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分散机、乳化机、均质机线速度的选择

太仓中新宝智能装备有限公司

对于很多刚进乳化、分散、均质、研磨或者对研发的工作者，可能对设备不是特别的了解。此文章旨在帮助那些对设备不了解的同仁发表一下自己的拙见。

乳化机在工业设备搅拌体系中占有重要的作用，特别是在固液混合、液液混合、油水分散、分散均质、剪切研磨方面有着极其重要的应用。之所以称其为分散机是应为能够实现分散的作用。油水两相介质的彻底混合后形成乳液，分为油包水或水包油两种体系，要实现分散，有两方面的要求： 一是强烈的机械切割分散作用，将水相与油相的流体介质同时切割打散为小颗粒，然后再汇拢合并时就有互相渗透掺混，形成乳液。二是合适的分散剂， 在油水分子间充当媒介桥梁的作用，通过其电荷及分子间力的作用，使油水混合乳液能够按照我们所需望的时间稳定存放。 
 
现在分散机的应用不单单局限于“分散”，由于其独特的剪切作用，对粉粒体在液体中的粉碎撞击*终细化到理想的粒径，从而使固体质充分掺混到液体中并形成相对稳定的悬浮液，这种过程也就是“分散”。所以，我们也可以把分散设备称为分散机，为便于区分普通的高速搅拌机，一般可冠于高速或者高剪切分散机，
当然与分散剂一样，添加了分散剂后，悬浮液的稳定性就能得到增强。当某种固体物质通过一定时间与液体的接触能够被液体彻底溶解，那么，经剪切撞击而形成的小颗料将更快地被液体所溶解，因为其比表面积增大了好多倍了。 当人们习惯了通过高压均质机（压缩、高压瞬间释放、射流撞击）来获得微细颗粒后，“细化”就与“均质”划上了等号，因而分散机对物料的细化及充分掺混的作用也就是“均质”的过程了。所以，我们也可以把分散机称为均质机，为便于区分，一般可冠于高速或者高剪切均质机，
以对分散机有很多种叫法：高剪切分散机、高剪切均质机、高剪分散机、高剪切均质分散机、高剪切均质分散晃，高剪切分散机，分散分散机，均质分散机，管线式分散机，管线式高剪切分散机，管线式高剪切分散均质机，管线式超高速分散机，管线式分散分散机，高剪切分散分散机,高剪切均质分散机,高剪切混合分散机,管线式均质分散机，管线式高剪切分散混合机，单级管线式分散机，二级管线式分散机，三级管线式分散机，多级管线式分散机，

影响分散分散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）
3 分散头的齿形结构（分为初齿，中齿，细齿，超细齿，约细齿效果越好）
4 物料在分散墙体的停留时间，分散分散时间（可以看作同等的电机，流量越小，效果越好）
5 循环次数（越多，效果越好，到设备的期限，就不能再好）
 
线速度的计算
剪切速率的定义是两表面之间液体层的相对速率。 
– 剪切速率 (s-1) =   v 速率 (m/s) 
 g 定-转子 间距 (m)
由上可知，剪切速率取决于以下因素： 
– 转子的线速率
– 在这种请况下两表面间的距离为转子-定子 间距。 
中新宝定-转子的间距范围为 0.2 ~ 0.4 mm 
 
速率V= 3.14 X D（转子直径）X 转速 RPM / 60
 
 我们对批次式与连续式做个对比

批次式分散机、均质机、乳化机

   批次式分散机、均质机、乳化剂参数

批次式机器结构简单转速高处理量大容易清洗，价格便宜

这种设备可以适用于几乎所有产品的乳化，悬浮和溶解。不同的分散头（定子+转子）结构可满足不同的混合分散要求。而且，密封方式也有多种选择，可适合容器上不同位置的安装，并能承受16br压力和160°C温度条件下作业。

连续式分散机、乳化机、均质机

连续式分散机、乳化机、均质机技术参数

连续式可以根据不同的需求跟换分散盘，而且连续式的机器是模块化的，这样的化容易更换设备上的零件

材料采用金属碳化物、陶瓷涂层的锥磨转子，还有医药及食品级材质

像这种机器在分散物料的时候采用的物物相撞和锋利的反三盘对物料进行剪切。这样和话就避免的机器零件上面的材质掉落到物料里面，污染物料。

而且锥体之间距离是可以调整的。国产的间距都在0.5mm之上，而进口设备的间距在0.2-0.4mm之间，这样可以更好的对物料进行研磨。

分散机的剪切作用的强弱直接影响到细度，经过分析，主要与刀刃锋利程度，硬度，转定子间隙，切割的两刀口的相对运动速度及允许通过的粒径等有关，通常情况下，刀刃锋利程度、硬度、转定子间隙及允许通过的粒径基本已定型或不想改变了，那么，刀口的相对运动速度就是有影响的因素，表现为转子的圆周线速度（因为定子是不动的），该线速度高，则对径向流动的流体的切割或撞击的密度就高，因而细化作用就强，反之亦然。但该线速度不是越大越好的，当达到很高值时，有形成阻挡流动的趋势（就象本领高强的武士能够转动刀剑来抵挡射来的箭一样），因而流量变得很小， 而发热很高，如果设备本身不带有冷却装置,有些物料反过来又会聚集，使结果并不理想。 
    那么平时我们说的搅拌转速是否就是剪切速度呢？学过高中物理的都知道，速度分为角速度和线速度，剪切速度当然是指线速度，线速度=角速度×直径×π，所以，为什么工业生产用的分散机的转速（角速度）一般只有3000rpm 或者1500rpm，而实验室分散机转速有10000rpm 或28000rpm 之高，就是考虑了直径的因素，从而使两者剪切线速度接近，*终的效果也就接近了。从另一个角度来看，实验室做试验的特点是量少，因而转定子的物理尺寸要适应对应的少量的话，直径必然就小，为了弥补因直径小对线速度的负面影响，必然要提高转子的角速度，由此就形成了实验仪器的“高转速”了。 
 
    从以上可以看出，分散机的转速（角速度）是要与实际处理量联合考虑的，但是居于现有加工水平及生产经济性，一般的情况下18.5KW 以下的常采用2 极电机的3000rpm 转速，而22KW 到55KW 通常为4 极电机的1500rpm，超过75KW 就可以考虑6 极电机的1000rpm 了。
 
  太仓中新宝智能装备有限公司使我们分散机的转速可以达到18000转,根据一些行业特殊要求，中新宝公司在KZS2000系列的基础上又开发出KZSD2000超高速剪切分散机机。其剪切速率可以超过200.00 rpm，转子的速度可以达到66m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使。剪切力更强，乳液的粒经分布更窄。由于能量密度极高,无需其他辅助分散设备,可以达到普通的高压均质机的400BAR压力下的颗粒大小.
 
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分散机、乳化机、均质机线速度的选择