超高線速度乳化機是一種利用高轉子線速度(通常可達30–60 m/s,甚至更高)產生強大剪切、撞擊和空穴效應,從而實現物料超細分散、均質與乳化的高d混合設備,廣泛應用于食品、制藥、化妝品、納米材料、鋰電池漿料及精細化工等領域,特別適用于制備粒徑微小(可達亞微米級)、穩定性高的乳液、懸浮液或膏體。
其工作原理是:物料在高壓或泵送作用下進入定子與轉子之間的狹窄間隙,在轉子以每分鐘上萬轉的高速旋轉下,受到強烈的剪切力、離心力和高頻振動,使液滴或顆粒被迅速破碎、細化并均勻分布。超高線速度顯著提升了能量輸入密度,使傳統乳化難以處理的高黏度、高固含量或難相容體系(如油包水、水包油、納米填料分散等)也能高效乳化。
1、電機與傳動系統:
電機:作為動力源,驅動轉子高速旋轉。超高線速度乳化機通常配備高功率、高轉速的電機,以滿足轉子高速旋轉的需求。
傳動系統:將電機的動力傳遞給轉子,確保轉子能夠穩定、高效地旋轉。傳動系統可能包括皮帶、齒輪等部件,具體設計取決于乳化機的型號和規格。
2、定轉子工作頭:
定子:固定在乳化機內部,與轉子配合形成狹窄的間隙。定子的設計對乳化效果有重要影響,其形狀、尺寸和材質等參數需根據具體應用場景進行優化。
轉子:在電機的驅動下高速旋轉,與定子之間的狹窄間隙中產生強烈的剪切力、沖擊力和湍流。轉子的線速度是超高線速度乳化機的關鍵參數之一,通常可達數十米每秒,甚至更高。
多級定轉子組合:部分超高線速度乳化機采用多級定轉子組合設計,通過多級剪切和混合,進一步提高乳化效果。
3、容器與進料系統:
容器:用于盛放待乳化的物料。容器的材質需具有良好的耐腐蝕性和耐高溫性能,以適應不同物料的處理需求。
進料系統:將待乳化的物料均勻、穩定地輸送到定轉子工作頭處。進料系統可能包括泵、管道、閥門等部件,具體設計取決于物料的性質和乳化機的規格。
4、冷卻與溫控系統:
冷卻系統:由于轉子高速旋轉會產生大量熱量,因此需要配備冷卻系統以防止設備過熱。冷卻系統可能采用水冷或風冷方式,具體選擇取決于設備的使用環境和散熱需求。
溫控系統:監測并控制乳化過程中的溫度,確保物料在適宜的溫度范圍內進行乳化。溫控系統可能包括溫度傳感器、加熱器和冷卻器等部件。
5、控制系統:
控制面板:用于設置乳化機的運行參數,如轉速、溫度、時間等。控制面板通常采用觸摸屏或按鈕式設計,操作簡便直觀。
PLC或微電腦控制器:實現乳化機的自動化控制,根據預設程序自動調節運行參數,提高生產效率和產品質量。
6、密封與安全裝置:
密封裝置:防止物料泄漏和外界雜質進入乳化機內部。密封裝置可能采用機械密封或填料密封等方式,具體選擇取決于設備的規格和使用環境。
安全裝置:包括過載保護、漏電保護、緊急停機等裝置,確保設備在運行過程中的安全性。
