管線式乳化機的結(jié)構(gòu)分析及特征

乳化機就是通過與發(fā)動機連接的均質(zhì)頭的高速旋轉(zhuǎn)，對物料進行剪切，分散，撞擊。這樣物料就會變得更加細膩，促使油水相融。廣泛應用于化妝品，沐浴露，防嗮霜，等很多膏霜類的產(chǎn)品都要用到乳化機。食品行業(yè)中的醬，果汁等。制藥行業(yè)中的軟膏。石油化工，油漆涂料油墨等都會用到乳化機。

SID高速乳化機，主要用于微乳液及超細懸浮液的生產(chǎn)。由于工作腔體內(nèi)三組分散頭（定子+轉(zhuǎn)子）同時工作，乳液經(jīng)過高剪切后，液滴更細膩，粒徑分布更窄，因而生成的混合液穩(wěn)定性更好。三組分散頭均易于更換，適合不同的工藝應用。該系列中不同的型號的機器都有相同的線速度和剪切率，非常易于擴大生產(chǎn)。適宜的溫度，壓力與粘度參數(shù)與DISPGRSING一樣。也符合CIP/SIP清潔標準，適合食品及醫(yī)藥生產(chǎn)。

設備結(jié)構(gòu)與特性分析:

 GRS2000，即在線式超高速高剪切乳化分散機，基本結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動馬達、GRS2000模塊的分散頭和冷卻罐構(gòu)。驅(qū)動馬達采用無級變速三相異步電機來帶動皮帶工作，對混合分散速度能實現(xiàn)更好的操作控制，轉(zhuǎn)子線速度達到40m/s,具有良好的剪切力。而GRS2000模塊--實現(xiàn)混合分散粒徑要求的關鍵部分，是由兩層分散頭構(gòu)成，分散頭由定子齒列和轉(zhuǎn)子齒列構(gòu)成，構(gòu)成理想的分散剪切的幾何學形狀，在馬達帶動下，在齒列間隙中獲得的平均線速度非常高，能實現(xiàn)高達10000rpm的剪切率來獲得超細微懸浮液，這對疫苗生產(chǎn)有重要要意義。冷卻罐注有特定液體（水或者分散物料），其通過在分散腔體下部的金屬連接軟管構(gòu)成的循環(huán)回路能在分散設備高速運轉(zhuǎn)的過程中對設備本身的機械密封起到冷卻和潤滑保護的作用，保證其能在長時間的生產(chǎn)過程當中正常的高效地運轉(zhuǎn)。

GRS2000模塊主要由兩層分散頭構(gòu)成，工作時，物料通過投料口進入分散腔，首先到達層分散頭進行處理，由于馬達帶動轉(zhuǎn)子齒列高速運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生渦流和離心力效應使得物料軸向吸入分散頭，然后沿著定-轉(zhuǎn)子之間的縫隙被高速壓出完成次剪切作用，之后在轉(zhuǎn)子齒列與定子齒列的強力剪切間隙中物料被強烈撕裂后從定子齒列縫隙中流出時完成第二次剪切，接著流出的物料進入第二層分散頭腔體，對處理過的物料再次進行剪切（原理同上），從而確保混合分散獲得很窄的粒徑分布，獲得更小的液滴和顆粒，生成的混合液穩(wěn)定性更好，滿足疫苗生產(chǎn)對于粒徑的要求。

GRS2000采取直立式設計，使物料可以全部進入分散腔，符合工藝要求和流體力學要求，增加其工作效率，低處出口的出料設計符合生產(chǎn)要求，垂直的壓力使得該機器工作更加穩(wěn)定，同時便于清潔。充分考慮FDA和EHEDG的標準，GRS2000與物料接觸的材料根據(jù)生產(chǎn)要求使用SS316鋼或更加耐酸堿的哈氏合金，極大增強其耐磨損和耐腐蝕的特性，杜絕設備與物料產(chǎn)生物理和化學變化而形成污染。采用了三層結(jié)構(gòu)卡匣式的機械密封設計，可以快速安裝，可靠性能高，適合制藥工業(yè)。根據(jù)制藥規(guī)范要求，對分散腔和出料口進行表面處理，ji高的表面處理質(zhì)量和無si角設計便于清洗，符合CIP及SIP的清潔標準。

從設備角度來分析，影響乳化效果因素有以下幾點：

1.乳化頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次式要好）

2.乳化頭的剪切速率，（越大效果越好）

3.乳化頭的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒、中齒、細齒、超細齒、越細齒效果越好）

4.物料在分散墻體的停留時間、乳化時間（可以看作同等電機，流量越小效果越好）

5.循環(huán)次數(shù)（越多效果越好，到設備的期限就不能再好了。）

線速度的計算：

剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。

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

在這種請況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。 
SID 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm  

速率V=  3.14 X  D（轉(zhuǎn)子直徑）X 轉(zhuǎn)速 RPM  /   60

 所以轉(zhuǎn)速和分散頭結(jié)構(gòu)是影響分散的一個zui重要因素，超高速分散均質(zhì)分散機的高轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是zui重要的。

SID高速乳化機，主要乳化機的核心優(yōu)勢在于：

一、轉(zhuǎn)速。高的轉(zhuǎn)速是獲得超細混懸液、乳液的一個前提保證，14000rpm是普通乳化機的4-5倍。剪切能力強，粒徑被細化的更小，并且生產(chǎn)效率更高。

二、定轉(zhuǎn)子。SID定轉(zhuǎn)子間隙一般為0.2-0.3mm，而普通乳化機一般為0.5-0.7mm，SID定轉(zhuǎn)子更加精密，對于物料的細化效果更好。另外，SID乳化機配置三組定轉(zhuǎn)子，物料通過工作腔體，相當于被剪切處理了3遍，乳化分散均質(zhì)更che底。

三、機械密封。SID乳化機采用德國博格曼雙端面機械密封，在保證冷卻水的前提下，可24小時連續(xù)運行。而普通乳化機很難做到連續(xù)長時間的運行，并且普通乳化機不能承受高轉(zhuǎn)速的運行。

管線式乳化機的結(jié)構(gòu)分析及特征