CN101972560B - 高粘度液体产品的消泡装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高粘度液体产品的消泡装置，该消泡装置包括真空搅拌釜、储罐、真空泵和电动机，真空搅拌釜的密封空腔与储罐和真空泵可分别导通并在其空腔内设有搅拌轴，搅拌轴下端固连一四周边缘向下倾斜的水平金属底板，金属底板上环绕搅拌轴间隔设有筒状过滤器和筒状隔板。在低压和转动离心的状态下，高粘度流体由储罐喷淋进入过滤器内侧，经撞击、离心消泡后沿筒状隔板上的金属管进入筒状隔板和金属底板之间的导流管内，在导流管内再次经撞击、离心消泡后流入真空搅拌釜底部，最终得到消泡后的高粘度液体产品。本发明具有结构简单、易操作、消泡效率高等优点，克服了现有设备消泡方式单一、消泡效率低的缺陷。

Description

高粘度液体产品的消泡装置

技术领域

本发明涉及一种高粘度液体产品的消泡装置，尤其涉及一种用于水性色浆、中性笔墨水等含有表面活性物质的高粘度液体产品的机械消泡装置。

背景技术

在水性色浆、中性笔墨水等高粘度液体产品的生产过程中，为保证颜料等基本不溶于水的固体颗粒能够稳定地分散到液体产品中，往往需要添加分散助剂等具有表面活性的物质，而在水性色浆、中性笔墨水等产品生产过程中的分散、研磨工艺中，这些表面活性物质往往会导致大量细小泡沫的产生，这些表面活性物质对于细小的泡沫有较强的稳定作用，而且水性色浆、中性笔墨水等产品往往具有较高的粘度，从而导致这些高粘度液体产品难以自然消除泡沫。在生产过程中，这些高粘度液体产品往往需要数小时甚至数天时间才能够自然消泡，对产品的连续化生产、贮存、包装和运输均有较大影响。

工业生产过程中，常用的液体产品消泡方式有化学法和物理法两种。化学法消泡一般是采用添加消泡剂的方式，消泡剂具有较低的表面张力，其进入泡沫间的液体膜中并扩散后，由于消泡剂分子取代了泡沫表面的具有表面活性物质的分子，导致新的液膜局部强度很低而泡沫的稳定性下降，使泡沫易于破裂，但实际使用时，由于液膜强度高，高粘度的液体产品加入消泡剂后消泡速度远低于低粘度产品，往往仍需要6～24小时才能达到令人满意的消泡程度，同时，消泡剂的加入破坏了原有的润湿分散体系，经常会对水性色浆和中性笔墨水等产品的稳定性产生严重影响。因此，在上述高粘度液体产品的工业生产中，为取得较好的消泡效率，并保证产品的稳定性，往往采用物理法对其进行消泡。目前，国内外相关行业已有多种消泡装置用于液体产品的物理消泡，例如离心消泡设备，利用高速旋转的离心转盘产生的离心力将泡沫剪切破碎；真空消泡设备，利用真空泵抽出真空釜内的大部分气体，使泡沫在负压下膨胀破裂；超声波消泡设备，超声波通常以纵波的方式在弹性介质内传播能量，它使得液体中的小气泡沿纵向撞击形成大气泡，大气泡由于浮力较大而从液体中逸出，从而起到消泡的作用；加热消泡设备则利用高温下含泡沫液体产品粘度和液膜强度的降低，达到破坏泡沫稳定性进而消泡的目的。上述消泡设备均有一定的缺陷：离心消泡设备的生产效率低、泡沫残留多；真空消泡时，连续抽真空消泡则往往会因泡沫体积过度膨胀，从而导致液体泡沫进入真空泵影响设备的正常使用，如果采用间歇式抽真空消泡，则两次抽真空的间隔时间过长，导致消泡效率低，而且在抽真空间歇期间，脱出的气体还会影响真空度，进一步降低消泡效率；高粘度液体中，小气泡受超声波影响发生振动时的阻力较大，汇聚成大气泡的几率要小得多，即使形成大气泡也难以迅速从液体中逸出，因此，超声波消泡对于高粘度液体的消泡效率极低；加热消泡则不仅消耗大量的能量，还会让水性色浆、中性笔墨水中的颜料因高温下分散剂的吸附作用力降低等因素而加速沉降，影响产品的稳定性。目前，工业上采用的物理消泡装置存在消泡方式单一、消泡效率低、消泡过程对产品性能有一定损害等缺陷。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种高粘度液体产品的消泡装置，该消泡装置可对产品进行多次离心消泡和真空消泡，且结构简单、易操作、消泡效率高。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高粘度液体产品的消泡装置，该消泡装置主要包括真空搅拌釜、储罐、真空泵和电动机，所述真空搅拌釜具有一密封的空腔，该空腔内沿竖直方向设有一搅拌轴；该搅拌轴的上端和电动机的转轴固连，所述电动机)能够带动该搅拌轴转动；该搅拌轴的下端固连一水平金属底板，所述金属底板的四周边缘向下倾斜；在所述金属底板的水平部分上环绕搅拌轴分别间隔设有一筒状过滤器和一筒状隔板，所述过滤器上设有若干个金属管，且该金属管的内径≥5mm；所述筒状隔板底部与金属底板之间设有导流管，该导流管沿金属底板平面延伸至金属底板边缘向下倾斜部分，且该导流管的内径为25～100mm；所述储罐上设有第一管道，该第一管道一端和储罐相连通，另一端插入所述搅拌轴和过滤器之间的空隙部分，且该第一管道的内径≥50mm；所述真空泵与所述真空搅拌釜内的空腔通过第二管道相连通；所述真空搅拌釜的底部设有物料出口。

作为本发明的进一步改进，所述过滤器和筒状隔板是焊接在金属板上的，所述过滤器朝向搅拌轴的面与金属底板的夹角为60～90°，所述筒状隔板朝向搅拌轴的面与金属底板的夹角为60～90°。

作为本发明的进一步改进，所述过滤器上设有的若干个金属管，其中最底层的金属管距离金属底板的距离为10～100mm。

作为本发明的进一步改进，所述真空泵能够控制真空搅拌釜内的压强在0.01～0.04MPa。

作为本发明的进一步改进，所述第一管道另一端设有一喷淋头，且该喷淋头的喷孔的直径≥5mm，喷淋头相对金属底板的高度≥500mm。

作为本发明的进一步改进，所述真空泵和真空搅拌釜的空腔相连通的第二管道上设有一冷凝回流装置。

作为本发明的进一步改进，所述储罐上的第一管道上设有一阀门，该阀门可控制高粘度液体产品的流入量。

作为本发明的进一步改进，所述真空搅拌釜上至少设有观察孔和气压计之一。

本发明的有益效果是：利用喷淋头使产品进行初步分散并与金属底板和过滤器碰撞初步消泡，又由于搅拌轴和真空泵的作用，使产品真空消泡后在离心力的作用下通过金属管碰撞再次进行消泡，随后产品进入过滤器和筒状隔板之间再次真空消泡，之后产品又在离心力的作用下进入导流管，产品在导流管中可再次碰撞消泡，最后产品从导流管流入真空搅拌釜的底部，在流入真空搅拌釜的同时可再次的进行真空消泡。由此可以看出，该消泡装置可对产品进行多次离心消泡和真空消泡，消泡效率高，同时，该装置结构简单，易操作，并可根据实际情况选择产品的进入量。

附图说明

图1为本发明所述消泡装置的纵向剖面结构示意图；

图2为本发明所述消泡装置的A-A横向剖面结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——真空搅拌釜      2——储罐

3——真空泵          4——电动机

5——导流管          6——搅拌轴

7——金属底板        8——过滤器

9——筒状隔板        10——第二管道

11——空腔           12——观察孔

13——气压计         21——第一管道

22——喷淋头         23——阀门

31——冷凝回流装置   81——金属管

14——物料出口

具体实施方式

一种高粘度液体产品的消泡装置，该主要包括真空搅拌釜1、储罐2、真空泵3和电动机4，真空搅拌釜1具有一密封的空腔11，该空腔内沿竖直方向设有一搅拌轴6；该搅拌轴6的上端和电动机4的转轴固连，电动机4能够带动该搅拌轴6转动；该搅拌轴6的下端固连一水平金属底板7，金属底板7的四周边缘向下倾斜；在金属底板7的水平部分上环绕搅拌轴6分别间隔设有一筒状过滤器8和一筒状隔板9，过滤器8上设有若干个金属管81，且该金属管的内径≥5mm；筒状隔板底部与金属底板7之间设有导流管5，该导流管沿金属底板平面延伸至金属底板边缘向下倾斜部分，且该导流管的内径为25～100mm；储罐上设有第一管道21，该第一管道21一端和储罐2相连通，另一端插入搅拌轴6和过滤器8之间的空隙部分，且该第一管道的内径≥50mm；真空泵3与真空搅拌釜内的空腔11通过第二管道10相连通；真空搅拌釜的底部设有物料出口14。

上述过滤器8和筒状隔板是焊接在金属板上的，过滤器8朝向搅拌轴的面与金属底板7的夹角为60～90°，筒状隔板朝向搅拌轴的面与金属底板7的夹角为60～90°。

上述过滤器上设有的若干个金属管81，其中最底层的金属管距离金属底板7的距离为10～100mm。

上述真空泵3能够控制真空搅拌釜1内的压强在0.01～0.04MPa。

上述第一管道21另一端设有一喷淋头22，且该喷淋头的喷孔的直径≥5mm，喷淋头相对金属底板的高度≥500mm。

上述真空泵3和真空搅拌釜1的空腔11相连通的第二管道10上设有一冷凝回流装置31。

上述储罐2上的第一管道21上设有一阀门23。

上述真空搅拌釜上设有观察孔12和气压计13。

上述消泡装置工作时，首先，通过真空泵抽真空，使得真空搅拌釜内的气体压力保持在0.01～0.04MPa之间，在保持0.01～0.04MPa压力和600～2000r／min转速的状态下，打开阀门23，利用釜内的负压将储罐中待消泡的高粘度液体产品经喷淋头22喷淋进入过滤器8的内侧，由于喷淋头距金属底板7的距离较大，经喷淋头初步分散后的气泡与底板、过滤器撞击产生的剪切力可以使部分气泡破碎，同时使得部分小气泡碰撞汇聚成大气泡；随后，因离心力的作用，在真空下所含气泡已有较大膨胀的液体产品经过滤器8上密布的金属管81进入过滤器8和筒状隔板9之间的空间，在通过金属管81的过程中，由于金属管的挤压和离心作用所产生剪切力的作用，再次对液体进行消泡；在过滤器8和筒状隔板9之间已得到较好消泡的液体在重力和离心力的双重作用下经底部的导流管5流到真空搅拌釜1的底端，在导流管5内离心产生的剪切作用和管内弯头处的撞击作用下，剩余的小气泡汇聚成大气泡，液体在离开导管后的下落过程和刚落入底部期间，再次真空脱泡，最终汇聚在底部的高粘度液体成为几乎不含气体的产品。消泡结束后，釜内恢复至常压，经物料出口14排出消泡后的液体产品。

Claims (9)

1.一种高粘度液体产品的消泡装置，其特征在于：该消泡装置主要包括真空搅拌釜(1)、储罐(2)、真空泵(3)和电动机(4)，所述真空搅拌釜(1)具有一密封的空腔(11)，该空腔内沿竖直方向设有一搅拌轴(6)；该搅拌轴(6)的上端和电动机(4)的转轴固连，所述电动机(4)能够带动该搅拌轴(6)转动；该搅拌轴(6)的下端固连一水平金属底板(7)，所述金属底板(7)的四周边缘向下倾斜；在所述金属底板(7)的水平部分上环绕搅拌轴(6)分别间隔设有一筒状过滤器(8)和一筒状隔板(9)，所述过滤器(8)上设有若干个金属管(81)，且该金属管的内径≥5mm；所述筒状隔板底部与金属底板(7)之间设有导流管(5)，该导流管沿金属底板平面延伸至金属底板边缘向下倾斜部分，且该导流管的内径为25～100mm；所述储罐上设有第一管道(21)，该第一管道(21)一端和储罐(2)相连通，另一端插入所述搅拌轴(6)和过滤器(8)之间的空隙部分，且该第一管道的内径≥50mm；所述真空泵(3)与所述真空搅拌釜内的空腔(11)通过第二管道(10)相连通；所述真空搅拌釜的底部设有物料出口(14)。

2.根据权利要求1所述的高粘度液体产品的消泡装置，其特征在于：所述过滤器(8)和筒状隔板是焊接在金属板上的，所述过滤器(8)朝向搅拌轴的面与金属底板(7)的夹角为60～90°，所述筒状隔板朝向搅拌轴的面与金属底板(7)的夹角为60～90°。

3.根据权利要求1所述的高粘度液体产品的消泡装置，其特征在于：所述过滤器上设有的若干个金属管(81)，其中最底层的金属管(81)距离金属底板(7)的距离为10～100mm。

4.根据权利要求1所述的高粘度液体产品的消泡装置，其特征在于：所述真空泵(3)能够控制真空搅拌釜(1)内的压强在0.01～0.04MPa。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的高粘度液体产品的消泡装置，其特征在于：所述第一管道(21)另一端设有一喷淋头(22)，且该喷淋头的喷孔的直径≥5mm，喷淋头相对金属底板的高度≥500mm。

6.根据权利要求5所述的高粘度液体产品的消泡装置，其特征在于：所述真空泵(3)和真空搅拌釜(1)的空腔(11)相连通的第二管道(10)上设有一冷凝回流装置(31)。

7.根据权利要求5所述的高粘度液体产品的消泡装置，其特征在于：所述储罐(2)上的第一管道(21)上设有一阀门(23)。

8.根据权利要求5所述的高粘度液体产品的消泡装置，其特征在于：所述真空搅拌釜上设有观察孔(12)。

9.根据权利要求5所述的高粘度液体产品的消泡装置，其特征在于：所述真空搅拌釜上设有气压计(13)。

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