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高剪切分散乳化機(jī)工作原理

來(lái)源：溫州市千昊機(jī)械科技有限公司   2025年12月25日 15:39   23
　　高剪切分散乳化機(jī)，也稱為高剪切均質(zhì)乳化機(jī)，是一種通過(guò)機(jī)械方式產(chǎn)生極端剪切力、沖擊力和湍流，從而將互不相溶的液-液兩相(如油和水) 高效、均勻地混合，形成穩(wěn)定乳液，或?qū)⒐腆w顆粒均勻分散、細(xì)化于液體中的關(guān)鍵設(shè)備。
 
　　核心工作部件
 
　　理解原理，首先要認(rèn)識(shí)其核心結(jié)構(gòu)——定-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)：
 
　　轉(zhuǎn)子(葉輪)：高速旋轉(zhuǎn)的部件，通常帶有狹槽或齒狀結(jié)構(gòu)。
 
　　定子(套筒)：固定在乳化頭內(nèi)側(cè)，與轉(zhuǎn)子精密配合，內(nèi)部有對(duì)應(yīng)的狹槽或孔洞。
 
　　轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙非常小(通常為0.2-0.5毫米)，這是產(chǎn)生高剪切力的關(guān)鍵。
 
　　二、 工作原理分步解析
 
　　物料在定-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)歷以下四個(gè)連續(xù)的、劇烈的物理作用階段：
 
　　第一階段：吸入與混合
 
　　高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，形成一個(gè)真空負(fù)壓區(qū)，將位于容器底部和周?chē)奈锪?油相、水相、粉體等)強(qiáng)力吸入乳化頭的工作腔。
 
　　第二階段：高速剪切與破碎(核心環(huán)節(jié))
 
　　被吸入的物料進(jìn)入轉(zhuǎn)子與定子之間極其狹窄的間隙。
 
　　轉(zhuǎn)子以極高的線速度(通常高達(dá)10-40米/秒)旋轉(zhuǎn)，將物料以極大的加速度從轉(zhuǎn)子的狹槽中“拋射”出去，撞擊在定子的內(nèi)壁上。
 
　　在這個(gè)微小的間隙內(nèi)，物料承受著強(qiáng)烈的機(jī)械剪切力和液壓剪切力。大顆粒的液滴、團(tuán)聚的固體顆?；驓馀菰谶@里被撕裂、切割、破碎成微米甚至納米級(jí)別的微粒。
 
　　第三階段：高速噴射與撞擊
 
　　經(jīng)過(guò)初次剪切的物料，從定子的精密孔隙(狹縫或圓孔)中被高速噴射出來(lái)，射流速度極高。
 
　　這些高速射流猛烈地撞擊到乳化罐的內(nèi)壁或另一股射流上，產(chǎn)生強(qiáng)烈的撞擊力和湍流，使物料受到進(jìn)一步的破碎和分散。
 
　　第四階段：循環(huán)與最終乳化
 
　　乳化罐內(nèi)的物料設(shè)計(jì)為上下循環(huán)的流場(chǎng)。從定子射出的已處理物料向外擴(kuò)散，同時(shí)底部未處理的物料又被不斷吸入乳化頭。
 
　　經(jīng)過(guò)多次(通常數(shù)十次甚至上百次)這樣 “吸入→剪切→噴射→撞擊→循環(huán)” 的劇烈作用，物料在極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到高度均勻、細(xì)膩、穩(wěn)定的乳化或分散狀態(tài)。
 
　　三、 實(shí)現(xiàn)乳化的關(guān)鍵物理作用力總結(jié)
 
　　剪切力：定轉(zhuǎn)子間的狹縫是主要來(lái)源，直接切割、撕裂顆粒。
 
　　撞擊力：高速射流撞擊定子內(nèi)壁或罐壁，粉碎顆粒。
 
　　空穴效應(yīng)：轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，在局部瞬間產(chǎn)生低壓區(qū)，使液體汽化形成微小氣泡，隨后氣泡在高壓區(qū)瞬間潰滅，產(chǎn)生極強(qiáng)的局部沖擊波和高溫，進(jìn)一步粉碎微粒。
 
　　湍流：強(qiáng)烈的流體運(yùn)動(dòng)使物料充分混合，防止局部濃度不均。
關(guān)鍵詞：乳化機(jī) 乳化罐
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