高速分散乳化機是用于連續(xù)生產(chǎn)或循環(huán)處理需要分散、乳化、破碎的物料的高性能均質(zhì)乳化設(shè)備。其核心元件是1~3組相互咬合的多層轉(zhuǎn)子和定子;轉(zhuǎn)定子周邊均開有一定數(shù)量的細長切口。轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時,產(chǎn)生很大的離心力使被處理的物料從旋轉(zhuǎn)的細長切口(狹縫)中噴出,并在定子的共同作用下,使被處理的物料受到兩方面的作用力:迫使它通過狹縫的正作用力和阻止它通過的阻力。同時,被處理的物料從狹縫中噴出時,還受到狹縫的剪切作用,以及由轉(zhuǎn)定子相對運動而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)剪切力在多種作用力的作用下使物料得到均質(zhì)、乳化。
1、驅(qū)動系統(tǒng)(電機與減速機)
功能:為設(shè)備提供動力。
組成:
電機:通常采用變頻調(diào)速電機,功率從幾千瓦到幾十千瓦不等,可根據(jù)處理量和物料粘度選擇。變頻控制可實現(xiàn)無級調(diào)速,適應不同工藝需求。
減速機(可選):對于需要更高扭矩或特定轉(zhuǎn)速的機型,會配備行星齒輪減速機或皮帶減速機構(gòu),將電機的高速轉(zhuǎn)換為工作頭所需的理想轉(zhuǎn)速。
2、主軸與傳動機構(gòu)
功能:將電機的動力傳遞給工作頭(轉(zhuǎn)子)。
特點:主軸通常由高強度不銹鋼制成,剛性好,能承受高速旋轉(zhuǎn)下的扭矩和振動。傳動方式包括聯(lián)軸器直連、皮帶傳動等。
3、工作頭(乳化頭/剪切頭)-核心部件
功能:產(chǎn)生剪切力,實現(xiàn)分散、乳化、均質(zhì)。
結(jié)構(gòu):由轉(zhuǎn)子(Rotating Rotor)和定子(Stationary Stator)組成,兩者之間有精密的間隙(通常為0.2-0.5mm)。
工作原理:物料在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下,從定子外周被吸入轉(zhuǎn)子-定子間隙,受到強烈的剪切、撞擊、摩擦和高頻振動,然后從定子內(nèi)孔高速噴出,形成循環(huán),達到細化和均質(zhì)的目的。
類型:可根據(jù)工藝需求更換不同定子孔徑、層數(shù)和結(jié)構(gòu)的工作頭(如單層、多層、長徑比不同的乳化頭)。
4、支撐與升降機構(gòu)
功能:支撐整機并實現(xiàn)工作頭在容器中的升降。
類型:
固定式:工作頭高度固定,適用于與特定容器配套使用。
可升降式(常見):通過液壓、氣動或電動推桿實現(xiàn)工作頭的平穩(wěn)升降,方便進出料和清洗。升降行程可調(diào)。
可移動式:整機安裝在帶腳輪的機架上,可在不同容器間移動。
5、容器與夾具
容器:用于盛放待處理物料,可以是固定式反應釜或可移動的桶/罐。
夾具:用于將設(shè)備牢固地固定在容器口,防止運行時晃動或傾覆。常見形式有法蘭夾具、卡箍式夾具等。
6、控制系統(tǒng)
功能:控制設(shè)備的運行。
組成:
變頻器:控制電機轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)無級調(diào)速。
控制面板:包含啟停按鈕、轉(zhuǎn)速顯示、運行狀態(tài)指示燈等。
PLC(可選):用于更復雜的自動化控制,如設(shè)定轉(zhuǎn)速曲線、定時運行、多段工藝控制等。
安全保護:通常具備過載、過熱、缺相等保護功能。
7、冷卻與密封系統(tǒng)(關(guān)鍵)
機械密封:
功能:安裝在主軸穿過設(shè)備外殼的部位,防止物料泄漏和外部污染物進入,同時允許主軸高速旋轉(zhuǎn)。
類型:常用雙端面機械密封,并通入密封液(如水或油)進行冷卻和潤滑,確保密封可靠,尤其適用于真空或壓力工況。
冷卻系統(tǒng)(可選):對于長時間運行或處理高粘度物料產(chǎn)生大量熱量的場合,可在設(shè)備外殼或密封系統(tǒng)中設(shè)計冷卻水套。