均质机简介
均质机的原理及应用
均质机的原理及应用1. 均质机的定义均质机是一种用于物质均质处理的设备，通过高速旋转的切割器和冲击器对物料进行快速剪切和碰撞，实现物料的细化和均匀混合。
2. 均质机的工作原理均质机主要由电机、传动装置、切割器、冲击器等组成。
其工作原理如下：•切割器：切割器由定子和转子组成，转子上带有刀片。
物料经过旋转的切割器时，被刀片切割成细小的颗粒。
•冲击器：冲击器是一个旋转的金属圆盘，圆盘上带有锤头。
物料经过冲击器时，受到锤头的冲击和挤压，进一步破碎和混合。
•高速旋转：电机带动传动装置，使切割器和冲击器高速旋转。
旋转的速度和切割器、冲击器的设计参数会影响物料的处理效果。
3. 均质机的应用领域均质机广泛应用于以下领域：3.1 食品工业•果酱制备：均质机可以将水果快速细化，同时将果肉和果汁均匀混合，制备出口感细腻的果酱。
•奶制品加工：均质机可以将牛奶和乳制品进行细化处理，获得口感更加细腻的乳制品。
•调味品制备：均质机可以将各种调味品的成分细化均匀混合，提高调味品的口感和品质。
3.2 化工领域•涂料生产：均质机可以将颜料和溶剂进行均匀混合，使涂料颜色均匀饱满。
•颗粒研磨：均质机可以对颗粒进行细化处理，提高粉碎效果，同时可以将不同颗粒混合均匀。
•化妆品制备：均质机可以对化妆品的成分进行细化处理，使产品更加细腻和均匀。
3.3 制药领域•药物制备：均质机可以将药物成分进行细化处理，提高药物的溶解性和生物利用度。
•注射剂生产：均质机可以将注射剂中的药物粉末细化和均匀混合，提高注射剂的品质。
•乳状药物制备：均质机可以将药物与其他成分混合均匀，制备乳状药物，便于使用和吸收。
3.4 生物技术领域•细胞破碎：均质机可以对细胞进行剪切和碰撞，将细胞破碎释放出的细胞内成分。
•DNA提取：均质机可以将细胞破碎，释放出DNA，用于基因检测和遗传研究。
•微生物研究：均质机可以对微生物进行破碎处理，获得微生物代谢产物和生物活性物质。
4. 选购均质机时的注意事项•处理能力：根据需要选择合适的处理能力，以确保工作效果和效率。
第三节均质机
三柱塞往复泵
出料 进料
（1）泵体
（2）泵阀（吸入阀 和排出阀） 作用：是随着柱塞往复运动而周期的开启和关闭，
完成吸入和排出过程，实验对物料的输送。
泵阀应具备的基本要求：
1、工作平稳，开启及时，关闭速度和关阀滞后角 均不应大于允许值，以减小关闭冲击和回流损失。 2、密封可靠，以避免或尽可能减少泄漏损失。 3、水力损失小，否则会影泵的效率和其他水力特 性。 4、具有足够的强度，刚度，以确保在一定的工作 压力上可靠工作，具有较长的使用寿命。 5、结构简单，装拆、维修方便，互换性好
泄漏探测/产品部分
• 防止压力堵塞
PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.08, JJ03
均质头中的均质过程
均质后的产品 压力5 – 80 bar (75–1 200 psi)
均质前的产品 压力可达 400 bar (5 800 psi)
PSD.TPPC.Tetra Alex, MR No.16, JI05
曲轴在120度上连接的连杆
高压的牛奶通过非常小的间隙
均质装置
已均质的产品
均质装置壳体
• 高品质一体化 • 防锈腐
液压系统
• 双重密封以求最大限度的安全
未均质的产品
与均质阀座作成一体的 冲击环
• 材质：钨铬钴合金 • 双面设计双倍寿命
泄漏探测/液压部分
• 防止压力堵塞
均质头
• 钨铬钴合金 • 可切削以延长使用寿命
（二）操作
检查零件是否卡阻及松动，油位是否正常，接 通冷却水路 开通电源，检查大带轮转动方向 开启进料阀、出料阀，启运，无压力下运转 3min，使各零件润滑，充分进料排除空气， 调整压力值，再正式运行 停机前，放松压力阀，关闭电机，关闭进出料 阀 停机后，温水碱水循环清洗90热水消毒
均质机
三、均质机的工作原理
• 均质机的工作原理主要是通过电机的驱动，将吸入进气缸内的聚丁二 烯胶乳逐渐增压，当达到设定压力时，出口阀门打开，胶乳粒子在遭 遇到此强烈的压差变化时，其粒径就会增大。其主要步骤如下： • 1. 胶乳吸入到气缸室过程：主电机启动后，皮带带动齿轮箱，曲轴在 气缸室内做直线的活塞运动，此时，胶乳的入口阀门打开，胶乳进入 到气缸室内。 • 2. 胶乳在气缸室内被压缩：随着曲轴每完成一次从左到右的运动，就 会吸入一定体积的胶乳到气缸室中，从而导致气缸室中的胶乳会逐渐 增多，由于气缸室的体积一定，这些胶乳承受的压力就会越来越大， 原本形成的胶乳颗粒会在挤压的作用下会逐渐破裂开。 • 3．胶乳排出气缸室的过程：当胶乳在气缸室内承受的压力达到设定 值的时候，出口阀门会自动打开，将胶乳排出到气缸室外。在出口阀 门打开的瞬间，胶乳承受的压力会骤然降低，此时，破裂的胶乳会重 新形成新的胶乳粒子，新粒子相比原始粒子粒径更大，从而达到我们 增大胶乳粒径的目的。 • 然后，出口阀门关闭，曲轴继续在气缸室内做直线的活塞运动，重 复上述的三个步骤。形成一个连续进料，连续出料的过程。
九、维护——常规维修
• • • • • • • • • • • • • • Important：在机器的每一次拆卸和安装中，填料都要经行清洗和用硅油111 经行润滑，螺栓用molykote经行清洗。 1、开车后的第一个24小时 检查V带的松紧，在自由端V带每米最多可移动15mm 2、开车后的第一个50个小时 检查偏心轮/齿轮箱的油的情况，在换新油前，偏心轮应小心用石油清洗 3开车后的每个250小时 检查均质阀的磨损情况。当面被磨损坏时应换阀。 检查有没有水进入到偏心轮或齿轮箱，进入水后，油会变成黄色 4、每500-1000小时的操作 换所有阀的弹簧。 检查阀座，在阀座会形成一个小的凹槽，这是正常的，但它不会立即影响阀 的功能 5、每2000个小时的操作 更换所有的油 注入新油前，用石蜡清洗曲轴箱、传动机构。
均质机工作原理
均质机工作原理均质机以高压往复泵为动力传递及物料输送机构，将物料输送至工作阀（一级均质阀及二级乳化阀）部分。
要处理物料在通过工作阀的过程中，在高压下产生猛烈的剪切、撞击和空穴作用，从而使液态物质或以液体为载体的固体颗粒得到超微细化，其工作原理和选购指南实在如下。
均质机是由高压泵和均质阀构成。
它紧要结构包括：产生高压推动力的活塞泵、一个或多个均质阀以及底座等辅佑襄助装置，活塞泵一般有3个、5个或7个活塞，多个活塞连续运行以确保产生平稳的推动力均质机工作时，低压下将加热到55～80℃的乳吸入均质机中，由入管口进入到多个泵室，在入口处有一个过滤塞以防止异物进入。
然后在一个较高的均质压力（通常在10～25MPa）下，液料以很高的速度通过窄小的均质阀狭缝而使脂肪球碎裂。
均质作用是由三个因素协调作用而产生的：①当脂肪球以高速冲击均质阀芯时会受到很大的撞击力，导致部分脂肪球碎裂；②乳液以高速度通过均质阀中的狭缝，对脂肪球产生巨大的剪切力，导致部分脂肪球碎裂；③当乳以200～300m/s高速离开均质阀时，压力蓦地降低，会使溶解在料液中的气体分别并形成气泡，这样产生气穴现象，从而使脂肪球受到特别强的自我爆破力，大部分碎裂。
在实际生产中，一般有一级均质和二级均质两种方式，一级均质后被碎裂成的小脂肪球，具有聚集的倾向，而经过二级均质后小脂肪球已被打开，分散得较均匀。
由于一级均质效果较差，所以一般常用的为二级均质。
在二级均质中，物料连续地通过两个均质头，二级均质对一级均质的乳供应了有效的反压力，使一级均质后重新聚集在一起的小脂肪球重新打开，所以二级均质大大提高了均质效果。
通常一级均质用于低脂产品和高粘度产品的生产中，而二级均质可用于高脂、高干物质和低粘度产品的生产。
均质机的选购：1.最小试用量：越小越好，可以节省物料。
目前某些药品的原材料达到几千元/克，用户当然是希望用最少物料就能完成一次均质试验。
而且试验是一个多次反复的过程，最少试样量越大，挥霍的物料就越多。
均质机工作原理
均质机工作原理
搅拌机，又叫均质机，是一种多功能的机器，用于将分散物和溶剂以及混合物均匀搅拌混合，以形成流动性好的物料。
一般用于粉碎工业、化肥工业、电子工业、建筑施工、食品饮料工业和其它行业。
今天我们将介绍搅拌机的工作原理。
搅拌机主要由搅拌料罐、旋转器、安全装置、磁力分离器、加热装置、减速器、中央罩等部分组成，可根据实际应用的需要选择合适的分离装置和加热装置等。
当电机启动时，旋转器在料罐内旋转，将料罐中的物料吸入旋转的片边，旋转的动力加大物料的受力作用，加强物料的腐蚀性及其彼此间的混合作用。
旋转的料罐内物料经过离心力的作用，将物料向离心力面外推，料罐内物料切割、压碎、搅拌，并与其它物料混合均匀，形成悬浮液态的混合物料组成。
此外，搅拌机还配有磁力分离器，可用于将含有金属杂质的较大颗粒进行分离，以防止各种器件的损坏。
另外，搅拌机还可以设置加热装置，以加热料罐内的物料，以达到更好的搅拌效果。
搅拌机的控制系统可以控制其功率，以调节物料的搅拌时间和速度，同时，系统可以进行温度控制、是/否控制和仪表控制，确保物料能够按指定的要求均匀搅拌混合。
搅拌机的使用要求一定要符合强制要求，要尽量避免连续工作的情况，防止超负荷运行造成损坏，并定期检查电机、润滑油、连接管路等部件，以保证搅拌机的可靠性和安全性。
均质机说明书介绍
一、工作原理与用途申鹿SRH60-70实验型高压均质机是利用高压条件下的混悬液，通过一个可调节的限流缝隙过程中失压、膨胀、爆炸、剪切和高速撞击等综合效应，将在液体中的颗粒和油滴粉碎成很小的尺寸，直径φ0.01~φ2μm，平均φ<1μm，同时形成理想的乳化液或分散液。
这个过程集超声波、粉碎机、胶体磨、球磨机等功能原理于一体(如下图所示)。
产品的稳定性、一致性、混合性、易吸收性、营养性、保质期、口味、色彩和保活性都可在均质中得以实现。
主要用途：1.生物细胞破碎提取内含物或制成新产品；2.互不相溶的二相物料(液—液或液—固)超细粉碎制成稳定的乳化物或分散物；3.其他多种物料的细化。
广泛的应用于食品、生物工程、化工、制药等等领域。
SRH60-70实验型均质机最少处理量为200ml左右；有时也可以作为小批量生产的工业设备。
二、主要技术性能1最大间歇工作压力：Pm<70Mpa(700Bar),持续工作压力：Pb<56Mpa(560Bar);2额定流量：Q=60 Iitres/hr;3粉碎颗粒：φ0.01—φ2μm；4工作质量：无毒、无沾污，并保持物料原有活性；5允许工作温度：80℃；6最大工作噪音：80dB；7电机功率：P=4KW，频率：f=50HZ，电压：U=380V；8外形尺寸(长×宽×高) 722×403×1326(mm)；9重量：270Kg。
三、机器的安装和操作规程1安装本机不需要底角螺钉固定，可直接安放在坚固的地板或水泥地上，也可以装在可移动的工作台上，装机时最好使手轮#01—29(图一)高出地面80cm左右，以便于操作，箱内附装的U型管#01—48，应安装到三通阀#01—26的螺管上(图一)。
2接电在本机附近的墙壁上，安装一块接线板，根据电机铭牌上的容量配线。
在接线板上应装有供短路保护用的熔断器，起动，停止开关，电机转向按箭头所示接线，并有良好的接地线。
均质机
4
A
B
液料的性质
粘度的高低 ＜0.2Pa.S
均质前粒度的大小及粘度的均匀度
C
热特性（热敏性及吸热或放热比例等）
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第五章
小结与思考
1、搅拌、均质、混合的概念，搅拌混合目的。
2、搅拌混合的机理及搅拌机械的基本结构，其轴 封与挡板分别有何作用？
3、搅拌器的类型及安装方式。 4、简述桨式、涡轮式、螺旋面式搅拌器的流型及 特点。 5、简述调和机的调和特点、调和机理，并用简图 描述打蛋机搅拌器的运动轨迹。
8
均质机结构组合图
1.操纵盘；
2.传动机构； 3.均质头； 4.泵体； 5.高压表；
6.电动机；
7.机座及外壳
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均质机机体组合图
1. 连杆； 2. 机架； 3. 柱塞环封； 4. 柱塞； 5. 均质阀； 6. 压力调节杆； 7. 高压压力表； 8. 上阀门；9.下阀门
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1．三柱塞往复泵
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双动往复泵工作示意图
双动往复泵流量曲线图
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三柱塞往复泵流量曲线图
为保持排出液的连续且均匀，通常采用三联泵， 三联泵的实质是三台单动泵并联构成，通常又 称为三柱塞泵，其流量曲线如图所示。
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2．均质阀
均质阀的工作原理如下图所示，一般在均质操 作中设有两级均质阀，第一级为高压流体，其 压力高达20MPa-25MPa，主要作用是使脂肪球 均匀分散，经过第一级后的流体压力下降至 3.5 MPa，第二级的主要作用是使脂肪球分散。
36
6、螺带式混合机如何工作，此类混合机有何特 点？ 7、简述影响混合机效果的因素。 8、简述高压均质机结构及其主要部件的功能， 并说明为何高压均质机采用三柱塞泵而不用 单柱塞泵。
高压均质机的原理及应用
高压均质机的原理及应用1. 什么是高压均质机高压均质机是一种利用高压力将物料进行分散、均质和乳化的设备。
它是在高压下将物料通过特殊构造的工作头产生强烈的剪切作用和冲击作用，将物料分散成微小颗粒并均匀混合，达到均质乳化的目的。
高压均质机广泛应用于食品、化妆品、制药、化学等行业。
2. 高压均质机的原理高压均质机的原理是通过高速旋转的转子和定子产生剪切力将物料进行均质。
具体原理如下：•转子和定子的设计：高压均质机通常由转子和定子构成。
转子是位于机器内部的旋转部分，而定子是固定不动的部分。
转子上的刀片和定子上的槽槽相互配合，形成剪切和冲击力，使物料被分散和均质。
•高压力的应用：高压均质机通常通过液体泵将物料推送到高压腔，再通过高压腔内的小孔喷射出来。
高压力下，通过喷射孔径的变化，物料会在瞬间生成高速流动，产生强烈的剪切和冲击力，从而使物料得到均质。
3. 高压均质机的应用高压均质机由于其独特的均质效果和广泛的应用领域，被广泛应用于以下行业：3.1 食品行业•乳制品加工：高压均质机可以将牛奶、酸奶等乳制品进行均质处理，使产品更加细腻、口感更好。
•酱料加工：高压均质机能够将酱料中的固体颗粒分散，使酱料更加均匀，提升产品的质量。
•调味品生产：高压均质机可将调味品中的原料进行均质，并使其更好的溶解在水中，提升调味品的稳定性和口感。
3.2 化妆品行业•乳化处理：高压均质机可将化妆品中的油水混合物进行乳化处理，使其更加均匀、稳定。
•着色分散：高压均质机能够将色素均匀分散在化妆品基质中，使化妆品颜色更加均匀、自然。
3.3 制药行业•药物制剂：高压均质机能够将药物颗粒分散、均匀混合，并使药物更易吸收。
•注射剂生产：高压均质机可将注射剂中的药物和载体均匀混合，提升注射剂的稳定性和效果。
3.4 化学行业•颜料制造：高压均质机可将颜料进行分散，使其更好的分散在溶剂中，提升颜料的亮度和色彩稳定性。
•涂料加工：高压均质机能够将涂料中的颜料和溶剂均匀分散，提升涂料的均匀度和附着力。
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均质阀加压缓冲装置不正常
背压不稳
故障排除
3、机器振动
机器支撑不良
供料压力不足
进出口缓冲腔失灵
故障排除
4、均质阀噪声大
均质阀损坏
加压缓冲装置内无空气压力（应为0.5bar)
活塞弹簧断裂
故障排除
5、润滑油中有白沫
柱塞与曲轴箱间密封坏
柱塞冷却水流量过大
故障排除
均质机简介
均质机简介
概念：将蛋白质、脂肪球或纤维细 化的制程设备
按均质压力分类：
一段式加压
适用于脂肪比率少的产品 二段式加压
适用于脂肪比率高的产品
均质机对产品产生之效果
1、增加杀菌安全 2、降低粘稠度及不规则度，改善口感 3、减少沉淀
工作原理
将具有一定压力的产品，在密封的 腔体中由活塞推动，使其通过由一 级或两级均质阀构成的微小缝隙， 产品在高压下瞬间形成紊流，细胞 之间相互撞击、破碎，达到组织细 化之目的
6、油过热变黑
润滑油冷却器损坏，或冷却水供应不足
机器过载
加油过多
故障排除
7、油压不足，压力开关动作停机
油路泄漏，润滑油液位过低
油过滤器失效
压力开关坏 润滑油冷却器泄漏
故障排除
8、主马达过载
均质压力过高
传动部加压/卸压操作是保护均质机的基 础 二段先加压，在10s钟内使系统建立3050bar背压；一段后加压，在30S钟内达 到生产所需压力。 一段先卸压，并缓慢将压力降至0位；二 段后卸压，并缓慢将压力降至0位
Plungers
Oil pump Pressure gauge Oil pressure > 3 bar
Connection rods
19
Hydraulic - Hand operated
Actuator
Potentiometer
Amplifier
0-10 V DC
Proportional valve Hydraulic station
电控部分
主要是同杀菌机的信号 联动及自身的保护停机
效果演示
13
Feeding system - Positive displacement pump
By-pass valve (spring-loaded)
By-pass flow approx. 10%
Homogeniser
Product tank
维护保养
4、每六个月检查
阀杆 阀座弹簧
阻尼油压
维护保养
5、每年检查
润滑油全部更换
油过滤器更换
保护开关
故障排除
1、均质压力不足
流量不够
均质阀损坏
均质阀杆损坏 供应压力不足 空气加压系统内压力不足 压力表损坏指示不出压力
故障排除
2、均质压力波动
供料压力不稳 柱塞工作不正常 产品中有气 空气进入均质头部分
Hydraulic station
维护保养
1、 每天检查
润滑油液位（停机后观察视窗）
监视运转润滑油压力
监视润滑水、油温
维护保养
2、每周检查
柱塞密封 排除润滑系统中之积水
检查皮带张紧程度
维护保养
3、每月检查
全部传动装置的安装、支撑牢固程度
均质阀及阀座的磨损状况 柱塞密封组件
20
Hydraulic - Automatic control
Actuator Transducer Customers computer PLC
1 0 0 0 0
1 4-20mA Pressure
Homo valve
0-10 V DC
Amplifier
Proportional valve
Transmitter Signal converter
Positive displacement pump
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Partial homogenisation
750 l/h - 0,5% Fat
Compo master
1000 l/h
1000 l/h 3,5% Fat
250 l/h 11,5%
Cream separator
Homogeniser
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Plunger lubrication - Standard
ON
Gear Block
OFF ON ON
Water Outlet Hydraulic Solenoid valve Option: Flow switch
18
Power end lubrication
If oil pressure get below 1,5 bar Pressure switch: ON OFF Cross heads Block Gear Crankshaft
重要问题点
2、均质机入口压力不低于4bar 入口压力不足会使管路内产生真空， 经压缩膨胀后产生振动并损坏腔体
重要问题点
3、均质机系统保护 引伸至转子泵 加装在线安全阀 进、出口加装“L”型气动阀 加装背压阀
空压气
重要问题点
4、均质机柱塞 均质机柱塞与产品直接接触，表面磨出沟 痕会使CIP清洗不净，直接影响产品品质， 必须予以关注并避免柱塞快速磨损 冷却润滑水不足 CIP用清洗剂质量不佳 柱塞与导向柱塞的连接松弛
Water
16
OPTION - Plunger lubrication control package
PLC
OFF ON OFF ON
Manual valve
Open
Tap water OFF ON
Flow switch
Closed
Solenoid valve
17
Power end cooling system
结构介绍
机械传动部分 油润滑部分 水冷却部分 加压部分 电器控制部分
机械传动部分
主电机 曲轴箱 传动皮带 减速箱
柱塞往复运动
油润滑部分
油泵
曲轴箱
油过滤器
水冷却部分
Ⅰ路
RO水 排放
Ⅱ路
电磁阀
减速箱盘管
RO 水 柱塞
电磁阀 排放
油过滤器
加压部分
通常分两种：手轮式加压 或气 （液）动式加压 通过调节一级或两级背压 的大小控制所需的均质压 力