分散機、乳化機、均質(zhì)機線速度的選擇

對于很多剛進乳化、分散、均質(zhì)、研磨或者對研發(fā)的工作者，可能對設(shè)備不是特別的了解。此文章旨在幫助那些對設(shè)備不了解的同仁發(fā)表一下自己的拙見。

乳化機在工業(yè)設(shè)備攪拌體系中占有重要的作用，特別是在固液混合、液液混合、油水分散、分散均質(zhì)、剪切研磨方面有著極其重要的應(yīng)用。之所以稱其為分散機是應(yīng)為能夠?qū)崿F(xiàn)分散的作用。油水兩相介質(zhì)的*混合后形成乳液，分為油包水或水包油兩種體系，要實現(xiàn)分散，有兩方面的要求： 一是強烈的機械切割分散作用，將水相與油相的流體介質(zhì)同時切割打散為小顆粒，然后再匯攏合并時就有互相滲透摻混，形成乳液。二是合適的分散劑， 在油水分子間充當媒介橋梁的作用，通過其電荷及分子間力的作用，使油水混合乳液能夠按照我們所需望的時間穩(wěn)定存放。 
 
現(xiàn)在分散機的應(yīng)用不單單局限于“分散”，由于其*的剪切作用，對粉粒體在液體中的粉碎撞擊*終細化到理想的粒徑，從而使固體質(zhì)充分摻混到液體中并形成相對穩(wěn)定的懸浮液，這種過程也就是“分散”。所以，我們也可以把分散設(shè)備稱為分散機，為便于區(qū)分普通的高速攪拌機，一般可冠于高速或者高剪切分散機，
當然與分散劑一樣，添加了分散劑后，懸浮液的穩(wěn)定性就能得到增強。當某種固體物質(zhì)通過一定時間與液體的接觸能夠被液體*溶解，那么，經(jīng)剪切撞擊而形成的小顆料將更快地被液體所溶解，因為其比表面積增大了好多倍了。 當人們習慣了通過高壓均質(zhì)機（壓縮、高壓瞬間釋放、射流撞擊）來獲得微細顆粒后，“細化”就與“均質(zhì)”劃上了等號，因而分散機對物料的細化及充分摻混的作用也就是“均質(zhì)”的過程了。所以，我們也可以把分散機稱為均質(zhì)機，為便于區(qū)分，一般可冠于高速或者高剪切均質(zhì)機，
以對分散機有很多種叫法：高剪切分散機、高剪切均質(zhì)機、高剪分散機、高剪切均質(zhì)分散機、高剪切均質(zhì)分散晃，高剪切分散機，分散分散機，均質(zhì)分散機，管線式分散機，管線式高剪切分散機，管線式高剪切分散均質(zhì)機，管線式超高速分散機，管線式分散分散機，高剪切分散分散機,高剪切均質(zhì)分散機,高剪切混合分散機,管線式均質(zhì)分散機，管線式高剪切分散混合機，單級管線式分散機，二級管線式分散機，三級管線式分散機，多級管線式分散機，

影響分散分散結(jié)果的因素有以下幾點
 
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，細齒，超細齒，約細齒效果越好）
4 物料在分散墻體的停留時間，分散分散時間（可以看作同等的電機，流量越小，效果越好）
5 循環(huán)次數(shù)（越多，效果越好，到設(shè)備的期限，就不能再好）
 
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。 
中新寶定-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
 
 我們對批次式與連續(xù)式做個對比

批次式分散機、均質(zhì)機、乳化機

   批次式分散機、均質(zhì)機、乳化劑參數(shù)

批次式機器結(jié)構(gòu)簡單轉(zhuǎn)速高處理量大容易清洗，價格便宜

這種設(shè)備可以適用于幾乎所有產(chǎn)品的乳化，懸浮和溶解。不同的分散頭（定子+轉(zhuǎn)子）結(jié)構(gòu)可滿足不同的混合分散要求。而且，密封方式也有多種選擇，可適合容器上不同位置的安裝，并能承受16br壓力和160°C溫度條件下作業(yè)。

連續(xù)式分散機、乳化機、均質(zhì)機

連續(xù)式分散機、乳化機、均質(zhì)機技術(shù)參數(shù)

連續(xù)式可以根據(jù)不同的需求跟換分散盤，而且連續(xù)式的機器是模塊化的，這樣的化容易更換設(shè)備上的零件

材料采用金屬碳化物、陶瓷涂層的錐磨轉(zhuǎn)子，還有醫(yī)藥及食品級材質(zhì)

像這種機器在分散物料的時候采用的物物相撞和鋒利的反三盤對物料進行剪切。這樣和話就避免的機器零件上面的材質(zhì)掉落到物料里面，污染物料。

而且錐體之間距離是可以調(diào)整的。國產(chǎn)的間距都在0.5mm之上，而進口設(shè)備的間距在0.2-0.4mm之間，這樣可以更好的對物料進行研磨。

分散機的剪切作用的強弱直接影響到細度，經(jīng)過分析，主要與刀刃鋒利程度，硬度，轉(zhuǎn)定子間隙，切割的兩刀口的相對運動速度及允許通過的粒徑等有關(guān)，通常情況下，刀刃鋒利程度、硬度、轉(zhuǎn)定子間隙及允許通過的粒徑基本已定型或不想改變了，那么，刀口的相對運動速度就是有影響的因素，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)子的圓周線速度（因為定子是不動的），該線速度高，則對徑向流動的流體的切割或撞擊的密度就高，因而細化作用就強，反之亦然。但該線速度不是越大越好的，當達到很高值時，有形成阻擋流動的趨勢（就象本領(lǐng)高強的武士能夠轉(zhuǎn)動刀劍來抵擋射來的箭一樣），因而流量變得很小， 而發(fā)熱很高，如果設(shè)備本身不帶有冷卻裝置,有些物料反過來又會聚集，使結(jié)果并不理想。 
    那么平時我們說的攪拌轉(zhuǎn)速是否就是剪切速度呢？學過高中物理的都知道，速度分為角速度和線速度，剪切速度當然是指線速度，線速度=角速度×直徑×π，所以，為什么工業(yè)生產(chǎn)用的分散機的轉(zhuǎn)速（角速度）一般只有3000rpm 或者1500rpm，而實驗室分散機轉(zhuǎn)速有10000rpm 或28000rpm 之高，就是考慮了直徑的因素，從而使兩者剪切線速度接近，*終的效果也就接近了。從另一個角度來看，實驗室做試驗的特點是量少，因而轉(zhuǎn)定子的物理尺寸要適應(yīng)對應(yīng)的少量的話，直徑必然就小，為了彌補因直徑小對線速度的負面影響，必然要提高轉(zhuǎn)子的角速度，由此就形成了實驗儀器的“高轉(zhuǎn)速”了。 
 
    從以上可以看出，分散機的轉(zhuǎn)速（角速度）是要與實際處理量聯(lián)合考慮的，但是居于現(xiàn)有加工水平及生產(chǎn)經(jīng)濟性，一般的情況下18.5KW 以下的常采用2 極電機的3000rpm 轉(zhuǎn)速，而22KW 到55KW 通常為4 極電機的1500rpm，超過75KW 就可以考慮6 極電機的1000rpm 了。
 
  太倉中新寶智能裝備有限公司使我們分散機的轉(zhuǎn)速可以達到18000轉(zhuǎn),根據(jù)一些行業(yè)特殊要求，中新寶公司在KZS2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出KZSD2000超高速剪切分散機機。其剪切速率可以超過200.00 rpm，轉(zhuǎn)子的速度可以達到66m/s。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機可以使。剪切力更強，乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度*,無需其他輔助分散設(shè)備,可以達到普通的高壓均質(zhì)機的400BAR壓力下的顆粒大小.
 
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分散機、乳化機、均質(zhì)機線速度的選擇