管線式乳化機(jī)的結(jié)構(gòu)分析及特征

乳化機(jī)就是通過與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的均質(zhì)頭的高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)物料進(jìn)行剪切，分散，撞擊。這樣物料就會(huì)變得更加細(xì)膩，促使油水相融。廣泛應(yīng)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(jī)。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(huì)用到乳化機(jī)。

SID高速乳化機(jī)，主要用于微乳液及超細(xì)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(shí)工作，乳液經(jīng)過高剪切后，液滴更細(xì)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(yīng)用。該系列中不同的型號(hào)的機(jī)器都有相同的線速度和剪切率，非常易于擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)，適合食品及醫(yī)藥生產(chǎn)。

設(shè)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(jī)，基本結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、GRS2000模塊的分散頭和冷卻罐構(gòu)。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)采用無級(jí)變速三相異步電機(jī)來帶動(dòng)皮帶工作，對(duì)混合分散速度能實(shí)現(xiàn)更好的操作控制，轉(zhuǎn)子線速度達(dá)到40m/s,具有良好的剪切力。而GRS2000模塊--實(shí)現(xiàn)混合分散粒徑要求的關(guān)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(xué)形狀，在馬達(dá)帶動(dòng)下，在齒列間隙中獲得的平均線速度非常高，能實(shí)現(xiàn)高達(dá)10000rpm的剪切率來獲得超細(xì)微懸浮液，這對(duì)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(shè)備高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中對(duì)設(shè)備本身的機(jī)械密封起到冷卻和潤滑保護(hù)的作用，保證其能在長時(shí)間的生產(chǎn)過程當(dāng)中正常的高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。

GRS2000模塊主要由兩層分散頭構(gòu)成，工作時(shí)，物料通過投料口進(jìn)入分散腔，首先到達(dá)層分散頭進(jìn)行處理，由于馬達(dá)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子齒列高速運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生渦流和離心力效應(yīng)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(qiáng)力剪切間隙中物料被強(qiáng)烈撕裂后從定子齒列縫隙中流出時(shí)完成第二次剪切，接著流出的物料進(jìn)入第二層分散頭腔體，對(duì)處理過的物料再次進(jìn)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(duì)于粒徑的要求。

GRS2000采取直立式設(shè)計(jì)，使物料可以全部進(jìn)入分散腔，符合工藝要求和流體力學(xué)要求，增加其工作效率，低處出口的出料設(shè)計(jì)符合生產(chǎn)要求，垂直的壓力使得該機(jī)器工作更加穩(wěn)定，同時(shí)便于清潔。充分考慮FDA和EHEDG的標(biāo)準(zhǔn)，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(qiáng)其耐磨損和耐腐蝕的特性，杜絕設(shè)備與物料產(chǎn)生物理和化學(xué)變化而形成污染。采用了三層結(jié)構(gòu)卡匣式的機(jī)械密封設(shè)計(jì)，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(duì)分散腔和出料口進(jìn)行表面處理，ji高的表面處理質(zhì)量和無si角設(shè)計(jì)便于清洗，符合CIP及SIP的清潔標(biāo)準(zhǔn)。

從設(shè)備角度來分析，影響乳化效果因素有以下幾點(diǎn)：

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(xì)齒、超細(xì)齒、越細(xì)齒效果越好）

4.物料在分散墻體的停留時(shí)間、乳化時(shí)間（可以看作同等電機(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了。）

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。
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(gè)zui重要因素，超高速分散均質(zhì)分散機(jī)的高轉(zhuǎn)速和剪切率對(duì)于獲得超細(xì)微懸浮液是zui重要的。

SID高速乳化機(jī)，主要乳化機(jī)的核心優(yōu)勢在于：

一、轉(zhuǎn)速。高的轉(zhuǎn)速是獲得超細(xì)混懸液、乳液的一個(gè)前提保證，14000rpm是普通乳化機(jī)的4-5倍。剪切能力強(qiáng)，粒徑被細(xì)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(jī)一般為0.5-0.7mm，SID定轉(zhuǎn)子更加精密，對(duì)于物料的細(xì)化效果更好。另外，SID乳化機(jī)配置三組定轉(zhuǎn)子，物料通過工作腔體，相當(dāng)于被剪切處理了3遍，乳化分散均質(zhì)更c(diǎn)he底。

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

管線式乳化機(jī)的結(jié)構(gòu)分析及特征