CN216987148U - 一种管线式高剪切分散乳化机及多级分散*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种管线式高剪切分散乳化机及多级分散***，包括分散腔及与分散腔循环连通的乳化泵，分散腔内沿物料流动方向间隔设有若干用于细化物料的剪切组件，各剪切组件包括同轴心转动的定子和转子，定子和转子之间沿周向设有若干用于细化物料的剪切通道，各剪切组件上的剪切通道的宽度沿物料流动方向逐渐减小，物料沿其流动方向逐级经过多组剪切通道的剪切作用，逐渐细化保证了物料充分乳化效果，而且各个剪切组件可采用同结构尺寸的定子和转子，仅仅需要设置剪切通道的尺寸不同即可，因此也大大减少了外界空间对整个剪切组件的限制。

Description

一种管线式高剪切分散乳化机及多级分散***

技术领域

本实用新型涉及乳化设备技术领域，特别是涉及一种管线式高剪切分散乳化机及多级分散***。

背景技术

现有技术中，石蜡的防水机理是石蜡分子在机械研磨搓揉等作用下，不规则地渗入到纤维素的无定型区，与纤维之间通过吸附作用结合，部分地堵塞纤维之间的空隙，缩小水分与纤维之间的接触面，隔绝水分或阻塞水分通道，达到防水的效果。因此实际生产应用中，在有限的时间和石蜡施加量情况下，使石蜡分子与纤维能够快速混合均匀，充分接触，是获得理想的吸附和防水效果的关键。熔融石蜡是把固体石蜡加热熔化后，喷施在木质纤维或刨花上，可以使木质纤维或刨花具有一定的阻水、防水性能。使用熔融石蜡作防水剂的人造板材，瞬时阻水、防水效果较好。但是由于石蜡分子量大，具有较高的内聚力，使用过程中石蜡不易分散，需要较大用量才能达到良好的防水效果，成本较高。石蜡分散液是将石蜡、分散剂、水加热，在一定设备和工艺条件下剪切分散而成的石蜡分散液。石蜡分散液防水剂使用时具有施加方便，易分散，用量少的优点，但石蜡分散液中使用的分散剂是一种区别于常规石蜡乳化剂的高分子材料混合物，需要借助强有力和快速的搅拌和剪切才能够使石蜡颗粒充分分散开来，所以需要借助高剪切分散装置对石蜡分散液进行的充分分散均质。

专利文件CN203816543U公开了高效高剪切乳化机，包括电动机、双输出轴齿轮箱、中心搅拌桨、外搅拌桨、乳化罐，乳化罐为圆柱形结构，乳化罐顶部设有盖板，盖板中央上侧设有双输出轴齿轮箱，双输出轴齿轮箱顶端连接有电动机，双输出轴齿轮箱采用内外啮合的两级齿轮传动或行星齿轮传动，双输出轴齿轮箱内设有中心输入轴、外输出轴，中心搅拌轴与外搅拌轴下端穿过盖板伸入到乳化罐内部，中心搅拌轴上安装有中心搅拌桨，外搅拌轴上通过固定箍安装有外搅拌桨，中心搅拌轴与外搅拌轴下端安装在底部支架上。但是多层搅拌桨的设计并不能保证对物料的充分乳化作用。

专利文件CN211707023U公开了一种生物专用型均质机，包括外六角转杆、第一转定子、第二转定子、第三转定子、第四转定子和弹簧，外六角转杆底端套设有第一转定子，第一转定子顶部依次套设有第二转定子和第三转定子，外六角转杆顶端通过第一螺栓安装第四转定子，第一转定子底部设有套环，套环套设于外六角转杆上。可对外六角转杆上套设多组转定子，以实现提高使用的剪切面，且剪切面越大，物料细化效果越好。其依靠转定子结构的大小，容易受到外界空间限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种管线式高剪切分散乳化机及多级分散***，以解决上述现有技术存在的问题，剪切通道的宽度沿物料流动方向逐渐减小，能够逐级对物料实现剪切，有效的保证了对物料的细化效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种管线式高剪切分散乳化机，包括分散腔及与所述分散腔循环连通的乳化泵，所述分散腔内沿物料流动方向间隔设有若干用于细化物料的剪切组件，各所述剪切组件包括同轴心转动的定子和转子，所述定子和转子之间沿周向设有若干用于细化物料的剪切通道，各所述剪切组件上的所述剪切通道的宽度沿物料流动方向逐渐减小。

优选的，所述定子和所述转子上均固定有若干同轴心、不同直径的环形凸缘，所述定子和所述转子上的所述环形凸缘互相交错插接，各所述剪切通道沿周向贯穿设置在所述环形凸缘上。

优选的，所述转子上的各所述剪切通道朝与所述转子转动方向相反的方向等角度倾斜，所述定子上的各所述剪切通道朝所述定子径向延伸。

优选的，所述转子上的各所述剪切通道朝所述转子径向延伸，所述定子上的各所述剪切通道朝与所述转子转动方向相同的方向等角度倾斜。

优选的，所述分散腔中转动穿设有用于带各所述转子转动的连接轴，所述连接轴与所述分散腔之间设有供所述连接轴转动的转动副，所述分散腔对应所述转动副位置处缠绕有冷却水通道。

还提供一种多级分散***，包括乳化罐、设置在所述乳化罐外侧且与其循环连通的所述管线式高剪切分散乳化机，所述乳化罐设有用于对物料进行均匀乳化的均质组件，所述均质组件包括驱动电机及与其驱动连接的乳化头，所述乳化头设置在所述乳化罐内侧底部位置处。

优选的，所述乳化头包括固定在所述乳化罐内壁上的支架、固定在所述支架上的固定齿圈、同轴转动连接在所述固定齿圈内侧的转动齿圈，所述转动齿圈的外周壁贴近所述固定齿圈的内周壁，所述转动齿圈和所述固定齿圈上分别开设有若干供物料进入和流出的进口和出口。

优选的，各所述出口均沿所述固定齿圈轴向延伸，并朝与所述转子转动方向相反的方向等角度倾斜。

优选的，所述乳化头上方设有若干搅拌桨，各所述搅拌桨沿所述乳化罐轴向间隔排列设置。

优选的，所述驱动电机设置在所述乳化罐的顶部外侧，所述驱动电机的驱动轴沿轴向***所述乳化罐内，所述搅拌桨和所述转动齿圈依次设置在所述驱动轴上。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

第一，包括分散腔及与分散腔循环连通的乳化泵，分散腔内沿物料流动方向间隔设有若干用于细化物料的剪切组件，各剪切组件包括同轴心转动的定子和转子，定子和转子之间沿周向设有若干用于细化物料的剪切通道，各剪切组件上的剪切通道的宽度沿物料流动方向逐渐减小，物料沿其流动方向逐级经过多组剪切通道的剪切作用，逐渐细化保证了物料充分乳化效果，而且各个剪切组件可采用同结构尺寸的定子和转子，仅仅需要设置剪切通道的尺寸不同即可，因此也大大减少了外界空间对整个剪切组件的限制。

第二，定子和转子上均固定有若干同轴心、不同直径的环形凸缘，定子和转子上的环形凸缘互相交错插接，各剪切通道沿周向贯穿设置在环形凸缘上，通过沿径向上设置多组环形凸缘，使得物料在经过同一剪切组件的剪切作用时，在离心力的作用下，物料沿径向流动，且物料经过多重剪切通道的剪切作用，有效提高了对物料的细化作用。

第三，转子上的各剪切通道朝与转子转动方向相反的方向等角度倾斜，定子上的各剪切通道朝定子径向延伸，液体由转子的剪切通道流入定子的剪切通道，或者由定子的剪切通道流入转子的剪切通道时，在两剪切通道边沿的剪切作用下，切口逐渐闭合，将液体中的纤维等充分剪切，保证了对液体的细化效果。

第四，分散腔中转动穿设有用于带各转子转动的连接轴，连接轴与分散腔之间设有供连接轴转动的转动副，分散腔对应转动副位置处缠绕有冷却水通道，通过冷却水通道保证对转动副的充分冷却作用，避免温度过高导致转动副润滑介质挥发，导致润滑效果失效，保证了整个转动副的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型乳化罐结构示意图；

图3为本实用新型定子示意图；

图4为本实用新型转子示意图；

图5为本实用新型分散腔处结构示意图；

其中，1-驱动电机、2-搅拌桨、3-外盘管、4-保温层、5-乳化罐、6-驱动轴、7-乳化头、8-乳化泵、9-定子、10-转子、11-剪切通道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种管线式高剪切分散乳化机及多级分散***，以解决上述现有技术存在的问题，剪切通道的宽度沿物料流动方向逐渐减小，能够逐级对物料实现剪切，有效的保证了对物料的细化效果。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参考图1至图4，本实施例中提供一种管线式高剪切分散乳化机，包括分散腔13及与分散腔13循环连通的乳化泵8，分散腔13内沿物料流动方向间隔设有若干用于细化物料的剪切组件12，各剪切组件12包括同轴心转动的定子9和转子10，定子9和转子10之间沿周向设有若干用于细化物料的剪切通道11，各剪切组件12上的剪切通道11的宽度沿物料流动方向逐渐减小，物料沿其流动方向逐级经过多组剪切通道11的剪切作用，逐渐细化保证了物料充分乳化效果，而且各个剪切组件12可采用同结构尺寸的定子9和转子10，仅仅需要设置剪切通道11的尺寸不同即可，因此也大大减少了外界空间对整个剪切组件12的限制。尤其应用在石蜡分散乳化工艺中，石蜡等物料颗粒沿分散腔13逐级穿过各个剪切组件12，先经过较宽的剪切通道11的剪切作用，石蜡等颗粒分散成较小的粒径状态，再依次经过较小的剪切通道11，进而能够保证石蜡得到充分的均质分散，形成石蜡颗粒粒径达到0.2至2微米以内。

进而尤其针对石蜡的乳化工艺中，将石蜡乳液防水剂进行充分乳化后，防水性能方面，相对于熔融石蜡作防水剂的技术，采用熔融石蜡高度均质化的分散液防水剂。分散液防水剂进行施加时，石蜡液滴随水充分分散于木颗粒之间，能够在微观尺度上与木颗粒充分结合，分布更为均匀，克服了直接施用熔融石蜡不易分散的缺点，能够达到节省石蜡用量的同时，达到与熔融石蜡防水剂相同的防水效果。避免使用熔融石蜡作防水剂的人造板，需要较大用量才能达到良好的防水效果，究其原因主要是由于石蜡分子量大，具有较高的内聚力，使用过程中石蜡不易分散导致的，以下均以石蜡分散作为实施例，但并不限于石蜡分散乳化。

定子9和转子10上均固定有若干同轴心、不同直径的环形凸缘，定子9 和转子10上的环形凸缘互相交错插接，各剪切通道11沿周向贯穿设置在环形凸缘上，通过沿径向上设置多组环形凸缘，使得物料在经过同一剪切组件12 的剪切作用时，在离心力的作用下，物料沿径向流动，且物料经过多重剪切通道11的剪切作用，有效提高了对物料的细化作用。

作为本实用新型优选的实施方式，转子10上的各剪切通道11朝与转子 10转动方向相反的方向等角度倾斜，定子9上的各剪切通道11朝定子9径向延伸，液体由转子10的剪切通道11流入定子9的剪切通道11，或者由定子9 的剪切通道11流入转子10的剪切通道11时，在两剪切通道11边沿的剪切作用下，切口逐渐闭合，将液体中的颗粒等充分剪切，保证了对液体的细化效果。

或者还可以转子10上的各剪切通道11朝转子10径向延伸，定子9上的各剪切通道11朝与转子10转动方向相同的方向等角度倾斜，同样能够将液体中的颗粒等充分剪切，保证对液体的细化效果。

分散腔13中转动穿设有用于带各转子10转动的连接轴，连接轴与分散腔 13之间设有供连接轴转动的转动副，分散腔13对应转动副位置处缠绕有冷却水通道，通过冷却水通道保证对转动副的充分冷却作用，避免温度过高导致转动副润滑介质挥发，导致润滑效果失效，保证了整个转动副的使用寿命。

还提供一种多级分散***，包括乳化罐5、设置在乳化罐5外侧且与其循环连通的管线式高剪切分散乳化机，乳化罐5设有用于对物料进行均匀乳化的均质组件，均质组件包括驱动电机1及与其驱动连接的乳化头7，乳化头7设置在乳化罐5内侧底部位置处，通过在乳化罐5内设置乳化头7，配合乳化罐 5外侧的管线式高剪切分散乳化机，形成对石蜡分散的内循环和外循环，充分保证对石蜡的分散剪切效果，另外通过将乳化头7设置在乳化罐5内侧底部位置处，避免乳化罐5内石蜡乳液底部密度较大，进而将整个乳化罐5中的石蜡乳液进行充分搅拌，保证了整个乳液的均匀度。

优选的，乳化罐5的外侧盘绕有用于对罐内物料加热的外盘管3，外盘管 3连通有对其供有导热液的供液泵，乳化罐5内设有与供液泵电连接的温度传感器，通过温度传感器测量乳化罐5内部的温度，进而通过检测乳化温度，反馈给供液泵，提高外盘管3对乳化罐5的换热效率，使得乳化温度达到最佳，保证对石蜡等物料最佳的乳化效果，优选的外盘管3为热水盘管等。优选在外盘管3外侧设有用于隔热和包覆外盘管3的保温层4，优选保温层4采用保温棉等制作。

乳化头7包括固定在乳化罐5内壁上的支架、固定在支架上的固定齿圈、同轴转动连接在固定齿圈内侧的转动齿圈，转动齿圈的外周壁贴近固定齿圈的内周壁，转动齿圈和固定齿圈上分别开设有若干供物料进入和流出的进口和出口，使得物料能够沿进口和出口流动，进而在转动齿圈和固定齿圈的相对转动过程中，物料被剪切、分散和乳化。

各出口均沿固定齿圈轴向延伸，并朝与转子10转动方向相反的方向等角度倾斜，在进口边沿和出口边沿的剪切作用下，切口逐渐闭合，将液体中的颗粒等充分剪切，保证了对液体的细化效果。

乳化头7上方设有若干搅拌桨2，各搅拌桨2沿乳化罐5轴向间隔排列设置，也就是说在乳化罐5内均匀布置多个搅拌桨2，使得整个乳化罐5内的石蜡乳液能够被充分搅拌，均匀分散，进而保证了剪切分散内循环和外循环的流畅性，保证了乳化和均质效果。

驱动电机1设置在乳化罐5的顶部外侧，驱动电机1的驱动轴6沿轴向***乳化罐5内，搅拌桨2和转动齿圈依次设置在驱动轴6上，通过将搅拌桨2 和转动齿圈均设置在驱动电机1的驱动轴6上，无需再另外设置其他的驱动结构等，使得搅拌桨2和转动齿圈分别转动，不仅能够节约驱动电机1的使用，而且无需在另外因设置驱动轴6，仍需对乳化罐5进行密封处理。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种管线式高剪切分散乳化机，其特征在于，包括分散腔及与所述分散腔循环连通的乳化泵，所述分散腔内沿物料流动方向间隔设有若干用于细化物料的剪切组件，各所述剪切组件包括同轴心转动的定子和转子，所述定子和转子之间沿周向设有若干用于细化物料的剪切通道，各所述剪切组件上的所述剪切通道的宽度沿物料流动方向逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的管线式高剪切分散乳化机，其特征在于，所述定子和所述转子上均固定有若干同轴心、不同直径的环形凸缘，所述定子和所述转子上的所述环形凸缘互相交错插接，各所述剪切通道沿周向贯穿设置在所述环形凸缘上。

3.根据权利要求2所述的管线式高剪切分散乳化机，其特征在于，所述转子上的各所述剪切通道朝与所述转子转动方向相反的方向等角度倾斜，所述定子上的各所述剪切通道朝所述定子径向延伸。

4.根据权利要求2所述的管线式高剪切分散乳化机，其特征在于，所述转子上的各所述剪切通道朝所述转子径向延伸，所述定子上的各所述剪切通道朝与所述转子转动方向相同的方向等角度倾斜。

5.根据权利要求3或4所述的管线式高剪切分散乳化机，其特征在于，所述分散腔中转动穿设有用于带各所述转子转动的连接轴，所述连接轴与所述分散腔之间设有供所述连接轴转动的转动副，所述分散腔对应所述转动副位置处缠绕有冷却水通道。

6.一种多级分散***，其特征在于，包括乳化罐、设置在所述乳化罐外侧且与其循环连通的所述管线式高剪切分散乳化机，所述乳化罐设有用于对物料进行均匀乳化的均质组件，所述均质组件包括驱动电机及与其驱动连接的乳化头，所述乳化头设置在所述乳化罐内侧底部位置处。

7.根据权利要求6所述的多级分散***，其特征在于，所述乳化头包括固定在所述乳化罐内壁上的支架、固定在所述支架上的固定齿圈、同轴转动连接在所述固定齿圈内侧的转动齿圈，所述转动齿圈的外周壁贴近所述固定齿圈的内周壁，所述转动齿圈和所述固定齿圈上分别开设有若干供物料进入和流出的进口和出口。

8.根据权利要求7所述的多级分散***，其特征在于，各所述出口均沿所述固定齿圈轴向延伸，并朝与所述转子转动方向相反的方向等角度倾斜。

9.根据权利要求7所述的多级分散***，其特征在于，所述乳化头上方设有若干搅拌桨，各所述搅拌桨沿所述乳化罐轴向间隔排列设置。

10.根据权利要求9所述的多级分散***，其特征在于，所述驱动电机设置在所述乳化罐的顶部外侧，所述驱动电机的驱动轴沿轴向***所述乳化罐内，所述搅拌桨和所述转动齿圈依次设置在所述驱动轴上。

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