 8,000 4,200 23 15 DN50 /DN 50

ER 2000/20 20,000 3,000 23 31 DN80 /DN 65

ER 2000/30 40,000 1,500 23 55 DN150 /DN 125 ER 2000/40 70,000 1,500 23 95 DN150 / DN125 ER 2000/50 125,000 1,100 23 160 DN200 / DN150

1.如果所需流量超过标称流量的25%并外加泵，请与依肯接洽。

3，ERS2000系列高剪切均质乳化机

高的转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是最重要的。根据一些行业特殊要求，依肯公司在ER2000系列的

基础上又开发出ERS2000超高速剪切均质乳化机。其剪切速率可以超过100.00 rpm，转子的速度可以达到

40m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。剪切力

更强，乳液的粒经分布更窄。由于能量密度极高,无需其他辅助分散设备。

标准流量（H2O）输出转速标准线速度马达功率进出口尺寸型号l/h rpm m/s kW

ERS 2000/4 300-1,000 14000 44 2.2 DN25/DN15 ERS 2000/5 1,000-1.5000 10,500 44 7.5 DN40 /DN 32 ERS 2000/10 3,000 7,300 44 15 DN50 / DN50 ERS 2000/20 8,000 4,900 44 37 DN80 /DN 65 ERS 2000/30 20,000 2,850 44 75 DN150 /DN 125 ERS 2000/50 40,000 2,000 44 160 DN200 /DN 150

4，LP2000/4中试型分散均质乳化机

LP2000/4和PP2000/4中试型分散乳化机专为实验研发，模拟工业管线式生产流程而设计，给工业化提供可靠的数据论证。LP2000/4和PP2000/4中试型分散乳化机与大型工业管线式量产机型配置基本相同，各种工作头的种类及相应线速度亦相同，中试过程中的工艺参数在工业化后之后不用重新调整，从而将机器型号升级到工业化的过程中的风险降到最低。

该款机器在设计上的突出优点在于：

1. 可更换式加工模块，实现分散、均质、乳化、悬浮、湿磨、粉液混合混合等多种功能。

2. 专为实验室模拟工业管线式生产而设计，从中试到生产，无需重新调整工艺参数。

3. 密封油机械密封，可以实现连续24小时不间断云装。

4. 可配置变频控制柜，调节转速及流量。

5 拆卸方便，容易清洗。

6设备设计合理，方便实用。

7

LP2000/4为高剪切分散乳化机的技术参数：功率2.2KW,转速0-14000rpm,线速度 0-40m/s,电压380V,机器

产量为 0– 1000 升/小时（水），重量35KG,尺寸(长宽高）(450X250X350)MM，LP使用轴封（PTFE 环），

在正常的情况下，一般轴封可以使用3000-4000次。LP不能24小时连续使用，一般最多可以使用连续半

个小时，这要依据料液的温度和转速而定。LP也可以通过变换模块，可以实现多功能多用途。是中试生产

的最佳选择。

PP2000/4为高剪切分散乳化机的技术参数：功率2.2KW,转速0-14000rpm,线速度0-40m/s，电压380V,机器产量为0– 1000 升/小时（水），重量45KG, 尺寸(长宽高）((450X250X350)MMPP使用双机械密封，可24小时不停机连续生产，并通冷媒对密封部分进行冷却。通过变换模块，可以实现多功能多用途。机械密封和机械设计符合3A健康标准，是中试和小批量生产的最佳选择。

参考：《IKN管线式工业设备》更多乳化机信息咨询

EDC系列间歇式高剪切均质乳化机

几十年来，DISPERSING系列产

品一直是优质可靠的代名词，可

以适用几乎所用的乳化，悬浮和

溶解工艺。不同的工作头（转子

+定子）的结构可以满足不同的

混合分散乳化要求。密封方式有

多种，可以适合容器的不同位置

的安装，并能够在16bar和160

温度条件下工作。

EDC系列提供KT(常压型)和KD(耐压型)两种法兰安装。适用于常压，密闭、真空、压力工况。

·轴承支撑，模块组合，对物料无污染，是化工、食品、化妆品高洁净要求理想的选择。

·设计合理，便于清洗装拆，符合GMP卫生要求。

·可选择密封：骨架密封、机械密封。

·充分实现高品质的分散、乳化、均质、溶解、反应，让您在生产中得心应手。

·主要选配工作头形式：

处理量马达功率标准转速@60Hz 线速

处理量马达功率标准转速@60Hz 线速度@60Hz 型号尺寸升L kW@50Hz rpm m/s DISPERSING

EDC 80 80 150 2.2 3600 12

EDC 115 115 500 3 3600 17

EDC 150 150 1,700 5.5 3600 24

EDC 220 220 2,500 7.5 1800 17

EDC 280 280 3,500 18.5 1800 22

EDC 300 300 4,000 30 1800 24

EDC 330 330 5,000 22 1000 17

可应用行业：

食品工业

香精，香料，调味剂，调味酱，蛋黄酱，色拉酱，果酱，涂抹食品，果汁，浓缩液，果肉和饮料，添加营养素，蛋白质饮料如杏仁，花生酱，花生仁等，天然淀粉如谷物淀粉，马铃薯淀粉等，胶质如黄原胶，果胶等，植物油，植脂末，果冻，奶粉，和盐类。

生物医药

脂肪乳,疫苗,药膏,注射剂,药片包衣,药物胶囊.

纳米材料

气相二氧化硅，白炭黑，碳黑，纳米涂料，二氧化钛，墨水，纳米材料解聚

涂油墨料

汽车漆、油漆、苯丙乳液，硅丙乳液、聚氨脂乳液、丙烯酸乳液、树脂乳液、乳胶漆、打印墨水、喷绘油墨、印刷油墨、碳黑分散

石油化工

柴油乳化，重油细化、乳化沥青，改性沥青、催化剂分散、奥里油转向

精细化工

皮革涂料，消泡剂，密封胶，蜡乳液，胶水，絮凝剂超细碳酸钙，防锈乳液，氨纶，腈纶，硬酯酸锌，硬酯酸钙，硬酯酸镁，金属氧化物

塑料橡胶

聚乙烯催化剂，塑胶，改性树脂，填料分散，天然橡胶，橡胶合成，塑料助剂，脱模剂

电力电子

电力陶瓷改性、氧化锌分散、改性树脂、抗静电涂料、电泳漆

农药化肥

杀虫剂除草剂、杀菌剂、种衣剂、农药乳油、复合肥料、生物农药

彩妆日化

膏霜，指甲油，洗面奶，护手霜，粉底霜，唇膏，日化香精香料，液体洗涤剂，消毒洗液，洗发水，牙膏，卡波母

颜料色粉

有机色粉/无机色粉、塑胶色母粒、PC专用高光黑种、无载体黑种、食品级颜料、无卤颜料、油溶染料/荧光透明染料、荧光粉分散

管线式高剪切设备工业应用：

1.沉淀法二氧化硅（高速分散胶体磨），用于喷雾干燥前浆料打浆。

2，用于生产高均匀，细颗粒锂电池浆料-粉液混合机+高剪切均质机

工艺路线参考：

M M

M

Pump ①

A200 suction Dispersing & homogenizing

Pump ②

Anchor stirrer

A200 suction

Doulbe jacketed vessel 150L

3，用于超细高品质颜料生产-在反应的过程中，高速分散能够起到使物料瞬间接触的作用，使得生成的粒子非常均匀。该工艺使用双入口高剪切分散机。

4，用于脂肪乳，疫苗的生产-生成稳定乳化液或混悬剂！

5，高剪切乳化机用于高质量乳化沥青--乳化沥青以细小微粒均匀分散，形成水包油型的沥青乳液，常温下具有良好的流动性

高剪切胶体磨用于改性沥青生产--将改性剂、助剂均匀、精细地分散到基质沥青中，尽可能增加原沥青与改性剂的接触面积，保证充分融胀、发育，既提高了改性剂的利用率又使原沥青性能得到最完美改善。

影响分散乳化结果的因素有以下几点

1 乳化头的形式（批次式和连续式）（连续式比批次好）

2 乳化头的剪切速率（越大，效果越好）

3 乳化头的齿形结构（分为初齿，中齿，细齿，超细齿，约细齿效果越好）

4 物料在分散墙体的停留时间，乳化分散时间（可以看作同等的电机，流量越小，效果

越好）

5 循环次数（越多，效果越好，到设备的期限，就不能再好）

因此高的转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是最重要的。根据一些行业特殊要求，依肯公司在ER2000系列的基础上又开发出ERS2000高剪切分散乳化机。其剪切速率可以超过15.000 rpm，转子的速度可以达到44m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。研磨乳化效果超过一般的国产高压均质机400-500BAR压力下分散乳化研磨的效果.

441 高剪切均质机总体设计

1 绪论 剪切式均质技术作为一种新型微米技术，已广泛应用于食品、医药、轻工、微生物等 诸多行业，并得到迅速发展，已成为这些行业对有关流体、半流体产品品质所必不可少的 工艺过程。 国外早在 30 年前就产生并使用均质机，且应用于生产。目前，已有美国、日本、德 国等 10 多个国家生产均质机。剪切式均质机作为均质机械中的佼佼者，也被广泛的认识 和研究。自从 1948 年德国 FLUKO 公司首次发明了应用高剪切原理制成分散乳化设备，高 剪切分散乳化设备已经出现了多种系列产品，在世界均质机械行业处于领先地位。近 40 年来，国外，特别是欧洲一些国家在高剪切分散均质机行业得到迅速发展，并在很多领域 发挥着重大作用，如化装品、制药、食品、涂料、黏合剂等。国外所研究制造的剪切式均 质设备基本上上是采用定一转子型（stator-rotor）结构作为均质头，在电机的高速驱动 下（300-10000r/min） ，物料在转子与定子之间的间隙内高速运动，形成强烈的液力剪切 和湍流，使物料在同时产生的离心、挤压、碰撞等综合作用力的协调作用力下，得到充分 的分散、乳化、破碎，达到要求的的效果。美国和德国在剪切式均质机的研究和开发方面 都取得了显著进展。如美国IKA-WERKE GMHB CO.KG生产的多系列分散均制设备；美国ROSS 公司研制的高剪切混合乳化机；德国 IKA-MASCHINENBAU 公司研制的 ULTRA 分散机；德国 YSTRAL公司生产的X40型分散搅拌机；德国公司研制的系列高剪切分散乳化剂、管线式高 剪切分散乳化剂、管式分散乳化剂、间歇式高剪切与间歇式无轴承分散乳化剂、高效强力 分散乳化剂等世界领先高科技产品。 我国的均质机研究产品是从 50 年代个别厂家开始的，最早是上海烟草机械厂仿制美 国产品，直到 80 年代才开始逐渐的生产均质机，而且大多是传统的高压均质设备。随着 国外剪切式均质机的迅速发展，近年来，国内许多科研人员，制造和使用厂家也开始重视 对剪切式均质机的研究工作。目前，已建立了与国外厂商联营、合资研制生产剪切式均质 机的公司。如上海菲鲁克（FLUKO）机电设备有限公司；中美合资南通罗斯（ROSS）混合 设备有限公司等。 现在国内有许多厂家开始生产高剪切均质机， 如东市长江机电有限公司、 上海环保设备总厂、上海威宇机电有限公司、上海市化工装备研究所生产的集混合、分散、 乳化、溶解、粉碎等功能为一体的系列剪切式均质机。 1.1 高剪切均质机的均质原理 剪切均质机基于超剪切原理，实现固相的微化和液相的乳化。目前采用剪切式均质机 主要工作部件为一级或多极的相互啮合的定转子又有数层齿圈。其均质乳化有以下方面： 1 液力剪切作用 液力剪切是指高速流动的流体本身会对流体内粒子产生强大的剪切作用，而且由于高 速流动产生剧烈的微湍流，在湍流边缘出现很高的局部速度梯度，处于这种局部速度梯度 下的粒子会受剪切而微粒化，液力剪切分层流剪切和湍流剪切。在层流区域，流体在定转 子槽道内流动时，流体内的最大流速及所受到的最大剪切力与流体流动方向上的压力梯度 成正比。当施以周期性高频脉动压力梯度时，最大速度在槽道壁面与机理道中心之间，偏 离中心，且频率增大，最大速度增大，且向壁面趋近，剪切力增大。流体在同轴圆筒之间 成为旋转流，由于两圆筒速度不同，间隙内流体层之间存在速度梯度，产生剪切力。如圆

乳化机--真空均质乳化机工作原理

乳化机--真空均质乳化机工作原理 2010-04-06 上一篇：乳化机--高剪切混合乳化机工作原理下一篇：乳化机--高剪切混合乳化机结构与应用 真空乳化机现在正被越来越多的人接受，并且给我们许多的经济效益。在技术不断革新的现代社会它为什么被人们这么接受呢？下面我们具体的了解。 真空均质乳化机结构：ZJR系列真空均质乳化机由乳化锅（可升降锅盖、翻转式锅体）水锅、油锅、真空装置、加热及温度控系统、冷却系统、电器控制系统等组成。 真空均质乳化机工作原理：物料在水锅、油锅内通过加热、搅拌进行混合反应后，由真空泵吸入乳化锅，通过乳化锅内上部的中心搅拌、聚四氟乙烯刮板始终迎合搅拌锅形体，扫净挂壁粘料，使被括取地物料不断产生新界面，再经过叶片与回转叶片的剪断、压缩、折叠，使其搅拌、混合而向下流往锅体下方的均质器处，物料再通过高速旋转的切割轮与固定的切割套之间所产生的强力的剪断、冲击、乱流等过程，物料在剪切缝中被切割，迅速破碎成200nm-2um的微粒，由于乳化锅内处于真空状态，物料在搅拌过程中产生的气泡被及时抽走。 真空均质乳化机特点 料锅盖为自动升降式，水锅、油锅中的物料通过输送管道可在真空状态下直接吸入乳化锅，出料方式为乳化锅锅体翻转可倾式，通过电热管对锅夹层内的导热介质进行加热来实现对物料的加温，加热温度任意设定，自动控制。在夹层内接入冷却水即可对物料进行冷却，操作简单、方便，夹层外设有保温层。均质搅拌与桨叶搅拌可分开使用，也可同时使用。物料微粒化、乳化、混合、调匀、分散等可于短时间内完成。与物料接触部位采用优质不锈钢（医用采用316L材料制造，内表面镜面抛光，真空搅拌装置卫生清洁，采用符合GMP规范的卫生标准制造。是最理想的膏、霜生产设备）。 乳化机--高剪切混合乳化机结构与应用 2010-04-06 上一篇：乳化机--真空均质乳化机工作原理下一篇：捏合机的基本介绍 乳化机组成比较复杂，今天我们来介绍他的一部分组成--定子头。 为了满足不同的工艺要求，扩大使用范围，我们专门设计了三种不同类型的可换定子头，并可以几分钟内完成拆卸，清洗过程，材质均为不锈钢，便于生产不同产品。定子头的大小随电机功率的变化而变化。并且和特定型号的转子尺寸有关，各种型号可以加工的颗料尺寸按定子孔直径的比例增加。 （1）圆孔定子头：适用于一般的混合或大颗粒的粉碎，在这种头上的圆形开孔提供了所有定子中最好的循环，对较高粘度的流体实现最完善的循环用。 （2）长孔定子头：长孔为表面剪切提供了最大的面积，适用于中等固体颗粒的迅速粉碎及中等粘度液体的混合，良好的循环和高剪切能力表明这种头可以在应用在乳化和均化场合。（3）组合定子头：带孔的定子组合细网筛提供了最大可能的剪切作用，严格的乳化要求或精细粉末的悬浮均可由组合定子头有效地加以完成，适用于低粘度液体的混合，其剪切速度最大，最适宜于乳液的制作及小颗粒在液体中的粉碎、溶解过程。 （4）下推式螺旋浆：特制推力向下的螺旋浆可装配在转子传动轴上，以加剧流体循环或产生旋涡以拌和轻质粒子与物料的掺合，浆叶可根据液面的高低进行调节。

高剪切及高压均质机理研究及其在食品工业中的应用

开发研究粮油加工与食品机械 高剪切及高压均质机理研究及其在食品工业中的应用 杨诗斌徐凯张志森 (江南大学生化与食品机械研究所) =摘要>分析了高剪切均质机与高压均质机不同的均质机理,并通过试验做出进一步论证。对食品均 质单元中选用高剪切或高压均质机有一定参考意义。 =关键词>均质;机理;食品工业;应用 中图分类号:TS203文献标识码:A 文章编号:1009-1807(2002)04-0033-03 在食品、化工、制药等行业均质技术已成为提高产品品质的关键。目前国内食品行业使用的传统均质设备多为高压均质机、胶体磨、砂磨和辊磨机等,近年来出现了新型的高剪切均质机设备。至于这些均质设备在各行业中的应用,目前尚无人进行深入系统地研究。对此,笔者针对目前主要使用的高压均质机和高剪切式均质机,从均质原理、不同物料的工艺流程以及实验数据等方面进行了对比分析研究。 1均质机理分析 液体物料分散系中分散相颗粒或液滴破碎的直接原因是受到剪切力和压力的作用。引起剪切力和压力作用的具体流体力学效应主要有层流效应、湍流效应和空穴效应。层流效应会引起分散相颗粒或液滴的剪切和拉长;湍流效应是在压力波动作用下引起分散相颗粒或液滴的随意变形;空穴效应是使形成的小气泡瞬间破碎产生冲击波,而引起剧烈搅动。 111高剪切均质机理 目前国内常用的剪切式均质机线速度多为10~ 25m/s。实践证明其均质效果并不理想。高剪切均质机指线速度达到30~40m/s的剪切式均质机,其主要工作部件为1级或多级相互啮合的定转子,每级定转子又有数层齿圈。 工作原理:转子带有叶片高速旋转产生强大的离心力场,在转子中心形成很强的负压区,料液(液液、或液固相混合物)从定转子中心被吸入,在离心力的作用下,物料由中心向四周扩散,在向四周扩散过程中,物料首先受到叶片的搅拌,并在叶片端面与定子齿圈内侧窄小间隙内受到剪切,然后进入内圈转齿与定齿的窄小间隙内,在机械力和流体力学效应的作用下,产生很大的剪切、摩擦、撞击以及物料间的相互碰撞和摩擦作用而使分散相颗粒或液滴破碎。随着转齿的线速度由内圈向外圈逐渐增高,粉碎环境不断改善,物料在向外圈运动过程中受到越来越强烈地剪切、摩擦、冲击和碰撞等作用而被粉碎得越来越细从而达到均质乳化目的。同时,在转子中心负压区,当压力低于液体的饱和蒸汽压(或空气分离压)时,产生大量气泡,气泡随液体流向定转子齿圈中被剪碎或随压力升高而溃灭。溃灭瞬间,在汽泡的中心形成一股微射流,射流速度可达100m/s,甚至300m/s,其产生的冲击力可用水锤压力公式估算,即P=Q CaC,其中Q为液体密度;Ca为液体中的声速;C为微射流速度。设C为100m/s,则产生的脉冲压力就接近200MPa,这就是空穴效应。强大的压力波可使软性、半软性颗粒被粉碎,或硬性团聚的细小颗粒被分散。 由分析可知,物料在定转子腔内被均质的机理较复杂,笔者认为剪切起主导作用,其次是空穴作用。112高压均质机理 高压均质是利用高压使得液料高速流过狭窄的缝隙时而受到强大的剪切力、液料被冲击到金属环上而产生强大撞击力以及因静压力突降与突升而产生的空穴爆炸力等等综合力的作用,把原先颗粒比较粗大的乳浊液或悬浮液加工成颗粒非常细微的稳定的乳浊液或悬浮液的过程。 被均质物料通过阀座与阀杆间大小可调的间隙h (一般为011mm)时,其流速在瞬间被加速到200~ 300m/s,从而产生巨大的压力降,当压力降低到工作温度下液体的饱和蒸汽压(或空气分离压)时,液体就开始/沸腾0,迅速/汽化0,内部产生大量汽泡。含有大量微汽泡的液体朝缝隙出口流出,流速逐渐降低,压力又随之提高,压力增加到一定值时,液体中的汽泡突然破灭而重新凝结,汽泡在瞬时大量生成和溃灭就形成了空穴现象。空穴现象似无数的微型炸弹,能量强烈释放产生强烈的高频振动,同时伴随着强烈的湍流产生的强烈的剪切力,液体中的软性、半软性颗粒就在空穴、湍流的剪切力的共同作用下被

高压均质机和高速剪切均质机的原理和应用

高压均质机和高剪切均质机的区别及应用 在食品、化工、制药等行业均质技术已成为提高产品品质的关键。目前国内食品行业使用的传统均质设备多为高压均质机、胶体磨、砂磨和辊磨机等,近年来出现了新型的高剪切均质机设备。至于这些均质设备在各行业中的应用,目前尚无人进行深入系统地研究。对此,笔者针对目前主要使用的高压均质机和高剪切式均质机,从均质原理、不同物料的工艺流程以及实验数据等方面进行了对比分析研究 均质机理分析 液体物料分散系中分散相颗粒或液滴破碎的直接原因是受到剪切力和压力的作用。引起剪切力和压力作用的具体流体力学效应主要有层流效应、湍流效应和空穴效应。 层流效应会引起分散相颗粒或液滴的剪切和拉长; 湍流效应是在压力波动作用下引起分散相颗粒或液滴的随意变形; 空穴效应是使形成的小气泡瞬间破碎产生冲击波,而引起剧烈搅动。 高剪切均质机理 目前国内常用的剪切式均质机线速度多为10～25 m/ s。实践证明其均质效果并不理想。高剪切均质机指线速度达到40～66 m/ s的剪切式均质机,其主要工作部件为1级或多级相互啮合的定转子,每级定转子又有数层齿圈. 工作原理:转子带有叶片高速旋转产生强大的离心力场,在转子中心形成很强的负压区, 料液(液液、或液固相混合物)从定转子中心被吸入,在离心力的作用下,物料由中心向四周扩散,在向四周扩散过程中,物料首先受到叶片的搅拌,并在叶片端面与定子齿圈内侧窄小间隙 内受到剪切,然后进入内圈转齿与定齿的窄小间隙内,在机械力和流体力学效应的作用下,产 生很大的剪切、摩擦、撞击以及物料间的相互碰撞和摩擦作用而使分散相颗粒或液滴破碎。随着转齿的线速度由内圈向外圈逐渐增高,粉碎环境不断改善,物料在向外圈运动过程中受到越来越强烈地剪切、摩擦、冲击和碰撞等作用而被粉碎得越来越细从而达到均质乳化目的。 同时,在转子中心负压区,当压力低于液体的饱和蒸汽压(或空气分离压)时,产生大量气泡,气泡随液体流向定转子齿圈中被剪碎或随压力升高而溃灭。溃灭瞬间,在汽泡的中心形成一股微射流,射流速度可达100 m/ s ,甚至300m/ s ,其产生的冲击力可用水锤压力公式估算,即P = ρCaC ,其中ρ为液体密度; Ca为液体中的声速; C为微射流速度。设C为100 m/s ,则产生的脉冲压力就接近200MPa ,这就是空穴效应。强大的压力波可使软性、半软性颗粒被粉碎,或硬性团聚的细小颗粒被分散。 由分析可知,物料在定转子腔内被均质的机理较复杂,笔者认为剪切起主导作用,其次是 空穴作用。 高压均质机理 高压均质是利用高压使得液料高速流过狭窄的缝隙时而受到强大的剪切力、液料被冲击到金属环上而产生强大撞击力以及因静压力突降与突升而产生的空穴爆炸力等等综合力的作用,把原先颗粒比较粗大的乳浊液或悬浮液加工成颗粒非常细微的稳定的乳浊液或悬浮液的过程。被均质物料通过阀座与阀杆间大小可调的间隙h (一般为011 mm)时,其流速在瞬间被加速到200～300 m/ s ,从而产生巨大的压力降,当压力降低到工作温度下液体的饱和蒸汽压(或空气分离压)时,液体就开始“沸腾",迅速“汽化",内部产生大量汽泡。含有大量微汽泡的液体朝缝隙出口流出,流速逐渐降低,压力又随之提高,压力增加到一定值时,液体中的汽泡突然破灭而重新凝结,汽泡在瞬时大量生成和溃灭就形成了空穴现象。空穴现象似无数的微型炸弹,能量强烈释放产生强烈的高频振动,同时伴随着强烈的湍流产生的强烈的剪切力,液体

高压均质机的工作原理及应用(doc 5页)

高压均质机的工作原理及应用 工作原理及特点 1. 高压均质机以高压往复泵（欲了解往复泵原理请点击此处）为动力传递及物料输送机构，将物料输送至工作阀（一级均质阀及二级乳化阀）部分。要处理物料在通过工作阀的过程中，在高压下产生强烈的剪切、撞击和空穴作用，从而使液态物质或以液体为载体的固体颗粒得到超微细化。 2. 工作阀原理示意图及颗粒细化原理简介： 图2：物料被输送至工作阀进口图3：物料源源不断地通过一级（尚未通过工作阀）均质阀和二级乳化阀如图2所示，物料在尚未通过工作阀时，一级均质阀和二级乳化阀的阀芯和阀座在力F1和F2的作用下均紧密地贴合在一起。物料在通过工作阀时（如图3），阀芯和阀座都被物料强制地挤开一条狭缝，同时分别产生压力P1和P2以平衡力F1和F2。物料在通过一级均质阀（序号1、2、3）时，压力从P1突降至P2，也就随着这压力能的突然释放，在阀芯、阀座和冲击环这三者组成的狭小区域内产生类似爆炸效应的强烈的空穴作用，同时伴随着物料通过阀芯和阀座间的狭缝产生的剪切作用以及与冲击环撞击产生的高速撞击作用，如此强烈地综合作用，从而使颗粒得到超微细化。一般来说，P2的压力（即乳化压力）调得很低，二级乳化阀的作用主要是使已经细化的颗粒分布得更加均匀一些。据美国Gaulin公司的资料介绍，绝大部分情况下，单单使用一级均质阀即可获得理想的效果。 3. 相对于离心式分散乳化设备（如胶体磨、高剪切混合乳化机等），高压均质机的特点是：1）细化作用更为强烈。这是因为工作阀的阀芯和阀座之间在初始位是紧密贴合的，只是在工作时被料液强制挤出了一条狭缝；而离心式乳化设备的转定子之间为满足高速旋转并且不产生过多的热量，必然有较大的间隙（相对均质阀而言）；同时，由于均质机的传动机构是容积式往

乳化设备及乳化工艺

乳化设备及乳化工艺 乳化设备及乳化工艺 一、乳化设备 乳化方法包括物理化学乳化法和机械法。目前常用的机械乳化方法包括多种，诸如管动，射流，搅拌，均质等，不同的乳化方法对应不同的设备，适用不同的需求。下面择要介绍几种： 表一乳化方法 方法作用原理能量密度操作方法 摇动湍流低间歇 管动 层流层流滞应力低-中等连续 湍流湍流低-中等连续 射流低-中等连续 搅拌简单搅拌层流滞应力、湍流低间歇、连续转子—定子混合器层流滞应力、湍流中-高间歇、连续刮刀式搅拌层流滞应力低-中等间歇、连续振荡式低间歇、连续 胶体磨层流滞应力中-高连续 高压均质机层流滞应力、湍流及气穴形成高连续 超声均质器 振动叶片湍流、气穴形成中-高连续 磁致收缩气穴形成中-高间歇、连续1、搅拌 指借助于流动中的两种或两种以上物料在彼此之间相互散布的一种操作，以实现物料的均匀混合，同时还可以促进气体溶解、强化热交换等。

1.1 搅拌混合机理 搅拌混合机理主要包括对流混合，扩散混合，剪切混合。 （1）对流混合是在搅拌容器中，通过搅拌器的旋转把机械能传给液体物料造成液体的流动，属强制对流。包括主体对流—物料大范围的循环流动；涡流对流—漩涡的对流运动。 （2）扩散混合指互溶组分中存的的混合现象，是液体分子间的均匀分布，对流混合可促进扩散混合。（3）搅拌桨将物料组分拉成愈来愈薄的料层，使某一组分原来占有区域的尺寸越来越小，达到混合的目的。高粘度物料混合过程主要靠剪切作用。 1.2 搅拌器的构造和类型 1.2.1 搅拌器的构造 搅拌器是通过搅拌使物料均匀混合的装置，主要由搅拌装置、搅拌罐和轴与轴封三大部分组成。 1.2.2 搅拌器的类型 搅拌器主要包括小面积叶片高速运转的搅拌器，诸如涡轮式、桨式搅拌器等，多适用于低粘度的物料；另外就是大面积低速运转的搅拌器，诸如框式、螺带式及行星式搅拌器等。 桨式搅拌器 桨式搅拌器是最常用的一种，桨叶由条钢制造，有平桨式和斜桨式两种。平桨式搅拌器由两片叶片平直桨叶构成，主产生径向流和切向流；斜桨式搅拌器的两叶相反折转一定角度，这样不仅可以产生轴向流，还可以减小阻力。桨式搅拌器结构简单，适用于低粘度物料的混合，当容器内液位较高时，可在同一轴上同时安装几个桨叶。 桨叶固定轴上的方式主要有三种： （1）焊接法：桨叶和轴整体焊接在一起，此结构不可拆卸清洗及更换，强度也不大，且容易打滑，主要适用小容器。 （2）螺钉连接法：通过螺钉将桨叶连接在轴上，中间有垫片。当轴式圆形的时候，主要靠桨叶和轴的摩擦力而使桨叶运动，此结构拆卸方便，但功率大时易产生滑动，故多用小功率设备中。 （3）方轴连接法：这方法主要是客服焊接法容易打滑的缺点，但轴的加工困难。 （4）方轴、螺钉连接法：为了克服焊接法的易打滑及方轴连接法的难于制造等缺点而设计的，被广泛采用。旋桨式搅拌器 旋桨式搅拌器类似于无壳的轴流泵，由2~3片旋转桨组成不同形式（见下图），桨叶是用螺母固定在轴上，螺母的拧紧方向与桨叶旋转方向相反，这样才能借阻力作用使螺母在搅拌器运转时愈来愈紧。旋转直径约为容器直径的0.2~0.3倍，以轴流混合为主，伴有切向流和径向流，但湍流程度不高。搅拌桨转速高，循环量大，适用于大容器低粘度物料的混合，该搅拌不适用粘稠物料。 涡轮式搅拌器 涡轮式搅拌器类似于无壳的离心泵，由圆盘、轴、及多块叶片组成，结构复杂，种类较多，主要有开启涡轮式和圆盘涡轮式两种（见下图） 涡轮式搅拌器转速高，一般转速为100～2000rpm，平直叶片产生强烈的径向和切线流动，通常加挡板以减小中央旋涡，同时增强因折流而引起的轴向流，工作时，搅拌液沿轴线由中心孔而进入轮内，有各小叶片工作因而加热，然后再以高速度偶轮抛出，湍流程度强，剪切力大，可将微团细化。涡轮式搅拌器适合处理中低粘度物料，混合生产能力较高，按一定的设计形式，具有较高的局部剪力效应，且易清洗，但价格

高剪切乳化设备的特点

高剪切乳化设备的特点 高剪切乳化机在使用的过程中可以将物料进行充分的超细化均匀，高剪切乳化机设备可以达到纳米级别，通过乳化设备可以将一些水性 物质以及油性物质进行混合，形成均匀的乳化液。 胶体磨、砂(珠)磨机、粉碎机等设备也可以细化均匀，但这些能细化物料的设备其适用的范围以及细化均匀的能力都是不一样的。高剪 切乳化机在进行加工的过程中其物料的分散以及细化的功能主要用于 液液及固液的乳化均质的细化的分散，适用于真空以及常压下进行有 效的工作。运行的过程中是比较稳定的，且在运行时其噪音非常低， 设备在清洗的过程中也比较的方便，可以进行连续性工作且操作灵活 方便，是细化混合设备中的一种出色的设备，应用范围广泛。 高剪切乳化机的核心部件——定子以及转子都是有锻件进行制作 而成的，这样锻造的产品具有非常好的机械综合的性能，使用的过程 中具有很高的分散、剪切以及乳化效率，设备的剪切头是由定子和转 子来组成的，其中转子有非常高的线速度，带来强劲的机械动能，使 物料在定子以及转子的精密的间隙中受到磨擦以及撞击撕裂等综合作用，可以比较有效的达到其分散、研磨、乳化的效果。 高剪切乳化机的均质切削、刮板搅拌的具体操作：加料后(调试时，可用水代替 )再分别打开对应的控制开关控制均质器的运转以及刮板搅

拌的运转。需要提醒的一点是，搅拌功能在启动前应点动，检查一下搅拌刮壁是否有异常情况，如有异常情况应即刻排除，以免出现不必要的物料浪费或设备故障。 高剪切乳化机也被大家称为离心式均质机，这样的物料比较适合于物料的前段处理工段，在处理的过程中，量比较大且能耗小，非常适合在工业化连续生产中使用，处理过的物料具有一定的颗粒分布范围较窄且均匀度好的特点。

简析乳化机转速问题

https://www.wendangku.net/doc/8f5148759.html, 简析乳化机转速问题 乳化机在工业设备搅拌系统中据有主要的效果，特殊是在固液夹杂、液液夹杂、油水乳化、涣散均质、剪切研磨方面有着极端主要的使用。之所以称其为乳化机是应为可以完成乳化的效果。油水两相介质的彻底夹杂后构成乳液，分为油包水或水包油两种系统，要完成乳化，有至少两方面的要求：一是激烈的机械切割涣散效果，将水相与油相的流体介质还切割打散为小颗粒，然后再汇拢兼并时就有相互浸透掺混，构成乳液。二是适宜的乳化剂，在油水分子间充任序言桥梁的效果，经过其电荷及分子间力的效果，使油水夹杂乳液可以依照我们所需望的工夫不变寄存。 目前乳化机的使用不单单局限于“乳化”，因为其共同的剪切效果，对粉粒体在液体中的破碎摧毁撞击最终细化到幻想的粒径，然后使固体质充沛掺混到液体中并构成相对不变的悬浮液，这种进程也就是“涣散”。当然与乳化剂一样，添加了涣散剂后，悬浮液的不变性就能获得加强。当某种固体物质经过必然工夫与液体的接触可以被液体彻底消融，那么，经剪切撞击而构成的小颗料将更快地被液体所消融，由于其比外表积增大了很多倍了。当人们习气了经过高压均质机（紧缩、高压霎时释放、射流撞击）来获得微细颗粒后，“细化”就与“均质”划上了等号，因此乳化机对物料的细化及充沛掺混的效果也就是“均质”的进程了。所以，我们也可以把乳化机称为均质机，为便于区分，普通可冠于高速或许高剪切均质机，以致于对乳化机有良多种叫法：真空均质乳化机、高剪切乳化机、高剪切均质机、高剪切乳化机、高剪切均质乳化机、高剪切均质分散乳化机、真空乳化机、管线式乳化机等等。 乳化机的剪切效果的强弱直接影响到最终细度，经由剖析，首要与刀刃尖利水平，硬度，转定子间隙，切割的两刀口的相对活动速度及答应经过的粒径等有关，凡间状况下，刀刃尖利水平、硬度、转定子间隙及答应经过的粒径根本已定型或不想改动了，那么，刀口的相对活动速度就是最有影响的要素，显示为转子的圆周线速度（由于定子是不动的），该线速度高，则对径向活动的流体的切割或撞击的密度就高，因此细化效果就强，反之亦然。但该线速度不是越大越好的，当到达很高值时，有构成阻挠活动的趋向（就象身手高强的军人可以转变刀剑来抵御射来的箭一样），因此流质变得很小，而发烧很高，有些物料反过来又集聚集，使后果并不睬想。那么平常我们说的搅拌转速能否就是剪切速度呢？学过高中物理的都晓得，速度分为角速度和线速度，剪切速度当然是指线速度，线速度=角速度×直径×π，所以，为什么工业出产用的乳化机的转速（角速度）普通只有3000rpm 或许1500rpm，而实行室乳化机转速有10000rpm 或280000rpm之高，就是思索了直径的要素，然后使两者剪切线速度接近，最终的结果也就接近了。从另一个角度来看，实行室做实验的特点是量少，因此转定子的物理尺寸要顺应对应的少数的话，直径必定就小，为了补偿因直径小对线速度的负面影响，必定要进步转子的角速度，由此就构成了实行仪器的“高转速”了。 从以上可以看出，乳化机的转速（角速度）是要与实践处置量结合思索的，然则居于现有加工程度及出产经济性，18.5KW 以下的常采用2 极电机的3000rpm 转速，而22KW 到55KW 凡间为4 极电机的1500rpm，超越75KW 就可以思索6 极电机的1000rpm 了。 乳化机的购置应尽量选择有口碑和有丰厚经历的公司的产物，如无锡德瑞包装，其真空均质乳化机质量牢靠，做工精密，材质有包管，要害部件采用耐磨性保护秘密设计，交换性好，维护本钱低，寿命长，效劳好，在行业中有普遍的影响力。

高剪切均质机说明书

高剪切均质机说明书 一、摘要 均质机主要用于生物技术领域的组织分散、医药领域的样品准备、食品工业的酶处 理, ， 食品中农药残留以及兽药残留检测以及在制药工业、化妆品工业、油漆工业和石油化 工等方面。均质机采用不锈钢系统，可有效的分离护体样品表面和被包含在内的微生物均 一样品，样品装在一次性无菌均质袋中，不与仪器接触，满足快速、结果准确、重复性好 的要求。 目前，高剪切均质机主要具备结构紧凑、操作简便、性能稳定可靠、均质效果显著等 优点。为了更好的满足实际工作要求，设计者们还应努力尝试设计出能应对多种介质、实现最大自动化生产的机械设备。近年来出现各种功能独特的食品机械，在这方面我国与 国外先进水平的差距确实存在，但是正在不断缩小。国内在设计制造特种食品机械的过程 中也积累了大量的实际经验。 本次毕业设计是关于高剪切均质机的设计。首先对高剪切均质机作了简单的概述；接 着分析了各部分元件、零件的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选 型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的各主要零部件进行了校核。本次 设计主要由动力输出电机、联轴器、主轴、筒体、均质轮、端盖、轴承、密封件、紧固件、底座等部件组成。最后简单的说明了安装与维护。 本次设计代表了设计的一般过程, 难免存在各种纰漏、失误。权当一次难得的实践过程， 希望对今后的选型设计工作有一定的参考和借鉴价值。 关键词：高剪切均质机；选型设计；主要部件；养护维修。 二、Abstract Homogeneous machine is mainly used for decentralized organization in the field of biotechnology and medical field sample preparation, food industry of enzyme treatment, food pesticide residues and detection of veterinary drug residues as well as in the pharmaceutical industry, cosmetics industry, paint industry, petrochemical industry, etc.. Homogeneous machine uses the stainless steel system, which can effectively separation barrier on the surface of the sample and is contained, microbe homogenous samples, samples were packed in

胶体磨的原理及结构应用

工作原理：胶体磨是由电动机通过皮带传动带动转齿（或称为转子）与相配的定齿（或称为定子）作相对的高速旋转，被加工物料通过本身的重量或外部压力（可由泵产生）加压产生向下的螺旋冲击力，透过定、转齿之间的间隙（间隙可调）时受到强大的剪切力、摩擦力、高频振动等物理作用，使物料被有效地乳化、分散和粉碎，达到物料超细粉碎及乳化的效果。 胶体磨的细化作用一般来说要弱于均质机，但它对物料的适应能力较强（如高粘度、大颗粒），所以在很多场合下，它用于均质机的前道或者用于高粘度的场合。在固态物质较多时也常常使用胶体磨进行细化。 CM2000系列是专门为胶体溶液生产所设计，特别是那些需要很好乳化和分散效果的胶体生产。CM2000的线速度很高，剪切间隙非常小，这样当物料经过的时候，形成的摩擦力就比较剧烈，结果就是通常所说的湿磨。定转子被制成圆椎形，具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离。在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。高质量的表面抛光和结构材料，可以满足不同行业的多种要求。 三级错齿结构的研磨转子，配合精密的定子腔。可以达到更好的分散湿磨效果。 应用领域： 食品工业：芦荟、菠萝、芝麻、果茶、冰淇淋、月饼馅、奶油、果酱、果汁、大豆、豆酱、豆沙、花生奶、蛋白奶、豆奶、乳制品，麦乳精、香精、各种饮料等。 化学工业：油漆、颜料、染料、涂料、润滑油、润滑脂、柴油、石油催化剂、乳化沥青、胶粘剂、洗涤剂、塑料、、玻璃钢、皮革、乳化等。 日用化工：牙膏、洗涤剂、洗发精、鞋油、高级化妆品、沐浴精、肥皂、香脂等。 医药工业：各型糖浆、营养液、中成药、膏状药剂、生物制品、鱼肝油、花粉、蜂皇浆、疫苗、各种药膏、各种口服液、针剂、静滴液等。 建筑工业：各种涂料。包括内外墙涂料、防腐防水涂料、冷瓷涂料、多彩涂料、陶瓷釉料等。其它工业：塑料工业、纺织工业、造纸工业、煤炭浮选剂、纳米材料等行业优质环保的生产需要。 设备等级：化工级、卫生I级、卫生II级、无菌级 电机形式：普通马达、变频调速马达、防爆马达、变频防爆马达、 电源选择：380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ 电机选配件：PTC 热保护、降噪型 乳化机材质：SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti 乳化机选配：储液罐、排污阀、变频器、电控箱、移动小车 乳化机表面处理：抛光、耐磨处理 进出口联结形式：法兰、螺口、夹箍 乳化机选配容器：本设备适合于各种不同大小的容器

食品超高压技术

食品超高压均质技术 摘要:食品工业中高压处理食品分静态超高压技术和动态超高压均质技术，本文介绍超高压均质技术的原理及其对食品的影响。 1.超高压均质技术简介 超高压食品加工有两类，第一是超高压静态处理方式，压力一般400MPa一 I000MPa。常温或较低温度下将食品放置在以水或其他液体为介质的容器里,升 压到设定值时压力，静态保持一定时间(10一30分钟),从而达到灭菌和改变食 品某些理化特性的目的。第二种是超高压动态，也就是超高压均质处理方式， 压力在looMPa一36oMPa之间。超高压均质就是液体食品高速流过狭窄的缝隙 时而受到强大的剪切力,液体被冲击到金属环上而产生强大撞击力以及因静压力 突降与突升而产生的空穴爆炸力等综合作用,把原先颗粒比较粗大的乳浊液或悬 浮液加工成颗粒非常细微的稳定的乳浊液或悬浮液的过程[1]。 传统的均质机压力一般是20一50MPa,在食品工业中应用在破裂脂肪球,形成稳 定的乳状液。超高压均质处理的压力一般达到200MPa,可以用于破碎微生物细 胞，物料受到强烈剪切，高速撞击，剧烈震荡，压力瞬间释放等动力作用,这样 不仅有超高静压杀菌相同的效果,还有均质作用[2]。 2.均质及超高压均的原理 2.1均质机理分析 均质是分散相颗粒或分散液滴破碎分散到液体物料中，而其中直接原因是受到 剪切力和压力的作用。引起剪切力和压力作用的具体流体力学效应主要有层流

效应、湍流效应和空穴效应。层流效应是引起分散相颗粒或液滴的剪切和拉长;湍流效应是在压力波动作用下引起分散相颗粒或液滴的随意变形;空穴效应是使形成的小气泡瞬间破碎产生冲击波,而引起剧烈搅动[1]。 2.2超高压均质机理 超高压均质是利用高超压使得液料高速流过狭窄的缝隙时而受到强大的剪切力、液料被冲击到金属环上而产生强大撞击力以及因静压力突降与突升而产生的空 穴爆炸力等等综合力的作用,把原先颗粒比较粗大的乳浊液或悬浮液加工成颗粒非常细微的稳定的乳浊液或悬浮液的过程。被均质物料通过阀座与阀杆间大小 可调的间隙h(一般为0.1mm)时,其流速在瞬间被加速到200～300m/s,从而产 生巨大的压力降,当压力降低到工作温度下液体的饱和蒸汽压(或空气分离压)时,液体就开始“沸腾”,迅速“汽化”,内部产生大量汽泡。含有大量微汽泡的液体朝缝隙出口流出,流速逐渐降低,压力又随之提高,压力增加到一定值时,液体中的汽泡突然破灭而重新凝结,汽泡在瞬时大量生成和溃灭就形成了空穴现象。空穴现象似无数的微型炸弹,能量强烈释放产生强烈的高频振动,同时伴随着强烈的湍流产生的强烈的剪切力,液体中的软性、半软性颗粒就在空穴、湍流的剪切力的共同作用下被粉碎成微粒,其中空穴效应所起作用被认为较大。被粉碎的微粒接着又高速冲击到冲击环上,被进一步粉碎和分散[1].[3]。 3.超高压均质作用力[4] 3.1剪切作用

高压均质机 和高剪切均质机 的区别

高压均质机和高剪切均质机的区别 在食品、化工、制药等行业均质技术已成为提高产品品质的关键。目前国内食品行业使用的传统均质设备多为高压均质机、胶体磨、砂磨和辊磨机等,近年来出现了新型的高剪切均质机设备。至于这些均质 设备在各行业中的应用,目前尚无人进行深入系统地研究。对此,笔者针对目前主要使用的高压均质机和高剪切式均质机,从均质原理、不同物料的工艺流程以及实验数据等方面进行了对比分析研究 1 均质机理分析 液体物料分散系中分散相颗粒或液滴破碎的直接原因是受到剪切力和压力的作用。引起剪切力和压力作用的具体流体力学效应主要有层流效应、湍流效应和空穴效应。层流效应会引起分散相颗粒或液滴的剪切和拉长;湍流效应是在压力波动作用下引起分散相颗粒或液滴的随意变形;空穴效应是使形成的小气泡瞬间破碎产生冲击波,而引起剧烈搅动。 高剪切均质机理 目前国内常用的剪切式均质机线速度多为10～25 m/ s。实践证明其均质效果并不理想。高剪切均质机指线速度达到30～40 m/ s的剪切式均质机,其主要工作部件为1级或多级相互啮合的定转子,每级定转子又有数层齿圈。工作原理:转子带有叶片高速旋转产生强大的离心力场,在转子中心形成很强的负压区,料液(液液、或液固相混合物)从定转子中心被吸入,在离心力的作用下,物料由中心向四周扩散,在向四周扩散过程中,物料首先受到叶片的搅拌,并在叶片端面与定子齿圈内侧窄小间隙内受到剪切,然后进入内圈转齿与定齿的窄小间隙内,在机械力和流体力学效应的作用下,产生很大的剪切、摩擦、撞击以及物料间的相互碰撞和摩擦作用而使分散相颗粒或液滴破碎。随着转齿的线速度由内圈向外圈逐渐增高,粉碎环境不断改善,物料在向外圈运动过程中受到越来越强烈地剪切、摩擦、冲击和碰撞等作用而被粉碎得越来越细从而达到均质乳化目的。同时,在转子中心负压区,当压力低于液体的饱和蒸汽压(或空气分离压)时,产生大量气泡,气泡随液体流向定转子齿圈中被剪碎或随压力升高而溃灭。溃灭瞬间,在汽泡的中心形成一股微射流,射流速度可达100 m/ s ,甚至300 m/ s ,其产生的冲击力可用水锤压力公式估算,即P = ρCaC ,其中ρ为液体密度; Ca为液体中的声速; C为微射流速度。设C为100 m/ s ,则产生的脉冲压力就接近200M Pa ,这就是空穴效应。强大的压力波可使软性、半软性颗粒被粉碎,或硬性团聚的细小颗粒被分散。 由分析可知,物料在定转子腔内被均质的机理较复杂,笔者认为剪切起主导作用,其次是空穴作用。 高压均质机理 高压均质是利用高压使得液料高速流过狭窄的缝隙时而受到强大的剪切力、液料被冲击到金属环上而产生强大撞击力以及因静压力突降与突升而产生的空穴爆炸力等等综合力的

高速乳化机的应用及影响因素

高速乳化机的应用及影响因素 高速乳化机,一般的乳化机只有3000转,只有超高3000转的乳化机才叫高速分散机如6000转9000转.4200转73000转21000转10500高速乳化机 高速乳化机能够使高速采用世界级的配件供应如ABB SKF 等等 高速乳化机就是高效、快速、均匀地将一个相或多个相(液体、固体、气体)进入到另一互不相溶的连续相(通常液体)的过程。而在通常情况下各个相是互不相溶的。当外部能量输入时，两种物料重组成为均一相。由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，形成悬浮液（固/液），乳液（液体/液体）和泡沫（气体/液体）。从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺和适量添加剂的共同作用下，瞬间均匀精细的分散分散，经过高频的循环往复，最终得到稳定的高品质产品。 高速乳化机的应用 1 精细化工颜料染料涂料油漆塑料树脂油墨糊料浆料热熔胶阻燃剂胶粘剂整理剂表面活性剂均染剂防粘剂消泡剂光亮剂橡胶助剂塑料助剂染料助剂絮凝剂混凝剂表面活性剂溶剂硅油分散树脂分散碳黑分散 2 石油化工润滑油重油混合重油分散油包水包油水柴油分散改性沥青分散沥青催化剂蜡分散 3 农药化肥化肥农药分散农药助剂农药中间体药乳油杀虫剂除草剂种衣剂杀菌剂植物激素尿素复合肥乳油湿性粉剂 4 生物医药细胞浆化血清疫苗蛋白质分散剂药乳膏抗生素糖衣 5 日用化工护肤霜护肤膏洗涤剂防腐剂美发用品牙膏日用香精 6 食品工业食品添加剂香精香料果汁果酱冰淇淋乳制品巧克力植脂末 7 涂料油墨内外墙涂料乳胶漆纳米涂料建筑胶光固化涂料油墨墨水碳黑涂料助剂釉膨润土 8 造纸工业纸浆胶黏剂松香分散碳酸钙填料助剂颜料混合树脂分散 9 环境保护：废水、污水处理、改质、回收利用 10其他：造纸、陶瓷泥釉、除锈剂、滑石粉 高速乳化机的分散理论 分散分层是分散相在外力（重力或离心力）作用下，在连续相中上浮或下沉的结果。在忽略布朗运动效应的静态条件下，可用Stokes 定律来描述，即分散相球形颗粒由于重力的沉降速度V 由下式确定： 式中 ρs -ρ为分散相与连续相的密度差，g 为重力加速度，d 为分散相颗粒直径，μ为连续相的

175 高剪切均质机设计

高剪切均质机设计 1 绪论 剪切式均质技术作为一种新型微米技术，已广泛应用于食品、医药、轻工、微生物等 诸多行业，并得到迅速发展，已成为这些行业对有关流体、半流体产品品质所必不可少的 工艺过程。 国外早在 30 年前就产生并使用均质机，且应用于生产。目前，已有美国、日本、德 国等 10 多个国家生产均质机。剪切式均质机作为均质机械中的佼佼者，也被广泛的认识 和研究。自从 1948 年德国 FLUKO 公司首次发明了应用高剪切原理制成分散乳化设备，高 剪切分散乳化设备已经出现了多种系列产品，在世界均质机械行业处于领先地位。近 40 年来，国外，特别是欧洲一些国家在高剪切分散均质机行业得到迅速发展，并在很多领域 发挥着重大作用，如化装品、制药、食品、涂料、黏合剂等。国外所研究制造的剪切式均 质设备基本上上是采用定一转子型（stator-rotor）结构作为均质头，在电机的高速驱动 下（300-10000r/min） ，物料在转子与定子之间的间隙内高速运动，形成强烈的液力剪切 和湍流，使物料在同时产生的离心、挤压、碰撞等综合作用力的协调作用力下，得到充分 的分散、乳化、破碎，达到要求的的效果。美国和德国在剪切式均质机的研究和开发方面 都取得了显著进展。如美国IKA-WERKE GMHB CO.KG生产的多系列分散均制设备；美国ROSS 公司研制的高剪切混合乳化机；德国 IKA-MASCHINENBAU 公司研制的 ULTRA 分散机；德国 YSTRAL公司生产的X40型分散搅拌机；德国公司研制的系列高剪切分散乳化剂、管线式高 剪切分散乳化剂、管式分散乳化剂、间歇式高剪切与间歇式无轴承分散乳化剂、高效强力 分散乳化剂等世界领先高科技产品。 我国的均质机研究产品是从 50 年代个别厂家开始的，最早是上海烟草机械厂仿制美 国产品，直到 80 年代才开始逐渐的生产均质机，而且大多是传统的高压均质设备。随着 国外剪切式均质机的迅速发展，近年来，国内许多科研人员，制造和使用厂家也开始重视 对剪切式均质机的研究工作。目前，已建立了与国外厂商联营、合资研制生产剪切式均质 机的公司。如上海菲鲁克（FLUKO）机电设备有限公司；中美合资南通罗斯（ROSS）混合 设备有限公司等。 现在国内有许多厂家开始生产高剪切均质机， 如东市长江机电有限公司、 上海环保设备总厂、上海威宇机电有限公司、上海市化工装备研究所生产的集混合、分散、 乳化、溶解、粉碎等功能为一体的系列剪切式均质机。 1.1 高剪切均质机的均质原理 剪切均质机基于超剪切原理，实现固相的微化和液相的乳化。目前采用剪切式均质机 主要工作部件为一级或多极的相互啮合的定转子又有数层齿圈。其均质乳化有以下方面： 1 液力剪切作用 液力剪切是指高速流动的流体本身会对流体内粒子产生强大的剪切作用，而且由于高 速流动产生剧烈的微湍流，在湍流边缘出现很高的局部速度梯度，处于这种局部速度梯度 下的粒子会受剪切而微粒化，液力剪切分层流剪切和湍流剪切。在层流区域，流体在定转 子槽道内流动时，流体内的最大流速及所受到的最大剪切力与流体流动方向上的压力梯度 成正比。当施以周期性高频脉动压力梯度时，最大速度在槽道壁面与机理道中心之间，偏

气流式充填机

2. 2. 2. 6 气流式充填机 1)工作原理及特点 气流式充填机是利用真空吸附原理，将包装容器或量杯抽真空,再充填物料。其中有2种类型：一种是真空容器充填,充填精度受包装容器容积变化影响;另一种是真空量杯充填，充填精度高,可达±1% ;充填范围大，可从5mg - 5kg进行充填。 气流式充填机的工作原理如图2 -28所示。工作时，充填轮做匀速间歇转动。当轮中量杯口与料斗1接合时,配气阀与真空管接通，使容器4保持真空而使物料被吸入量杯。当量杯转到容器4上方时，量杯中的物料被经过配气阀输送来的压缩空气吹入容器4中。 气流式充填机主要用于医药行业、化工行业粉料的计量，其主要优点是计量精度高,可减少物料的氧化,延长物料的保存期,还可防止物料粉尘弥散到大气中。 在选用该类机器时应注意对不同形式的物料，其最佳的真空压力是不一样的。真空度过高，某些物料会被压成粉末;真空度太低,可能达不到所需的夯实效果,影响计量精度。真空度应根据不同物料而决定,在工作中应随时检查，使其保持规定值。 2)典型气流式充填机一气流分装机 气流分装的特点是在粉腔中形成的粉末块直径幅度较大，装填速度快,一般可达300瓶/min ~400瓶/min，装量精度高，自动化程度高，因此,气流分装得到广泛使用。国外在20世纪60年代就已开始研制气流分装机，并逐步形成系列化。如德国Bosch公司的AFG 160.AFG 320A 气流分装机,意大利Zanasi 公司的ZETA - 100.ZETA - 150.ZETA -300气流分装机，中国引进最多的也是这2家公司的气流分装机。通过引进、消化吸收，80年代中国开始生产气流分装机，主要型号有FZQ - 120、FZQ -140和FZH -320等。 粉剂分装机是将无菌的粉剂药品定量分装在经过灭菌干燥的玻璃瓶内，并盖紧胶塞密封。药在无菌室内以恒温(20±2)℃,—定相对湿度(45% -60%),洁净度低于1万级的情况下分装。 AFG 320A气流分装机是目前国内引进最多的一种，由粉剂分装系统、盖胶塞机构、机身、主传动系统、输送瓶系统、拨瓶转盘机构、真空系统、压缩空气系统、电气控制系统和空气净化控制系统等组成。典型的AFG系列气流分装机组成如图2 -29所示。