超高线速度乳化机是一种利用高转子线速度(通常可达30–60 m/s,甚至更高)产生强大剪切、撞击和空穴效应,从而实现物料超细分散、均质与乳化的高d混合设备,广泛应用于食品、制药、化妆品、纳米材料、锂电池浆料及精细化工等领域,特别适用于制备粒径微小(可达亚微米级)、稳定性高的乳液、悬浮液或膏体。
其工作原理是:物料在高压或泵送作用下进入定子与转子之间的狭窄间隙,在转子以每分钟上万转的高速旋转下,受到强烈的剪切力、离心力和高频振动,使液滴或颗粒被迅速破碎、细化并均匀分布。超高线速度显著提升了能量输入密度,使传统乳化难以处理的高黏度、高固含量或难相容体系(如油包水、水包油、纳米填料分散等)也能高效乳化。
1、电机与传动系统:
电机:作为动力源,驱动转子高速旋转。超高线速度乳化机通常配备高功率、高转速的电机,以满足转子高速旋转的需求。
传动系统:将电机的动力传递给转子,确保转子能够稳定、高效地旋转。传动系统可能包括皮带、齿轮等部件,具体设计取决于乳化机的型号和规格。
2、定转子工作头:
定子:固定在乳化机内部,与转子配合形成狭窄的间隙。定子的设计对乳化效果有重要影响,其形状、尺寸和材质等参数需根据具体应用场景进行优化。
转子:在电机的驱动下高速旋转,与定子之间的狭窄间隙中产生强烈的剪切力、冲击力和湍流。转子的线速度是超高线速度乳化机的关键参数之一,通常可达数十米每秒,甚至更高。
多级定转子组合:部分超高线速度乳化机采用多级定转子组合设计,通过多级剪切和混合,进一步提高乳化效果。
3、容器与进料系统:
容器:用于盛放待乳化的物料。容器的材质需具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能,以适应不同物料的处理需求。
进料系统:将待乳化的物料均匀、稳定地输送到定转子工作头处。进料系统可能包括泵、管道、阀门等部件,具体设计取决于物料的性质和乳化机的规格。
4、冷却与温控系统:
冷却系统:由于转子高速旋转会产生大量热量,因此需要配备冷却系统以防止设备过热。冷却系统可能采用水冷或风冷方式,具体选择取决于设备的使用环境和散热需求。
温控系统:监测并控制乳化过程中的温度,确保物料在适宜的温度范围内进行乳化。温控系统可能包括温度传感器、加热器和冷却器等部件。
5、控制系统:
控制面板:用于设置乳化机的运行参数,如转速、温度、时间等。控制面板通常采用触摸屏或按钮式设计,操作简便直观。
PLC或微电脑控制器:实现乳化机的自动化控制,根据预设程序自动调节运行参数,提高生产效率和产品质量。
6、密封与安全装置:
密封装置:防止物料泄漏和外界杂质进入乳化机内部。密封装置可能采用机械密封或填料密封等方式,具体选择取决于设备的规格和使用环境。
安全装置:包括过载保护、漏电保护、紧急停机等装置,确保设备在运行过程中的安全性。
