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高压均质机的工作原理及应用 |
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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。 |
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2. 工作阀原理示意图及颗粒细化原理简介: |
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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: |
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一. 高压均质机的分类: |
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1、按结构型式分为立式整体型均质机和卧式组合型均质机。前者一般适用于中小型设备(功率在45kw以下);后者适用于大型设备(功率在45kw以上)。目前国内大多数厂家生产的都是立式整体型均质机。这种型式结构紧凑,外形美观占地面积小。但对大型设备而言,稳定性就成了主要的问题。所谓卧式组合型均质机指的是电机、减速箱、曲轴箱、润滑站等相对独立成块,并分布在同一水平面上,通过皮带(轮)、联轴器、油管等连成一体。整机重心低、运转平稳、检修方便。1995年5月为给世界上最著名的化工企业之一德国BASF公司配套高质量的大吨位均质机,我们研制了国内第一台大型卧式均质机。在此基础上通过几年的实践,该产品形成十几个规格的系列,最大功率达160kw(对应流量20t/h,压力22MPa)经上海科技情况所计算机联机检索证明为国内首创 ,技术水准接近国际先进水平。 3、按控制方式可分为手动控制式、手调液力控制式以及自动液压控制式。目前,手动控制式在市场上占主导地位。如果整条生产线都是自动控制的,可选用全自动控制均质机。关于全自动控制均质机,可参阅《均质机、喷雾泵自动控制技术》。
4、按使用情况可分为生产用均质机和实验型均质机。相对于其它厂家的产品,我厂生产的JHG系列实验型均质机具有以下特点:1)采用柱塞水平运动结构,与柱塞垂直(上下)运动的实验机相比,其柱塞处可喷淋冷却水,从而延长柱塞密封圈的寿命。2)物料泄漏后不会进入油箱3)立方体形的整体造型,美观且操作方便,并可加轮子方便搬运。 |
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二. 高压均质机的选型(对照《均质机参数价目表》) |
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(1) 选择普通型还是低速型?对应于同样的流量和压力,普通型均质机的单价要比低速型机的单价要低。所以综合考虑价格性能因素,我们建议:如果设备每天的运转时间在10小时以内,则可考虑用普通型(HOMG系列);如果设备每天的运转时间在10小时以上18 小时以下,建议选择低速型(LS系列);如果工况为连续使用型,即连续几天或几十天连续不停地使用,则要作为特殊工况单独考虑。 |
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粘度与容积效率的关系(仅供参考) |
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b) 压力:压力对容量效率的影响很大,尤在压力很高的情况下。因为在高压下,通常被视为不可压缩的流体成了弹性体;同时压力越高,通过泵体内阀芯阀座的内泄漏也增加了。 |
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三. 应用简介 |
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均质机操作独特的原理为无数工艺流程的革新以及各种新产品的开发应用提供了简便而卓有成效的途径,均质机的作用主要有:提高产品的均匀度和稳定性;增加保质期;减少反应时间从而节省大量催化剂或添加剂;改变产品的稠度改善产品的口味和色泽等等,其典型的应用领域如下:
下面举几个具体的例子来简单说明一下均质机的应用: |
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