《《均质搅拌机械》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《均质搅拌机械》PPT课件.ppt（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 概述概述概述概述 由斯托克斯公式可知，混合液体中颗粒沉降速度与颗粒直径的平方成正比，由斯托克斯公式可知，混合液体中颗粒沉降速度与颗粒直径的平方成正比，由斯托克斯公式可知，混合液体中颗粒沉降速度与颗粒直径的平方成正比，由斯托克斯公式可知，混合液体中颗粒沉降速度与颗粒直径的平方成正比，颗粒直径减小，颗粒沉降速度降低；当颗粒直径接近介质分子大小时，斯托克斯颗粒直径减小，颗粒沉降速度降低；当颗粒直径接近介质分子大小时，斯托克斯颗粒直径减小，颗粒沉降速度降低；当颗粒直径接近介质分子大小时，斯托克斯颗粒直径减小，颗粒沉降速度降低；当颗粒直径接近介质分子大小时，斯托克斯公式不再使用，分子和颗粒之间形成了一
2、种粘合作用力，使得分离很难发生。公式不再使用，分子和颗粒之间形成了一种粘合作用力，使得分离很难发生。公式不再使用，分子和颗粒之间形成了一种粘合作用力，使得分离很难发生。公式不再使用，分子和颗粒之间形成了一种粘合作用力，使得分离很难发生。 均质就是使较大颗粒粉碎成无数接近于液体分子大小的微粒，使微粒稳定，均质就是使较大颗粒粉碎成无数接近于液体分子大小的微粒，使微粒稳定，均质就是使较大颗粒粉碎成无数接近于液体分子大小的微粒，使微粒稳定，均质就是使较大颗粒粉碎成无数接近于液体分子大小的微粒，使微粒稳定，均匀地分散在液体介质中而不发生分离。均质后的液体粘度呈上升趋势。均匀地分散在液体介质中而不发生分离
3、。均质后的液体粘度呈上升趋势。均匀地分散在液体介质中而不发生分离。均质后的液体粘度呈上升趋势。均匀地分散在液体介质中而不发生分离。均质后的液体粘度呈上升趋势。StokeStokeStokeStoke定律定律定律定律: : : : V=2g( V=2g( V=2g( V=2g(1 1 1 12 2 2 2) r) r) r) r2 2 2 2 /9 /9 /9 /9 （cm/scm/scm/scm/s） V V V V为为为为球球球球形形形形颗颗颗颗粒粒粒粒的的的的沉沉沉沉降降降降速速速速率率率率(cm/s(cm/s(cm/s(cm/s）g g g g为为为为重重重重力力力力加加加加速速速速度度
4、度度 (cm/s(cm/s(cm/s(cm/s2 2 2 2) ) ) ) 1 1 1 1为为为为颗颗颗颗粒粒粒粒密密密密度度度度 (g/cm(g/cm(g/cm(g/cm3 3 3 3）2 2 2 2为为为为介质密度介质密度介质密度介质密度 (g/cm(g/cm(g/cm(g/cm3 3 3 3) r) r) r) r为颗粒半径为颗粒半径为颗粒半径为颗粒半径 (cm)(cm)(cm)(cm) 为为为为介质粘度介质粘度介质粘度介质粘度 (pa(pa(pa(pa s)s)s)s)二、二、二、二、均质设备均质设备均质设备均质设备应用应用应用应用化工行业：油漆涂料，各种乳化剂，杀虫剂，感光乳剂，橡化
5、工行业：油漆涂料，各种乳化剂，杀虫剂，感光乳剂，橡化工行业：油漆涂料，各种乳化剂，杀虫剂，感光乳剂，橡化工行业：油漆涂料，各种乳化剂，杀虫剂，感光乳剂，橡胶浆，树脂胶，增稠剂，膨润土，香精等。胶浆，树脂胶，增稠剂，膨润土，香精等。胶浆，树脂胶，增稠剂，膨润土，香精等。胶浆，树脂胶，增稠剂，膨润土，香精等。化妆品行业：洗涤剂，调理剂，润肤露，香水等。化妆品行业：洗涤剂，调理剂，润肤露，香水等。化妆品行业：洗涤剂，调理剂，润肤露，香水等。化妆品行业：洗涤剂，调理剂，润肤露，香水等。食品饮料行业：豆乳、牛乳，花生乳，浓缩乳，奶油，混合食品饮料行业：豆乳、牛乳，花生乳，浓缩乳，奶油，混合食品饮料行业：
6、豆乳、牛乳，花生乳，浓缩乳，奶油，混合食品饮料行业：豆乳、牛乳，花生乳，浓缩乳，奶油，混合乳酪，各种果肉型天然饮料，冰淇淋，花粉液，食品添加剂，乳酪，各种果肉型天然饮料，冰淇淋，花粉液，食品添加剂，乳酪，各种果肉型天然饮料，冰淇淋，花粉液，食品添加剂，乳酪，各种果肉型天然饮料，冰淇淋，花粉液，食品添加剂，各种调味品等。各种调味品等。各种调味品等。各种调味品等。制药行业：抗生素，抗酸剂，液浆制剂，静脉乳剂等。制药行业：抗生素，抗酸剂，液浆制剂，静脉乳剂等。制药行业：抗生素，抗酸剂，液浆制剂，静脉乳剂等。制药行业：抗生素，抗酸剂，液浆制剂，静脉乳剂等。生物工程技术：高压均质机能够高效率地对细胞壁进
7、行破碎生物工程技术：高压均质机能够高效率地对细胞壁进行破碎生物工程技术：高压均质机能够高效率地对细胞壁进行破碎生物工程技术：高压均质机能够高效率地对细胞壁进行破碎从而提取其内含物：如酶、朊等从而提取其内含物：如酶、朊等从而提取其内含物：如酶、朊等从而提取其内含物：如酶、朊等。 1 1 1 1. . . .均质的目的均质的目的均质的目的均质的目的 (1)(1)(1)(1)减缓减缓减缓减缓混合液混合液混合液混合液分离分离分离分离 混混混混合合合合液液液液中中中中轻轻轻轻液液液液（颗颗颗颗粒粒粒粒）有有有有上上上上浮浮浮浮并并并并在在在在表表表表面面面面形形形形成成成成一一一一层层层层乳乳乳乳脂脂脂
8、脂层层层层的的的的倾倾倾倾向向向向，利利利利用用用用此此此此特特特特性性性性可可可可以以以以进进进进行行行行牛牛牛牛乳乳乳乳分分分分离离离离。但但但但果果果果汁汁汁汁必必必必须须须须避避避避免免免免轻轻轻轻颗颗颗颗粒粒粒粒上上上上浮浮浮浮分分分分离离离离。均均均均质质质质是是是是有有有有效效效效防防防防止止止止产产产产品品品品中中中中轻轻轻轻颗粒颗粒颗粒颗粒上浮的基本方法。上浮的基本方法。上浮的基本方法。上浮的基本方法。 (2)(2)(2)(2)获得稳定的、液相均匀的产品获得稳定的、液相均匀的产品获得稳定的、液相均匀的产品获得稳定的、液相均匀的产品 均均均均质质质质处处处处理理理理可可可可使使
9、使使脂脂脂脂肪肪肪肪球球球球的的的的平平平平均均均均直直直直径径径径缩缩缩缩小小小小到到到到原原原原来来来来的的的的1/101/101/101/10，而而而而脂脂脂脂肪肪肪肪球球球球数数数数则则则则比比比比未未未未经经经经处处处处理理理理的的的的乳乳乳乳液液液液中中中中多多多多1000100010001000倍倍倍倍。脂脂脂脂肪肪肪肪球球球球与与与与乳乳乳乳液液液液之之之之间间间间的的的的总总总总界界界界面面面面增增增增加加加加约约约约100100100100倍倍倍倍。在在在在此此此此情情情情况况况况下下下下，分分分分子子子子和和和和微微微微小小小小颗颗颗颗粒粒粒粒之之之之间间间间形形形形成成
10、成成了了了了一一一一种种种种粘粘粘粘合合合合作作作作用用用用力力力力，使使使使微微微微粒粒粒粒稳稳稳稳定定定定均均均均匀匀匀匀地地地地分分分分散散散散在在在在液液液液体体体体介介介介质质质质中，不发生分离，从而获得稳定的、液相均匀的液体混合物。中，不发生分离，从而获得稳定的、液相均匀的液体混合物。中，不发生分离，从而获得稳定的、液相均匀的液体混合物。中，不发生分离，从而获得稳定的、液相均匀的液体混合物。 (3)(3)(3)(3)有利于消化和吸收有利于消化和吸收有利于消化和吸收有利于消化和吸收 由由由由于于于于均均均均质质质质后后后后的的的的脂脂脂脂肪肪肪肪球球球球较较较较小小小小，与与与与其其
11、其其他他他他营营营营养养养养素素素素混混混混合合合合时时时时消消消消化化化化率率率率可可可可高高高高达达达达95%95%95%95%左左左左右右右右，因因因因此有利于人体的消化和吸收。此有利于人体的消化和吸收。此有利于人体的消化和吸收。此有利于人体的消化和吸收。 2.2.2.2.均质特点均质特点均质特点均质特点 ( ( ( (1)1)1)1)优点优点优点优点 分布均匀、降低氧化敏感性、风味趋于一致。分布均匀、降低氧化敏感性、风味趋于一致。分布均匀、降低氧化敏感性、风味趋于一致。分布均匀、降低氧化敏感性、风味趋于一致。 (2)(2)(2)(2)缺点缺点缺点缺点 对阳光敏感，阳光的作用使其迅速产生
12、一种腐蚀性的金属味道；对对阳光敏感，阳光的作用使其迅速产生一种腐蚀性的金属味道；对对阳光敏感，阳光的作用使其迅速产生一种腐蚀性的金属味道；对对阳光敏感，阳光的作用使其迅速产生一种腐蚀性的金属味道；对脂酶的侵袭敏感；蛋白质的热稳定性降低。脂酶的侵袭敏感；蛋白质的热稳定性降低。脂酶的侵袭敏感；蛋白质的热稳定性降低。脂酶的侵袭敏感；蛋白质的热稳定性降低。 由于蛋白质的热稳定性降低，在灭菌奶生产过程中，均质须在最后阶段进行，由于蛋白质的热稳定性降低，在灭菌奶生产过程中，均质须在最后阶段进行，由于蛋白质的热稳定性降低，在灭菌奶生产过程中，均质须在最后阶段进行，由于蛋白质的热稳定性降低，在灭菌奶生产过程中
13、，均质须在最后阶段进行，否则高温灭菌时蛋白质有凝结的危险，而导致牛乳包装中的蛋白质沉淀。否则高温灭菌时蛋白质有凝结的危险，而导致牛乳包装中的蛋白质沉淀。否则高温灭菌时蛋白质有凝结的危险，而导致牛乳包装中的蛋白质沉淀。否则高温灭菌时蛋白质有凝结的危险，而导致牛乳包装中的蛋白质沉淀。 3.3.3.3.均质作用原理均质作用原理均质作用原理均质作用原理 均质机理有以下三个方面均质机理有以下三个方面均质机理有以下三个方面均质机理有以下三个方面: : : : ( ( ( (1)1)1)1)剪切作用剪切作用剪切作用剪切作用 颗粒高速度通过均质头中的窄缝时，由于涡流而对脂肪产生颗粒高速度通过均质头中的窄缝时，
14、由于涡流而对脂肪产生颗粒高速度通过均质头中的窄缝时，由于涡流而对脂肪产生颗粒高速度通过均质头中的窄缝时，由于涡流而对脂肪产生剪切作用，使脂肪球破碎。剪切作用，使脂肪球破碎。剪切作用，使脂肪球破碎。剪切作用，使脂肪球破碎。 ( ( ( (2)2)2)2)空空空空穴穴穴穴作作作作用用用用 液液液液体体体体静静静静压压压压能能能能降降降降至至至至扩扩扩扩散散散散相相相相的的的的蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽压压压压力力力力之之之之下下下下，在在在在液液液液体体体体内内内内部部部部产产产产生生生生局局局局部瞬时真空，形成空穴现象，使颗粒爆裂而粉碎。部瞬时真空，形成空穴现象，使颗粒爆裂而粉碎。部瞬时真空，形成空穴现象
15、，使颗粒爆裂而粉碎。部瞬时真空，形成空穴现象，使颗粒爆裂而粉碎。 (3)(3)(3)(3)撞击作用撞击作用撞击作用撞击作用 当颗粒以高速度冲击均质阀时，使之破碎。当颗粒以高速度冲击均质阀时，使之破碎。当颗粒以高速度冲击均质阀时，使之破碎。当颗粒以高速度冲击均质阀时，使之破碎。 高压均质机中前后设置两个均质头进行双级均质处理来提高均质效果。高压均质机中前后设置两个均质头进行双级均质处理来提高均质效果。高压均质机中前后设置两个均质头进行双级均质处理来提高均质效果。高压均质机中前后设置两个均质头进行双级均质处理来提高均质效果。4.4.4.4.均质机分类均质机分类均质机分类均质机分类 （1 1 1 1
16、）高压均质机）高压均质机）高压均质机）高压均质机 利用高压泵产生高压，物料通过一级或几级均质阀后，实现物料均质。利用高压泵产生高压，物料通过一级或几级均质阀后，实现物料均质。利用高压泵产生高压，物料通过一级或几级均质阀后，实现物料均质。利用高压泵产生高压，物料通过一级或几级均质阀后，实现物料均质。双级均质阀双级均质阀双级均质阀双级均质阀 第一级：高压流体区第一级：高压流体区第一级：高压流体区第一级：高压流体区 压力：压力：压力：压力：200200200200250250250250大气压大气压大气压大气压 作用：作用：作用：作用：使脂肪球破碎使脂肪球破碎 第二级：低压区：压力：第二级：低压区：
17、压力：第二级：低压区：压力：第二级：低压区：压力：35353535大气压大气压大气压大气压 作用：使作用：使作用：使作用：使脂肪球均匀分散脂肪球均匀分散 （2 2 2 2）高剪切旋转式均质机高剪切旋转式均质机高剪切旋转式均质机高剪切旋转式均质机 高剪切旋转式均质机的关键部件是由固定的定子和高速旋转的转子组成。高剪切旋转式均质机的关键部件是由固定的定子和高速旋转的转子组成。高剪切旋转式均质机的关键部件是由固定的定子和高速旋转的转子组成。高剪切旋转式均质机的关键部件是由固定的定子和高速旋转的转子组成。代表机型有蜗轮乳化机、胶体磨及高效湿法分散机等。适用于均质粘度大的料代表机型有蜗轮乳化机、胶体磨及
18、高效湿法分散机等。适用于均质粘度大的料代表机型有蜗轮乳化机、胶体磨及高效湿法分散机等。适用于均质粘度大的料代表机型有蜗轮乳化机、胶体磨及高效湿法分散机等。适用于均质粘度大的料液，用于对粘度超过液，用于对粘度超过液，用于对粘度超过液，用于对粘度超过l0Pa.sl0Pa.sl0Pa.sl0Pa.s的液体进行有效均质，分散相液滴尺寸降至的液体进行有效均质，分散相液滴尺寸降至的液体进行有效均质，分散相液滴尺寸降至的液体进行有效均质，分散相液滴尺寸降至5 5 5 5m m m m以以以以下。下。下。下。 （3 3 3 3）离心式均质机）离心式均质机）离心式均质机）离心式均质机 离离离离心心心心式式式式均
19、均均均质质质质机机机机是是是是在在在在离离离离心心心心净净净净化化化化机机机机或或或或离离离离心心心心分分分分离离离离机机机机上上上上部部部部的的的的稀稀稀稀奶奶奶奶油油油油室室室室内内内内安安安安装装装装一一一一个个个个带带带带齿齿齿齿的的的的圆圆圆圆盘盘盘盘，齿齿齿齿盘盘盘盘边边边边缘缘缘缘带带带带有有有有许许许许多多多多凸凸凸凸出出出出的的的的尖尖尖尖齿齿齿齿，均均均均匀匀匀匀分分分分布布布布于于于于圆圆圆圆周周周周上上上上，齿齿齿齿前前前前端端端端边边边边缘缘缘缘呈呈呈呈凸凸凸凸流流流流线线线线型型型型，后后后后端端端端边边边边缘缘缘缘削削削削平平平平。改改改改变变变变圆圆圆圆盘盘盘盘
20、的的的的直直直直径径径径和和和和齿齿齿齿数数数数都都都都可可可可以以以以得得得得到到到到不不不不同同同同脂脂脂脂肪肪肪肪破破破破碎碎碎碎度度度度的的的的液液液液料料料料，实现不同的均质要求。均质后的稀奶油可以与脱脂乳均匀一起排出。实现不同的均质要求。均质后的稀奶油可以与脱脂乳均匀一起排出。实现不同的均质要求。均质后的稀奶油可以与脱脂乳均匀一起排出。实现不同的均质要求。均质后的稀奶油可以与脱脂乳均匀一起排出。 ( ( ( (4)4)4)4)喷射式均质机喷射式均质机喷射式均质机喷射式均质机 利利利利用用用用蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽或或或或压压压压缩缩缩缩空空空空气气气气气气气气流流流流给给给给物物物物料料
21、料料提提提提供供供供均均均均质质质质所所所所需需需需的的的的能能能能量量量量。高高高高速速速速流流流流动动动动的的的的物物物物料料料料颗颗颗颗粒粒粒粒相相相相互互互互碰碰碰碰撞撞撞撞，或或或或使使使使颗颗颗颗粒粒粒粒与与与与金金金金属属属属表表表表面面面面高高高高速速速速撞撞撞撞击击击击，将将将将颗颗颗颗粒粒粒粒粉粉粉粉碎碎碎碎成成成成细细细细小小小小的的的的粒粒粒粒子子子子，实实实实现现现现均均均均质质质质。此此此此类类类类均均均均质质质质机机机机由由由由于于于于均均均均质质质质料料料料液液液液与与与与蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽或或或或空空空空气气气气直直直直接接接接混混混混合合合合，对对对对产产产产
22、品品品品的的的的风风风风味味味味有有有有一一一一定定定定的的的的影影影影响响响响。不适用于易氧化的产品。不适用于易氧化的产品。不适用于易氧化的产品。不适用于易氧化的产品。（5 5 5 5）胶体磨）胶体磨）胶体磨）胶体磨 高压均质机是由高压泵和均质阀组成的一种持殊形式的高压泵。高压均质机是由高压泵和均质阀组成的一种持殊形式的高压泵。高压均质机是由高压泵和均质阀组成的一种持殊形式的高压泵。高压均质机是由高压泵和均质阀组成的一种持殊形式的高压泵。 目目目目前前前前的的的的高高高高压压压压均均均均质质质质机机机机为为为为同同同同一一一一类类类类型型型型的的的的三三三三柱柱柱柱塞塞塞塞往往往往复复复复泵
23、泵泵泵。高高高高压压压压泵泵泵泵和和和和均均均均质质质质机机机机的的的的差差差差别别别别在在在在于于于于排排排排出出出出口口口口安安安安装装装装的的的的阀阀阀阀门门门门不不不不同同同同，前前前前者者者者配配配配安安安安全全全全阀阀阀阀，当当当当压压压压力力力力过过过过高高高高时时时时可可可可使使使使液液液液体体体体回回回回到到到到吸吸吸吸入入入入口口口口，后后后后者配均质阀，液体通过均质阀后恢复至常压。者配均质阀，液体通过均质阀后恢复至常压。者配均质阀，液体通过均质阀后恢复至常压。者配均质阀，液体通过均质阀后恢复至常压。 （一）高压均质机（一）高压均质机（一）高压均质机（一）高压均质机 1.1
24、.1.1.主要结构主要结构主要结构主要结构 均质机因制造厂家不同，结构上各有特点，但主要由泵体、均质阀、电动机、均质机因制造厂家不同，结构上各有特点，但主要由泵体、均质阀、电动机、均质机因制造厂家不同，结构上各有特点，但主要由泵体、均质阀、电动机、均质机因制造厂家不同，结构上各有特点，但主要由泵体、均质阀、电动机、传动机构与机架组成。图所示为均质机的基本结构。电动机动力通过传动机构传动机构与机架组成。图所示为均质机的基本结构。电动机动力通过传动机构传动机构与机架组成。图所示为均质机的基本结构。电动机动力通过传动机构传动机构与机架组成。图所示为均质机的基本结构。电动机动力通过传动机构 ( ( (
25、 (皮带、齿轮减速器皮带、齿轮减速器皮带、齿轮减速器皮带、齿轮减速器) ) ) ) 驱动曲轴旋转，连杆、滑块将旋转运动转变成直线往复运驱动曲轴旋转，连杆、滑块将旋转运动转变成直线往复运驱动曲轴旋转，连杆、滑块将旋转运动转变成直线往复运驱动曲轴旋转，连杆、滑块将旋转运动转变成直线往复运动。在滑块的前端装有不锈钢柱塞，不锈钢柱塞一段伸入到泵体内，泵体由一块动。在滑块的前端装有不锈钢柱塞，不锈钢柱塞一段伸入到泵体内，泵体由一块动。在滑块的前端装有不锈钢柱塞，不锈钢柱塞一段伸入到泵体内，泵体由一块动。在滑块的前端装有不锈钢柱塞，不锈钢柱塞一段伸入到泵体内，泵体由一块 ( ( ( (或多块或多块或多块或
26、多块) ) ) )不锈钢组成，分别装入进料和排料的单向阀。不锈钢组成，分别装入进料和排料的单向阀。不锈钢组成，分别装入进料和排料的单向阀。不锈钢组成，分别装入进料和排料的单向阀。 2.2.2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 进料时，柱塞后退，泵腔内出现低压，液料受外压作用下经单向阀进入泵腔；进料时，柱塞后退，泵腔内出现低压，液料受外压作用下经单向阀进入泵腔；进料时，柱塞后退，泵腔内出现低压，液料受外压作用下经单向阀进入泵腔；进料时，柱塞后退，泵腔内出现低压，液料受外压作用下经单向阀进入泵腔；排料时，柱塞前进，泵体内物料受挤产生高压，吸料单向阀在高压作用下关闭，排料时，柱塞前进，泵体内物料
27、受挤产生高压，吸料单向阀在高压作用下关闭，排料时，柱塞前进，泵体内物料受挤产生高压，吸料单向阀在高压作用下关闭，排料时，柱塞前进，泵体内物料受挤产生高压，吸料单向阀在高压作用下关闭，排料单向阀被顶开，料液从排出单向阀门排出，如在出口管道上配置均质阀组，排料单向阀被顶开，料液从排出单向阀门排出，如在出口管道上配置均质阀组，排料单向阀被顶开，料液从排出单向阀门排出，如在出口管道上配置均质阀组，排料单向阀被顶开，料液从排出单向阀门排出，如在出口管道上配置均质阀组，物料在通过均质阀的密合面时而得到均质。均质阀可以是一组物料在通过均质阀的密合面时而得到均质。均质阀可以是一组物料在通过均质阀的密合面时而得
28、到均质。均质阀可以是一组物料在通过均质阀的密合面时而得到均质。均质阀可以是一组 ( ( ( (即一级即一级即一级即一级) ) ) )，也可，也可，也可，也可以是二组以是二组以是二组以是二组 ( ( ( (二级二级二级二级) ) ) )串联的。均质阀的阀体的结构如图。串联的。均质阀的阀体的结构如图。串联的。均质阀的阀体的结构如图。串联的。均质阀的阀体的结构如图。 图图图图左左左左为为为为柱柱柱柱塞塞塞塞往往往往复复复复泵泵泵泵泵泵泵泵体体体体结结结结构构构构图图图图，柱柱柱柱塞塞塞塞向向向向右右右右运运运运动动动动时时时时，进进进进液液液液阀阀阀阀开开开开启启启启，排排排排液液液液阀阀阀阀关关关
29、关闭闭闭闭；柱塞向左运动时，进液阀关闭，排液阀开启，将物料压出。柱塞向左运动时，进液阀关闭，排液阀开启，将物料压出。柱塞向左运动时，进液阀关闭，排液阀开启，将物料压出。柱塞向左运动时，进液阀关闭，排液阀开启，将物料压出。 图图图图右右右右为为为为均均均均质质质质阀阀阀阀及及及及均均均均质质质质过过过过程程程程。物物物物料料料料通通通通过过过过均均均均质质质质阀阀阀阀平平平平面面面面密密密密合合合合面面面面时时时时被被被被挤挤挤挤出出出出，从从从从均均均均质质质质出出出出料口排出，均质阀杆则通过油压顶住阀芯平面，均质压力大小通过油压调整得到。料口排出，均质阀杆则通过油压顶住阀芯平面，均质压力大小
30、通过油压调整得到。料口排出，均质阀杆则通过油压顶住阀芯平面，均质压力大小通过油压调整得到。料口排出，均质阀杆则通过油压顶住阀芯平面，均质压力大小通过油压调整得到。 3 3 3 3. . . .三柱塞式均质机的生产能力和功率三柱塞式均质机的生产能力和功率三柱塞式均质机的生产能力和功率三柱塞式均质机的生产能力和功率 ( ( ( (1)1)1)1)生产能力生产能力生产能力生产能力 往复泵的理论流量取决于活塞行程和活塞面积，对于三柱塞式往复泵的理论流量取决于活塞行程和活塞面积，对于三柱塞式往复泵的理论流量取决于活塞行程和活塞面积，对于三柱塞式往复泵的理论流量取决于活塞行程和活塞面积，对于三柱塞式均质机
31、，其生产能力可按下式计算均质机，其生产能力可按下式计算均质机，其生产能力可按下式计算均质机，其生产能力可按下式计算: : : : Q Q Q Qv v v v=15Nd=15Nd=15Nd=15Nd2 2 2 2 S n Z S n Z S n Z S n Z （m m m m3 3 3 3/h/h/h/h） Q Q Q Qv v v v：柱：柱：柱：柱塞式往复泵的输送能力塞式往复泵的输送能力塞式往复泵的输送能力塞式往复泵的输送能力 ( ( ( (m m m m3 3 3 3/h)/h)/h)/h) d d d d：柱塞直径柱塞直径柱塞直径柱塞直径 (m)(m)(m)(m) S S S S：柱
32、塞行程柱塞行程柱塞行程柱塞行程 (m)(m)(m)(m) Z Z Z Z：柱塞个数柱塞个数柱塞个数柱塞个数 n n n n：柱塞往复次数柱塞往复次数柱塞往复次数柱塞往复次数 ( ( ( (次次次次/min)/min)/min)/min) ：工作容积的装填系数工作容积的装填系数工作容积的装填系数工作容积的装填系数, , , ,一般为一般为一般为一般为0.80.80.80.80.90.90.90.9。 对对对对一一一一定定定定形形形形式式式式的的的的往往往往复复复复式式式式均均均均质质质质机机机机，理理理理论论论论流流流流量量量量恒恒恒恒定定定定，只只只只决决决决定定定定于于于于活活活活塞塞塞塞的
33、的的的直直直直径径径径d d d d，行行行行程程程程S S S S及频率及频率及频率及频率n n n n，它不随压力而改变，因而没有离心泵那样的性能曲线。它不随压力而改变，因而没有离心泵那样的性能曲线。它不随压力而改变，因而没有离心泵那样的性能曲线。它不随压力而改变，因而没有离心泵那样的性能曲线。 ( ( ( (2)2)2)2)功率计算功率计算功率计算功率计算 均质功率可按下式计算均质功率可按下式计算均质功率可按下式计算均质功率可按下式计算 P P P P = = = =Q Q Q Qv v v vr r r r h/3600 h/3600 h/3600 h/3600 10210210210
34、2 P P P P：所需功率所需功率所需功率所需功率 ( ( ( (kwkwkwkw) h) h) h) h：液体输出总压头液体输出总压头液体输出总压头液体输出总压头(mH(mH(mH(mH2 2 2 2O)O)O)O) r r r r：液体密度液体密度液体密度液体密度 (kg/m(kg/m(kg/m(kg/m3 3 3 3) ) ) ) ：泵的总效率系数泵的总效率系数泵的总效率系数泵的总效率系数 102102102102：功率折算系数：功率折算系数：功率折算系数：功率折算系数 动力往复泵活塞运动规律如图一所示。图中动力往复泵活塞运动规律如图一所示。图中动力往复泵活塞运动规律如图一所示。图中动
35、力往复泵活塞运动规律如图一所示。图中r r r r为曲柄半径，为曲柄半径，为曲柄半径，为曲柄半径，L L L L为连杆长度，为连杆长度，为连杆长度，为连杆长度，x x x x为曲柄转过为曲柄转过为曲柄转过为曲柄转过角时活塞行程，角时活塞行程，角时活塞行程，角时活塞行程，是曲柄旋转角速度。假设连杆长度为无限长，而是曲柄旋转角速度。假设连杆长度为无限长，而是曲柄旋转角速度。假设连杆长度为无限长，而是曲柄旋转角速度。假设连杆长度为无限长，而角为无限小，则连杆的斜角影响可以忽略不计角为无限小，则连杆的斜角影响可以忽略不计角为无限小，则连杆的斜角影响可以忽略不计角为无限小，则连杆的斜角影响可以忽略不计
36、( ( ( (在在在在r/Lr/Lr/Lr/Ll/5l/5l/5l/5时误差不大，则将时误差不大，则将时误差不大，则将时误差不大，则将x x x x距离看作等于距离看作等于距离看作等于距离看作等于CACACACA，即，即，即，即: : : : X=CA=CO-AO=CO- X=CA=CO-AO=CO- X=CA=CO-AO=CO- X=CA=CO-AO=CO-BOcosBOcosBOcosBOcos=r=r=r=r（1-cos1-cos1-cos1-cos） 活塞运动速度为：活塞运动速度为：活塞运动速度为：活塞运动速度为：v=v=v=v=dx/dtdx/dtdx/dtdx/dt= = = =r
37、sinrsinrsinrsind d d d/dt/dt/dt/dt d d d d/dt=/dt=/dt=/dt=，v=rv=rv=rv=rsinsinsinsin 泵的瞬时流量为：泵的瞬时流量为：泵的瞬时流量为：泵的瞬时流量为：q q q qv v v v=Av=A=Av=A=Av=A=Av=A r r r rsinsinsinsin A A A A为为为为活活活活塞塞塞塞的的的的面面面面积积积积，对对对对于于于于以以以以一一一一定定定定转转转转速速速速运运运运动动动动的的的的往往往往复复复复泵泵泵泵，上上上上式式式式中中中中ArArArAr是是是是常常常常数数数数，流流流流量量量量变化是
38、随转角变化是随转角变化是随转角变化是随转角的正弦规律变化，如图二曲线所示。的正弦规律变化，如图二曲线所示。的正弦规律变化，如图二曲线所示。的正弦规律变化，如图二曲线所示。 当当当当=0=0=0=0时时时时，q q q qv v v v=0=0=0=0， 当当当当在在在在到到到到2 2 2 2之之之之间间间间，q q q qv v v v为为为为负负负负值值值值，即即即即图图图图中中中中横横横横坐坐坐坐标标标标下下下下的的的的虚虚虚虚线线线线，实际上泵在此区间活塞处于吸料过程，活塞只能间歇输送液体。实际上泵在此区间活塞处于吸料过程，活塞只能间歇输送液体。实际上泵在此区间活塞处于吸料过程，活塞只能
39、间歇输送液体。实际上泵在此区间活塞处于吸料过程，活塞只能间歇输送液体。 图一图一图一图一 曲柄连杆示意图曲柄连杆示意图曲柄连杆示意图曲柄连杆示意图 图二图二图二图二 单作用往复泵流量曲线单作用往复泵流量曲线单作用往复泵流量曲线单作用往复泵流量曲线 4.4.4.4.三柱塞式均质机流量曲线三柱塞式均质机流量曲线三柱塞式均质机流量曲线三柱塞式均质机流量曲线 乳品、果汁生产中的三柱塞式均质机属于动力式往复泵，通过曲柄连杆机乳品、果汁生产中的三柱塞式均质机属于动力式往复泵，通过曲柄连杆机乳品、果汁生产中的三柱塞式均质机属于动力式往复泵，通过曲柄连杆机乳品、果汁生产中的三柱塞式均质机属于动力式往复泵，通过
40、曲柄连杆机构传动，活塞运行速度不均匀，其流量在整个行程中是变化的。构传动，活塞运行速度不均匀，其流量在整个行程中是变化的。构传动，活塞运行速度不均匀，其流量在整个行程中是变化的。构传动，活塞运行速度不均匀，其流量在整个行程中是变化的。 三三三三缸缸缸缸流流流流量量量量曲曲曲曲线线线线如如如如图图图图二二二二所所所所示示示示。这这这这种种种种泵泵泵泵实实实实质质质质上上上上为为为为三三三三台台台台单单单单动动动动泵泵泵泵并并并并联联联联而而而而成成成成，其其其其曲曲曲曲柄柄柄柄互成互成互成互成1201201201200 0 0 0，它既可以连续输液体，流量较为均匀。工厂使用的即为此种均质机。，它
41、既可以连续输液体，流量较为均匀。工厂使用的即为此种均质机。，它既可以连续输液体，流量较为均匀。工厂使用的即为此种均质机。，它既可以连续输液体，流量较为均匀。工厂使用的即为此种均质机。 双双双双缸缸缸缸单单单单作作作作用用用用泵泵泵泵，即即即即具具具具有有有有大大大大小小小小相相相相等等等等的的的的两两两两个个个个活活活活塞塞塞塞，由由由由相相相相差差差差1801801801800 0 0 0的的的的曲曲曲曲柄柄柄柄带带带带动动动动的的的的往往往往复复复复泵，其流量曲线如图一所示，可连续输运液体，仍然不均匀。泵，其流量曲线如图一所示，可连续输运液体，仍然不均匀。泵，其流量曲线如图一所示，可连续输
42、运液体，仍然不均匀。泵，其流量曲线如图一所示，可连续输运液体，仍然不均匀。 图一图一图一图一 双作用往复泵流量曲线双作用往复泵流量曲线双作用往复泵流量曲线双作用往复泵流量曲线 图二图二图二图二 三缸单作用泵流量曲线三缸单作用泵流量曲线三缸单作用泵流量曲线三缸单作用泵流量曲线5.5.5.5.改进措施改进措施改进措施改进措施在在在在进进进进出出出出料料料料管管管管各各各各加加加加一一一一个个个个空空空空气气气气室室室室，利利利利用用用用气气气气体体体体的的的的压压压压缩缩缩缩与与与与膨膨膨膨胀胀胀胀来来来来贮贮贮贮存存存存或或或或放放放放出出出出部分液体，以达到减小管路中流量不均匀的目的。部分液体
43、，以达到减小管路中流量不均匀的目的。部分液体，以达到减小管路中流量不均匀的目的。部分液体，以达到减小管路中流量不均匀的目的。 6.6.6.6.常见故障常见故障常见故障常见故障 均均均均质质质质机机机机常常常常见见见见故故故故障障障障可可可可以以以以分分分分为为为为工工工工艺艺艺艺和和和和技技技技术术术术装装装装备备备备故故故故障障障障。技技技技术术术术装装装装备备备备故故故故障障障障，即即即即电电电电机机机机、传传传传动动动动部部部部分分分分、曲曲曲曲轴轴轴轴连连连连杆杆杆杆、滑滑滑滑块块块块等等等等方方方方面面面面的的的的故故故故障障障障，可可可可通通通通过过过过技技技技术术术术装装装装备备
44、备备的的的的定定定定期期期期保保保保养养养养，维维维维修修修修来来来来解解解解决决决决。单单单单位位位位体体体体积积积积料料料料液液液液所所所所消消消消耗耗耗耗的的的的功功功功率率率率高高高高、构构构构件件件件易易易易磨磨磨磨损损损损、对对对对液液液液体体体体粘粘粘粘度度度度浓浓浓浓度度度度要要要要求求求求高高高高，均均均均质质质质易磨损。易磨损。易磨损。易磨损。工艺方面的故障可发生在以下几个方面工艺方面的故障可发生在以下几个方面工艺方面的故障可发生在以下几个方面工艺方面的故障可发生在以下几个方面: : : : (1)(1)(1)(1)流量不足，达不到工艺要求流量不足，达不到工艺要求流量不足，
45、达不到工艺要求流量不足，达不到工艺要求 故障发生率高，也是均质机最重要的指标故障发生率高，也是均质机最重要的指标故障发生率高，也是均质机最重要的指标故障发生率高，也是均质机最重要的指标之一。由于材质、加工质量等方面的因素，处于料液高速冲刷处的阀门，特别是之一。由于材质、加工质量等方面的因素，处于料液高速冲刷处的阀门，特别是之一。由于材质、加工质量等方面的因素，处于料液高速冲刷处的阀门，特别是之一。由于材质、加工质量等方面的因素，处于料液高速冲刷处的阀门，特别是均质阀的密合面产生明显的沟槽，柱塞则由于长时间工作而严重磨损，使料液的均质阀的密合面产生明显的沟槽，柱塞则由于长时间工作而严重磨损，使料
46、液的均质阀的密合面产生明显的沟槽，柱塞则由于长时间工作而严重磨损，使料液的均质阀的密合面产生明显的沟槽，柱塞则由于长时间工作而严重磨损，使料液的流经通道加大，大量料液回流到低压泵腔，使均质或升压的能力大大降低。此时，流经通道加大，大量料液回流到低压泵腔，使均质或升压的能力大大降低。此时，流经通道加大，大量料液回流到低压泵腔，使均质或升压的能力大大降低。此时，流经通道加大，大量料液回流到低压泵腔，使均质或升压的能力大大降低。此时，必须对磨损部分进行修复或更换，某些产品，如含糖量必须对磨损部分进行修复或更换，某些产品，如含糖量必须对磨损部分进行修复或更换，某些产品，如含糖量必须对磨损部分进行修复或
47、更换，某些产品，如含糖量10%10%10%10%以上的物料，必须重以上的物料，必须重以上的物料，必须重以上的物料，必须重新对均质阀等部分进行选材加工。安全阀或均质阀新对均质阀等部分进行选材加工。安全阀或均质阀新对均质阀等部分进行选材加工。安全阀或均质阀新对均质阀等部分进行选材加工。安全阀或均质阀 ( ( ( (代安全阀时代安全阀时代安全阀时代安全阀时) ) ) )的调整不当，的调整不当，的调整不当，的调整不当，弹簧压力不够也可导致上述故障的发生。只需对技术装备进行适当的调整就可恢弹簧压力不够也可导致上述故障的发生。只需对技术装备进行适当的调整就可恢弹簧压力不够也可导致上述故障的发生。只需对技术
48、装备进行适当的调整就可恢弹簧压力不够也可导致上述故障的发生。只需对技术装备进行适当的调整就可恢复技术装备的生产特性。复技术装备的生产特性。复技术装备的生产特性。复技术装备的生产特性。 (2)(2)(2)(2)压压压压力力力力表表表表指指指指针针针针跳跳跳跳动动动动严严严严重重重重 由由由由于于于于泵泵泵泵腔腔腔腔内内内内有有有有空空空空气气气气残残残残留留留留，空空空空气气气气压压压压缩缩缩缩、膨膨膨膨胀胀胀胀使使使使压压压压力力力力表表表表指指指指针针针针严严严严重重重重跳跳跳跳动动动动。少少少少量量量量的的的的空空空空气气气气可可可可以以以以在在在在料料料料液液液液的的的的流流流流动动动动
49、时时时时被被被被夹夹夹夹带带带带出出出出去去去去；泵泵泵泵体体体体密密密密封封封封件件件件渗渗渗渗漏漏漏漏，也也也也会会会会使使使使泵泵泵泵腔腔腔腔内内内内的的的的料料料料液液液液中中中中混混混混有有有有大大大大量量量量空空空空气气气气, , , ,同同同同时时时时, , , ,通通通通过过过过充充充充液液液液传传传传递递递递压压压压力力力力的的的的压压压压力力力力表表表表由由由由于于于于充充充充液液液液量不够或渗漏，也会使压力表指针严重跳动。量不够或渗漏，也会使压力表指针严重跳动。量不够或渗漏，也会使压力表指针严重跳动。量不够或渗漏，也会使压力表指针严重跳动。 (3)(3)(3)(3)密密密
50、密封封封封圈圈圈圈损损损损坏坏坏坏 处处处处于于于于高高高高温温温温和和和和压压压压力力力力周周周周期期期期性性性性变变变变化化化化条条条条件件件件下下下下的的的的柱柱柱柱塞塞塞塞密密密密封封封封圈圈圈圈经经经经常常常常会会会会发发发发生生生生损损损损坏坏坏坏，出出出出现现现现这这这这类类类类问问问问题题题题时时时时，首首首首先先先先必必必必须须须须确确确确保保保保柱柱柱柱塞塞塞塞冷冷冷冷却却却却水水水水的的的的连连连连续续续续供供供供应应应应，还还还还要要要要随随随随时时时时修修修修复复复复、更更更更换换换换柱柱柱柱塞塞塞塞密密密密封封封封圈圈圈圈。同同同同时时时时，柱柱柱柱塞塞塞塞与与与与
51、曲曲曲曲轴轴轴轴箱箱箱箱之之之之间间间间的的的的密密密密封封封封垫垫垫垫损损损损坏坏坏坏时时时时，则则则则由由由由于于于于冷冷冷冷却却却却水水水水的的的的进进进进人而导致润滑不良，严重时还使曲轴连杆滑块发生损坏。人而导致润滑不良，严重时还使曲轴连杆滑块发生损坏。人而导致润滑不良，严重时还使曲轴连杆滑块发生损坏。人而导致润滑不良，严重时还使曲轴连杆滑块发生损坏。 （二）高剪切均质机二）高剪切均质机二）高剪切均质机二）高剪切均质机 特点特点特点特点 高高高高剪剪剪剪切切切切均均均均质质质质机机机机，转转转转子子子子叶叶叶叶片片片片高高高高速速速速回回回回转转转转，在在在在叶叶叶叶片片片片作作作作用
52、用用用下下下下流流流流入入入入的的的的液液液液体体体体通通通通过过过过窄窄窄窄小小小小的的的的缝缝缝缝隙隙隙隙，在在在在很很很很高高高高的的的的剪剪剪剪切切切切力力力力作作作作用用用用下下下下破破破破碎碎碎碎、分分分分散散散散、混混混混合合合合。高高高高剪剪剪剪切切切切均均均均质质质质机机机机结结结结构构构构如如如如图图图图所所所所示示示示，与与与与胶胶胶胶体体体体磨磨磨磨类类类类似似似似，也也也也是是是是由由由由定定定定、转转转转子子子子组组组组成成成成，所所所所不不不不同同同同的的的的是是是是高高高高剪剪剪剪切切切切均均均均质质质质机机机机的的的的定定定定、转转转转子子子子是是是是由由由由
53、一至数道齿圈组合而成。一至数道齿圈组合而成。一至数道齿圈组合而成。一至数道齿圈组合而成。 1.1.1.1.作用原理作用原理作用原理作用原理 旋转的转子使液体受很大离心力作用，高的速度变化率，液料旋转的转子使液体受很大离心力作用，高的速度变化率，液料旋转的转子使液体受很大离心力作用，高的速度变化率，液料旋转的转子使液体受很大离心力作用，高的速度变化率，液料受到急剧变化的压缩、拉伸和剪切复合作用，进而物料得到均质和分散。受到急剧变化的压缩、拉伸和剪切复合作用，进而物料得到均质和分散。受到急剧变化的压缩、拉伸和剪切复合作用，进而物料得到均质和分散。受到急剧变化的压缩、拉伸和剪切复合作用，进而物料得到
54、均质和分散。（转子转速高达（转子转速高达（转子转速高达（转子转速高达15000rpm15000rpm15000rpm15000rpm，剪切频率超过了声波的频率）剪切频率超过了声波的频率）剪切频率超过了声波的频率）剪切频率超过了声波的频率） 2.2.2.2.高剪切均质特点高剪切均质特点高剪切均质特点高剪切均质特点 分散效果好，能耗低，分散效果好，能耗低，分散效果好，能耗低，分散效果好，能耗低，与高能量分散速率与高能量分散速率与高能量分散速率与高能量分散速率 具有密切关系，一般可具有密切关系，一般可具有密切关系，一般可具有密切关系，一般可高达高达高达高达5 5 5 51000W/kg1000W/k
55、g1000W/kg1000W/kg，而其他技术装备仅为而其他技术装备仅为而其他技术装备仅为而其他技术装备仅为0.10.10.10.110W/kg10W/kg10W/kg10W/kg，分散粒径分散粒径分散粒径分散粒径X X X X和和和和 有如下关系有如下关系有如下关系有如下关系: : : : X=CX=CX=CX=C D D D D （mmmm） C C C C、D D D D都是实验常数，都是实验常数，都是实验常数，都是实验常数，D D D D取决于定转子的几何取决于定转子的几何取决于定转子的几何取决于定转子的几何形状，一般为形状，一般为形状，一般为形状，一般为0.550.550.550.5
56、50.75 0.75 0.75 0.75 用关系式表达：用关系式表达：用关系式表达：用关系式表达： = = = =AnAnAnAnB B B B A A A A，B B B B均为常数均为常数均为常数均为常数, , , ,由以上两式即可求出不同转速下的分散粒径。由以上两式即可求出不同转速下的分散粒径。由以上两式即可求出不同转速下的分散粒径。由以上两式即可求出不同转速下的分散粒径。 分类分类分类分类 工业中使用的高剪切均质机可分为轴流式和径流式。工业中使用的高剪切均质机可分为轴流式和径流式。工业中使用的高剪切均质机可分为轴流式和径流式。工业中使用的高剪切均质机可分为轴流式和径流式。 1.1.1.
57、1.轴流式高剪切均质机轴流式高剪切均质机轴流式高剪切均质机轴流式高剪切均质机 轴轴轴轴流流流流式式式式剪剪剪剪切切切切均均均均质质质质机机机机的的的的流流流流型型型型如如如如图图图图一一一一所所所所示示示示。转转转转子子子子由由由由类类类类似似似似蜗蜗蜗蜗轮轮轮轮的的的的结结结结构构构构组组组组成成成成，定定定定子子子子则则则则沿沿沿沿轴轴轴轴向向向向开开开开有有有有大大大大小小小小不不不不同同同同的的的的孔孔孔孔。转转转转子子子子的的的的高高高高速速速速旋旋旋旋转转转转，均均均均质质质质头头头头上上上上下下下下部部部部位位位位形形形形成成成成压压压压力力力力差差差差，流流流流体体体体从从从从
58、底底底底部部部部或或或或顶顶顶顶部部部部被被被被不不不不断断断断地地地地吸吸吸吸入入入入，经经经经过过过过定定定定子子子子、转转转转子子子子之之之之间间间间的的的的间间间间隙隙隙隙流流流流至至至至定定定定子子子子流流流流道道道道，并并并并以以以以极极极极大大大大的的的的动动动动能能能能冲冲冲冲向向向向上上上上部部部部折折折折流流流流板板板板或或或或容容容容器器器器底底底底，流流流流体体体体被被被被折折折折回回回回，返返返返回回回回均均均均质质质质头头头头，由由由由于于于于料料料料液液液液不不不不断断断断受受受受到到到到反反反反复复复复的的的的强强强强制制制制循循循循环环环环，同同同同时时时时在
59、在在在均均均均质质质质头头头头内内内内部部部部受受受受到到到到高高高高速速速速旋旋旋旋转转转转的的的的转转转转子子子子与与与与定定定定子子子子间间间间的的的的强强强强烈烈烈烈剪剪剪剪切切切切作用，使料液在极短时间内达到微粒化和均匀化。作用，使料液在极短时间内达到微粒化和均匀化。作用，使料液在极短时间内达到微粒化和均匀化。作用，使料液在极短时间内达到微粒化和均匀化。 轴流式高剪切均质机转子的典型结构如图二所示，轴流式高剪切均质机转子的典型结构如图二所示，轴流式高剪切均质机转子的典型结构如图二所示，轴流式高剪切均质机转子的典型结构如图二所示，a a a a型用于低粘度；型用于低粘度；型用于低粘度；
60、型用于低粘度；b b b b型用于型用于型用于型用于高粘度。高粘度。高粘度。高粘度。 图一图一图一图一 轴流式高剪切均质机流型图轴流式高剪切均质机流型图轴流式高剪切均质机流型图轴流式高剪切均质机流型图图二图二图二图二 轴流式转子示意图轴流式转子示意图轴流式转子示意图轴流式转子示意图(a)-(a)-(a)-(a)-为低粘度用为低粘度用为低粘度用为低粘度用 (b)-(b)-(b)-(b)-为高粘度用为高粘度用为高粘度用为高粘度用图一图一图一图一 径流式高剪切均质机的流型图径流式高剪切均质机的流型图径流式高剪切均质机的流型图径流式高剪切均质机的流型图 图二图二图二图二 ULTRA-TURRAXULT
61、RA-TURRAXULTRA-TURRAXULTRA-TURRAX型高型高型高型高 剪切剪切剪切剪切 均质机转子示意图均质机转子示意图均质机转子示意图均质机转子示意图 2.2.2.2.径流式高剪切均质机径流式高剪切均质机径流式高剪切均质机径流式高剪切均质机 径流式高剪切均质机的流型如图一所示径流式高剪切均质机的流型如图一所示径流式高剪切均质机的流型如图一所示径流式高剪切均质机的流型如图一所示, , , ,定转子开孔可根据物料的性质而定，定转子开孔可根据物料的性质而定，定转子开孔可根据物料的性质而定，定转子开孔可根据物料的性质而定，长孔适合于中等固体颗粒的迅速粉碎及中等粘度的液体的混合；小圆孔适
62、合于低长孔适合于中等固体颗粒的迅速粉碎及中等粘度的液体的混合；小圆孔适合于低长孔适合于中等固体颗粒的迅速粉碎及中等粘度的液体的混合；小圆孔适合于低长孔适合于中等固体颗粒的迅速粉碎及中等粘度的液体的混合；小圆孔适合于低粘度液体，其剪切速率最大；粘度液体，其剪切速率最大；粘度液体，其剪切速率最大；粘度液体，其剪切速率最大；大圆孔适用于一般的混合和大颗粒破碎，可处理较大圆孔适用于一般的混合和大颗粒破碎，可处理较大圆孔适用于一般的混合和大颗粒破碎，可处理较大圆孔适用于一般的混合和大颗粒破碎，可处理较高粘度的物料。高粘度的物料。高粘度的物料。高粘度的物料。转子还可有各种变形，如三叶桨式，实验证明，径流式
63、的效果优转子还可有各种变形，如三叶桨式，实验证明，径流式的效果优转子还可有各种变形，如三叶桨式，实验证明，径流式的效果优转子还可有各种变形，如三叶桨式，实验证明，径流式的效果优于轴流式。于轴流式。于轴流式。于轴流式。 影响因素影响因素影响因素影响因素 目目目目前前前前对对对对于于于于高高高高剪剪剪剪切切切切均均均均质质质质机机机机的的的的设设设设计计计计还还还还没没没没有有有有成成成成熟熟熟熟的的的的理理理理论论论论公公公公式式式式可可可可供供供供参参参参考考考考，仍仍仍仍是是是是以以以以经经经经验验验验为主，主要考虑以下三方面的因素。为主，主要考虑以下三方面的因素。为主，主要考虑以下三方面的
64、因素。为主，主要考虑以下三方面的因素。 1 1 1 1. . . .几何要素；几何要素；几何要素；几何要素； 2.2.2.2.性能参数；性能参数；性能参数；性能参数； 3 3 3 3. . . .流体动力学参数；流体动力学参数；流体动力学参数；流体动力学参数； 均质机理比较均质机理比较均质机理比较均质机理比较 1 1 1 1. . . .宏宏宏宏观观观观均均均均质质质质机机机机理理理理比比比比较较较较 均均均均质质质质机机机机宏宏宏宏观观观观上上上上主主主主要要要要是是是是通通通通过过过过技技技技术术术术装装装装备备备备作作作作用用用用或或或或流流流流体体体体力力力力学学学学效效效效应应应应产
65、产产产生生生生高高高高压压压压、冲冲冲冲击击击击、空空空空穴穴穴穴等等等等，使使使使料料料料液液液液在在在在高高高高压压压压下下下下挤挤挤挤，在在在在强强强强冲冲冲冲击击击击下下下下发发发发生生生生剪剪剪剪切切切切，在在在在失失失失压压压压下膨胀，在剪切、撞击和空穴三重作用下达到均质目的。下膨胀，在剪切、撞击和空穴三重作用下达到均质目的。下膨胀，在剪切、撞击和空穴三重作用下达到均质目的。下膨胀，在剪切、撞击和空穴三重作用下达到均质目的。 ( ( ( (1)1)1)1)剪剪剪剪切切切切作作作作用用用用 高高高高压压压压均均均均质质质质机机机机是是是是使使使使料料料料液液液液在在在在高高高高压压压
66、压作作作作用用用用下下下下通通通通过过过过非非非非常常常常狭狭狭狭窄窄窄窄的的的的间间间间隙隙隙隙达达达达到到到到均均均均质质质质的的的的目目目目的的的的，其其其其均均均均质质质质阀阀阀阀缝缝缝缝隙隙隙隙一一一一般般般般不不不不超超超超过过过过 l l l l mmmmmmmm，料料料料液液液液在在在在高高高高压压压压下下下下流流流流过过过过缝缝缝缝隙隙隙隙时时时时，流流流流速速速速加加加加快快快快高高高高达达达达150150150150200m/s200m/s200m/s200m/s，液液液液滴滴滴滴 ( ( ( (以以以以液液液液滴滴滴滴的的的的均均均均质质质质为为为为例例例例) ) )
67、)先先先先是是是是被被被被延延延延伸伸伸伸，又又又又因因因因为为为为通通通通过过过过阀阀阀阀时时时时的的的的涡涡涡涡动动动动作作作作用用用用，使使使使延延延延伸伸伸伸部部部部分分分分剪剪剪剪切切切切破破破破碎碎碎碎。在在在在高高高高剪剪剪剪切切切切均均均均质质质质机机机机中中中中，剪剪剪剪切切切切作作作作用用用用主主主主要要要要通通通通过过过过液液液液滴滴滴滴在在在在高高高高速速速速旋旋旋旋转转转转的的的的转转转转子子子子和和和和定定定定子子子子间间间间的的的的间间间间隙隙隙隙内内内内被被被被剪剪剪剪切切切切及及及及转转转转子子子子、定定定定子子子子上上上上小小小小孔孔孔孔射射射射流流流流的的
68、的的综综综综合合合合效效效效应应应应来来来来实实实实现。现。现。现。它是高剪切均质机的主要特点。它是高剪切均质机的主要特点。它是高剪切均质机的主要特点。它是高剪切均质机的主要特点。( ( ( (2)2)2)2)撞撞撞撞击击击击作作作作用用用用 在在在在高高高高压压压压均均均均质质质质机机机机均均均均质质质质阀阀阀阀缝缝缝缝隙隙隙隙高高高高速速速速冲冲冲冲出出出出的的的的液液液液流流流流出出出出口口口口处处处处设设设设置置置置挡挡挡挡圈圈圈圈，因因因因而而而而产产产产生生生生高高高高速速速速撞撞撞撞击击击击作作作作用用用用。高高高高剪剪剪剪切切切切均均均均质质质质机机机机中中中中，高高高高速速速
69、速旋旋旋旋转转转转的的的的液液液液滴滴滴滴受受受受惯惯惯惯性性性性离离离离心心心心力力力力的的的的作作作作用用用用，但但但但只只只只有有有有在在在在高高高高速速速速旋旋旋旋转转转转的的的的转转转转子子子子上上上上的的的的小小小小孔孔孔孔与与与与定定定定子子子子小小小小孔孔孔孔对对对对正正正正的的的的瞬瞬瞬瞬时时时时，液液液液体体体体才才才才有有有有可可可可能能能能排排排排出出出出，高高高高速旋转具有极大的冲击力。速旋转具有极大的冲击力。速旋转具有极大的冲击力。速旋转具有极大的冲击力。( ( ( (3)3)3)3)空穴作用空穴作用空穴作用空穴作用 高压均质机的液流在出口处静压很高，通过狭缝时，静
70、压能转化高压均质机的液流在出口处静压很高，通过狭缝时，静压能转化高压均质机的液流在出口处静压很高，通过狭缝时，静压能转化高压均质机的液流在出口处静压很高，通过狭缝时，静压能转化为动能，压力立即下降，在其缝隙内瞬时引起空穴现象，离开缝隙后压力回升又为动能，压力立即下降，在其缝隙内瞬时引起空穴现象，离开缝隙后压力回升又为动能，压力立即下降，在其缝隙内瞬时引起空穴现象，离开缝隙后压力回升又为动能，压力立即下降，在其缝隙内瞬时引起空穴现象，离开缝隙后压力回升又使空穴消失，因而使液滴破碎。高剪切均质机中，离心力的作用使未进入环隙时使空穴消失，因而使液滴破碎。高剪切均质机中，离心力的作用使未进入环隙时使空
71、穴消失，因而使液滴破碎。高剪切均质机中，离心力的作用使未进入环隙时使空穴消失，因而使液滴破碎。高剪切均质机中，离心力的作用使未进入环隙时的液体具有一定压力，而进入环隙后成为高速旋转液流，液体离开定子小孔后压的液体具有一定压力，而进入环隙后成为高速旋转液流，液体离开定子小孔后压的液体具有一定压力，而进入环隙后成为高速旋转液流，液体离开定子小孔后压的液体具有一定压力，而进入环隙后成为高速旋转液流，液体离开定子小孔后压力又回升，所以也有一定空穴效应。但较之高压均质机压力变化小，空穴作用弱。力又回升，所以也有一定空穴效应。但较之高压均质机压力变化小，空穴作用弱。力又回升，所以也有一定空穴效应。但较之高
72、压均质机压力变化小，空穴作用弱。力又回升，所以也有一定空穴效应。但较之高压均质机压力变化小，空穴作用弱。 2.2.2.2.微观均质机理比较微观均质机理比较微观均质机理比较微观均质机理比较 在微观上，在微观上，在微观上，在微观上，液滴要破裂，必须向液滴表面提供能量。在此能量作用下，液滴液滴要破裂，必须向液滴表面提供能量。在此能量作用下，液滴液滴要破裂，必须向液滴表面提供能量。在此能量作用下，液滴液滴要破裂，必须向液滴表面提供能量。在此能量作用下，液滴先发生变形，当变形力超过使液滴具有维持原状趋向的界面张力时，液滴就会破先发生变形，当变形力超过使液滴具有维持原状趋向的界面张力时，液滴就会破先发生变
73、形，当变形力超过使液滴具有维持原状趋向的界面张力时，液滴就会破先发生变形，当变形力超过使液滴具有维持原状趋向的界面张力时，液滴就会破裂。高压均质机提供给液滴破裂的能量来自于料液在阀隙进口处具有的高静压能；裂。高压均质机提供给液滴破裂的能量来自于料液在阀隙进口处具有的高静压能；裂。高压均质机提供给液滴破裂的能量来自于料液在阀隙进口处具有的高静压能；裂。高压均质机提供给液滴破裂的能量来自于料液在阀隙进口处具有的高静压能；而高速旋转时液滴流动状况相当复杂，主要受控于作用在液滴表面不断变化的流而高速旋转时液滴流动状况相当复杂，主要受控于作用在液滴表面不断变化的流而高速旋转时液滴流动状况相当复杂，主要受
74、控于作用在液滴表面不断变化的流而高速旋转时液滴流动状况相当复杂，主要受控于作用在液滴表面不断变化的流动速度和由此产生的脉动压力，从而使液滴破裂。动速度和由此产生的脉动压力，从而使液滴破裂。动速度和由此产生的脉动压力，从而使液滴破裂。动速度和由此产生的脉动压力，从而使液滴破裂。 均质效果的测定均质效果的测定均质效果的测定均质效果的测定 均均均均质质质质目目目目的的的的是是是是破破破破碎碎碎碎颗颗颗颗粒粒粒粒或或或或脂脂脂脂肪肪肪肪球球球球。使使使使其其其其以以以以微微微微小小小小状状状状态态态态分分分分布布布布于于于于液液液液体体体体中中中中。以以以以免免免免产产产产生生生生分分分分层。层。层。
75、层。生产中均质效果的测定是通过测定均质指数来检查均质效果。生产中均质效果的测定是通过测定均质指数来检查均质效果。生产中均质效果的测定是通过测定均质指数来检查均质效果。生产中均质效果的测定是通过测定均质指数来检查均质效果。 ( ( ( (三三三三) ) ) )其它均质机其它均质机其它均质机其它均质机 1.1.1.1.胶体磨胶体磨胶体磨胶体磨 胶胶胶胶体体体体磨磨磨磨与与与与剪剪剪剪切切切切均均均均质质质质机机机机都都都都是是是是以以以以高高高高剪剪剪剪切切切切力力力力为为为为主主主主，进进进进行行行行乳乳乳乳化化化化分分分分散散散散的的的的乳乳乳乳化化化化器器器器，在在在在果果果果汁加工中使用较
76、为广泛。汁加工中使用较为广泛。汁加工中使用较为广泛。汁加工中使用较为广泛。 ( ( ( () ) ) )原理与结构原理与结构原理与结构原理与结构 胶胶胶胶体体体体磨磨磨磨如如如如图图图图所所所所示示示示。定定定定、转转转转子子子子为为为为同同同同轴轴轴轴构构构构件件件件，内内内内层层层层转转转转子子子子绕绕绕绕外外外外层层层层定定定定子子子子做做做做相相相相对对对对高高高高速速速速旋旋旋旋转转转转运运运运动动动动，物物物物料料料料在在在在自自自自重重重重力力力力和和和和螺螺螺螺旋旋旋旋斜斜斜斜齿齿齿齿的的的的抽抽抽抽吸吸吸吸作作作作用用用用下下下下被被被被吸吸吸吸入入入入分分分分散散散散和和和
77、和研研研研磨磨磨磨区区区区域域域域，在在在在转转转转子子子子的旋转作用下加速，由此产生的强剪切力而使物料分散、均质和研磨。的旋转作用下加速，由此产生的强剪切力而使物料分散、均质和研磨。的旋转作用下加速，由此产生的强剪切力而使物料分散、均质和研磨。的旋转作用下加速，由此产生的强剪切力而使物料分散、均质和研磨。 胶胶胶胶体体体体磨磨磨磨按按按按照照照照传传传传动动动动轴轴轴轴的的的的空空空空间间间间安安安安装装装装位位位位置置置置可可可可分分分分为为为为立立立立式式式式与与与与卧卧卧卧式式式式两两两两种种种种。定定定定、转转转转子子子子是是是是其其其其主主主主要要要要部部部部件件件件，转转转转子子
78、子子转转转转速速速速一一一一般般般般在在在在100010001000100010000rpm10000rpm10000rpm10000rpm，最最最最高高高高可可可可达达达达20000rpm20000rpm20000rpm20000rpm。定定定定转转转转子子子子的的的的工工工工作作作作表表表表面面面面可可可可以以以以是是是是光光光光滑滑滑滑的的的的，也也也也可可可可以以以以是是是是齿齿齿齿面面面面( ( ( (直直直直齿齿齿齿、斜斜斜斜齿齿齿齿、菱菱菱菱形形形形齿齿齿齿），当当当当定定定定子子子子齿齿齿齿形形形形倾倾倾倾角角角角为为为为909090900 0 0 0、转子齿形倾角在、转子齿形
79、倾角在、转子齿形倾角在、转子齿形倾角在454545450 0 0 0757575750 0 0 0时，分散效率最高，功耗最低。时，分散效率最高，功耗最低。时，分散效率最高，功耗最低。时，分散效率最高，功耗最低。型号型号型号型号材质材质材质材质粒度粒度粒度粒度（umumumum）生产率（生产率（生产率（生产率（L/hL/hL/hL/h）动力动力动力动力（kwkwkwkw）定转子直径定转子直径定转子直径定转子直径（mmmmmmmm）S S S SSUS304SUS304SUS304SUS3041 1 1 15 5 5 53030303010001000100010002.22.22.22.2959
80、59595L L L LSUS304SUS304SUS304SUS3041 1 1 15 5 5 510010010010072072072072015151515178178178178SLSLSLSLSUS304SUS304SUS304SUS3041 1 1 15 5 5 550505050200020002000200022222222254254254254 (2)(2)(2)(2)应用应用应用应用 胶胶胶胶体体体体磨磨磨磨可可可可用用用用于于于于冰冰冰冰淇淇淇淇淋淋淋淋、豆豆豆豆奶奶奶奶、炼炼炼炼乳乳乳乳的的的的生生生生产产产产。安安安安装装装装简简简简单单单单，根根根根据据据据物物
81、物物料料料料粘粘粘粘度度度度大大大大小小小小，可选用泵、压缩空气、高位槽或其他技术装备供料。可选用泵、压缩空气、高位槽或其他技术装备供料。可选用泵、压缩空气、高位槽或其他技术装备供料。可选用泵、压缩空气、高位槽或其他技术装备供料。 胶胶胶胶体体体体磨磨磨磨用用用用于于于于炼炼炼炼乳乳乳乳生生生生产产产产，目目目目的的的的是是是是粉粉粉粉碎碎碎碎炼炼炼炼乳乳乳乳中中中中的的的的脂脂脂脂肪肪肪肪球球球球，防防防防止止止止炼炼炼炼乳乳乳乳在在在在贮贮贮贮藏藏藏藏期期期期易易易易于于于于上上上上浮浮浮浮成成成成 “ “脂脂脂脂肪肪肪肪游游游游离离离离” ”。与与与与均均均均质质质质机机机机相相相相比比
82、比比，胶胶胶胶体体体体磨磨磨磨可可可可把把把把炼炼炼炼乳乳乳乳中中中中的的的的脂脂脂脂肪肪肪肪球球球球粉粉粉粉碎碎碎碎得得得得更更更更小小小小，一般不大于一般不大于一般不大于一般不大于2 2 2 2m m m m，对防止对防止对防止对防止 “ “脂肪游离脂肪游离脂肪游离脂肪游离” ”有显著效果。有显著效果。有显著效果。有显著效果。 （3 3 3 3）特点）特点）特点）特点 可可可可以以以以在在在在极极极极短短短短的的的的时时时时间间间间内内内内实实实实现现现现对对对对悬悬悬悬浮浮浮浮液液液液中中中中的的的的固固固固形形形形物物物物进进进进行行行行超超超超微微微微粉粉粉粉碎碎碎碎，同同同同时时时
83、时兼兼兼兼有有有有混混混混合合合合、搅拌、分散和乳化作用，成品粒径可达搅拌、分散和乳化作用，成品粒径可达搅拌、分散和乳化作用，成品粒径可达搅拌、分散和乳化作用，成品粒径可达1 1 1 1微米微米微米微米 易控制成品粒径易控制成品粒径易控制成品粒径易控制成品粒径 结构简单，操作方便，占地面积小，但加工精度较高。结构简单，操作方便，占地面积小，但加工精度较高。结构简单，操作方便，占地面积小，但加工精度较高。结构简单，操作方便，占地面积小，但加工精度较高。 (1)(1)(1)(1)超声波均质机的工作原理超声波均质机的工作原理超声波均质机的工作原理超声波均质机的工作原理 振振振振动动动动频频频频率率率
84、率在在在在20kHz20kHz20kHz20kHz以以以以上上上上的的的的声声声声波波波波叫叫叫叫超超超超声声声声波波波波。如如如如果果果果把把把把频频频频率率率率为为为为2020202030kHz30kHz30kHz30kHz的的的的超超超超声声声声波波波波作作作作用用用用于于于于料料料料液液液液，它它它它会会会会对对对对料料料料液液液液产产产产生生生生压压压压缩缩缩缩和和和和膨膨膨膨胀胀胀胀作作作作用用用用。当当当当处处处处于于于于膨膨膨膨胀胀胀胀的的的的半半半半个个个个周周周周期期期期时时时时，料料料料液液液液受受受受到到到到拉拉拉拉力力力力，料料料料液液液液中中中中的的的的气气气气泡泡
85、泡泡便便便便会会会会膨膨膨膨胀胀胀胀，而而而而在在在在受受受受到到到到压压压压缩缩缩缩的的的的半半半半个个个个周周周周期期期期中中中中，料料料料液液液液中中中中的的的的气气气气泡泡泡泡受受受受到到到到压压压压缩缩缩缩。当当当当压压压压力力力力变变变变化化化化幅幅幅幅度度度度很很很很大大大大时时时时，被被被被压压压压缩缩缩缩的的的的气气气气泡泡泡泡便便便便迅迅迅迅速速速速崩崩崩崩溃溃溃溃，料料料料液液液液中中中中则则则则出出出出现现现现大大大大量量量量的的的的真真真真空空空空“ “空空空空穴穴穴穴” ”现现现现象象象象，空空空空穴穴穴穴又又又又随随随随着着着着瞬瞬瞬瞬间间间间外外外外压压压压不不
86、不不平平平平衡衡衡衡消消消消失失失失，液液液液体体体体颗颗颗颗粒粒粒粒在在在在交交交交替替替替变变变变化化化化中中中中破粹。破粹。破粹。破粹。 2.2.2.2.超声波均质机超声波均质机超声波均质机超声波均质机 (2)(2)(2)(2)超声波均质机的基本结构超声波均质机的基本结构超声波均质机的基本结构超声波均质机的基本结构 超声波均质机按超声波发生器的形式，可分为机械式、磁控振荡式和压电晶超声波均质机按超声波发生器的形式，可分为机械式、磁控振荡式和压电晶超声波均质机按超声波发生器的形式，可分为机械式、磁控振荡式和压电晶超声波均质机按超声波发生器的形式，可分为机械式、磁控振荡式和压电晶体振荡式。食
87、品工业中常用机械式，其结构如图所示。簧片处于喷嘴的前方，被体振荡式。食品工业中常用机械式，其结构如图所示。簧片处于喷嘴的前方，被体振荡式。食品工业中常用机械式，其结构如图所示。簧片处于喷嘴的前方，被体振荡式。食品工业中常用机械式，其结构如图所示。簧片处于喷嘴的前方，被加紧装置固定，当料液在加紧装置固定，当料液在加紧装置固定，当料液在加紧装置固定，当料液在0.4-1.4MPa0.4-1.4MPa0.4-1.4MPa0.4-1.4MPa的泵压下经喷嘴高速射到簧片上，簧片便发的泵压下经喷嘴高速射到簧片上，簧片便发的泵压下经喷嘴高速射到簧片上，簧片便发的泵压下经喷嘴高速射到簧片上，簧片便发生频率生频率生频率生频率18-30kHz18-30kHz18-30kHz18-30kHz振动，振动，振动，振动， 发生共振后，产生的超声波传给物料，使料液中的颗粒发生共振后，产生的超声波传给物料，使料液中的颗粒发生共振后，产生的超声波传给物料，使料液中的颗粒发生共振后，产生的超声波传给物料，使料液中的颗粒破碎，料液被均质化。破碎，料液被均质化。破碎，料液被均质化。破碎，料液被均质化。
