基本信息
- 项目名称：
- 新型高剪切混合乳化泵的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 新型高剪切混合乳化泵集成了其他乳化设备的优点，核心元件是一对互相啮合的转子和定子，转定子有三层不同的结构组成，其独特的间隙使乳化泵具有更强大的剪切力；封闭式定子孔使乳化泵具有失压膨胀和高速冲击碰撞的双重作用；中心处的入口和切线处的出口所配的标准法兰让它具有了管道化程度；同时转定子的强大的相对线速度使它拥有了强烈湍流脉冲。除此之外，本产品的腔体内无死角，使得物料能完全被粉碎乳化。
- 详细介绍：
- 近年来，乳化生产工艺在迅速发展，而乳化泵是乳化生产成套设备的核心之一。新型高剪切混合乳化泵就是针对现有设备的不足，将物料的传送、混合、乳化合为一体而制成的乳化设备。 新型高剪切混合乳化泵集成了其他乳化设备的优点，核心元件是一对互相啮合的转子和定子，转定子有三层不同的结构组成，其独特的间隙使乳化泵具有更强大的剪切力；封闭式定子孔使乳化泵具有失压膨胀和高速冲击碰撞的双重作用；中心处的入口和切线处的出口所配的标准法兰让它具有了管道化程度；同时转定子的强大的相对线速度使它拥有了强烈湍流脉冲。除此之外，本产品的腔体内无死角，使得物料能完全被粉碎乳化。 与其他摩擦揉搓为主的乳化机相比，新型高剪切混合乳化泵以剪切为主，摩擦揉搓为辅，产生的热量减少，提高了乳化过程中的安全性；作业盘的增多使物料在单位时间被剪切的次数增多，乳化时间被缩短。此外，本产品是将离心泵、搅拌器等乳化设备合为一体的成果，设备的操作简单化，所需要的设备控制人员大大减少。同时，本产品申请了国家专利，确保了技术的自主产权。 研究表明，新型高剪切混合乳化泵突破了传统的设计理念。综合了现有乳化生产成套设备的各个技术环节，提高了生产设备的效率。并且以节能为中心，减少投资，为企业赢得更大的经济效益。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1、作品设计、发明的目的和基本思路：在低成本，高效率的情况下，为了达到理想的乳化效果，新型高剪切混合乳化泵对现有设备的不足进行了改进。如图1所示 2、创新点：新型高剪切混合乳化泵将单层作业盘改为三层作业盘；开放式的定子孔设计成具有长孔、圆孔、网孔相结合的封闭式定子孔；出料口改为旋开式的出料；整体式转定子改为分体式转定子。 3、技术关键：新型高剪切混合乳化泵通过特有的三层作业盘、开放式的定子孔等特有结构一次性实现物料的传送、混合、乳化。 4 、技术指标： 细度： 0.5-5μm； 处理量： 1m^3/h -30m^3/h； 电机功率：1.1kw-75kw；
科学性、先进性
- 新型高剪切混合乳化泵与现有的乳化设备相比，把定转子的间隙设计的很小，定转子平均直径比d/D>0.97；把现有乳化设备的开放式定子改成封闭式定子，一方面确保定子不易变形，另一方面有助于定转子间隙达到更小的比例，提高剪切效率；转定子设计成分体式转定子结构，降低加工难度，减少生产成本，提高转定子的表面粗糙度，使结构更安全，剪切效果更好。用同类产品2/3的时间实现了相同的效果，并提高了安全性。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 合作
作品可展示的形式
- 实物、产品、现场、演示、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1、技术特点和优势：新型高剪切混合乳化泵的技术特点是把物料的传送、混合、乳化合为一体使得乳化泵能依次性完成物料的乳化工作；增设了两层特有的作业盘，其特殊的结构使乳化泵具有缩短乳化时间的优势；旋开式的定子头也是新型高剪切混合乳化泵的技术特点，这样使乳化泵的腔体内无死角，物料能完全被乳化。此外，本产品还有高安全性、节能的优势。 2、应用范围及推广前景：因为新型高剪切混合乳化泵是在现有的乳化生产设备的基础上再创新，在应用范围上比较广泛。除了处理一些普通的物料之外，对于像沥青等高粘度物料都有较好的乳化作用。本作品将以技术入股的形式与企业合作，在市场上推广，推动乳化能行业的发展。
同类课题研究水平概述
- 现在国内外常用乳化器主要有四种类型： 胶体磨、 均化器、 静态混合器和自行设计机械类。 其中自行设计的乳化器种类繁多，按搅拌结构形式可分为推进式、涡轮式和组合式。 胶体磨能产生强力剪切使物料在磨内除受到很大的剪切力与摩擦力，从而使物料在其中被有效地分散、 破碎、混合直到乳化。从结构及功能来看，胶体磨不适用作乳化器，因为设备没有冷却水，容易造成定子和转子咬死，安全性受很大影响。 均化器的工作原理是将初混后的两相，在很高压力下自一小孔挤出， 经突然失压而膨胀和高速冲击碰撞的双重作用，将混合液破碎成微粒，使其分散乳化。从结构及功能来看，均化器不太好。因为设备的能源利用率极低。 静态混合器的流体通过静态混合器每个单元时被分成几份，再流到下一单元时，分n份…直到将粒子分散到1μm—3μm。静态混合器没有运动部分，提高了管道化程度，虽然消除了许多中间环节不稳定因素，但是它的主动性太差，一定要选对型号，才能处理低粘度的液体。 自行设计机械类乳化器的品种繁多，是一类有间隙式、连续式乳化器。在自行设计机械类当中最具代表性的是搅拌器， 而在所有的搅拌器当中是涡轮式搅拌器。液体在涡轮式搅拌器作切向和径向运动形成循环流，沿切向的液体作圆周运作，因为截流板的作用，形成激烈的旋涡区，产生强烈的剪切，将液珠分散得更细但涡轮有总体循环量低，线速度小、等缺点而且在搅拌器内有死角。
