CN201470351U

CN201470351U - 乳化设备

Info

Publication number: CN201470351U
Application number: CN2009201732887U
Authority: CN
Inventors: 张静; 马平; 李国仲; 查正清
Original assignee: BEIJING XINGYU HUILONG TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: BGRIMM Explosives & Blasting Technology, Ltd.
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2019-08-31

Abstract

本实用新型提供了一种没有动态机械剪切的乳化设备，该乳化设备包括对物料进行粗乳的粗乳器、乳胶输送泵和对物料进行精乳的精乳器，沿着物料流动的方向顺序地布置粗乳器、乳胶输送泵和精乳器，粗乳器是搅拌机和静态混合器中的一种，精乳器是静态混合器。在使用该乳化设备连续制造乳化炸药的过程中，其能够有效地避免乳化过程中的热量积聚引发的爆炸，使物料的乳化过程达到本质安全。

Description

乳化设备

技术领域

本实用新型涉及一种乳化设备，特别涉及一种没有动态机械剪切且能够连续化生产的乳化设备。

背景技术

目前，在乳化炸药的生产过程中，制备乳胶基质的设备均为定子-转子剪切型乳化设备。定子与转子的轴向和径向间隙在1～8mm之间，有的甚至小于1mm。定子-转子剪切型乳化设备工作时，转子以1400～3000r/min的速度高速旋转，物料在流过设备密闭的腔体的过程中受到定子和转子间强烈的机械剪切和撞击摩擦等作用，从而得到分散乳化。

这类设备的问题在于设备内部的定子和转子间隙小，且腔体相对密闭，转子高速旋转形成的强烈的机械剪切和撞击摩擦等作用容易导致热量积聚。当热量积聚达到一定程度时，容易发生爆炸。尤其是当转子断裂或脱焊，主轴窜位导致定子和转子接触或设备腔体内进入较大块的硬质异物时，极易发生爆炸。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术问题中的一个或多个，即提供一种没有动态机械剪切的乳化设备。

根据本实用新型的乳化设备包括对物料进行粗乳的粗乳器、乳胶输送泵和对物料进行精乳的精乳器，沿着物料流动的方向顺序地布置粗乳器、乳胶输送泵和精乳器，粗乳器是搅拌机和静态混合器中的一种，精乳器是静态混合器。

根据本实用新型的一方面，搅拌机包括主轴、驱动主轴旋转的动力装置、用于搅拌物料的搅拌器，以及容纳主轴和搅拌器并且敞口的筒体，搅拌器接合到主轴并沿着垂直于主轴的方向从主轴向筒体延伸。

根据本实用新型的一方面，筒体是圆筒体，搅拌器的远离主轴的一端与圆筒体内壁之间沿着垂直于主轴的方向的距离与圆筒体的内径之比为1/9～2/9。

根据本实用新型的一方面，搅拌器的远离主轴的一端与筒体内壁之间沿着垂直于主轴的方向的距离不小于50mm。

根据本实用新型的一方面，主轴的转速为300转/分钟～600转/分钟。

根据本实用新型的一方面，在粗乳器是静态混合器，作为粗乳器的静态混合器和作为精乳器的静态混合器的类型和长度均相同的情况下，作为精乳器的静态混合器的公称直径小于作为粗乳器的静态混合器的公称直径。

根据本实用新型的一方面，乳胶输送泵是螺杆泵。

本实用新型的乳化设备的优点在于不存在动态机械剪切，很难形成热量积聚。因此，在使用该乳化设备连续制造乳化炸药的过程中，该设备能够有效地避免乳化过程中的热量积聚引发的爆炸，使物料的乳化过程达到本质安全。

附图说明

通过参照附图详细描述本实用新型的示例性实施例，本实用新型的以上和其它特征及优点将变得更加清楚，在附图中：

图1是根据本实用新型第一实施例的连续乳化设备的结构示意图；

图2A和图2B是根据本实用新型的搅拌器的第一实施例的示意性俯视图和剖视图；

图3A和图3B是根据本实用新型的搅拌器的第二实施例的示意性俯视图和剖视图；

图4是示出搅拌器与筒体之间的关系的示意图；

图5是根据本实用新型第二实施例的连续乳化设备的结构示意图。

具体实施方式

根据本实用新型的乳化设备包括对物料进行粗乳的粗乳器、乳胶输送泵和对物料进行精乳的精乳器。沿着物料流动的方向顺序地布置粗乳器、乳胶输送泵和精乳器。粗乳器是搅拌机和静态混合器中的一种，精乳器是静态混合器。

图1是根据本实用新型第一实施例的乳化设备的结构示意图。参照图1，乳化设备1包括作为粗乳器的搅拌机10、作为精乳器的静态混合器20以及衔接搅拌机10和静态混合器20的螺杆泵30。螺杆泵30和静态混合器20位于搅拌机10的下方。乳化设备1还可包括承载搅拌机10的基座51以及承载静态混合器20和螺杆泵30的基座52。

螺杆泵30的进料口31连接到搅拌机10的出料口16，螺杆泵30的出料口32连接到静态混合器20的进料口，因此螺杆泵30为流出搅拌机10的物料提供压力，使其能够流过静态混合器20。这里，螺杆泵30的进料口31被示出为直接连接到搅拌机10的出料口16，但本实用新型不限于此；例如，螺杆泵30的进料口31可以通过另外的物料输送设备连接到搅拌机10的出料口31。虽然图1中示出的是用螺杆泵30衔接搅拌机10和静态混合器20，但是本实用新型不限于此，例如可以采用其他类型的乳胶输送泵(例如齿轮泵)衔接搅拌机和静态混合器。

图1中示出的筒体14为圆筒；然而本实用新型不限于此，例如可以采用椭圆形筒、多边形筒等。根据本实施例的筒体14敞口，因此可以有效地散发搅拌物料产生的热量，另外还可以使筒体14内的压力保持为常压，从而确保操作的安全。

搅拌机10包括主轴11、驱动主轴11旋转的动力装置12、连接到主轴11并用于搅拌物料的搅拌器13，以及容纳主轴11和搅拌器13的筒体14。动力装置12可以是电机或液压马达。主轴11可通过联轴器(图中未示出)与动力装置12连接；但本实用新型不限于此，例如主轴11可以与动力装置12形成为一体。

搅拌器13接合到主轴11并沿着垂直于主轴11的方向从主轴11向筒体14延伸，因此搅拌器13在主轴11的驱动下搅拌筒体14内容纳的物料。图2A是根据本实用新型的搅拌器的第一实施例的示意性俯视图，图2B是图2A中示出的搅拌器沿着线I-I′截取的剖视图。参照图2A和图2B，搅拌器13包括中心环和呈辐射状地接合在中心环上的六个叶片，这些叶片中相邻叶片之间的角度相同，中心环可以与主轴11接合。图3A是根据本实用新型的搅拌器的第二实施例的示意性俯视图，图3B是图3A中示出的搅拌器沿着线II-II′截取的剖视图。参照图3A和图3B，搅拌器13包括中心环、边缘环以及呈辐射状地接合在中心环和边缘环之间的三个叶片，这些叶片之间的角度相同，中心环可以与主轴11接合。然而，搅拌器不限于图2A至图3B所示的形式，可以采用本领域中通常使用的任何搅拌器，只要该搅拌器适合于对物料进行粗乳即可。

参照图4，根据本实用新型，图2A和图2B所示的搅拌器13的远离主轴11的一端与筒体14内壁之间沿着垂直于主轴11的方向的距离d与筒体14的内径R之比为1/9～2/9。如果d/R小于1/9，则粗乳的过程容易引起热量积聚，并且在较大块的硬质异物进入筒体14的情况下，很不利于安全；如果d/R大于2/9，则乳化效果明显变差。虽然参照图4以及图2A和图2B描述了d与R的关系，但所描述的d与R的关系同样适用于图3A和图3B示出的搅拌器与筒体。另外，可以将d设定为不小于50mm，以防止热量积聚。因此，通过将d/R设定为1/9～2/9和/或将d设定为不小于50mm，使得根据该实施例的搅拌机的搅拌器与筒体内壁之间的间隙大，不存在动态机械剪切。

此外，主轴11的转速优选地为300r/min(转/分钟)～600r/min。如果主轴11的转速小于300r/min，则物料乳化效果不好；如果主轴11的转速大于600r/min，则容易引起热量积聚，不利于安全。因此，根据该实施例的搅拌机的主轴转速低，不存在动态机械剪切。

乳化设备1还可包括位于螺杆泵30的出料口32与静态混合器20的进料口之间的压力表接头41，压力表接头41上可以安装压力表，用于实时监测螺杆泵出料口32的压力，以确保安全。

静态混合器依靠设备内部的特殊结构的组合单元，促使流体在设备内部产生切割、剪切、旋转等作用达到互不相溶流体的良好混合，与传统的搅拌器、文氏管、孔板混合器、调和器、匀质器等混合器相比，具有结构紧凑、操作弹性大、效率高、维修少等优点。可以采用本领域中常用的静态混合器作为静态混合器20，例如，可以使用SK、SV、SX、SL、SD、SH型静态混合器。因此，根据本实施例的精乳器无机械式可动部件，非常有利于安全。

现在描述采用第一实施例的乳化设备1对物料进行乳化的方法。首先，采用原料输送泵(未示出，可以为螺杆泵或齿轮泵)从搅拌机10的进料口15向筒体14内加入用于制备乳化炸药的水相物料和油相物料，启动动力装置12，动力装置12通过主轴11驱动搅拌器13，从而实现物料粗乳。之后，开启搅拌机10的出料阀(未示出)，粗乳合格的物料进入螺杆泵30。在螺杆泵30的作用下，物料流过静态混合器20，获得合格的乳胶基质。此外，搅拌机10的出料阀可以保持常开的状态，也就是说，乳化设备1可以连续地生产合格的乳胶基质。

图5是根据本实用新型第二实施例的乳化设备的结构示意图。参照图5，乳化设备2包括作为粗乳器的第一静态混合器60、作为精乳器的第二静态混合器70以及衔接第一静态混合器60和第二静态混合器70的螺杆泵80。根据本实施例的粗乳器和精乳器均无机械式可动部件，非常有利于安全。乳化设备2还可包括承载螺杆泵80的基座53。

原料输送泵(未示出，可以为螺杆泵或齿轮泵)可连接到第一静态混合器60的进料口，用于为物料提供压力，使其能够流过第一静态混合器60实现粗乳。粗乳的物料从第一静态混合器60流入料斗90。

螺杆泵80的进料口81连接到料斗90，用于接收粗乳的物料。螺杆泵80的出料口82连接到第二静态混合器70的进料口，因此螺杆泵80为从料斗90流入螺杆泵80的物料提供压力，使其能够流过第二静态混合器70。这里，螺杆泵80的进料口81被示出为直接连接到接收物料的料斗90，但本实用新型不限于此；例如，螺杆泵80的进料口81可以通过另外的物料输送设备与第一静态混合器60衔接。虽然图5中示出的是用螺杆泵80衔接第一静态混合器60和第二静态混合器70，但是本实用新型不限于此，例如可以采用其他类型的乳胶输送泵(例如齿轮泵)衔接第一静态混合器和第二静态混合器。

乳化设备2还可包括位于螺杆泵80的出料口82与第二静态混合器70的进料口之间的压力表接头42，压力表接头42上可以安装压力表，用于实时监测螺杆泵出料口82的压力，以确保安全。

可以采用本领域中通用的静态混合器作为第一静态混合器60和第二静态混合器70，例如，可以使用SK、SV、SX、SL、SD、SH型静态混合器。更具体地讲，可选择公称直径为30mm～80mm、工作压降为1.2MPa～2.4MPa的静态混合器作为第一静态混合器60和第二静态混合器70。如果第一静态混合器60和第二静态混合器70的类型相同，则第二静态混合器70的公称直径小于第一静态混合器60的公称直径。这是因为在长度相同的情况下，静态混合器的公称直径越小，乳化的效果越好，所以在长度相同时选择公称直径较大的静态混合器作为粗乳器，选择公称直径较小的静态混合器作为精乳器。

现在描述采用第二实施例的乳化设备2对物料进行乳化的方法。首先，通过原料输送泵从第一静态混合器60的进料口向第一静态混合器60内加入用于制备乳化炸药的水相物料和油相物料，物料流过第一静态混合器60，实现物料粗乳。粗乳合格的物料经由料斗90进入螺杆泵80。在螺杆泵80的作用下，物料流过第二静态混合器70，获得合格的乳胶基质。

虽然以上描述的是采用本实用新型的乳化设备制造乳化炸药，但是本实用新型的乳化设备的适用领域不限于此，可以应用在各种领域中。

Claims

1.一种乳化设备，所述乳化设备(1，2)包括对物料进行粗乳的粗乳器、乳胶输送泵和对物料进行精乳的精乳器，沿着物料流动的方向顺序地布置粗乳器、乳胶输送泵和精乳器，其特征在于粗乳器是搅拌机(10)和静态混合器(60)中的一种，精乳器是静态混合器(20，70)。

2.如权利要求1所述的乳化设备，其特征在于搅拌机(10)包括主轴(11)、驱动主轴旋转的动力装置(12)、用于搅拌物料的搅拌器(13)，以及容纳主轴(11)和搅拌器(13)并且敞口的筒体(14)，搅拌器(13)接合到主轴(11)并沿着垂直于主轴(11)的方向从主轴(11)向筒体(14)延伸。

3.如权利要求2所述的乳化设备，其特征在于筒体(14)是圆筒体，搅拌器(13)的远离主轴(11)的一端与圆筒体内壁之间沿着垂直于主轴(11)的方向的距离(d)与圆筒体的内径(R)之比为1/9～2/9。

4.如权利要求2所述的乳化设备，其特征在于搅拌器(13)的远离主轴(11)的一端与筒体内壁之间沿着垂直于主轴(11)的方向的距离(d)不小于50mm。

5.如权利要求2所述的乳化设备，其特征在于主轴(11)的转速为300转/分钟～600转/分钟。

6.如权利要求1所述的乳化设备，其特征在于粗乳器是静态混合器(60)，粗乳器和精乳器的类型和长度均相同，精乳器的公称直径小于粗乳器的公称直径。

7.如权利要求1所述的乳化设备，其特征在于乳胶输送泵是螺杆泵(30，80)。