CN112387234A - 一种全自动高效真空乳化设备 - Google Patents

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赵海涛
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Abstract

本发明提供了一种全自动高效真空乳化设备，包括反应釜、釜盖、温度调节装置、压力调节装置及PLC控制柜，釜盖的顶部与一升降装置相连接，釜盖可在升降装置作用下上下运动，盖在反应釜的顶部；反应釜的内部设有搅拌装置和乳化装置，反应釜的底部设有出料口；压力调节装置用于采集并调节所述反应釜内部的压力值，并对反应釜内部抽真空；温度调节装置设于所述反应釜外侧，用于采集并调节反应釜内部的温度值；釜盖上开设有至少一加料口及观察取样口。本发明通过对混合液进行搅拌、剪切、冲击、乱流等过程，在真空无杂质环境下，形成均质乳化液，且在乳化过程中，通过PLC实现对压力、温度、转速等参数的实时监测控制，实现乳化过程的自动化控制。

Description

一种全自动高效真空乳化设备
技术领域
本发明涉及乳化加工设备技术领域，尤其是涉及一种全自动高效真空乳化设备。
背景技术
乳化机就是通过与发动机连接的均质头的高速旋转，对物料进行剪切，分散，撞击，这样物料就会变得更加细腻，促使油水相融，广泛应用于化妆品，沐浴露，防晒霜，等很多膏霜类的产品都要用到乳化机，食品行业中的酱，果汁等，制药行业中的软膏，石油化工，油漆涂料油墨等都会用到乳化机。
目前，市场上所现有的加工化妆品油水或药物制剂的乳化设备，其功能大多都较为单一,不能实现转速、温度以及压力等环境参数的实时监控，从而使加工出来的成品的质量无法达到规定的要求，并且由于不能隔绝外部空气，使得产品含有杂质，不利于最终成品的进一步加工，而影响消费者的使用效果。除此之外，还存在通用性不强，结构复杂，工作时震动较大等缺点，生产效率无法满足日益提高的需求。
鉴于上述原因，本发明特提出一种能够对乳化生产过程中的温度、压力进行实时监控调节，方便清洁，且能适应无菌生产的全自动真空乳化设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全自动高效真空乳化设备，该乳化设备能够对药剂或化妆品等进行高效乳化，可以对乳化过程中的温度、压力、转速等参数进行调节设置，在温度或压力超过设定的阈值时进行报警，
本发明提供一种全自动高效真空乳化设备，包括反应釜、釜盖、温度调节装置、压力调节装置及PLC控制柜，所述釜盖的顶部与一升降装置固定连接，所述釜盖可在所述升降装置作用下相对所述反应釜上下运动，盖在所述反应釜的顶部或远离所述反应釜；所述反应釜的内部设有搅拌装置和乳化装置，所述反应釜的底部设有出料口及出料阀门；所述压力调节装置设于所述釜盖外侧，用于采集并调节所述反应釜内的压力值；所述温度调节装置设于所述反应釜的外部，用于采集并调节所述反应釜内的温度值；所述釜盖上开设有至少一加料口；
所述乳化装置包括第一伺服电机、法兰盘、中心轴、支撑杆、叶轮及切割机构，所述法兰盘与所述第一伺服电机的下端面固定连接，所述中心轴与所述第一伺服电机的输出轴通过轴承配合安装；所述支撑杆与所述中心轴平行设置，且所述支撑杆的一端与所述法兰盘固定连接，所述支撑杆的另一端与所述切割机构配合安装；所述叶轮安装在所述中心轴的中部，可在所述第一伺服电机带动下随所述中心轴旋转。
优选地，所述压力调节装置包括抽气管、真空泵及压力表，所述抽气管一端穿过所述釜盖，另一端与所述真空泵的输出端相连通；所述真空泵的一侧设有出气口；所述压力表设于所述抽气管的靠近所述真空泵的一端。
优选地，所述反应釜的釜体为夹套式结构，包括内壁与外壁，所述内壁与所述外壁间形成一流动腔，所述内壁为导热层，所述外壁为保温层，所述流动腔内盛装有液态的冷热媒，所述外壁上开设有与所述流动腔相连通的冷热媒进口和冷热媒出口。
优选地，所述温度调节装置为液体加热器，所述液体加热器分别与所述冷热媒进口和所述冷热媒出口相连通，用于控制所述流动腔内的所述冷热媒的温度，从而控制所述反应釜内部的温度。
优选地，所述搅拌装置包括一U型框架，所述U型框架的内侧面上安装有多组呈对称布置的搅拌叶片，所述U型框架的底部设有一安装块，所述安装块与所述乳化装置的所述中心轴配合安装，使所述搅拌装置可在所述第一伺服电机带动下旋转进行搅拌。
优选地，还包括一清洁装置，所述清洁装置包括至少一组第二伺服电机以及清洁毛刷，所述第二伺服电机安装于所述反应釜的底部，所述第二伺服电机的输出轴垂直穿过所述反应釜的底部，并与所述清洁毛刷可拆卸安装。
优选地，所述加料口设有控制其开闭的加料阀门；所述釜盖上开设有观察取样口及排汽口，所述观察取样口为翻盖式结构，所述排汽口设有控制其开闭的排汽阀门。
优选地，所述切割机构包括切割套和切割轮，所述切割轮安装于所述中心轴的下端，可随所述中心轴转动，所述切割套安装于所述切割轮外部，且所述切割套为半封闭式，其上开设有多个槽型的剪切缝。
优选地，所述釜盖的底部设有可与所述反应釜顶部配合密封的密封垫圈。
优选地，所述PLC控制柜内设有监测报警模块、存储模块及输出模块，所述监测报警模块用于在所述反应釜内温度或压力超过所设定的阈值时进行报警，以提醒操作人员；所述存储模块用于记录并存储乳化过程中各项数据；所述输出模块用于输出数据及发送信号指令。
相比现有技术，本发明所具有的有益效果：
本发明所述全自动高效真空乳化设备，利用搅拌装置和乳化装置，对混合液进行高速剪切、冲击及乱流等过程，使其形成均质的乳化液，同时，可以对乳化过程中的温度、压力等参数进行全程监控，在其超过设定的阈值时，进行报警提醒，并通过PLC控制温度调节装置和压力调节装置，对反应釜内的温度和压力进行实时调节，实现了高效且全自动的乳化过程。该设备可以方便地对反应釜抽真空，适合无菌环境下使用，同时采用可拆卸式的清洗毛刷，配合可自动提升式釜盖，能够在设备停机检修时方便地对反应釜内壁进行全方位的清洗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一的整体结构示意图；
图2为本发明实施例一中反应釜的结构示意图；
图3为本发明实施例一中搅拌装置的结构示意图；
图4为本发明实施例一中乳化装置的结构示意图；
图5为本发明实施例二的整体结构示意图。
附图标记说明：
1：反应釜；101：底座；102：内壁；103：外壁；104：流动腔；105：冷热媒进口；106：冷热媒出口；2：釜盖；3：温度调节装置；4：压力调节装置；401：抽气管；402：真空泵；403：压力表；5：PLC控制柜；6：升降装置；7：搅拌装置；701：U型框架；702：搅拌叶片；703：安装块；8：乳化装置；801：第一伺服电机；802：法兰盘；803：中心轴；804：支撑杆；805：叶轮；806：切割机构；8061：切割轮；8062：切割套；9：出料口；10：加料口；11：出料阀门；12：加料阀门；13：观察取样口；14：排汽口；15：排汽阀门；16：温度传感器；17：清洁装置；1701：第二伺服电机；1702：清洁毛刷。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1所示，一种全自动高效真空乳化设备，包括反应釜1、釜盖2、温度调节装置3、压力调节装置4及PLC控制柜5，釜盖2的顶部与一升降装置6相连接，釜盖2可在升降装置6的作用下相对反应釜1上下运动，盖在反应釜1的顶部或远离反应釜1。压力调节装置4安装在釜盖2的表面，可用于采集并调节反应釜1内部的压力值，对反应釜1进行抽真空。温度调节装置3设于反应釜1的外部，用于采集并调节反应釜1内部的温度值。反应釜1内还设置有搅拌装置7和乳化装置8，反应釜1的底部开设有与外部接通的出料口9，出料口9处设有控制其开闭的出料阀门11，釜盖2上开设有至少一加料口10，加料口10处设有控制其开闭的加料阀门12。
反应釜1的底部设有用于支撑的底座101，反应釜1的釜体为夹套式结构，其内壁102为导热层，外壁103为保温层，内壁102与外壁103间设有一中空的流动腔104，流动腔104内部盛装有可循环使用的液态的冷热媒，外壁103上开设有与流动腔104相连通的冷热媒进口105和冷热媒出口106，冷热媒进口105和冷热媒出口106分别通过管路与温度调节装置3相连通。温度调节装置3为液体加热器，液体加热器的进液口和出液口分别与冷热媒出口106和冷热媒进口105相连通，冷热媒经液体加热器进行加热后，流回流动腔104内。反应釜1内设有温度传感器16，通过温度传感器16可以采集反应釜1内部的温度数据，传递给PLC控制柜5，通过PLC控制液体加热器对温度进行调节。
釜盖2为两侧圆且顶部平的锅盖状结构，其顶部设有一固定架，固定架的顶部与升降装置6固定连接，升降装置6为两个竖直设置的升降气缸，升降气缸的缸体顶部固定，活塞杆端部与固定架固定连接，升降气缸可在PLC控制下动作，带动釜盖2上升或下降。釜盖2的底部设有一圈密封垫圈，通过密封垫圈可与反应釜1的上沿密封配合，保证反应釜1内部的气压的稳定性。
釜盖2上还设有观察取样口13，观察取样口13上设有一翻转式盖体，可相对釜盖2翻转，盖在观察取样口13上，需要进行取样分析或进行观察时，可打开观察取样口13，进行取样或观察。釜盖2上还设有排汽口14，排汽口14处设有控制其开闭的排汽阀门15，通过排汽阀门15可控制排汽口14的开闭，将反应釜1内产生的蒸汽排出。
压力调节装置4设于釜盖2表面，包括抽气管401、真空泵402及压力表403，抽气管401的下端穿过釜盖2伸入反应釜1与釜盖2所围成的空间内部，抽气管401的上端与真空泵402的输出端相连通，真空泵402的一侧设有出气口，压力表403通过管道与抽气管401的靠近真空泵402的一端相接通，用于测定反应釜1内的压力。通过真空泵402可将反应釜1内部形成真空或接近真空状态，使加入反应釜1内的原料能够在无杂质的环境下进行生产加工，得到更加纯净的乳化制品。
乳化装置8包括第一伺服电机801、法兰盘802、中心轴803、支撑杆804、叶轮805及切割机构806，第一伺服电机801嵌装于釜盖2上，其底部位于釜盖2的下方。法兰盘802通过螺栓固定安装于第一伺服电机801的底部端面上，中心轴803与第一伺服电机801的输出轴通过轴承可转动连接。支撑杆804共两根，分别设于中心轴803的两侧，与中心轴803相互平行设置，且支撑杆804的上端分别与法兰盘802固定连接，支撑杆804的下端与切割机构806配合安装。叶轮805安装在中心轴803的中部，可在第一伺服电机801带动下随中心轴803一起旋转。第一伺服电机801与PLC控制柜5电性连接，可由PLC根据实际生产情况对其转速进行精确控制调节。切割机构806包括切割轮8061以及切割套8062，切割轮8061与中心轴配合安装，可随中心轴803转动，切割套8062套于切割轮8061外部，其上开设有多个槽型的剪切缝。通过切割轮8061可对混合液进行强力地剪断、冲击及乱流等过程，物料在剪切缝内切割破碎，然后再在叶轮805作用下进行搅拌，形成均质的纳米级的颗粒。
搅拌装置7为一为框式搅拌桨，包括一U型框架701，U型框架701的内侧面上安装有多组对称布置的的搅拌叶片702，U型框架701的底部设有一安装块703，安装块703与乳化装置8的中心轴803的底端配合安装，使搅拌装置7可在所述第一伺服电机801的带动下旋转，对乳化装置8外侧的混合液进行搅拌，使其混合更加均匀。
PLC控制柜5用于对乳化过程进行实时监测及实时控制。PLC控制柜5内设有信号传输模块、处理器、监测报警模块、存储模块及输出模块，通过信号传输模块可接收传感器发送的信号，通过处理器对信号进行分析，然后通过输出模块输出指令，控制执行部件进行执行动作。监测报警模块可对反应釜1内部的温度或压力进行实时监测，并在其超出操作人员所设定的阈值时进行报警，提醒操作人员对异常情况作出反应。存储模块用于记录并存储整个乳化过程中的各项参数，并通过输出模块可将参数数据输出，通过各项参数可对乳化过程进行分析，然后对电机的转速、反应釜内压力及温度等参数进行相应地调节，保证乳化过程的高效进行。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上，还包括一清洁装置17，清洁装置17清洁装置包括两组第二伺服电机1701以及清洁毛刷1702，第二伺服电机1701安装于在反应釜1的底部，第二伺服电机1701的输出轴的顶部设有安装轴套，安装轴套与清洁毛刷1702的底部可拆卸安装。生产过程中，将清洁毛刷1702取下，防止影响乳化过程的正常进行。在停机时，将清洁毛刷1702装到安装轴套上，使其在第二伺服电机1701作用下旋转，对反应釜1的内壁进行全方位的刷洗。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种全自动高效真空乳化设备，其特征在于，包括反应釜、釜盖、温度调节装置、压力调节装置及PLC控制柜，所述釜盖的顶部与一升降装置固定连接，所述釜盖可在所述升降装置作用下相对所述反应釜上下运动，盖在所述反应釜的顶部或远离所述反应釜；所述反应釜的内部设有搅拌装置和乳化装置，所述反应釜的底部设有出料口及出料阀门；所述压力调节装置设于所述釜盖外侧，用于采集并调节所述反应釜内的压力值；所述温度调节装置设于所述反应釜的外部，用于采集并调节所述反应釜内的温度值；所述釜盖上开设有至少一加料口；
所述乳化装置包括第一伺服电机、法兰盘、中心轴、支撑杆、叶轮及切割机构，所述法兰盘与所述第一伺服电机的下端面固定连接，所述中心轴与所述第一伺服电机的输出轴通过轴承配合安装；所述支撑杆与所述中心轴平行设置，且所述支撑杆的一端与所述法兰盘固定连接，所述支撑杆的另一端与所述切割机构配合安装；所述叶轮安装在所述中心轴的中部，可在所述第一伺服电机带动下随所述中心轴旋转。
2.根据权利要求1所述的一种全自动高效真空乳化设备，其特征在于，所述压力调节装置包括抽气管、真空泵及压力表，所述抽气管一端穿过所述釜盖，另一端与所述真空泵的输出端相连通；所述真空泵的一侧设有出气口；所述压力表设于所述抽气管的靠近所述真空泵的一端。
3.根据权利要求1所述的一种全自动高效真空乳化设备，其特征在于，所述反应釜的釜体为夹套式结构，包括内壁与外壁，所述内壁与所述外壁间形成一流动腔，所述内壁为导热层，所述外壁为保温层，所述流动腔内盛装有液态的冷热媒，所述外壁上开设有与所述流动腔相连通的冷热媒进口和冷热媒出口。
4.根据权利要求3所述的一种全自动高效真空乳化设备，其特征在于，所述温度调节装置为液体加热器，所述液体加热器分别与所述冷热媒进口和所述冷热媒出口相连通，用于控制所述流动腔内的所述冷热媒的温度，从而控制所述反应釜内部的温度。
5.根据权利要求1所述的一种全自动高效真空乳化设备，其特征在于，所述搅拌装置包括一U型框架，所述U型框架的内侧面上安装有多组呈对称布置的搅拌叶片，所述U型框架的底部设有一安装块，所述安装块与所述乳化装置的所述中心轴配合安装，使所述搅拌装置可在所述第一伺服电机带动下旋转进行搅拌。
6.根据权利要求1所述的一种全自动高效真空乳化设备，其特征在于，还包括一清洁装置，所述清洁装置包括至少一组第二伺服电机以及清洁毛刷，所述第二伺服电机安装于所述反应釜的底部，所述第二伺服电机的输出轴垂直穿过所述反应釜的底部，并与所述清洁毛刷可拆卸安装。
7.根据权利要求1所述的一种全自动高效真空乳化设备，其特征在于，所述加料口设有控制其开闭的加料阀门；所述釜盖上开设有观察取样口及排汽口，所述观察取样口为翻盖式结构，所述排汽口设有控制其开闭的排汽阀门。
8.根据权利要求1所述的一种全自动高效真空乳化设备，其特征在于，所述切割机构包括切割套和切割轮，所述切割轮安装于所述中心轴的下端，可随所述中心轴转动，所述切割套安装于所述切割轮外部，且所述切割套为半封闭式，其上开设有多个槽型的剪切缝。
9.根据权利要求1所述的一种全自动高效真空乳化设备，其特征在于，所述釜盖的底部设有可与所述反应釜顶部配合密封的密封垫圈。
10.根据权利要求1所述的一种全自动高效真空乳化设备，其特征在于，所述PLC控制柜内设有监测报警模块、存储模块及输出模块，所述监测报警模块用于在所述反应釜内温度或压力超过所设定的阈值时进行报警，以提醒操作人员；所述存储模块用于记录并存储乳化过程中各项数据；所述输出模块用于输出数据及发送信号指令。
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