CN116510546B - 一种快速乳化剪切装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及乳化剪切技术领域，具体涉及一种快速乳化剪切装置，包括乳化箱体，乳化箱体上可拆卸安装有箱盖，还包括混料位置可调节的双向剪切混料机构、清壁混合机构和超声波液位检测传感器，双向剪切混料机构安装在箱盖上，并且双向剪切混料机构的部分位于乳化箱体的内部，用于根据乳化箱体内部液位的不同对混料的位置进行调节，通过对乳化箱体内部分层的溶液进行双向抽取打散，并使双向抽取打散后的溶液进行对冲混合，本发明，其在对各溶液之间的密度差异较大，且分层较为严重溶液进行乳化作业时，通过在溶液的中心位置进行对流碰撞，不仅乳化效率较快，且在二次混合搅拌的作用下，混合更加均匀，乳化效果更佳。

Description

一种快速乳化剪切装置

技术领域

本发明涉及乳化剪切技术领域，具体涉及一种快速乳化剪切装置。

背景技术

乳化是一种比较常见的工艺，它是指将两种通常不互相溶解的液体通过加入一定量的乳化剂并进行剪切，从而得到一个均匀的混合物的过程，当两种不互溶的液体进行混合时，通常采用乳化机来乳化油和水，以达到分散和均质的目的，当油水两相介质混合后形成油包水或水包油时，其本身并不能稳定的存在，需要添加合适的乳化剂来提高体系的表面张力，再添加乳化剂之后，通常采用高剪切乳化机，使用强剪切分散将介质打散成细小颗粒，形成稳定均匀的分散体系，达到良好的乳化效果。

现有技术中的高剪切乳化剂，大都是通过均化头高速旋转，对物料进行剪切、分散和冲击，使混合物变得更加细腻和均匀，完成乳化效果，但是现有技术中的高剪切乳化机在使用过程中存在以下问题，当相容的液体之间存在较大的密度差时，溶液之间的分层较为明显，即使在添加乳化剂后，通过高剪切乳化剂进行混合搅拌，也需要大量的混合时间，而且现有技术中的高剪切乳化剂，其在剪切混合过程中，为了减少气泡的产生，大都设置在混合箱的底端或者下部固定的位置，受剪切混合设备混合位置的影响，随着混合箱内部溶液的增加，溶液在混合箱内的循环周期越长，所需的混合时间也越长，并且混合的质量也相对较差，为此，我们提出了一种快速乳化剪切装置。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种快速乳化剪切装置，用以解决背景技术中提出的，现有技术中的高剪切乳化剂，在对分层严重的溶液进行乳化时，混合效率慢，且混合质量相对较差的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速乳化剪切装置，包括乳化箱体，所述乳化箱体上可拆卸安装有箱盖，还包括混料位置可调节的双向剪切混料机构、清壁混合机构和超声波液位检测传感器；

所述双向剪切混料机构安装在所述箱盖上，并且所述双向剪切混料机构的部分位于所述乳化箱体的内部，用于根据乳化箱体内部液位的不同对混料的位置进行调节，通过对乳化箱体内部分层的溶液进行双向抽取打散，并使双向抽取打散后的溶液进行对冲混合，加速溶液的乳化；

所述清壁混合机构安装在所述箱盖上，并且所述清壁混合机构的部分转动安装在所述双向剪切混料机构上，用于对乳化箱体内壁上附着的物料进行刮除，并且用于加速溶液的乳化；

所述超声波液位检测传感器安装在所述箱盖上，用于对乳化箱体内部的液位进行检测。

作为本申请优选的技术方案，所述双向剪切混料机构包括调位组件、双向混料组件和密封伸缩管件；

所述调位组件安装在所述箱盖上，所述调位组件的部分延伸至所述乳化箱体的内部并固定安装有混料管，所述混料管上开设有多个剪切排料通孔；

所述双向混料组件安装在所述调位组件上，所述双向混料组件包括两组高速均化头，两组所述高速均化头对称且转动安装在所述混料管内，所述剪切排料通孔位于两组所述高速均化头之间；

所述密封伸缩管件设置两个，两个所述密封伸缩管件呈对称连通在所述混料管上，两个所述密封伸缩管件远离所述混料管的一端均连通有进料管，两个所述进料管上均开设有多个进料通孔，其中一个所述进料管的一端固定安装在所述乳化箱体的内底壁上，另一个所述进料管上固定安装漂浮环块。

在前述方案的基础上进一步的，所述调位组件包括调位电动缸和调位杆；

所述调位电动缸通过调位架安装在所述箱盖上，所述调位电动缸的输出端穿过所述调位架并固定安装有混料架；

所述调位杆设有多个，所述调位杆的一端固定安装在所述混料架上，另一端均固定安装在所述混料管上，并且所述调位杆与所述箱盖之间滑动安装。

在前述方案的基础上进一步的，双向混料组件还包括混料电机和混料转杆；

所述混料电机安装在所述混料架上；

所述混料转杆的一端固定安装在所述混料电机的输出端上，所述混料转杆的另一端延伸至所述乳化箱体的内部，用于带动高速均化头内的叶片转动。

作为本申请优选的技术方案，所述清壁混合机构包括转动环、清壁电机、清壁混合杆和清洁刮板；

所述转动环转动安装在所述箱盖上，所述转动环上开设有清壁凹槽，所述清壁凹槽内固定安装有环形齿板；

所述清壁电机安装在所述箱盖上，所述清壁电机的输出端延伸至所述乳化箱体的内部并固定安装有齿轮，所述齿轮与所述环形齿板相啮合；

所述清壁混合杆设有多个，多个所述清壁混合杆的一端均等角度固定安装在所述转动环上，另一端均通过转块转动安装在位于所述乳化箱体的内底壁上的所述进料管上；

所述清洁刮板设有多个，所述清洁刮板交错固定安装在所述清壁混合杆上，并且所述清洁刮板与所述乳化箱体的内壁相接触。

在前述方案的基础上再进一步的，与所述漂浮环块固定连接的所述进料管内安装有消泡网。

在前述方案的基础上进一步的，所述乳化箱体内固定安装有挡料板，所述转动环相对于所述挡料板转动安装，所述超声波液位检测传感器的检测端延伸至所述挡料板的下方。

在前述方案的基础上，所述箱盖上连通有上料管，所述上料管延伸至所述挡料板的下方，所述乳化箱体的一侧安装有排料管，所述排料管上安装有排料阀门。

（三）有益效果

与已知公有技术相比，本发明提供了一种快速乳化剪切装置，具备以下有益效果：

本发明，在将乳化所需的溶液和乳化剂注入至乳化箱体内部之后，通过超声波液位检测传感器对乳化箱体内部的溶液液位进行检测，通过启动调位组件上的调位电动缸，对混料管的位置进行纵向调节，将混料管运动至溶液的中心位置处，通过启动双向混料组件上的混料电机带动两组高速均化头进行高速的转动，通过两组对称设置的高速均化头的快速转动，分别将下层和上层的溶液沿着两个密封伸缩管抽进至混料管处，并将溶液进行高速的剪切打散，打散后的上层溶液与下层溶液之间会相互冲撞进行二次混合，然后从剪切排料通孔内排出，即使乳化过程中，各溶液之间的密度差异较大，并产生分层较为严重，在上层溶液与下层溶液高速剪切并碰撞的前提下，也会实现快速的混合乳化；本申请，在快速的混合乳化过程中，通过启动清壁混合机构上的清壁电机，通过清壁电机带动多个清洁刮板进行转动的过程中，不仅可对乳化箱体内壁上附着的物料进刮除，同时在转动清洁的过程中，可对乳化箱体内部的溶液进行再一次的搅拌，进一步的加速溶液的乳化效率；因此，该快速乳化剪切装置，其在对各溶液之间的密度差异较大，且分层较为严重溶液进行乳化作业时，通过在溶液的中心位置进行对流碰撞，不仅乳化效率较快，且在二次混合搅拌的作用下，混合更加均匀，乳化效果更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明局部剖视的立体结构示意图；

图2为本发明整体的立体结构示意图；

图3为本发明混料管、密封伸缩管、进料管、漂浮块和消泡网配合的立体结构示意图；

图4为本发明图1中A处的局部放大结构示意图；

图5为本发明图1中B处的局部放大结构示意图；

图6为本发明图1中C处的局部放大结构示意图；

图7为本发明两组高速均化头配合的立体结构示意图。

图中的标号分别代表：001、双向剪切混料机构；002、清壁混合机构；

1、乳化箱体；2、箱盖；3、超声波液位检测传感器；4、混料管；5、高速均化头；6、密封伸缩管件；7、进料管；8、漂浮环块；9、调位电动缸；10、调位架；11、混料架；12、调位杆；13、混料电机；14、混料转杆；15、转动环；16、环形齿板；17、清壁电机；18、齿轮；19、清壁混合杆；20、清洁刮板；21、消泡网；22、挡料板；23、上料管；24、排料管；25、排料阀门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1至图7，一种快速乳化剪切装置，包括乳化箱体1，乳化箱体1上可拆卸安装有箱盖2，还包括混料位置可调节的双向剪切混料机构001、清壁混合机构002和超声波液位检测传感器3，其中超声波液位检测传感器3安装在箱盖2上，用于对乳化箱体1内部的液位进行检测，超声波液位检测传感器3为本领域技术人员公知的现有设备，是由一套固定的发射系统、接收系统和显示系统组成，工作原理是利用声波在液体中传播时的声功率与液体体积成正比的关系来测定的水相液体的高度，在本申请中，主要用于对乳化箱体1内部溶液的液位进行精确的检测；

上述的，双向剪切混料机构001安装在箱盖2上，并且双向剪切混料机构001的部分位于乳化箱体1的内部，用于根据乳化箱体1内部液位的不同对混料的位置进行调节，通过对乳化箱体1内部分层的溶液进行双向抽取打散，并使双向抽取打散后的溶液进行对冲混合，加速溶液的乳化；

双向剪切混料机构001包括调位组件、双向混料组件和密封伸缩管件6；

其中，调位组件安装在箱盖2上，调位组件的部分延伸至乳化箱体1的内部并固定安装有混料管4，混料管4上开设有多个剪切排料通孔，调位组件包括调位电动缸9和调位杆12，调位电动缸9通过调位架10安装在箱盖2上，调位电动缸9的输出端穿过调位架10并固定安装有混料架11，调位杆12设有多个，调位杆12的一端固定安装在混料架11上，另一端均固定安装在混料管4上，并且调位杆12与箱盖2之间滑动安装，具体的，在对乳化箱体1内部的溶液进行乳化混合时，通过超声波液位检测传感器3对溶液的高度进行测量完成之后，启动调位电动缸9，调位电动缸9的输出端带动混料架11进行纵向运动，混料架11带动调节杆运动，通过调节杆带动混料管4进行运动，将混料管4运动至液位的中心位置处即可；

其中，双向混料组件安装在调位组件上，双向混料组件包括两组高速均化头5，两组高速均化头5对称且转动安装在混料管4内，所述剪切排料通孔位于两组所述高速均化头5之间，双向混料组件还包括混料电机13和混料转杆14，混料电机13安装在混料架11上，混料转杆14的一端固定安装在混料电机13的输出端上，混料转杆14的另一端延伸至乳化箱体1的内部，用于带动高速均化头5内的叶片转动，具体的，通过启动混料电机13，混料电机13的输出端会带动混料转杆14进行转动，通过混料转杆14的转动即可带动两组高速均化头5进行高速转动；

其中，密封伸缩管件6设置两个，两个密封伸缩管件6呈对称连通在混料管4上，两个密封伸缩管件6远离混料管4的一端均连通有进料管7，两个进料管7上均开设有多个进料通孔，其中一个进料管7的一端固定安装在乳化箱体1的内底壁上，另一个进料管7上固定安装漂浮环块8；

重点说明的是，随着乳化箱体1内部溶液的不断增加，漂浮环块8受溶液浮力的影响会漂浮在溶液的表面，此时安装在漂浮环块8上的进料管7上的进料通孔刚好位于溶液表面略微一点的下方贴近溶液表面的位置，在通过调位电动缸9将混料管4运动至溶液的中心位置处时，混料管4两侧的密封伸缩管进行相应距离的延长和压缩，密封伸缩管由多个依次递增的管道组合套设而成，相邻的两个管道之间密封且纵向滑动设置，其中高速均化头5由均化环、均化块和多个叶片组成，均化块与混料转杆14固定安装，均化环转动安装混料管4内，多个叶片固定安装在均化块与均化环之间，叶片的角度可自行设定，在混料电机13带动两组高速均化头5上的叶片进行高速转动的过程中，使位于下层沉淀的溶液和上层悬浮的溶液在两组高速均化头5高速转动抽取的过程中，分别沿着对应的进料管7上的进料通孔分别被吸入至对应的密封伸缩管内，并沿着密封伸缩管运动至对应的高速均化头5处，通过高速均化头5处产生的强大离心力进行剪切和分散，分散后的溶液，在混料管4的中心位置处进行碰撞冲击，进行二次混合，混合完成之后沿着剪切排料通孔排放至乳化箱体1内，以此循环实现对溶液的高速乳化作业；

在通过双向剪切混料机构001高速的乳化作业过程中，具有以下优点，通过设置双向的取料混料结构，在溶液密度差异较大的情况下，相较于现有技术中单一的混料结构，该结构混合效率较快，且乳化效果较好，其次，在高速均化头5高速的旋转的剪切、分散的过程中，当上下两层的溶液在剪切之后相互对冲混合的过程中，会将大量的对冲力量进行消散，此时通过剪切排料通孔排出混合后的溶液时，相对较为平缓，不至于对乳化箱体1内部的溶液进行过渡的大力搅拌，大大降低溶液内部产生气泡的风险，且静谧性相对较高，即使因溶液本身特性问题，溶液的内部易产生气泡时，气泡多数易漂浮在溶液的表面上，本申请通过设置漂浮环块8，漂浮环块8本身受重力影响就会有小部分下沉至溶液的下方，此时在上层的悬浮溶液进入密封伸缩管时，大部分的气泡会通过漂浮环块8阻挡在密封伸缩管的外侧，而进不到密封伸缩管的内部，即便是当乳化箱体1内部气泡过量，已经淹没漂浮环块8进入密封伸缩管的内部时，本申请还在与漂浮环块8固定连接的进料管7内安装有消泡网21，将进入至密封伸缩管内的气泡向下运动的过程中进行消除，杜绝气泡进入至高速均化头5处。

上述的，清壁混合机构002安装在箱盖2上，并且清壁混合机构002的部分转动安装在双向剪切混料机构001上，用于对乳化箱体1内壁上附着的物料进行刮除，并且用于加速溶液的乳化；

其中，清壁混合机构002包括转动环15、清壁电机17、清壁混合杆19和清洁刮板20，转动环15转动安装在箱盖2上，转动环15上开设有清壁凹槽，清壁凹槽内固定安装有环形齿板16，清壁电机17安装在箱盖2上，清壁电机17的输出端延伸至乳化箱体1的内部并固定安装有齿轮18，齿轮18与环形齿板16相啮合，清壁混合杆19设有多个，多个清壁混合杆19的一端均等角度固定安装在转动环15上，另一端均通过转块转动安装在位于乳化箱体1的内底壁上的进料管7上，清洁刮板20设有多个，清洁刮板20交错固定安装在清壁混合杆19上，并且清洁刮板20与乳化箱体1的内壁相接触，具体的，在双向剪切混料机构001将溶液进行快速乳化作业的过程中，启动清壁电机17，清壁电机17的输出端带动齿轮18进行转动，齿轮18带动环形齿板16转动，通过环形齿板16带动转动环15进行转动，由转动环15带动多个清壁混合杆19进行转动，清壁混合杆19带动清洁刮板20进行转动，对乳化箱体1内壁上附着的物质进行刮除，本申请通过设置清壁混合杆19和清洁刮板20，其一主要是用于将乳化箱体1内壁上附着的物质进行刮除，在溶液乳化作业完成之后，大大提高溶液的乳化质量，其次，当固定不动的混料管4内部不断的排出剪切、分散再对冲后的溶液时，在清壁混合杆19转动的过程中，可进一步的对乳化箱体1内部的溶液进行搅拌，进一步的提高溶液的乳化效率，再者，在清壁混合杆19和清洁刮板20转动的过程中，暴露在溶液表面上方的清壁混合杆19和清洁刮板20，还可起到将溶液表面产生的气泡进行消泡的作用，由于清壁混合杆19和清洁刮板20转动较为迟缓，因此在转动过程中，不易使溶液的内部产生气泡；

本申请，为防止乳化箱体1内部的溶液粘连在环形齿板16和齿轮18上，在乳化箱体1内固定安装有挡料板22，转动环15相对于挡料板22转动安装，超声波液位检测传感器3的检测端延伸至挡料板22的下方，通过设置挡料板22，能有效的将环形齿板16和齿轮18与溶液之间进行分隔，且本申请，通过在箱盖2上连通有上料管23，上料管23延伸至挡料板22的下方，乳化箱体1的一侧安装有排料管24，排料管24上安装有排料阀门25，更加便于将溶液注入至乳化箱体1的内部，在实际使用的过程中，上料管23可连通有多个，多个上料管23可分别注入不同的溶液以及乳化剂等液体，并且还可在箱盖2或者乳化箱体1的一侧设置观察窗，用于对乳化过程中溶液的状态进行观察，且根据乳化溶液的不同，还可在箱盖2上设置恒压加压装置，用于对乳化箱体1的内部提供一定的压力，便于溶液的乳化，通过开启排料阀门25，可将乳化好的溶液排放出乳化箱体1外部。

本申请中，超声波液位检测传感器3、调位电动缸9、混料电机13以及清壁电机17均为市面上购买的本领域技术人员公知的常规设备，可以根据实际需要进行型号的选用或进行定制，其设定方式、安装方式和电性连接方式，对于本领域的技术人员来说，只要按照其使用说明书的要求进行调试操作即可，在调试安装的过程中，均可设置有与其配套的控制开关、控制系统等，其中控制开关的安装位置根据实际使用需求进行选择，便于操作人员进行操作控制即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种快速乳化剪切装置，包括乳化箱体（1），所述乳化箱体（1）上可拆卸安装有箱盖（2），其特征在于，还包括：

混料位置可调节的双向剪切混料机构（001），所述双向剪切混料机构（001）安装在所述箱盖（2）上，所述双向剪切混料机构（001）包括调位组件、双向混料组件和密封伸缩管件（6），用于根据乳化箱体（1）内部液位的不同对混料的位置进行调节；

清壁混合机构（002），所述清壁混合机构（002）安装在所述箱盖（2）上，用于对乳化箱体（1）内壁上附着的物料进行刮除，并且用于加速溶液的乳化；

超声波液位检测传感器（3），所述超声波液位检测传感器（3）安装在所述箱盖（2）上，用于对乳化箱体（1）内部的液位进行检测；

所述调位组件安装在所述箱盖（2）上，所述调位组件的部分延伸至所述乳化箱体（1）的内部并固定安装有混料管（4），所述混料管（4）上开设有多个剪切排料通孔；

所述双向混料组件安装在所述调位组件上，所述双向混料组件包括两组高速均化头（5），两组所述高速均化头（5）对称且转动安装在所述混料管（4）内，所述剪切排料通孔位于两组所述高速均化头（5）之间；

所述密封伸缩管件（6）设置两个，两个所述密封伸缩管件（6）呈对称连通在所述混料管（4）上，两个所述密封伸缩管件（6）远离所述混料管（4）的一端均连通有进料管（7），两个所述进料管（7）上均开设有多个进料通孔，其中一个所述进料管（7）的一端固定安装在所述乳化箱体（1）的内底壁上，另一个所述进料管（7）上固定安装漂浮环块（8）；

所述调位组件包括：

调位电动缸（9），所述调位电动缸（9）通过调位架（10）安装在所述箱盖（2）上，所述调位电动缸（9）的输出端穿过所述调位架（10）并固定安装有混料架（11）；

调位杆（12），所述调位杆（12）设有多个，所述调位杆（12）的一端固定安装在所述混料架（11）上，另一端均固定安装在所述混料管（4）上，并且所述调位杆（12）与所述箱盖（2）之间滑动安装；

双向混料组件还包括：

混料电机（13），所述混料电机（13）安装在所述混料架（11）上；

混料转杆（14），所述混料转杆（14）的一端固定安装在所述混料电机（13）的输出端上，所述混料转杆（14）的另一端延伸至所述乳化箱体（1）的内部，用于带动高速均化头（5）内的叶片转动；

所述清壁混合机构（002）包括：

转动环（15），所述转动环（15）转动安装在所述箱盖（2）上，所述转动环（15）上开设有清壁凹槽，所述清壁凹槽内固定安装有环形齿板（16）；

清壁电机（17），所述清壁电机（17）安装在所述箱盖（2）上，所述清壁电机（17）的输出端延伸至所述乳化箱体（1）的内部并固定安装有齿轮（18），所述齿轮（18）与所述环形齿板（16）相啮合；

清壁混合杆（19），所述清壁混合杆（19）设有多个，多个所述清壁混合杆（19）的一端均等角度固定安装在所述转动环（15）上，另一端均通过转块转动安装在位于所述乳化箱体（1）的内底壁上的所述进料管（7）上；

清洁刮板（20），所述清洁刮板（20）设有多个，所述清洁刮板（20）交错固定安装在所述清壁混合杆（19）上，并且所述清洁刮板（20）与所述乳化箱体（1）的内壁相接触；

与所述漂浮环块（8）固定连接的所述进料管（7）内安装有消泡网（21）。

2.根据权利要求1所述的一种快速乳化剪切装置，其特征在于，所述乳化箱体（1）内固定安装有挡料板（22），所述转动环（15）相对于所述挡料板（22）转动安装，所述超声波液位检测传感器（3）的检测端延伸至所述挡料板（22）的下方。

3.根据权利要求2所述的一种快速乳化剪切装置，其特征在于，所述箱盖（2）上连通有上料管（23），所述上料管（23）延伸至所述挡料板（22）的下方，所述乳化箱体（1）的一侧安装有排料管（24），所述排料管（24）上安装有排料阀门（25）。