Principio de homogeneización.

(1) Efecto cortante 

Cuando el líquido a alta presión atraviesa un espacio muy estrecho, el caudal es tan alto como 150-300m / s. Las partículas de gran diámetro en el espacio se estiran primero, y debido a la turbulencia del flujo de líquido a través del espacio, o el rotor y el estator para una rotación de alta velocidad relativa del efecto de corte del material, son las partículas líquidas de las partículas o gotas de aceite se cortan en partículas más finas.

(2) efecto de colisión 

Cuando el líquido fluye a alta presión a través del homogeneizador, debido a la alta velocidad, el líquido en las partículas grandes golpea la superficie del metal a alta velocidad o el impacto del líquido fluye entre sí, de modo que las partículas grandes se trituran en partículas más pequeñas. .

(3) cavidad

Líquido en el flujo de alta velocidad a través del espacio de la válvula homogénea, lo que resulta en una gran caída de presión. Cuando la presión se reduce a la presión de vapor de saturación del líquido, el líquido comienza a hervir y vaporizarse rápidamente, produciendo una gran cantidad de burbujas. Cuando el líquido sale de la válvula homogénea, la presión volverá a aumentar, de modo que las burbujas estallarán repentinamente, produciendo instantáneamente una gran cantidad de cavidades. Las cavidades liberarán mucha energía y producirán vibraciones de alta frecuencia para romper las partículas.

Los tres efectos son sinérgicos. Los diferentes tipos de homogeneizadores tienen su propio enfoque en el principio de funcionamiento.

Factores que afectan el efecto de homogeneización.

1, presión de homogeneización

El tamaño de la presión seleccionada para el proceso de homogeneización determina el tamaño de la energía obtenida por el material. En términos generales, la energía requerida para triturar, dependiendo del tamaño y la dureza de las partículas de material, las formulaciones de materiales, la temperatura, el tamaño de la finura de trituración final y diferentes. La presión es demasiado baja, la presión demasiado alta tampoco es necesaria. Cuanto menor sea el tamaño de partícula del material triturado, mayor será la energía requerida. En términos generales, la presión de homogeneización aumenta, el tamaño de partícula promedio disminuye y la tasa de tamaño de partícula del huevo disminuye. Esto demuestra que tanto el uso de muy alta presión, la finura de trituración del homogeneizador de la función no es ilimitada.

2, tamaño de partículas de material

El tamaño del tamaño de partícula inicial del material y la uniformidad del tamaño de partícula es uno de los factores importantes que afectan la calidad de la homogeneización. El proceso requiere que el tamaño de partícula inicial del material no solo sea lo más pequeño posible (generalmente no debe ser superior a 50 micrones), y debe ser procesado de manera aproximada por equipos de homogeneización de baja energía (como molinos coloidales), de modo que el tamaño de partícula puede ser lo más uniforme posible. El tamaño de partícula del material original no es uniforme, uniforme cuando es difícil obtener productos de alta calidad.

3, características del material

El contenido de grasa en la mezcla, nuevamente, es uno de los factores importantes para determinar su calidad. Cuando el mundo en la mezcla de la densidad de energía es el mismo, el aumento en el contenido de grasa significa que la unidad para obtener la reducción de energía promedio, afectando directamente la calidad de la mezcla. Los experimentos han demostrado que en un cierto rango, la reducción de la proporción de grasa, pero también para aumentar el efecto homogéneo de una de las formas, la proporción máxima de contenido de grasa de la mezcla debe ser inferior al 50%. Algunas formulaciones de material de estabilizador mal proporcionado o la presión de homogeneización es demasiado alta, la homogeneización más veces el material es demasiado fino, la homogeneización de las partículas debido a las fuerzas intermoleculares y la repolimerización, el tamaño de las partículas aumenta y la estratificación afecta el efecto de homogeneización y el período de almacenamiento.

4 、 temperatura del material

Temperatura del material, también estrechamente relacionada con el efecto de homogeneización y la ruta de homogeneización. La presión de homogeneización es segura, en un cierto rango para mejorar la temperatura del material, puede reducir efectivamente la viscosidad y la dureza del material, mejorar el efecto de homogeneización.

5, el número de homogeneización

En el primero, el procesamiento basto basado en la homogeneización habitual se puede lograr en base a los requisitos del proceso. Pero algunas partículas gruesas y duras o la presión nominal del homogeneizador es baja, necesitan una homogeneización de 2 a 3 veces o incluso más, para lograr una uniformidad fina. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el material tiene un aumento de temperatura después de cada homogeneización, y la temperatura después de cada homogeneización no debe exceder el rango permitido del proceso.

6 、 La distribución de la válvula de homogeneización de primer nivel y la presión de la válvula de homogeneización de segundo nivel

La válvula de una etapa (válvula de alta presión) y la válvula de dos etapas (válvula de baja presión) el tamaño de la presión seleccionada también involucra el trabajo del homogeneizador.

La válvula de una etapa y la válvula de dos etapas se usan en serie, el tamaño de la presión de la válvula de la segunda etapa, relacionado con el tamaño de la caída de presión instantánea del material a través de la válvula de la primera etapa, que está directamente relacionado con el procesamiento efecto de la vida útil comestible de la válvula y el carrete de la primera etapa. El experimento demuestra que la presión de selección del proceso de la válvula de segunda etapa debe controlarse dentro del 20 % de la presión total del sistema.

Principio del homogeneizador de alta presión.

(1) El homogeneizador de alta presión toma una bomba alternativa de alta presión (para conocer el principio de la bomba alternativa, haga clic aquí) como mecanismo de transmisión de energía y transporte de material, y transporta el material a la válvula de trabajo (válvula de homogeneización primaria y válvula secundaria). válvula emulsionante) parte. El material a manipular producirá fuertes cizalladuras, impactos y cavitación bajo alta presión en el proceso de pasar a través de la válvula de trabajo, por lo que el material líquido o las partículas sólidas con líquido portador pueden ser superfinas.

(2) Diagrama esquemático del principio de la válvula de trabajo e introducción del principio de refinamiento de partículas.

Como se muestra en la Figura 2, el carrete y el asiento de la válvula de homogeneización primaria y la válvula de emulsificación secundaria están firmemente acoplados bajo la acción de las fuerzas F1 y F2 antes de que el material pase a través de la válvula de trabajo. Cuando el material pasa a través de la válvula de trabajo (Figura 3), el carrete y el asiento se ven obligados a abrir una ranura por el material, y se generan las presiones P1 y P2 para equilibrar la fuerza F1 y F2 respectivamente. Efecto de cavitación fuerte, acompañado por el material a través del carrete y el asiento de la válvula entre la cizalla de hendidura y el impacto con el impacto del anillo de impacto generado por el impacto de alta velocidad, tan fuerte efecto combinado, de modo que las partículas se superfinan. En términos generales, la presión de P2 (es decir, la presión de emulsificación) se ajusta muy baja, y el papel de la válvula de emulsificación secundaria es principalmente hacer que las partículas que ya están finamente distribuidas sean más uniformes. Según la información de Gaulin, el resultado ideal se puede obtener en la mayoría de los casos utilizando solo la válvula de homogeneización de primera etapa.

(3) En comparación con el equipo de emulsificación por dispersión centrífuga (como molinos coloidales, emulsificadores de mezcla de alto cizallamiento, etc.), las características del homogeneizador de alta presión son:

• El efecto refinador es más intenso. Esto se debe a que el carrete de la válvula de trabajo y el asiento de la válvula están estrechamente acoplados entre sí en la posición inicial, solo para ser expulsados ​​por el material líquido en el trabajo de una rendija; mientras que el equipo de emulsificación centrífuga entre el estator giratorio para cumplir con la rotación de alta velocidad y no producir demasiado calor, debe haber un espacio más grande (en relación con la válvula de homogeneización); al mismo tiempo, debido a que el mecanismo de accionamiento del homogeneizador es una bomba volumétrica alternativa, en teoría, la presión de homogeneización puede aumentar infinitamente, y cuanto mayor sea la presión, mejor será el efecto de refinamiento.
• El efecto de refinado del homogeneizador utiliza principalmente la interacción entre los materiales, por lo que el calor de los materiales es pequeño y, por lo tanto, el rendimiento de los materiales se puede mantener básicamente sin cambios.
• El homogeneizador puede transportar cuantitativamente el material, ya que depende de una bomba alternativa para alimentar el material.
• El homogeneizador consume más energía.
• El homogeneizador tiene más desgaste y la carga de trabajo de mantenimiento es mayor, especialmente en el caso de muy alta presión.
• El homogeneizador no es adecuado para el caso de muy alta viscosidad.