均质机工作特点机原理

高压均质机工作原理及特点

高压均质机以高压往复泵为动力传递及物料输送机构，将物料输送至工作阀(一级均质阀及二级乳化阀)部分。要处理物料在通过工作阀的过程中，在高压下产生强烈的剪切、撞击和空穴作用，从而使液态物质或以液体为载体的固体颗粒得到超微细化。

工作阀原理示意图及颗粒细化原理简介：

图1:物料被输送至工作阀进口(尚未通过工作阀) 图2:物料源源不断地通过一级均质阀和二

级乳化阀

如图1所示，物料在尚未通过工作阀时，一级均质阀和二级乳化阀的阀芯和阀座在力F1和F2的作用下均紧密地贴合在一起。物料在通过工作阀时(如图2)，阀芯和阀座都被物料强制地挤开一条狭缝，同时分别产生压力P1和P2以平衡力F1和F2。物料在通过一级均质阀(序号1、2、3)时，压力从P1突降至P2，也就随着这压力能的突然释放，在阀芯、阀座和冲击环这三者组成的狭小区域内产生类似爆炸效应的强烈的空穴作用，同时伴随着物料通过阀芯和阀座间的狭缝产生的剪切作用以及与冲击环撞击产生的高速撞击作用，如此强烈地综合作用，从而使颗粒得到超微细化。一般来说，P2的压力(即乳化压力)调得很低，二级乳化阀的作用主要是使已经细化的颗粒分布得更加均匀一些。据美国Gaulin公司的资料介绍，绝大部分情况下，单单使用一级均质阀即可获得理想的效果。

主要优缺点：

相对于离心式分散乳化设备(如胶体磨、高剪切混合乳化机等)），高压均质机的特点是”

1)细化作用更为强烈。这是因为工作阀的阀芯和阀座之间在初始位是紧密贴合的，只是在工作时被料液强制挤出了一条狭缝；而离心式乳化设备的转定子之间为满足高速旋转并且不产生过多的热量，必然有较大的间隙(相对均质阀而言)；同时，由于均质机的传动机构是容积式往复泵，所以从理论上说，均质压力可以无限地提高，而压力越高，细化效果就越好。

2)均质机的细化作用主要是利用了物料间的相互作用，所以物料的发热量较小，因而能保持物料的性能基本不变。

3)均质机能定量输送物料，因为它依靠往复泵送料。

4)均质机耗能较大

5)均质机的易损使较多，维护工作量较大，特别在压力很高的情况下

6)均质机不适合于粘度很高的情况

产品分类及选用

高压均质机的分类：

按结构型式分为立式整体型均质机和卧式组合型均质机。前者一般适用于中小型设备(功率在45kw以下)；后者适用于大型设备(功率在45kw以上)。目前国内大多数厂家生产的都是立式整体型均质机。这种型式结构紧凑，外形美观占地面积小。但对大型设备而言，稳定性就成了主要的问题。所谓卧式组合型均质机指的是电机、减速箱、曲轴箱、润滑站等相对独立成块，并分布在同一水平面上，通过皮带(轮)、联轴器、油管等连成一体。整机重心低、运转平稳、检修方便。1995年5月为给世界上最著名的化工企业之一德国BASF公司配套高质量的大吨位均质机，我们研制了国内第一台大型卧式均质机。在此基础上通过几年的实践，该产品形成十几个规格的系列，最大功率达150kw(对应流量20t/h，压力22Mpa)。经上海科技情况所计算机联机检索证明为国内首创，技术水准接近国际先进水平。

按柱塞每分钟的往复次数分为普通型均质机和低速型均质机。美国Gaulin公司将柱塞每分钟往复次数在150次以下划为低速型，在150次以上的称为普通型。均质机曲轴的转速(即同比决定柱塞的往复频率)是决定整机性能的最关键的因素之一。在材质、加工精度、结构等相同的情况下，在一定范围内转速越低，则各磨擦副(如轴与瓦、柱塞与密封等)在单位时间内的磨损度、泵体内各受力零件(如阀芯、阀座等)在同等时间内的损坏程度均大幅度降低，

且设备运转的稳定性也大大提高。所以该系列特别适合于长时间使用的场合。我厂在1995年率先开发的LS系列低速高速能均质机以优异的性能迅速在全国得到推广，截至1999年已有国内外400多家用户选用。

按控制方式可分为手动控制式、手调液力控制式以及全自动控制式。目前，手动控制式在市场上占主导地位。如果整条生产线都是自动控制的，可选用全自动控制均质机。关于全自动控制均质机，可参阅《均质机、喷雾泵自动控制技术》

按使用情况可分为生产用均质机和实验型均质机。相对于其它厂家的产品，我厂生产的JHG系列实验型均质机具有以下特点：1)采用柱塞水平运动结构，与柱塞垂直(上下)运动的实验机相比，其柱塞处可喷淋冷却水，从而延长柱塞密封圈的寿命 2)物料泄漏后不会进入油箱 3)立方体形的整体造型，美观且操作方便，并可加轮子方便搬运。

按均质机在生产线上的位置可分为上游均质机和下游均质机。一般在灭菌前使用的均质机称上游均质机，在灭菌后使用的均质机称下游均质机。通常前者采用一般的均质机即可，而后者要采用无菌均质机。所谓无菌均质机，就是将均质机柱塞处的动密封泄漏点以及进出口的静密封处的泄漏点通过蒸汽(或过热水)与大气隔绝，这样的均质机可作为无菌设备在杀菌后使用。如果有此类需要，我们将乐意提供该类设备。

高压均质机的选型

(1)选择普通型还是低速型？对应于同样的流量和压力，普通型均质机的单价要比低速型机的单价要低。所以综合考虑价格性能因素，我们建议：如果设备每天的运转时间在10小时以内，则可考虑用普通型(HOMG系列)；如果设备每天的运转时间在10小时以上18小时以下，建议选择低速型(LS系列)；如果工况为连续使用型，即连续几天或几十天连续不停

地使用，则要作为特殊工况单独考虑。

(2)关于流量：用户在使用过程中，会发现很多情况下实际流量比制造商所提供的性能参数中标定的设备流量要小一些。这主要是由以下原因造成的：a)粘度：用户所处理的物料是千变万化的，其粘度差别很大。一般来说，物料的粘度越高，其容量效率越低(即流量损失

越大)，参见下表：

粘度与容积效率的关系（仅供参考）

b)压力：压力对容量效率的影响很大，特别在压力很高等情况下。这是因为，在高压下，通常被视为不可压缩的流体成了弹性体；同时，压力越高，通过泵体内阀芯阀座的内泄漏也增加了 c)进料方式：一般来说，压力进料比自吸进料的容积效率要高一些。

综上所述，我们建议： a)所处理物料的粘度越大，所使用的压力越高，则所选择的设备流量就要留更多的裕量 b)尽量采用压力进料，进料压力在1.5kgf/cm2左右 c)如果整条生产线的产量必须严格保持一致，那么最好采用变频调速的方式使流量无级可调。

(3)关于压力：压力越高，细化效果越好；但同时，压力越高，设备价格也越高，耗电量也同比增大，同时易损件增多也就是说，压力越高，运行费用越大。有必要了解的是，压力和细化效果呈根号曲线关系，而压力与运行费用接近于正比例(见下图)

所以，在选择压力参数时，我们建议采用以下原则：在达到经济破碎效果的前提下，使用压力越小越好。在使用压力选定后，再根据制造商提供的设备性能参数表，选择标定的额定压力大于使用压力的设备即可。

应用简介

均质机操作独特的原理为无数工艺流程的革新以及各种新产品的开发应用提供了简便而卓有成效的途径，均质机的作用主要有：提高产品的均匀度和稳定性；增加保质期；减少反应时间从而节省大量催化剂或添加剂；改变产品的稠度改善产品的口味和色泽等等，其典型的应用领域如下：

化工行业：油漆涂料，各种乳化剂，燃油重油消毒剂，杀虫剂，感光乳剂，橡胶浆，树脂胶，增稠剂，膨润土，香精，硅材料，碳黑，氧化镁，二氧化钛等。

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，混合乳酪，各种果肉型天然饮料，冰淇淋，花粉液等中西保健营养液，食品添加剂，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。

生物工程技术：高压均质机在生物工程上的应用愈来愈受到重视，这主要是因为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。

下面举几个具体的例子来简单说明一下均质机的应用：

为什么化妆品会被表皮吸收：经常听到化妆品广告中有这样的语句：渗入肌肤表层被肌肤完全吸收。事实上，被肌肤完全吸收是不可能的，但渗入肌肤表层却有着科学的依据。生物学告诉我们，人体表皮微孔的平均直径约在1.5微米，而绝大多数化妆品原料在450kgf/cm 的均质压力作用后的平均颗粒度在1微米左右，这样化妆品渗入肌肤就不难理解了。同时也就不难理解国外化妆品行业为什么会大量使用高压均质机。

怎样提高鳖精，蜂皇浆，花粉口服液，药品等的人体吸收率：在这些比较贵重的产品的生产中，提高人体的吸收率有很大的意义，因为吸收率提高意味着达到同样效果时所用原料的减少，也即意味着生产成本的降低。怎样达到这个目的呢？大家知道，人体之所以会吸收是由于酶的作用，吸收效率很大程度上取决于酶促反应的面积。进入人体的物质其颗粒度越小则与酶接触起反应的表面积越大，所以吸收的效率越高。而高压均质机的作用就是使介质的

颗粒极度细化(液-液均质平均粒度在1um以下)，何况均质后的产品还能得到不沉淀高胶状高稳定性等优点，从而使成品的外观也大大改善，所以在较昂贵的口服液中使用高压均质机的效益是显而易见的。

根据第2条叙述的原理，相信大家不难理解使用高压均质机后为什么可以提高化学催化剂，各种添加剂以及其它化工产品的功效。

有人问：既然均质机的工作介质是流体，那么在粉状产品中又是如何应用的呢？这个问题再简单不过：用高压均质机细化后，在进行干燥的粉状产品即可得到高质量

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高压均质机的工作原理及应用(doc 5页)

高压均质机的工作原理及应用 工作原理及特点 1. 高压均质机以高压往复泵（欲了解往复泵原理请点击此处）为动力传递及物料输送机构，将物料输送至工作阀（一级均质阀及二级乳化阀）部分。要处理物料在通过工作阀的过程中，在高压下产生强烈的剪切、撞击和空穴作用，从而使液态物质或以液体为载体的固体颗粒得到超微细化。 2. 工作阀原理示意图及颗粒细化原理简介： 图2：物料被输送至工作阀进口图3：物料源源不断地通过一级（尚未通过工作阀）均质阀和二级乳化阀如图2所示，物料在尚未通过工作阀时，一级均质阀和二级乳化阀的阀芯和阀座在力F1和F2的作用下均紧密地贴合在一起。物料在通过工作阀时（如图3），阀芯和阀座都被物料强制地挤开一条狭缝，同时分别产生压力P1和P2以平衡力F1和F2。物料在通过一级均质阀（序号1、2、3）时，压力从P1突降至P2，也就随着这压力能的突然释放，在阀芯、阀座和冲击环这三者组成的狭小区域内产生类似爆炸效应的强烈的空穴作用，同时伴随着物料通过阀芯和阀座间的狭缝产生的剪切作用以及与冲击环撞击产生的高速撞击作用，如此强烈地综合作用，从而使颗粒得到超微细化。一般来说，P2的压力（即乳化压力）调得很低，二级乳化阀的作用主要是使已经细化的颗粒分布得更加均匀一些。据美国Gaulin公司的资料介绍，绝大部分情况下，单单使用一级均质阀即可获得理想的效果。 3. 相对于离心式分散乳化设备（如胶体磨、高剪切混合乳化机等），高压均质机的特点是：1）细化作用更为强烈。这是因为工作阀的阀芯和阀座之间在初始位是紧密贴合的，只是在工作时被料液强制挤出了一条狭缝；而离心式乳化设备的转定子之间为满足高速旋转并且不产生过多的热量，必然有较大的间隙（相对均质阀而言）；同时，由于均质机的传动机构是容积式往

步进电动机的工作原理与特点

步进电动机的工作原理及特点随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，其在各个国民经济领域都有应用。研究步进电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。 1 步进电机概述 步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机，国外一般称为Steppingmotor、Pulse motor或Stepper servo，其应用发展已有约80年的历史。步进电机是一种把电脉冲信号变成直线位移或角位移的控制电机，其位移速度与脉冲频率成正比，位移量与脉冲数成正比。步进电机在结构上也是由定子和转子组成，可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制。当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场，该矢量场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁极磁场方向与定子的磁场方向一着该磁场旋转一个角度。因此，控制电机转子旋转实际上就是以一定的规律控制定子绕组的电流来产生旋转的磁场。每来一个脉冲电压，转子就旋转一个步距角，称为一步。根据电压脉冲的分配方式，步进电机各相绕组的电流轮流切换，在供给连续脉冲时，就能一步一步地连续转动，从而使电机旋转。步进电机每转一周的步数相同，在不丢步的情况下运行，其步距误差不会长期积累。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，同时步进电机只有周期性的误差而无累积误差，精度高，步进电动机可以在宽广的频率围通过改变脉冲频率来实现调速、快速起停、正反转控制等，这是步进电动机最突出的优点[1]。 正常情况下，步进电机转过的总角度和输入的脉冲数成正比；连续输入一定频率的脉冲时，电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系，不受电压波动和负载变化的影响。由于步进电动机能直接接收数字量的输入，所以特别适合于微机控制。 2国外的研究概况 步进电机是国外发明的。中国在文化大革命中已经生产和应用，例如、、、、都生产，而且都在各行业使用，驱动电路所有半导体器件都是完全国产化的，当时是全分立元器件构成的逻辑运算电路，还有电容耦合输入的计数器，触发器，环形分配器。国外在大功率的工业设备驱动上，目前基本不使用大扭矩步进电动机，因为从驱动电路的成本，效率，噪音，加速度，绝对速度，系统惯量与最大扭矩比来比较，比较不划算，还是用直流电动机，加电动机编码器整体技术和经济指标高。一些少数高级的应用，就用空心转杯电机，交流电机。国外在小功率的场合，还使用步进电机，例如一些工业器材，工业生产装备，打印机，复印件，速印机，银行自动柜员机。国外用许多现代的手段将步进电机排挤出驱动应用，除了前面提到的旋转编码器，打印机还使用光电编码带或感应编码带配合直流电动机，实现闭环直线位移控制。国过去是用大力矩步进电动机实现机床数控，有实力的公司现在也采用交流电动机驱动数控机床，在驱动设备的主要差距，是国外对交流电动机的控制理论与工程分析和应用能力强，先进的控制理论作为软件，写在控制器部。 总的来说，步进电机是一种简易的开环控制，对运用者的要求低，不适合在大功率的场合使用。 在卫星、雷达等应用场合，中国在文化大革命后期，就生产了力矩电机，就生产了环形

均质机操作规程

一、均质牛乳的特点： 1）优点：脂肪分布均匀，没有乳脂层，色泽更白，增加食欲。 2）缺点：牛乳不能有效分离，对阳光敏感，对脂酶的侵袭敏感，蛋白质的热稳定性降低。 二、均质机的原理： 1）剪切作用：牛乳以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力，使脂肪破碎。 2）爆破（空穴）作用：液体静压能降至脂肪的蒸汽压力之下，会在液体内部产生局部瞬时真空，形成空穴现象，使脂肪球爆裂而粉碎。 3）挤压（撞击）作用：当脂肪球以高速度冲击均质阀时，使脂肪球破碎。 三、均质的目的： 防止产品中脂肪球上浮；2）获得稳定的、液相均匀的产品；3）有利于消化吸收 四、均质后牛乳的特点： 均质给牛乳的物理性质带来很多的优点：脂肪球变小不会导致形成能稀奶油层。颜色更白，更易引起食欲。降低了脂肪氧化的敏感性、更强的整体风味、更好的口感、发酵乳制品具有更佳稳定性。 均质机操作规程 一、启动前准备 1、检查曲轴箱间润滑是否达到油标显示的1／3，检查是否有漏油现象。 2、开冷却水，观察冷却水两出口是否出水，出水后，再进行下一步工作。 3、观察各压力表，看指针是否到“0”位。 4、将调压手柄都转到“0”位。 5、打开与均质机连接管路的出液阀门，检查料液走向畅通无识。 二、启动 1、待料液进入时，自动启动电机。 2、先缓慢调节2级调压手柄，待2压力表指针少有动作生缓慢调节1级调压手柄，使压力缓慢上升到规范围之间，再缓慢调1级调压手柄，压力逐步上升到工艺要求的数值。 3、停机。 4、先松开1级调压手柄，使1级压力表降到“0”位，再松开2级压力表指针降到“0”位，最后按清洗程序进行清洗。 5、清洗完毕，自动停机。 三、注意事项 1、开机前一定要检查各运转部件是否灵活，坚固件是否松动，压力表指针是否回到“0”位，各管路阀门是否畅通。 2、开机运转过程中，要经常注意冷却水的供应量及压力表指示器针的摆动情况和运转声音的变化。 3、停机时，一定要转动调压手柄将压力表指针调到“0”位后关机，开机时要先开机再缓慢加压。 4、运转过程中，如果压力表指示针摆范围大，应卸压停机后检查单向阀痤。 5、在运转过程中，如突然中断供料，也要按停机程序停机，不可不泄压而立即停机。 6、注意保持电机的干燥、清洁，外表不得有油污及水汽。

高压均质机和高速剪切均质机的原理和应用

高压均质机和高剪切均质机的区别及应用 在食品、化工、制药等行业均质技术已成为提高产品品质的关键。目前国内食品行业使用的传统均质设备多为高压均质机、胶体磨、砂磨和辊磨机等,近年来出现了新型的高剪切均质机设备。至于这些均质设备在各行业中的应用,目前尚无人进行深入系统地研究。对此,笔者针对目前主要使用的高压均质机和高剪切式均质机,从均质原理、不同物料的工艺流程以及实验数据等方面进行了对比分析研究 均质机理分析 液体物料分散系中分散相颗粒或液滴破碎的直接原因是受到剪切力和压力的作用。引起剪切力和压力作用的具体流体力学效应主要有层流效应、湍流效应和空穴效应。 层流效应会引起分散相颗粒或液滴的剪切和拉长; 湍流效应是在压力波动作用下引起分散相颗粒或液滴的随意变形; 空穴效应是使形成的小气泡瞬间破碎产生冲击波,而引起剧烈搅动。 高剪切均质机理 目前国内常用的剪切式均质机线速度多为10～25 m/ s。实践证明其均质效果并不理想。高剪切均质机指线速度达到40～66 m/ s的剪切式均质机,其主要工作部件为1级或多级相互啮合的定转子,每级定转子又有数层齿圈. 工作原理:转子带有叶片高速旋转产生强大的离心力场,在转子中心形成很强的负压区, 料液(液液、或液固相混合物)从定转子中心被吸入,在离心力的作用下,物料由中心向四周扩散,在向四周扩散过程中,物料首先受到叶片的搅拌,并在叶片端面与定子齿圈内侧窄小间隙 内受到剪切,然后进入内圈转齿与定齿的窄小间隙内,在机械力和流体力学效应的作用下,产 生很大的剪切、摩擦、撞击以及物料间的相互碰撞和摩擦作用而使分散相颗粒或液滴破碎。随着转齿的线速度由内圈向外圈逐渐增高,粉碎环境不断改善,物料在向外圈运动过程中受到越来越强烈地剪切、摩擦、冲击和碰撞等作用而被粉碎得越来越细从而达到均质乳化目的。 同时,在转子中心负压区,当压力低于液体的饱和蒸汽压(或空气分离压)时,产生大量气泡,气泡随液体流向定转子齿圈中被剪碎或随压力升高而溃灭。溃灭瞬间,在汽泡的中心形成一股微射流,射流速度可达100 m/ s ,甚至300m/ s ,其产生的冲击力可用水锤压力公式估算,即P = ρCaC ,其中ρ为液体密度; Ca为液体中的声速; C为微射流速度。设C为100 m/s ,则产生的脉冲压力就接近200MPa ,这就是空穴效应。强大的压力波可使软性、半软性颗粒被粉碎,或硬性团聚的细小颗粒被分散。 由分析可知,物料在定转子腔内被均质的机理较复杂,笔者认为剪切起主导作用,其次是 空穴作用。 高压均质机理 高压均质是利用高压使得液料高速流过狭窄的缝隙时而受到强大的剪切力、液料被冲击到金属环上而产生强大撞击力以及因静压力突降与突升而产生的空穴爆炸力等等综合力的作用,把原先颗粒比较粗大的乳浊液或悬浮液加工成颗粒非常细微的稳定的乳浊液或悬浮液的过程。被均质物料通过阀座与阀杆间大小可调的间隙h (一般为011 mm)时,其流速在瞬间被加速到200～300 m/ s ,从而产生巨大的压力降,当压力降低到工作温度下液体的饱和蒸汽压(或空气分离压)时,液体就开始“沸腾",迅速“汽化",内部产生大量汽泡。含有大量微汽泡的液体朝缝隙出口流出,流速逐渐降低,压力又随之提高,压力增加到一定值时,液体中的汽泡突然破灭而重新凝结,汽泡在瞬时大量生成和溃灭就形成了空穴现象。空穴现象似无数的微型炸弹,能量强烈释放产生强烈的高频振动,同时伴随着强烈的湍流产生的强烈的剪切力,液体

高压均质机操作规程

意大利Niro-Soavi高压均质机操作使用说明 （型号：NS100L） 一、试验操作规程 1.操作前连接电源，打开压力表“on”，数字应该显示为“0”。 2.试验前将蒸馏水倒入漏斗中。 3.打开开关打开开关，观察出口是否有水流出，若无水流出 或很少，通常的原因是有“气泡”，可采用以下方法解决，首先，挤压漏斗导管，同时上提漏斗，观察是否有气泡涌出，若故障依旧，需使用特殊工具拔出进料阀。 4.调节压力首先，调节二级均质阀，顺时针缓慢转动，当压 力表显示40-150bar时，停止转动，压力值稳定后，调节一级均质阀，顺时针缓慢转动，当压力表显示所需压力时，停止观察。 5.添加样品所需压力调节稳定后，等漏斗中的水流至底部时， 加入100-300ml样品，待样品也流至底部时，将样品全部倒入，保持漏斗始终有样品，同时，出口接均质后的样品。 6.试验结束后首先，调节一级均质阀，逆时针缓慢转动，压 力显示为二级均质阀压力时，继续逆时针转动半圈即可停止，然后，调节二级均质阀，逆时针缓慢转动，调节至“0”。 注意：高压均质机的工作压力较高时，设备工作压力可达1500bar。如果使用时，直接加压至最高工作压力1500bar，或者工作压力直接卸荷至0bar，必然对设备，特别是均质阀处产

生大的压力冲击，将会严重损伤设备，并降低设备使用寿命，甚至发生设备损坏等事故。 二、操作后清洗消毒 在压力是“0”的条件下，加入含量75%的乙醇，清洗1-2遍，然后，蒸馏水清洗1-2遍以上。漏斗和出口管可拆卸清洗。 每次清洗时，观察清洗液流出的颜色，可根据实际情况增加水洗次数，出现其他异常情况，请及时联系我公司业务员。 三、注意事项 1.试验样品需为液体样品。 2.放置均质机的工作台必须是平面，同时，设备四周至少要有 30cm的距离。禁止设备顶部放置任何物品。 3.试验过程中，漏斗必须有物料，保持连续，禁止出现空转现 象。 4.不可使用含氮，含碘的消毒剂清洗，避免腐蚀设备不锈钢部 分。 5.出现其他异常情况，请及时联系我公司专业人员。

压铸机的基本构造与成型原理

壓鑄机的基本构造与成型原理 壓鑄工業源于十九世紀三十年代的美國，至二十世紀初鋁合金鑄造已成為商業所應用，壓鑄工業目前已發展成為多种合金進行壓鑄的行業，包括鋁合金、鋅合金、鎂合金和銅合金的鑄件。在一些地方，也在詴驗黑色金屬壓鑄。壓鑄件產品中占最大比重的是鋁合金鑄件，占30%--50%；其次為鋅合金鑄件；銅合金鑄件只占壓鑄件總產量的1%--2%。應用最多的是汽車、拖拉机制造工業；其次是儀表制造和電子儀器工業；此外還有農業机械、國防工業、計算机、醫療机械制造業中，壓力鑄造也用得較多。用壓鑄方法生產最大鋁合金鑄件重量可達50KG，鑄件最大直徑2米，最輕的壓鑄件只有几克。用壓鑄生產的零件有發動机气缸体、气缸蓋、變速箱、發動机罩、儀表和照相机的殼体和支架、管接頭、齒輪等。 第一章壓鑄的基本概念 一、壓鑄的定義 壓鑄根据其發展過程，各個時期的定義有所不同，目前壓鑄行業普遍接受的壓鑄定義為：在高壓下，將熔融金屬壓入精密的金屬模具內，在短時間內獲得高精度且良好鑄造表面的鑄件，這其中包含了下述的几個要素： 1.制成精密的金屬壓鑄模具； 2.配以可以開閉模具和可以壓入金屬溶液的裝置； 3.將鋁液以高壓方式壓入封閉的模具內； 4.冷卻后將模具打開； 5.可將鑄件從模具型腔內自動頂出的裝置； 6.反复進行上述過程動作且大批量生產。 二、壓鑄工藝過程 壓鑄工藝流程可用下圖來簡略地表示： 三、壓鑄的特點 (一)与其它鑄造方法相比，壓力鑄造有以下几方面优點： 1.鑄件的尺寸精度高，尺寸偏差小后續加工少； 2.表面光滑，可獲得良好的光洁度； 3.可以壓鑄形狀复雜的薄壁鑄件；

4.在壓鑄中可嵌鑄其它材料(如電熱管)的零件； 5.設計自由度大，可降低后續加工費用； 6.具有高的生產率，過程易于自動化，一般冷壓室壓鑄机平均每班可壓鑄600~700模次，我們公司201PH机种最高記錄為1692模此/班2人。 (二)壓鑄的主要特點： 1.壓鑄時由于液体金屬在腔內的流動速度极高，液流會包住大量空气，最后以气孔形式留在鑄件中，所以用一般壓鑄方法得到的鑄件不能進行較多余量的机械加工。但鑄孔并不是不可以改善，通過改進模具設計、成型工藝，可大幅度減少鑄孔的產生。 2.對內凹复雜的鑄件，壓鑄最為困難； 3.高熔點合金(如銅、黑色金屬)壓鑄時壓鑄模具壽命低； 4.不宜小批量生產，因壓鑄模具制造成本高，壓鑄机生產效率高，小批量生產經濟上不合理。 第二章壓鑄机的基本构造 一、壓鑄机的种類 壓鑄机一般分為熱壓室壓鑄机和冷壓室壓鑄机兩大類。冷壓室壓鑄机按其壓室結构和布置方式分為臥式壓鑄机和立式壓鑄机兩种，臥式壓鑄机液体金屬進入型腔流程壓力損失小，有利于傳遞最終壓力，便于提高比壓，故使用最廣。 二、這里介紹的是我們公司選用的臥式冷室壓鑄机的結构。 壓鑄机主要有開合模結构，壓射結构，動力系統和控制系統等組成。 (一)合模机构： 開合模及鎖模机构統稱為合模机构，是帶動壓鑄模的活動模部分進行壓鑄的開合机构。推動活動模合模的力稱為合模力。由于充填時壓力的作用，合攏的壓鑄模仍有被脹開的可能，故合模机构有鎖緊壓鑄模的作用，鎖緊壓鑄模的力稱為鎖模力，一般鎖模力等于或小于壓鑄机額定合模力的85%，開模力為鎖模力的1/8—1/16，隨机种而异。 合模机构的傳動形式包括動力式(即全液壓式)和机械式兩种。而机械式又分為曲肘式、斜模式和混合式三种，我們公司壓鑄机采用得是曲肘式。此机构由三塊座板組成，并且用四根導柱將其串聯起來，中間是活動模板，由合模缸的活塞杆經過曲肘机构來帶動，動作過程如下：當液壓軸進入合模缸時，推動合模活塞帶動連杆，使三角形鉸鏈擺動。通過力臂將力傳給動模，產生合模動作，要求活動模和固定模閉合時成一直線，亦稱為“死點”，即利用這個“死點”進行鎖模。 (1)合模力大，曲肘連杆系統可將合模缸推力放大16—26倍，這樣合模缸直徑可大大減小，同時高壓油的耗量也顯著減少。 (2)運動特性好合模速度快，在合模中曲肘离“死點”越近，動模移動速度越慢，使活動模与固定模緩慢閉合；同樣在剛開模時，動模運動速度也慢，這利于防止開模時將產品拉裂，也有利于頂出鑄件。 (3)合模机构剛性大。 (4)控制系統簡單 曲肘合模机构缺點是對曲肘系統的轉軸和軸套材料，加工精度和潤滑要求高。 (二)壓射机构 壓射机构是實現壓鑄工藝的關鍵部分，它的結构性能決定了壓鑄過程中的壓射速度、增壓時間等主要參數。

交流电动机的工作原理及特性

习题及思考题 5.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50H Z，满载时电动机的转 差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。 n0=60f/p S=(n0-n)/ n0 =60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=1470r/min 电动机的同步转速1500r/min. 转子转速1470 r/min, 转子电流频率.f2=Sf1=0.02*50=1 H Z 5.2将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，此电动机是否会反 转？为什么？ 如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C两根线对调,即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3因此旋转方向也将变为A-C-B向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反. 5.3 有一台三相异步电动机，其n N=1470r/min,电源频率为50H Z。设在额定负 载下运行，试求： ①定子旋转磁场对定子的转速； 1500 r/min ②定子旋转磁场对转子的转速； 30 r/min ③转子旋转磁场对转子的转速； 30 r/min

④ 转子旋转磁场对定子的转速； 1500 r/min ⑤ 转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。 0 r/min 5.4 当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增 加？ 因为负载增加n 减小,转子与旋转磁场间的相对转速( n0-n)增加,转子导体被 磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子电流特增加,。定子的感 应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高。 5.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机的 转矩、电流及转速有无变化？如何变化？ 若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小。 转速不变。 5.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。 试求：①线电压为380V 时，三相定子绕组应如何接法？ ②求n 0,p,S N ,T N ,T st ,T max 和I st ； ③额定负载时电动机的输入功率是多少？ ① 线电压为380V 时，三相定子绕组应为Y 型接法。 ② T N =9.55P N /n N =9.55*3000/960=29.8Nm 型号 P N /k W U N /V 满载时 I st /I N Tst /T N T max /T N n N /r ·min -1 I N /A ηN ×100 cos φ Y132S-6 3 220/ 380 960 12.8/7.2 83 0.75 6.5 2.0 2.0

均质机说明书

一、工作原理与用途 申鹿SRH60-70实验型高压均质机是利用高压条件下的混悬液，通过一个可调节的限流缝隙过程中失压、膨胀、爆炸、剪切和高速撞击等综合效应，将在液体中的颗粒和油滴粉碎成很小的尺寸，直径φ0.01~φ2μm，平均φ<1μm，同时形成理想的乳化液或分散液。这个过程集超声波、粉碎机、胶体磨、球磨机等功能原理于一体(如下图所示)。产品的稳定性、一致性、混合性、易吸收性、营养性、保质期、口味、色彩和保活性都可在均质中得以实现。 主要用途： 1.生物细胞破碎提取含物或制成新产品； 2.互不相溶的二相物料(液—液或液—固)超细粉碎制成稳定的乳化物或分 散物； 3.其他多种物料的细化。 广泛的应用于食品、生物工程、化工、制药等等领域。 SRH60-70实验型均质机最少处理量为200ml左右；有时也可以作为小批量生产的工业设备。 二、主要技术性能 1最大间歇工作压力：Pm<70Mpa(700Bar),持续工作压力：Pb<56Mpa(560Bar); 2额定流量：Q=60 Iitres/hr; 3粉碎颗粒：φ0.01—φ2μm； 4工作质量：无毒、无沾污，并保持物料原有活性； 5允许工作温度：80℃； 6最大工作噪音：80dB； 7电机功率：P=4KW，频率：f=50HZ，电压：U=380V； 8外形尺寸(长×宽×高) 722×403×1326(mm)； 9重量：270Kg。 三、机器的安装和操作规程 1安装 本机不需要底角螺钉固定，可直接安放在坚固的地板或水泥地上，也可以装在可移动的工作台上，装机时最好使手轮#01—29(图一)高出地面80cm左右，以便于操作，箱附装的U型管#01—48，应安装到三通阀#01—26的螺管上(图一)。 2接电 在本机附近的墙壁上，安装一块接线板，根据电机铭牌上的容量配线。在接线板上应装有供短路保护用的熔断器，起动，停止开关，电机转向按箭头所示接线，并有良好的接地线。 3加油 本机出厂时考虑到运输原因，传动箱不加润滑油，客户开机前需先加润滑油，润滑油牌号为美孚齿轮油(Mobilgear 626)，或国产L-HM68抗磨液压油，直到油窗上的油面线为止，使用机器500小时或机油进水乳化，必须换油，开机时还应该在曲轴箱两侧的玻璃杯注满润滑油，并调节油杯上面的针形阀螺母，使油杯每分钟滴油3~5

三相异步电动机的工作原理及特性(精)

三相异步电动机的工作原理及特性 1 三相异步电动机 实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机，而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。 在生产上主要用的是交流电动机，特别三相异步电动机，因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。2．三相异步电动机的转动原理 1）．基本原理 为了说明三相异步电动机的工作原理，我们做如下演示实验，如图5-2所示。 图5-2 三相异步电动机工作原理 (1)．演示实验：在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体，当转动手柄带动蹄形磁铁旋转时，将发现导体也跟着旋；若改变磁铁的转向，则导体的转向也跟着改变。 (2)．现象解释：当磁铁旋转时，磁铁与闭合的导体发生相对运动，鼠笼式导体切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个电磁力的作用，于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来，这就是异步电动机的基本原理。 转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。 (3)．结论：欲使异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。

1).三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机由定子和转子构成,定子和转子之间有气隙. (1)定子 定子由铁心,绕组,机座三部分组成. 铁心由0.5mm 的硅钢片叠压而成; 三相绕组连接成星形或三角形; 机座一般用铸铁作成,主要用于固定和支撑定子铁心. (2)转子 转子由铁心和绕组组成. 转子同样由硅钢片叠压而成,压装在转轴上; 转子绕组分为鼠笼式和线绕式两种. 线绕式异步电动机还有滑环,电刷机构. 2).三相异步电动机的工作原理 1)三相正弦交流电通入电动机定子的三相绕组,产生旋转磁场,旋转磁场的转速称之为同步转速; (2)旋转磁场切割转子导体,产生感应电势; (3)转子绕组中感生电流; (4)转子电流在旋转磁场中产生力,形成电磁转矩,电动机就转动起来了. 电动机的转速达不到旋转磁场的转速,否则,就不能切割磁力线,就没有感应电势,电动机就停下来了.转子转速与同步转速不一样,差那么一些,称之为异步. 设同步转速为no,电动机的转速为n,则转速差为 ; no-n; 电动机的转速差与同步转速之比定义为异步电动机的转差率S,S 是分析异步电动机运行情况的主要参数,且可得异步电动机的转速方程式为: 异步电动机的调速方法主要有三种:变磁极对数p;变转差率S;变频率f. 电动机启动方式包括：全压直接启动、自耦减压起动、Y-△起动、软起动器、变频器。 1、全压直接起动： n n n S -=p f n 600=)1(60S p f n -=

卧式冷室压铸机的构成与工作原理

第一章卧式冷室压铸机的构成与工作原理 压力铸造（简称压铸）是将熔化的金属，在高压作用下，以高速填充至型（模）具型腔内，并使金属在此压力下凝固而形成铸件的一种方法。高压、高速是压铸法与其他铸造方法的根本区别，也是最重要的特点。 压力铸造是所有铸造方法中生产速度最快的一种方法，填充初始速度在0.5～70m/s范围，生产效率高。用压铸机能压铸出从简单到相当复杂的各种铸件，压铸件重量可从几克到几十千克不等，并能实现压铸生产的机械化和自动化，压铸产品广泛应用于汽车、航空航天、电讯器材、医疗器械、电气仪表、日用五金等，如图1-1所示为压力铸造工程示意图。 图1-1 压力铸造工程示意图 压铸机分为热室压铸机和冷室压铸机两大类。热室压铸机与坩埚连成一体，其压室浸于金属熔液中，压射部件安装在熔炉坩埚的上面；冷室压铸机的压室与坩埚是分开的，压铸时，从熔炉的坩埚或保温炉中取出液体金属浇入压室后进行压铸，冷室压铸机适应于压铸各种有色合金和黑色金属。用压铸机压铸具有如下工作特点： 1）操作工序简单，生产效率高，容易实现自动化。 2）压铸可以代替部分装配，且原材料消耗少，能节省装配工时。 3）卧式冷室压铸机一般设有偏心和中心两种浇注位置，可供压铸型（模）设计时选用。4）金属液在浇道中流动时转折少，有利于发挥增压的作用，提高压铸件质量。 5）压铸件力学性能好，以铝合金、镁合金为例（见表1-1）说明。 6）互换性好，便于维修。 7）压铸产品轮廓清晰，压铸薄壁、复杂零件以及花纹、图案、文字等，能获得很高的清晰度。 8）压铸设备投资高，一般不宜于小批量生产。 表1-1 铝合金、镁合金不同铸造方法力学性能 注：① WCu 、WAl分别表示Cu 、Al的质量分数。 如图1-2所示为全自动镁合金卧式冷室压铸机在压铸生产时其设备配备图，其中压铸机是压铸生产的主导设备，其他各设备也都起着不可缺少的作用 图1-2是力劲机械厂有限公司生产的全自动化镁合金卧式冷室压铸机压铸生产时其设备配备图 图1-2 压力生产设备图 1--定量输送泵 2--压铸机 3--型（模）具加热器 4--喷涂装置 5--取件机械手 6--熔化炉7--预热炉 8--边角料传送带 9--压边机 10--压铸件传送带 11--废品传送带 第一节卧式冷室压铸机压铸原理 如图1-3所示，压铸型（模）合型（模）后，金属液3浇入压室2中，压射冲头1向前推进，将金属液经浇道7压入型腔6中，冷却凝固成型。开型（模）时，压射冲头前伸推出余料，顶出液压缸顶针顶出铸件，冲头复位，完成一个压铸循环。 图1-3 卧式冷室压铸机压铸过程简图 1--压射冲头 2--压室 3--液态金属 4--定模 5--动模 6--型腔 7--浇道 8--动型座板 9--顶出器 10--余料 11--定型座板

均质机十大优点

均质机十大优点： 一、流量充足，铭牌表示的流量，只多不少。技术上保证压力升高流量不变。 二、粉碎粒度好，Φ0.01-2微米。（选压恰当） 三、压力稳定，压力表指针摆幅在1Mpa内，即P摆≦1Mpa。单向阀采用蝶形锥阀 面接触，砂子打磨，无内漏，压力稳，流量足。 四、噪声低，本机传动齿轮安装在曲臂上，大流量高压力采用双出轴电机，对称传动，弯矩小，平衡度好；轴瓦采用特种合金材料，越跑越硬，永久不换，传动声 低于电机声。 五、密封可靠，不漏浆。柱塞密封，采用第四代方形自位密封圈X4310，耐磨高 效，耐高温达150℃；压盖采用径向密封，优点随压力升高而密封效果增大。六、易损件寿命长，耐强酸碱(NaOH、HNO3≤5％)，适合CIP消毒。尤其乳品生产配合二次灭菌，万无一失。单向阀采用特种硬质材料，耐用，柱塞及各种密封件取 材特殊，不要频繁更换。 七、节料，单向阀实心实材，可反复修磨使用，若熟练使用时耗材料费仅为第一 代均质机的1／5—1／12。 八、节油，本机传动采用飞溅式润滑，第一次跑磨期间750小时换油一次，第二 次开始以三班制计算一年换油一次。 九、拆装保养方便，职工操作维修省心省力。 十、外型美观，符合国际食品卫生要求。 物料分层的分析和探讨 在使用均质机后，物料产生分层。 现在让我们一同来分析一下产生分层原因。 当物料放入液体中，该液体的密度和放入物料的密度决定了物料的沉浮。如果物料的密度大于液体它则下沉，小于液体则上浮。在重力的作用下，液体介质中的固体粒子或液滴最终获得稳定的速度，称沉降速度，沉降速度的大小由以下物理量决定： 粒子直径直 d 粒子密度ρp 介质液体的密度ρp 介质液体的粘度η 重力加速度 g(9.8m/s) 如果这些量值是已知的，那么粒子或液滴的沉降速度（V g） 可以用以下公式计算： （斯托克斯定律）

高压均质机结构图

图1 整机示意图A 1.底脚 2.出水口 3.拉把 4.进料口 5.铭牌 6. 泵体螺母 7.泵体 8.传压缸 9.高压手轮10. 低压手轮11.压盖12.压力表13.上盖14.标牌15.外罩

框 视 图1 整机示意图B

图2 均质头部装配图A 1.进料口联接板 2. 进料口接头 3.双头螺栓 4.螺塞 5.压力表座 6. 放气螺钉 7.传压活塞 8.传压缸 9.微通螺丝10. 微通阀11.压力表型圈 13.螺栓、螺母14.阻尼O型圈型圈16. O型圈 17.调压螺母18.加压杆19.轴承支座20.调压座 21.压板22.蝶型弹簧片23.均质杆24.二级均质阀体25.碰撞环26.均质阀27.均质阀座28.密封垫圈29.出料口接头30.压板31.手柄32.泵体 33.螺塞34.密封垫圈

图2 均质头部装配图B 1. O型圈、密封垫圈 2.下阀座 3. 导向杆 4.下阀门 5.下阀门弹簧 6.下兰花 7.柱塞 8.紧钉螺丝 9.压环10.柱塞密封圈（V型或方型、隔离片）11.定位套、垫环12.柱塞密封套13.上阀门14.上兰花15.压板16.上阀门弹簧圈17.螺栓、螺母18.螺栓、螺母19.加压杆螺母20. O型圈、密封垫圈 21.一级均质阀体22.均质杆、O型圈23. 平面轴承24.加压杆25.加压杆螺母26. 泵体螺母27.上、下阀门密封圈

图2 泵体示意图C 1.压力表组件 2.表座密封垫 3.表座压盖 4.压盖 5.园锥柱 6.压盖密封件 7. 锁紧螺帽 8.调节螺帽 9. 带孔锁紧螺帽 10.锥阀芯11.上锥阀座12.限位套13.下锥阀座14.调整垫片15.螺塞型橡胶密封圈17.泵体18.柱塞密封套 19.泵体平面密封圈20.紧定螺钉21.压环22.柱塞密封圈（V型或方型、）23.隔离片24.座环25.柱塞

均质机工作特点机原理

高压均质机工作原理及特点 高压均质机以高压往复泵为动力传递及物料输送机构，将物料输送至工作阀(一级均质阀及二级乳化阀)部分。要处理物料在通过工作阀的过程中，在高压下产生强烈的剪切、撞击和空穴作用，从而使液态物质或以液体为载体的固体颗粒得到超微细化。 工作阀原理示意图及颗粒细化原理简介： 图1:物料被输送至工作阀进口(尚未通过工作阀) 图2:物料源源不断地通过一级均质阀和二 级乳化阀 如图1所示，物料在尚未通过工作阀时，一级均质阀和二级乳化阀的阀芯和阀座在力F1和F2的作用下均紧密地贴合在一起。物料在通过工作阀时(如图2)，阀芯和阀座都被物料强制地挤开一条狭缝，同时分别产生压力P1和P2以平衡力F1和F2。物料在通过一级均质阀(序号1、2、3)时，压力从P1突降至P2，也就随着这压力能的突然释放，在阀芯、阀座和冲击环这三者组成的狭小区域内产生类似爆炸效应的强烈的空穴作用，同时伴随着物料通过阀芯和阀座间的狭缝产生的剪切作用以及与冲击环撞击产生的高速撞击作用，如此强烈地综合作用，从而使颗粒得到超微细化。一般来说，P2的压力(即乳化压力)调得很低，二级乳化阀的作用主要是使已经细化的颗粒分布得更加均匀一些。据美国Gaulin公司的资料介绍，绝大部分情况下，单单使用一级均质阀即可获得理想的效果。 主要优缺点： 相对于离心式分散乳化设备(如胶体磨、高剪切混合乳化机等)），高压均质机的特点是”

1)细化作用更为强烈。这是因为工作阀的阀芯和阀座之间在初始位是紧密贴合的，只是在工作时被料液强制挤出了一条狭缝；而离心式乳化设备的转定子之间为满足高速旋转并且不产生过多的热量，必然有较大的间隙(相对均质阀而言)；同时，由于均质机的传动机构是容积式往复泵，所以从理论上说，均质压力可以无限地提高，而压力越高，细化效果就越好。 2)均质机的细化作用主要是利用了物料间的相互作用，所以物料的发热量较小，因而能保持物料的性能基本不变。 3)均质机能定量输送物料，因为它依靠往复泵送料。 4)均质机耗能较大 5)均质机的易损使较多，维护工作量较大，特别在压力很高的情况下 6)均质机不适合于粘度很高的情况 产品分类及选用 高压均质机的分类： 按结构型式分为立式整体型均质机和卧式组合型均质机。前者一般适用于中小型设备(功率在45kw以下)；后者适用于大型设备(功率在45kw以上)。目前国内大多数厂家生产的都是立式整体型均质机。这种型式结构紧凑，外形美观占地面积小。但对大型设备而言，稳定性就成了主要的问题。所谓卧式组合型均质机指的是电机、减速箱、曲轴箱、润滑站等相对独立成块，并分布在同一水平面上，通过皮带(轮)、联轴器、油管等连成一体。整机重心低、运转平稳、检修方便。1995年5月为给世界上最著名的化工企业之一德国BASF公司配套高质量的大吨位均质机，我们研制了国内第一台大型卧式均质机。在此基础上通过几年的实践，该产品形成十几个规格的系列，最大功率达150kw(对应流量20t/h，压力22Mpa)。经上海科技情况所计算机联机检索证明为国内首创，技术水准接近国际先进水平。 按柱塞每分钟的往复次数分为普通型均质机和低速型均质机。美国Gaulin公司将柱塞每分钟往复次数在150次以下划为低速型，在150次以上的称为普通型。均质机曲轴的转速(即同比决定柱塞的往复频率)是决定整机性能的最关键的因素之一。在材质、加工精度、结构等相同的情况下，在一定范围内转速越低，则各磨擦副(如轴与瓦、柱塞与密封等)在单位时间内的磨损度、泵体内各受力零件(如阀芯、阀座等)在同等时间内的损坏程度均大幅度降低，

高压均质机 和高剪切均质机 的区别

高压均质机和高剪切均质机的区别及应用
在食品、 化工、 制药等行业均质技术已成为提高产品品质的关键。 目前国内食品行业使用的传统均质设备多为高压均质机、胶体磨、砂 磨和辊磨机等,近年来出现了新型的高剪切均质机设备。至于这些均 质设备在各行业中的应用,目前尚无人进行深入系统地研究。对此, 笔者针对目前主要使用的高压均质机和高剪切式均质机,从均质原 理、不同物料的工艺流程以及实验数据等方面进行了对比分析研究 1 均质机理分析
液体物料分散系中分散相颗粒或液滴破碎的直接原因是受到剪切力 和压力的作用。 引起剪切力和压力作用的具体流体力学效应主要有层 流效应、湍流效应和空穴效应。 层流效应会引起分散相颗粒或液滴的剪切和拉长; 湍流效应是在压力波动作用下引起分散相颗粒或液滴的随意变形; 空穴效应是使形成的小气泡瞬间破碎产生冲击波,而引起剧烈搅动。
高剪切均质机理 目前国内常用的剪切式均质机线速度多为 10～25 m/ s。实践证 明其均质效果并不理想。高剪切均质机指线速度达到 40～66 m/ s 的 剪切式均质机,其主要工作部件为 1 级或多级相互啮合的定转子,每 级定转子又有数层齿圈.

工作原理:转子带有叶片高速旋转产生强大的离心力场,在转子 中心形成很强的负压区,料液(液液、或液固相混合物)从定转子中心 被吸入,在离心力的作用下,物料由中心向四周扩散,在向四周扩散过 程中,物料首先受到叶片的搅拌,并在叶片端面与定子齿圈内侧窄小 间隙内受到剪切,然后进入内圈转齿与定齿的窄小间隙内,在机械力 和流体力学效应的作用下,产生很大的剪切、摩擦、撞击以及物料间 的相互碰撞和摩擦作用而使分散相颗粒或液滴破碎。 随着转齿的线速 度由内圈向外圈逐渐增高,粉碎环境不断改善,物料在向外圈运动过 程中受到越来越强烈地剪切、摩擦、冲击和碰撞等作用而被粉碎得越 来越细从而达到均质乳化目的。 影响分散乳化结果的因素有以下几点
1 分散头的形式（批次式和连续式）（连续式比批次好） 2 分散头的剪切速率 （越大，效果越好）

我国均质机技术介绍

我国“均质机”应用工艺以及发展趋势 1990年，在巴黎举办的世界博览会上，一个名叫ＡｕｇｕｓｔＧａｕｌｉｎ的人展出了由他发明的用于均质牛奶的装置。而在我国，对牛奶进行均质处理还不到十年的时间。 据有关文献记载，Ｇａｕｌｉｎ的装置第一次使用了"Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｄ"（均质）这个词。此后，"均质"、"均质机"、"乳化器"等这些词都是与Ｇａｕｌｉｎ研制的装置和工艺密不可分的。当今，世界各国生产的林林总总的均质器械，结构上尽管各有差异，究其基本原理，与Ｇａｕｌｉｎ应用的原理所差无几，可以说只是同工异曲。 一、均质技术 均质机，主要由柱塞泵以及与其组合的泵体和均质阀组成。柱塞泵的作用是将一定粘度的液态物料吸入泵体，并对物料加压。调压装置是使物料在特定的压力下通过均质阀。"均质"是指物料在均质阀中发生的细化和均匀混和的加工过程。 具体说来，柱塞泵以０．２５－０．５米/秒的低速将原始物料吸入，通过与均质阀连接的调压装置对均质系统调压。? 柱塞泵对物料加压，例如加压至４０Ｍｐａ，由于柱塞泵吸入与压出料液的流速相对比较稳定，因此，只要控制阀座与阀芯之间的间隙?也称开启度，就可以控制整个系统的压力。阀座、阀芯之间的间隙越小，系统的压力越高，物料通过阀座、阀芯之间的流速也越高，６０Ｍｐａ时的流速高达３００米/秒左右。 依据流体力学的理论，液体流速越高的区域，其压力越小。因此，料液高速流动时，瞬间会产生极大的压力降。同时，料液在柱塞泵的作用下，系统内积累了较大的能量密度，这种能量密度大约在６００－８００ｋｗ/ｃｍ３。料液在阀座与阀芯之间的流经时间约为５０微秒，大量的能量在极短的时间内得以释放。 综上所述，料液在高速流动时的剪切效应、高速喷射时的撞击作用、瞬间强大压力降时的空穴效应三重作用下，使物料达到超细粉碎，从而使互不相溶的液一液或液一固混悬液均质成液一液乳化剂或液一固分散体。 我们以加工油水乳化液为例。油和水是二种互不相溶的液体。若应用高压均质

高压均质机

高压均质机的工作原理及应用 摘要：高压均质机是以高压往复泵为动力传递和输送物料的机构．将液态物料或以液体为载体的固体颗粒输送至工作阀(一级均质阀及二级均质阀)部分。要处理物料在通过工作阀的过程中．在高压下产生的强烈的剪切、撞击、空穴和湍流蜗旋作用，从而使液态物料或以液体为载体的固体颗粒得到超微细化．“均质”是指物料在均质阀中发生的细化和均匀混和的加工过程。高压均质机是液体物料均质细化和高压输送的专用设备和关键设备．均质的效果影响产品的质量。均质机的作用主要有：提高产品的均匀度和稳定性：增加保质期：减少反应时间从而节省大量催化剂或添加剂：改变产品的稠度改善产品的口味和色泽等等，均质机广泛应用于食品、乳品、饮料、制药、精细化工和生物技术等领域的生产、科研和技术开发。 高压均质机的技术原理和特点 高压均质机以高压往复泵为动力传递及物料输送机构，将物料输送至工作阀部分。要处理物料在通过工作阀的过程中，在高压下产生强烈的剪切、撞击和空穴作用。从而使液态物质或以液体为栽体的固体颗粒得到超微细化。 1．1工作阀原理示意图及颗粒细化原理概述

图1物料被输送至围2物料源源不断地通过 工作阀进口一级均质阀和二级乳化 阀 如图1所示，物料在尚未通过工作阀时，一级均质阀和二级乳化阀的阀芯和阀座在力F l和F2的作用下均紧密地贴合在一起。物料在通过工作阀时(如图2)。阀芯和阀座部被物料强制地挤开一条狭缝，同时分别产生压力P l和P2以平衡力F l和F2。物料在通过一级均质阀时,压力从P l突降至P2，也就随着这压力能的突然释放。在阀芯、阀座和冲击环这三者组成的狭小区域内产生类似爆炸效应的强烈的空穴作用,同时伴随着物料通过阀芯和阀座间的狭缝产生的剪切作用以及与冲击环撞击产生的高速撞击作用，如此强烈地综合作用，从而使颗粒得到超微细化。一般来说，P 2的压力调得很低。二级乳化阀的作用主要是使已

高压均质机传动端的设计及运动仿真

高压均质机传动端的设计及运动仿真 本设计设计的是高压均质机动力端主要零件。首先，文章介绍了高压均质机的工作原理。流体在高压状态下通过细小缝隙时，会产生较大的剪切力、撞击力和空穴力，使流体中的固体颗粒破碎为微小颗粒，高压均质机就是利用这一原理工作的。接着，文章参考现有的均质机结构，确定了均质机主要结构参数，然后，按照高压往复泵的设计方法对高压均质机的主要零部件，如传动装置、曲轴、连杆等进行了结构设计。还有液力端泵阀的设计，并对其进行了相应的强度校核。最后，文章介绍了本次设计中还有高压均质机的运动仿真，采用了C语言程序，并对其进行了详细的说明。 绪论 高压均质是一种制备超细液液乳化物或液固分散物的通用设备，被广泛应用与各行业的生产者和科技研领域。例： 一、食品饮料行业： 豆奶、花生奶、松子奶等各种植物蛋白饮料。 核桃露、杏仁露、莲子露、椰子汁等各种悬浮果汁饮料。 酸奶、均质奶、纯牛奶、甜牛奶、乳酸饮料、冰淇淋、豆奶粉等各种乳品和乳制品。 二、制药： 抗生素、各种乳剂、浆液制剂、中药制剂、花粉破碎及各种营养保健液。 三、轻工化工行业： 香精香料、化妆品、乳化硅油、感光剂、增亮剂、高级涂料、颜料、染料等。 四、生物工程技术： 对大肠杆菌、胞进行破碎，撮取其有效成分。 随着人民生活水平的提高，食品工业必将跟上时代的步伐，不仅要求食品本身的营养丰富，还对其质量、口味、外观、保存等提出了高标准,这样必然把食品工业推上一个新高潮。 食品品种繁多，本设计是主要应用于乳品工业中。它是一种特殊的高压泵，用于喷雾干燥设备中，可使液体分散成细微的雾滴，便于干燥成粉状。通过均质的炼乳、冰淇淋、代乳粉，液体中的分散项破裂成细微状态，可减少沉淀，增加粘稠性，口感细腻，并延长存放时间。均质机不仅在乳品工业和冰淇淋生产中得到广泛应用，而且还适用于医药、化工生产中。总之，在我国均质机发挥出的作用越来越大，因此需要人们对其进行深入的研究，以便设计生产。 本设计参考现有的均质机而设计，力求经济、结构合理,但肯定还有许多的不足之处，希望在老师和同学的帮助下，得到进一步的改进。