Высокоскоростные смесительные эмульгаторы являются одним из основных устройств в современной тонкой химической, пищевой, фармацевтической и косметической промышленности. Благодаря своей эффективной и однородной способности смешивать, рассеивать, эмульгировать и гомогенизировать, он стал ключевым устройством для подготовки высококачественных эмульсий, суспензий, кремов и суспензий. В этой статье будет подробно рассмотрен принцип его работы, основная структура, технические характеристики, области применения и выборочные точки работы.

Принцип работы: мощное поле сдвига

Основной принцип работы высокоскоростного смесительного эмульгатора основан на сильном сдвиге, турбулентности и кавитационных эффектах в механической гидродинамике. Этот процесс далеко не сопоставим с обычным перемешиванием.

1. Преобладание при сдвиге: ядром устройства является высокоскоростной вращающийся ротор и фиксированный статор. Когда ротор вращается со скоростью от сотен до тысяч оборотов в минуту под управлением двигателя, в крошечном промежутке между ротором и статором образуется высокая линейная скорость, что приводит к огромному сдвигу.

2. Рабочий процесс: материал сначала осевым путем всасывается в область ротора. Под действием мощной центробежной силы материал выбрасывается в щель статора. В момент, когда через эти крошечные щели течет высокая скорость, материал подвергается резким сдвигам, ударам и разрывам, а макроскопические комки или капли быстро разбиваются на мелкие частицы микронного или даже нанометрового уровня.

3. Комбинированный эффект: В то же время, сопровождаемый турбулентностью и кавитационным эффектом, эти три синергии обеспечивают достижение эффекта гомогенной эмульсии в течение очень короткого периода времени, образуя дисперсную систему с равномерным распределением и высокой стабильностью.

II. Основные структуры и компоненты

Полный высокоскоростной смесительный эмульгатор представляет собой сложную систему с несколькими функциями, основными компонентами которой являются:

1. Цистерны:

Материал: Нержавеющая сталь SUS304 или SUS316L обычно используется, обладает хорошей коррозионной стойкостью и гигиеническими свойствами, соответствует требованиям GMP, FDA и другим спецификациям.

Конструкция: в основном двухслойная конструкция с втулкой, втулка может быть введена в пар, теплопроводное масло или охлаждающую среду для достижения функции нагрева, изоляции или охлаждения материала. Крышка резервуара может быть открыта (для подачи) или фиксированной (для подачи через человеческое отверстие) и обычно оснащена зеркалом зрения, световым отверстием, очищающим шаром, различными интерфейсами (например, вакуумом, подачей материала, измерением температуры) и так далее.

2. Система эмульсии перемешивания:

Основной двигатель: обеспечивает мощность, обычно взрывозащищенный двигатель переменной частоты, позволяет бесступенчатую регулировку скорости для адаптации к изменениям вязкости на разных этапах процесса.

Привод: Включает редукторы, муфты и т. Д. Для передачи мощности и изменения скорости вращения.

Эмульсионная головка (гомогенизатор): Это сердце устройства. Чаще всего это эмульсионные головки роторно - статорного типа, которые имеют разнообразную структуру, такую как зубчатые, пористые пластины, кольцевые и т. Д. Для различных требований к вязкости и диаметру частиц. Кроме того, эмульсионные сосуды с высоким сдвигом также могут быть интегрированы в коллоидную мельницу или дисперсионный гомогенизатор с высоким сдвигом для получения более тонкого диаметра частиц.

3. Вспомогательная система перемешивания:

Чтобы устранить мертвый угол перемешивания, материал в резервуаре образует полный цикл, обычно также оснащен набором медленных скребковых смесителей рамного, якорного или лопастного типа. Его низкая скорость вращения, основная роль заключается в том, чтобы постоянно сдувать материал на стенке и дне резервуара и отправлять его в зону действия высокоскоростной эмульсионной головки, чтобы обеспечить эффективность теплообмена и глобальную однородность.

4. Системы контроля:

Современные устройства оснащены системами управления PLC или сенсорным экраном. Может быть точно установлен и записан скорость вращения, температура, время, вакуум и другие технологические параметры, для достижения автоматизированного производства, обеспечения согласованности, воспроизведения каждой партии продуктов и в соответствии с требованиями целостности данных.

5. Вакуумные системы:

Многие эмульсионные емкости оснащены вакуумными устройствами. Работая в вакууме, можно удалить пузырьки, в которые материал вовлечен во время перемешивания, предотвратить окисление продукта, повысить плотность и яркость продукта; Также его можно использовать для удаления летучих компонентов или запахов.

6. Системы подъема и опрокидывания:

Часть предназначена для эмульсионных головок и крышек резервуаров, которые могут быть полностью гидравлическими или электрическими подъемами и падениями, чтобы облегчить очистку и обслуживание оборудования. Иногда цистерны могут быть сконструированы таким образом, чтобы их можно было переворачивать.

III. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Эффективность: процесс эмульсии может быть завершен за очень короткий промежуток времени с высокой производительностью.

2.Превосходное качество эмульсии: полученный продукт имеет небольшой диаметр зерна, узкий диапазон распределения, система стабильна, длительный срок годности, тонкая и гладкая текстура.

3.Функциональная интеграция: Установить нагрев, охлаждение, перемешивание, гомогенизацию, эмульсию, вакуум, скребок стенок в одном, машина многоцелевого использования.

4. Высокий гигиенический уровень: использование зеркальной полировки, стерильного механического уплотнения класса, поддержка CIP (онлайн - очистка) и SIP (онлайн - стерилизация), чтобы соответствовать строгим санитарным стандартам.

5. Удобность в эксплуатации: автоматизированное управление, параметры могут быть точно установлены и сохранены, что снижает интенсивность ручной работы и требования к навыкам.

IV. Широкие области применения

1. Косметическая промышленность: молоко для мытья лица, кремы, лосьоны, эссенции, шампуни, кондиционеры для волос, зубная паста, порошок и так далее.

2.Пищевая промышленность: соки, соусы (салатный соус, кетчуп), молочные продукты, приправы, сливки, мороженое, шоколадное молоко и так далее.

3. Фармацевтическая промышленность: мази, эмульсии, эмболии, оральные жидкости, суспензии, гели, инъекции жирного молока и т.д.

4. Химическая промышленность: краски, чернила, клеи, пестициды, эмульсионный асфальт, смазочные материалы, дисперсия наноматериалов и так далее.

V. Выбор и оперативные элементы

Соображения при выборе:

Материальные свойства: вязкость, содержание твердых частиц, твердость частиц, кислотно - щелочность (PH).

Требования к мощности: объем обработки партии (объем цистерны).

Показатель готовой продукции: размер и распределение целевого размера зерна.

Технологические требования: Требуется ли нагрев / охлаждение, вакуум, взрывозащита и т.д.

Материалы и стандарты: Выбор подходящего материала и сертификация в соответствии с отраслевыми правилами.

Внимание к эксплуатационному обслуживанию:

Порядок подачи: обычно сначала водная фаза вводится в резервуар, запускается медленное перемешивание, затем медленно вводится в масляную фазу и, наконец, запускается высокоскоростная эмульсия, чтобы предотвратить образование сгустков.

Избегайте холостого хода: высокоскоростная эмульсионная головка должна запускаться под погружением материала, иначе она повредит механическое уплотнение.

Регулярное обслуживание: проверка и замена механического уплотнения, регулярная смазка движущихся частей, поддержание чистоты оборудования.