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高壓均質(zhì)機(jī)的工作原理

瀏覽次數(shù):490 發(fā)布日期:2025-3-27  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)

在食品、醫(yī)藥、化工及化妝品等領(lǐng)域,高壓均質(zhì)機(jī)作為關(guān)鍵設(shè)備,憑借出色的均質(zhì)化處理能力,顯著提升產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)速度。比如,在對大腸桿菌菌體進(jìn)行破碎時(shí),基本上都離不開高壓均質(zhì)機(jī)。以下小編將針對高壓均質(zhì)機(jī)做一簡單的介紹。

一、工作原理

高壓均質(zhì)機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的剪切力和高壓力來實(shí)現(xiàn)物料的均質(zhì)化。具體過程如下:

①物料進(jìn)入 :當(dāng)物料被送入均質(zhì)機(jī)的料缸后,機(jī)器啟動(dòng),轉(zhuǎn)子開始高速旋轉(zhuǎn)。
②剪切、碾磨和均質(zhì) :轉(zhuǎn)子上的刀片與固定在料缸內(nèi)壁的刀片之間形成了狹窄的間隙,物料在這一空間內(nèi)被反復(fù)剪切、碾磨和均質(zhì)。
③高壓作用下的均質(zhì)化 :物料在高壓作用下通過均質(zhì)閥的縫隙,由于速度梯度的急劇變化,產(chǎn)生了強(qiáng)大的剪切力,使物料中的顆粒或液滴被破碎并分散。同時(shí),高壓作用下的流體還會(huì)與均質(zhì)閥發(fā)生高速撞擊,以及通過縫隙時(shí)產(chǎn)生的空穴效應(yīng),進(jìn)一步促進(jìn)了物料的均質(zhì)化。最終,物料顆粒尺寸縮小,表面積增加,溶解速度提高,達(dá)到均質(zhì)化處理的效果。
二、壓力范圍

高壓均質(zhì)機(jī)的壓力是其性能的重要指標(biāo)之一,它直接影響到均質(zhì)效果。一般來說,其壓力范圍在100 到 2000 巴(bar)之間,有些高端設(shè)備甚至能達(dá)到更高的壓力。在實(shí)際應(yīng)用中,通過調(diào)節(jié)機(jī)器的工作壓力,可以滿足不同物料的處理需求。

 實(shí)驗(yàn)室用小型高壓均質(zhì)機(jī) :壓力通常較低,適用于小規(guī)模實(shí)驗(yàn)和樣品測試。
 工業(yè)生產(chǎn)用大型高壓均質(zhì)機(jī) :壓力更高,以確保在大規(guī)模生產(chǎn)中達(dá)到理想的均質(zhì)效果。例如,一些高端的高壓均質(zhì)機(jī)設(shè)計(jì)壓力可高達(dá) 2000bar,最大工作壓力也能達(dá)到 1800bar,這樣的壓力能夠?qū)崿F(xiàn)物料在納米級(jí)別的精細(xì)處理。
三、壓力對均質(zhì)效果的影響

壓力是影響高壓均質(zhì)機(jī)均質(zhì)效果的關(guān)鍵因素之一,控制好壓力對均值的效果至關(guān)重要。

①壓力與均質(zhì)效果的正相關(guān) :一般來說,壓力越高,流體在通過均質(zhì)閥時(shí)受到的剪切力、撞擊力和空穴效應(yīng)就越強(qiáng),從而使得液滴或顆粒更容易破裂和分散,達(dá)到更好的均質(zhì)效果。
②過高的壓力帶來的問題 :過高的壓力也會(huì)帶來一些問題,如設(shè)備磨損加劇、能耗增加,甚至可能對某些物料造成破壞,產(chǎn)生過細(xì)的顆粒,影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
③合理選擇壓力 :在實(shí)際操作中,需要根據(jù)物料的特性和均質(zhì)要求來選擇合適的壓力。例如,在食品加工中,如果牛乳被均質(zhì)到過低的粘度,可能會(huì)導(dǎo)致其儲(chǔ)存過程中出現(xiàn)凝固或分層現(xiàn)象;而在化妝品制造中,如果油脂和水的混合物沒有充分均質(zhì),可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品在使用過程中出現(xiàn)分離現(xiàn)象。在對大腸桿菌菌體破碎時(shí),通常選擇800bar對其進(jìn)行破碎,既能保證菌體充分破碎,又不至于對蛋白造成不利影響。

高壓均質(zhì)機(jī)通過高速旋轉(zhuǎn)的剪切力和高壓力將物料進(jìn)行均質(zhì)化處理,其壓力范圍廣泛且可調(diào),以滿足不同物料的處理需求。在實(shí)際應(yīng)用中,合理調(diào)節(jié)壓力參數(shù),可以實(shí)現(xiàn)理想的均質(zhì)效果,提升產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性。

發(fā)布者:上海依肯機(jī)械設(shè)備有限公司
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