CN202099225U - 超高速裂解剪切机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种能够有效裂解动物蛋白质的超高速裂解剪切机。剪切刀头采用新型的结构设计，其直径为160mm以上，固定镶在机座内，条状剪切齿呈越来越小的一圈圈排列，齿间距为3mm-4mm，偏心剪切槽为窄流道。定子与进料口为一体，定子与剪切刀头对偶咬合一面的结构为梳齿状，与剪切刀头的剪切齿配合形成高频剪切区，轴向间隙与径向间隙小于0.3mm。超高速裂解剪切机配备的高速电机转速达到12000转/分以上，剪切刀头的圆周线速度高达98m/s，可以满足裂解动物蛋白质的分子量在10,000dt以下的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种剪切装置，特别指用湿法裂解动物蛋白质为小分子肽的超高速裂解剪切机。
背景技术
目前，公知的用于动物组织的剪切装置是由定子、转子、剪切刀头和电机传动组成的高速剪切匀浆机。将动物组织与液体成分(如：水)混合后经高速剪切匀浆机处理，能得到均匀的组织乳液。但是，受到设备剪切力不足的限制(已公知的高速剪切匀浆机的剪切刀头圆周线速度不超过75m/s)，得到的剪切物分子量远大于10,000dt，而小分子物(分子量≤10,000dt)的含量不超过5％。所以，目前使用的高速剪切匀浆机只能作为普通食品机械和湿法粉碎机，而不能满足动物脏器制药的要求。
现代的生物化学与工程法相结合技术以动物脏器资源为原料，通过生化技术对物料进行预先处理，再用工程学方法使物料发生裂解，最终产生小分子物质，是当前相关行业应用较多的技术之一。然而，该方法产业化应用的“瓶颈”就是目前的裂解剪切设备工作效率低下，国内已有的相关设备存在以下不足：
(1)剪切速度不足，因而不能产生足够的剪切力，连续3次工作的剪切物中小分子物质含量不超过10％；
(2)工作腔容量过小，不适应于规模化生产；
(3)电机转速在负荷状态下显著降低，进一步降低了剪切力。
因此，裂解剪切设备的更新换代已成为提升动物脏器产业化程度的关键。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种超高速裂解剪切机，为了克服现有高速剪切匀浆机剪切力不能有效裂解蛋白质的不足，本超高速裂解剪切机对已有设备在整机结构、制造材质、剪切刀头设计及传动电机选用等方面做了重大改进，剪切机剪切刀头的圆周线速度大大提高，可显著提高动物组织蛋白的裂解率，其裂解物中小分子物(分子量≤10,000dt)的含量成倍提高，达到25％-30％，因此称之为超高速裂解剪切机。
本实用新型要解决的技术问题由如下方案来实现：超高速裂解剪切机，包括进口、出口、定子、剪切刀头、工作腔、高速电机，工作腔与高速电机法兰相联接，定子与工作腔由螺栓紧固联接，剪切刀头与高速电机主轴由螺栓紧固联接，剪切刀头与定子对偶咬合。圆形剪切刀头直径为160mm-200mm，固定镶在机座内，条状剪切齿高7mm-9mm，呈越来越小的一圈圈排列，齿间距为3mm-4mm，偏心剪切槽设计成7mm-9mm的窄流道，而传统的剪切刀头的剪切槽通常为大于10mm的宽流道设计，窄流道设计使得剪切刀头的水力效率表现优异，有效地降低轴功率，可以适合高速运转。
工作腔设计得非常紧凑，工作腔与所述机座背部的间隙为1mm，工作腔内壁为大弧角设计，内壁表面抛光至Ra0.4，出料口设计为切线出料，这些都可以降低电机的负载。定子与进料口设计为一体化，以满足定子与剪切刀头高精度的配合尺寸，定子与剪切刀头对偶咬合一面的结构为梳齿状，与剪切刀头的剪切齿配合形成高频剪切区，轴向间隙与径向间隙小于0.3mm，但二者不发生碰撞和摩擦。剪切刀头受高速电机驱动以顺时针(进口方向观察)方向旋转。
超高速裂解剪切机的工作原理：经预处理(变性处理：化学键拉伸，基团外露)过的动物组织蛋白(即物料)经进料口加入，在高速旋转的剪切刀头所产生的离心力作用下进入工作腔，强大的离心力进一步将物料甩向定子与剪切刀头之间狭窄精密的间隙中，由于存在极高的线速度和高频机械效应，物料同时受到剪切刀头的强力剪切以及离心挤压、液层磨擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，使物料蛋白质除肽键以外的化学键(包括少量肽健)发生断裂，形成小分子物质。
本实用新型的优点：超高速裂解剪切机采用了全新的剪切刀头设计和更为高效的动力电机，使剪切刀头的圆周线速度高达98m/s，提高了30％，大大增加了剪切力。对动物组织蛋白裂解后，小分子物含量可成倍提高，满足了裂解动物蛋白质的分子量在10,000dt以下的要求。本剪切刀头直径为160mm以上，扩大工作腔容积近50％，增加了单机产量，有利于规模化生产的实现。这些技术指标的提高，进一步满足了产业化生产的要求。此外，本超高速裂解剪切机结构简单，易清洗消毒，符合制药GMP要求。
附图说明
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明
图1为超高速裂解剪切机主视图
图2为超高速裂解剪切机立体图
图3为图1的A-A视图
图4为剪切刀头主视图
图5为图4的D-D视图
具体实施方式
如图1-图3所示，超高速裂解剪切机的工作腔3与高速电机5法兰相联接，定子1与工作腔3由螺栓紧固联接，剪切刀头2与高速电机5主轴由螺栓紧固联接，剪切刀头2与定子1对偶咬合。如图4、图5所示，圆形剪切刀头2直径为160mm，固定镶在机座6内，条状剪切齿7高8mm，呈越来越小的一圈圈排列，齿间距8为3.85mm，偏心剪切槽9设计成8mm的窄流道。
如图1-图3所示，工作腔3与机座6背部的间隙为1mm，工作腔3内壁为大弧角10设计，内壁表面抛光至Ra0.4，出料口11设计为切线出料。定子1与进料口4设计为一体化，定子1与剪切刀头2对偶咬合一面的结构为梳齿状，与剪切刀头2的条状剪切齿7配合形成高频剪切区，轴向间隙与径向间隙小于0.3mm，但二者不发生碰撞和摩擦。剪切刀头2受高速电机5驱动以顺时针(进口方向观察)方向旋转。
超高速裂解剪切机配备的高速电机5转速达到12000转/分以上，剪切刀头2的圆周线速度高达98m/s。流体物料由进料口4进入工作腔3，经过剪切刀头2与定子1的狭窄通道中。然后被剪切刀头2高达98m/s的剪切速度剪切，动物组织蛋白在受到高频高剪切的作用下被裂解成小分子物。
Claims (1)
1.超高速裂解剪切机，包括进口、出口、定子、剪切刀头、工作腔、高速电机，工作腔与高速电机法兰相联接，定子与工作腔由螺栓紧固联接，剪切刀头与高速电机主轴由螺栓紧固联接，剪切刀头与定子对偶咬合，其特征是：所述圆形剪切刀头直径为160mm-200mm，固定镶在机座内，条状剪切齿高7mm-9mm，呈越来越小的一圈圈排列，齿间距为3mm-4mm，偏心剪切槽为7mm-9mm的窄流道，所述工作腔与所述机座背部的间隙为1mm，工作腔内壁为大弧角设计，内壁表面抛光至Ra0.4，出料口设计为切线出料，定子与进料口为一体，定子与剪切刀头对偶咬合一面的结构为梳齿状，与剪切刀头的剪切齿配合形成高频剪切区，轴向间隙与径向间隙小于0.3mm。
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