Homogeneizador de corte altoDiferencia con el homogeneizador de alta presión:

1 Análisis del mecanismo de homogeneización

La causa directa de la rotura de partículas de fase dispersa o gotas en el sistema de dispersión de materiales líquidos es la fuerza de corte y la presión. Los efectos hidromecánicos específicos que causan la acción de la fuerza de corte y la presión son principalmente el efecto laminar, el efecto turbulento y el efecto de agujero. El efecto laminar puede causar el corte y la extensión de partículas o gotas dispersas; El efecto turbulento es la deformación arbitraria de partículas o gotas dispersas bajo la acción de fluctuaciones de presión; El efecto agujero es hacer que las pequeñas burbujas formadas se rompan instantáneamente para producir ondas de choque, lo que provoca una fuerte agitación.

Homogeneizador de corte altoMecanismo:

En la actualidad, la velocidad de línea de los homogeneizadores de corte comúnmente utilizados en China es de 10 a 25 M / S. La práctica ha demostrado que su efecto de homogeneización no es ideal.Homogeneizador de corte altoEl homogeneizador de corte con una velocidad de línea de 30 a 40 M / s, su componente principal de trabajo es un rotor fijo de primera clase o varios niveles que se activan entre sí, y cada rotor fijo de etapa tiene varias capas de anillos dentales. Principio de funcionamiento: la rotación de alta velocidad del rotor con la hoja produce un fuerte campo de fuerza centrífuga, en el centro del rotor se forma una zona de presión negativa muy fuerte, el material (líquido, o mezcla líquido - sólido) se inhala desde el centro del rotor, bajo la acción de la fuerza centrífuga, el material se difunde del Centro a los alrededores, en el proceso de difusión a los alrededores, el material se agita primero por la hoja y se corta en la estrecha brecha entre la cara final de la hoja y el interior del anillo del estator, y luego entra en la estrecha brecha entre los dientes giratorios del anillo interior y los dientes fijos, bajo la acción de la fuerza mecánica y Los efectos hidromecánicos, se producen grandes cortes, fricciones y fricciones entre los materiales para romper partículas dispersas o gotas. A medida que la velocidad lineal de los dientes giratorios aumenta gradualmente desde el anillo interior hasta el anillo exterior, el entorno de trituración mejora constantemente, y el material se pulveriza cada vez más fino debido a las acciones de corte, fricción, impacto y colisión cada vez más fuertes durante el movimiento hacia el anillo exterior, logrando así el propósito de emulsión homogénea. Al mismo tiempo, en la zona de presión negativa del Centro del rotor, cuando la presión es inferior a la presión de vapor saturado del líquido (o la presión de separación del aire), se produce una gran cantidad de burbujas, que se cortan o se colapsan a medida que el líquido fluye hacia el anillo del rotor o aumentan la presión. En el momento de la ruptura, se forma un microchorro en el Centro de la burbuja, con una velocidad de chorro de hasta 100 m / s, o incluso 300 m / s, y la fuerza de impacto que produce se puede estimar con la fórmula de presión del Martillo de agua, es decir, P = Rho gag, de la que Rho es la densidad líquida; Ga es la velocidad del sonido en el líquido; G es la velocidad del microchorro. Si G es de 100 m / s, la presión del pulso resultante es cercana a 200 m pa, que es el efecto agujero. Las fuertes ondas de presión pueden triturar partículas blandas y semiblandas o dispersar partículas finas aglomeradas rígidas.

A partir del análisis, se puede ver que el mecanismo de homogeneización del material en la cavidad del estator es más complejo, y el autor cree que el Corte juega un papel principal, seguido por el papel del agujero.

Mecanismo de homogeneización a alta presión

La homogeneización a alta presión es un proceso que utiliza la presión alta para hacer que el material líquido fluya a alta velocidad a través de grietas estrechas a veces bajo una fuerte fuerza de cizallamiento, el material líquido se impacta en anillos metálicos para producir una fuerte fuerza de impacto y la fuerza de explosión de agujeros causada por la caída repentina y El aumento repentino de la presión estática para procesar la turbidez o suspensión relativamente gruesa original en una turbidez o suspensión estable con partículas muy finas. Cuando el material homogéneo pasa por la brecha H de tamaño ajustable entre el asiento y el vástago (generalmente 011 mm), su caudal se acelera instantáneamente a 200 a 300 m / s, lo que genera una enorme caída de presión, que comienza a "hervir" cuando la presión se reduce a la presión de vapor saturada (o presión de separación de aire) del líquido a la temperatura de trabajo, se "evapora" rápidamente y se produce una gran cantidad de burbujas de vapor en el Interior. El líquido que contiene una gran cantidad de microburbujas fluye hacia la salida de la brecha, el flujo disminuye gradualmente y la presión aumenta, cuando la presión aumenta a un cierto valor, la burbuja en el líquido se rompe repentinamente y se vuelve a condensar, y la burbuja se genera y colapsa en grandes cantidades instantáneamente, formando un fenómeno de agujero. El fenómeno de los agujeros es como innumerables bombas en miniatura, la fuerte liberación de energía produce fuertes vibraciones de alta frecuencia, acompañadas de fuertes fuerzas de corte generadas por fuertes turbulencias, las partículas blandas y semiblandas en el líquido se trituran en partículas bajo la acción conjunta de las fuerzas de corte de los agujeros y turbulencias, en las que el efecto de Los agujeros se considera grande. Las partículas trituradas luego impactan a gran velocidad en el anillo de impacto y se trituran y dispersan aún más.

Comparación y análisis

A través del análisis anterior, se puede ver que el homogeneizador de alto Corte se debe principalmente a la acción de alto Corte producida por el movimiento relativo de alta velocidad entre el estator y el rotor, acompañado de una fuerte acción de agujero para dispersar, refinar y homogeneizar las partículas del material; El homogeneizador de alta presión se basa principalmente en el fuerte y suficiente efecto de agujero y turbulencia producido por el líquido de alta presión para romper las partículas en la fase dispersa del líquido para lograr el objetivo de homogeneización. No es difícil entender que debido a la fuerte acción de los agujeros, el homogeneizador de alta presión es más adecuado para tratar materiales granulares blandos y semiblandos; El estudio encontró que el campo de fuerza efectivo para la trituración de Zui de fibra es la fuerza de cizallamiento y la fuerza de molienda, la fuerza de impacto a temperatura ambiente no puede hacer nada por la fibra, mientras que la homogeneización de alto cizallamiento tiene un fuerte efecto de cizallamiento y molienda en el material, por lo queHomogeneizador de corte altoEs más adecuado para tratar materiales granulares que contienen más fibra o razón, que son propensos a la aparición de capas de aceite de leche magra y materiales granulares más duros.

Para los sistemas de dispersión multifase sólido - líquido y líquido - líquido no homogéneos que a menudo se encuentran en la industria alimentaria, para lograr un alto grado de uniformidad y estabilidad, su uniformidad requiere no solo una distribución uniforme de la fase de dispersión, sino también el refinamiento de las partículas dispersas, las suspensiones que contienen sólidos requieren la micropartículas de partículas sólidas, y las emulsión de gotas oleosas requieren la micropartículas de gotas de aceite (llamadas partículas fluidas). Conceptualmente y funcionalmente, la dispersión, la homogeneización y la emulsión a menudo son difíciles de distinguir, aquí se llama homogeneización, mientras que las partículas sólidas y las partículas fluidas se llaman partículas, por lo que la homogeneización es el proceso de tratamiento para dispersar y homogeneizar las partículas de fase dispersa en el sistema de suspensión (o emulsión), que puede desempeñar simultáneamente el papel de reducir la escala de las partículas dispersas y mejorar la uniformidad de la distribución de las partículas dispersas para obtener productos con estabilidad de almacenamiento adecuada. A juzgar por el proceso de procesamiento de productos lácteos y bebidas, el líquido homogeneizado es básicamente el producto final de zui. La homogeneización puede refinar y mezclar la pulpa, el jugo y el líquido de las materias primas alimentarias, mejorando así en gran medida la uniformidad y finura de los alimentos, evitando o reduciendo la estratificación de los materiales alimentarios líquidos, mejorando la apariencia, el color y la fragancia, y mejorando la calidad de los alimentos.