GRS2000硅油乳化機(jī)
目前國(guó)內(nèi)常用的剪切式均質(zhì)機(jī)線速度多為10～25m/s。實(shí)踐證明其均質(zhì)效果并不理想。高剪切均質(zhì)機(jī)指線速度達(dá)到40～66m/s的剪切式均質(zhì)機(jī),其主要工作部件為1級(jí)或多級(jí)相互嚙合的定轉(zhuǎn)子,每級(jí)定轉(zhuǎn)子又有數(shù)層齒圈.
工作原理:轉(zhuǎn)子帶有葉片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生*的離心力場(chǎng),在轉(zhuǎn)子中心形成很強(qiáng)的負(fù)壓區(qū),料液（液液、或液固相混合物）從定轉(zhuǎn)子中心被吸入,在離心力的作用下,物料由中心向四周擴(kuò)散,在向四周擴(kuò)散過(guò)程中,物料首先受到葉片的攪拌,并在葉片端面與定子齒圈內(nèi)側(cè)窄小間隙內(nèi)受到剪切,然后進(jìn)入內(nèi)圈轉(zhuǎn)齒與定齒的窄小間隙內(nèi),在機(jī)械力和流體力學(xué)效應(yīng)的作用下,產(chǎn)生很大的剪切、摩擦、撞擊以及物料間的相互碰撞和摩擦作用而使分散相顆粒或液滴破碎。隨著轉(zhuǎn)齒的線速度由內(nèi)圈向外圈逐漸增高,粉碎環(huán)境不斷改善,物料在向外圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到越來(lái)越強(qiáng)烈地剪切、摩擦、沖擊和碰撞等作用而被粉碎得越來(lái)越細(xì)從而達(dá)到均質(zhì)乳化目的。
影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點(diǎn)
1分散頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次好）
2分散頭的剪切速率（越大，效果越好）
3分散頭的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒，中齒，細(xì)齒，超細(xì)齒，約細(xì)齒效果越好）
4物料在分散墻體的停留時(shí)間，乳化分散時(shí)間（可以看作同等的電機(jī)，流量越小，效果越好）
5循環(huán)次數(shù)（越多，效果越好，到設(shè)備的期限，就不能再好）
線速度的計(jì)算
剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對(duì)速率。
–剪切速率（s-1）=v速率（m/s）
g定-轉(zhuǎn)子間距（m）
由上可知，剪切速率取決于以下因素：
–轉(zhuǎn)子的線速率
–在這種請(qǐng)況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子間距。
SGN定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為0.2~0.4mm
速率V=3.14XD（轉(zhuǎn)子直徑）X轉(zhuǎn)速RPM/60
超高速分散均質(zhì)乳化機(jī)的高的轉(zhuǎn)速和剪切率對(duì)于獲得超細(xì)微懸浮液是重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求，思峻公司在GRS2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出GRX2000超高速剪切乳化機(jī)機(jī)。其剪切速率可以超過(guò)200.00rpm，轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到66m/s。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機(jī)可以使粒徑范圍小到納米級(jí)。剪切力更強(qiáng)，乳液的粒經(jīng)分布更窄。
同時(shí),在轉(zhuǎn)子中心負(fù)壓區(qū),當(dāng)壓力低于液體的飽和蒸汽壓（或空氣分離壓）時(shí),產(chǎn)生大量氣泡,氣泡隨液體流向定轉(zhuǎn)子齒圈中被剪碎或隨壓力升高而潰滅。潰滅瞬間,在汽泡的中心形成一股微射流,射流速度可達(dá)100m/s,甚至300m/s,其產(chǎn)生的沖擊力可用水錘壓力公式估算,即P=ρGaG,其中ρ為液體密度;Ga為液體中的聲速;G為微射流速度。設(shè)G為100m/s,則產(chǎn)生的脈沖壓力就接近200MPa,這就是空穴效應(yīng)。*的壓力波可使軟性、半軟性顆粒被粉碎,或硬性團(tuán)聚的細(xì)小顆粒被分散。
由分析可知,物料在定轉(zhuǎn)子腔內(nèi)被均質(zhì)的機(jī)理較復(fù)雜,筆者認(rèn)為剪切起主導(dǎo)作用,其次是空穴作用。
硅油乳化機(jī)的機(jī)理1均質(zhì)機(jī)理分析
液體物料分散系中分散相顆粒或液滴破碎的直接原因是受到剪切力和壓力的作用。引起剪切力和壓力作用的具體流體力學(xué)效應(yīng)主要有層流效應(yīng)、湍流效應(yīng)和空穴效應(yīng)。
層流效應(yīng)會(huì)引起分散相顆粒或液滴的剪切和拉長(zhǎng);
湍流效應(yīng)是在壓力波動(dòng)作用下引起分散相顆粒或液滴的隨意變形;
空穴效應(yīng)是使形成的小氣泡瞬間破碎產(chǎn)生沖擊波,而引起劇烈攪動(dòng)。
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