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影响分散均质结果的因素

阅读:4850发布时间:2017-8-3

影响分散均质结果的因素

 分散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*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,有至少两方面的要求: 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*的剪切作用,对粉粒体在液体中的粉碎撞击zui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,我们也可以把分散机称为分散机,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*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,

以至于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

 

分散头的形式(批次式和连续式)(连续式比批次好)

分散头的剪切速率 (越大,效果越好)

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)

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)

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 
-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。
IKN -转子的间距范围为 0.2 ~ 0.4 mm

 

速率V= 3.14 X D(转子直径)转速 RPM / 60

 

 

   分散机的剪切作用的强弱直接影响到zui终细度,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zui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 280000rpm 之高,就是考虑了直径的因素,从而使两者剪切线速度接近,zui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 以下的常采用极电机的3000rpm 转速,而22KW 55KW 通常为极电机的1500rpm,超过75KW 就可以考虑极电机的1000rpm 了。

 

     正常国产分散机的转速为3000rpm,卧室直联结构,运行时间长,容易造成轴的偏心,运转不正常,需要专业的人员拆开内部结构更换。而且需要更换损害的乳化头及轴  而我们IKN通过底座下面的皮带轮对设备进行了1:4的增速,使速度zui高可达12000rpm,正常的国产分散机定转子一般是304不锈钢的,而我们IKN常规设备采用了316L不锈钢的,如果客户物料有特殊要求我们可以提供碳化钨钴、氧化锆、陶瓷、哈氏合金等材料加工成的定转子,以确保达到客户的使用要求。

   纳米管线式三级高剪切分散机:IKN纳米管线式三级高剪切分散机的核心部件是定子/转子结构,转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来强劲的动能,使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械剪 切、液力剪切、离心挤压、液层磨擦、撞击撕裂和湍流等综合作用,使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺的条件下,瞬问均匀精细地分散,经过高频的循环 往复,zui终得到稳定的高品质产品。与三辊机、球磨机、砂磨机相比,高剪切分散机具有效率高、能耗低等显著优点,是分散工艺的。

  

    

 


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