專利名稱：超細(xì)勻化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超細(xì)勻化裝置，它主要用于非金屬礦物、醫(yī)藥、化工、化妝品以及乳品食品加工的超細(xì)、粉碎、勻化等領(lǐng)域。
目前，勻化器是用于固－液或液－液兩相混合物的分散、勻化過程主要用來代替球磨機(jī)的工作。
目前，非金屬礦物的剝片、超細(xì)設(shè)備生產(chǎn)效率、超細(xì)處理能力差，德國AKW公司生產(chǎn)的高壓勻化器主要是采用往復(fù)式活塞及彈簧軸來提供壓力，從而使礦漿處于高壓之中。高壓礦漿通過一細(xì)小直線形噴嘴以很高的速度擠出并噴射在常壓葉輪上，借助于擠出噴射時(shí)礦漿的相互摩擦、剪切作用，以及礦漿噴射在常壓葉輪上所產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力，使被處理的非金屬礦物晶體層間的氫鍵斷裂，從而達(dá)到剝片和超細(xì)處理的目的。但是該設(shè)備僅能用于高嶺土的剝片處理，提供壓力的往復(fù)式活塞和彈簧軸所需的材質(zhì)質(zhì)量，耐壓性能要求很高，同時(shí)處理量小，造價(jià)昂貴。丹麥APVRASNNIEA／S企業(yè)生產(chǎn)的高壓勻化器主要由“高壓活塞泵、勻化閥、閥座體”幾部分組成，被處理物料通過高壓活塞泵加壓至100－1000bar，然后通過勻化閥突然減壓產(chǎn)生很高的剪切力，從而達(dá)到破碎固體小顆粒，使固－液兩相勻化成為穩(wěn)定的懸浮液。由于操作壓力高，而且有升壓和減壓的變化，故要求其各元件器件的耐高壓及耐壓變的能力較高，多是利用精加工后的氧化鋯金屬陶瓷來制成勻化閥，用氧化鋁陶瓷來制成高壓活塞泵的活塞柱。這使設(shè)備加工非常困難，成本較高。而且為防止高壓下振動(dòng)、噪音以及閥體開裂現(xiàn)象，附加設(shè)備及結(jié)構(gòu)較多，從而增加了整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性。
本實(shí)用新型的目的正是為解決已有的高壓勻化器存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、設(shè)備材質(zhì)要求高、處理量小、效率低等缺陷而提出的。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是利用高壓水作為動(dòng)力，使被處理的非金屬礦物或其它固體、液體物質(zhì)與高壓水在一耐高壓容器內(nèi)混合共處于高壓狀態(tài)，然后使混合物進(jìn)入一螺旋線型噴嘴，混合物在高壓下快速在噴嘴的螺旋線流道中運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的剪切力和摩擦力。這些力使被處理物質(zhì)非常迅速地被破壞其晶體層結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到超細(xì)、粉碎、勻化的目的，為進(jìn)一步提高超細(xì)、勻化效率，在本實(shí)用新型解決方案中還在噴嘴出口處設(shè)置了檔耙，以便使高速擠出噴嘴出口的射流借助壓力突然降低及沖撞檔耙而產(chǎn)生的空穴效應(yīng)和強(qiáng)大沖擊力，來進(jìn)一步粉碎、勻化被處理物質(zhì)。
下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型中噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖。
由
圖1可知，被升壓后的高壓水由進(jìn)水管3經(jīng)三通1分流后依次穿過截止閥2、12和4、13進(jìn)入上、下兩高壓料罐22、23中與已加入的待處理物質(zhì)混合，當(dāng)高壓混合物通過分別與上、下高壓料罐22、23及噴嘴9、18相聯(lián)的截止閥8、17后，貯于在高壓下分別進(jìn)入螺旋線型噴嘴9、18內(nèi)，并沿螺旋線型槽道36高速曲折運(yùn)動(dòng)。高速、高壓給混合物在噴嘴9、18內(nèi)帶來很大的剪切力和摩擦力。由螺旋線型噴嘴9、18出口射出的射流穿過檔板11、20碰擊在檔耙10、19上，借助混合物在噴嘴內(nèi)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的剪切力、摩擦力和沖擊檔耙產(chǎn)生的沖擊力，可以非常有效地破壞物質(zhì)的晶體層間結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到剝片、超細(xì)、勻化作用。
圖1中高壓料罐22、23上部分別由截止閥5、14來控制的管路是作為開啟高壓料罐前排氣之用；位于高壓料罐22、23底部的與截止閥7、16相連的管路主要用于卸料；截止閥6、15控制的管路為加料之用，同時(shí)還可以與截止閥8、17控制的管路一起用來連接多個(gè)料罐時(shí)串聯(lián)使用。
在
圖1中，通過三通1而連接上、下平行的兩組設(shè)備，其目的是為了使整個(gè)工作過程可連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)一個(gè)高壓料罐工作時(shí)，另一個(gè)用于裝料、待升壓，反之亦相同。
由圖2可知，本實(shí)用新型實(shí)施例二與實(shí)施例一不同之處在于分別在截止閥2、12和4、13間的管路上增加一三通21、24，三通21、24的一端經(jīng)管路和截止閥25、26分別聯(lián)于上、下高壓料罐22、23側(cè)下方。增設(shè)這一管路是為解決當(dāng)高壓料罐22、23工作時(shí)，在罐內(nèi)底部一些比重較大或分散性較差的介質(zhì)會(huì)因自重、粘結(jié)而壓結(jié)在輸出孔口處，造成板結(jié)和堵塞料罐底孔口，而影響正常工作。
由附圖3可知，本實(shí)用新型采用的螺旋型噴嘴9、18主要由錐形塞34和與之相配套的錐形套35組成，錐形塞34的長度一般為10－1000mm；在錐形塞34上加工有不同截面齒形的螺旋槽道36，其螺距為5－600mm，噴嘴9、18的進(jìn)口截面積A與出口截面積B之比為2－15。
本實(shí)用新型在工作壓力為100－1000bar下，采用不同截面形狀，螺距和錐形塞長度先后對(duì)軟質(zhì)高嶺土、硬質(zhì)高嶺巖、沸石、伊利石、云母等進(jìn)行超細(xì)粉碎，其結(jié)果為
1.軟質(zhì)高嶺土當(dāng)給料粒度為100目時(shí)，在300bar壓力下，經(jīng)一次性剝片，超細(xì)處理后，產(chǎn)品中。－2微米含量為85－95％以上，－10微米含量達(dá)100％?？商岣弋a(chǎn)品－2微米含量為80％以上。
2.煤系硬質(zhì)高巖嶺當(dāng)給料粒度為200目時(shí)，在500bar壓力下，經(jīng)一次性剝片超細(xì)后，產(chǎn)品中－2微米含量為67－85％以上，－10微米含量達(dá)到100％，可提高產(chǎn)品－2微米含量65％以上。
3.沸石當(dāng)給料粒度為100目時(shí)，在400bar壓力下，對(duì)其進(jìn)行一次性超細(xì)處理產(chǎn)品中－2微米含量為75－80％以上，－10微米含量達(dá)100％可提高產(chǎn)品－2微米含量為70％以上。
4.伊利石當(dāng)給料粒度為100目時(shí)，在650bar壓力下，對(duì)其進(jìn)行一次性剝片超細(xì)處理，產(chǎn)品中－2微米含量為80－85％以上，－10微米含量達(dá)100％，可提高產(chǎn)品－2微米含量為75％以上。
5.云母當(dāng)給料粒度為80目時(shí)，在800bar壓力下，對(duì)其進(jìn)行一次性剝片超細(xì)處理，產(chǎn)品中－2微米含量為35－65％以上，－2微米含量達(dá)100％，可提高產(chǎn)品－2微米含量為50％以上。
由此可見，本實(shí)用新型超細(xì)、粉碎、勻化效果顯著，并具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、易于操作，可連續(xù)長時(shí)間工作等優(yōu)點(diǎn)，是一種較理想，易于普及和推廣的超細(xì)勻化設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種超細(xì)勻化器，其特征在于它主要由進(jìn)水管3，上、下兩高壓料罐22、23、螺旋線型噴嘴9、18以及檔耙10、19組成，進(jìn)水管3與三通1相聯(lián)，三通1的另外兩端經(jīng)截止閥2、12和4、13分別連接管路于上、下兩高壓料罐22、23上端，高壓料罐22、23低孔口經(jīng)截止閥8、17與螺旋線型噴嘴9、18進(jìn)口相聯(lián)；螺旋型噴嘴9、18出口聯(lián)于檔板11、20并與檔耙10、19相對(duì)，另外，在高壓罐22、23上端分別設(shè)有由截止閥5、14控制的排氣管路；下端分別設(shè)有由截止閥7、16控制的卸料管路以及與高壓料罐22、23上端側(cè)面相連的由截止閥6、15控制的待超細(xì)勻化物料的輸入管路；
2.權(quán)利要求1所述超細(xì)勻化器，其特征在于在截止閥2、12和4、13間管路上分別設(shè)置一三通21、24。三通21、24一端出口與一由截止閥25、26控制并與高壓料罐22、23側(cè)下端相連的管路相聯(lián)。
3.權(quán)利要求1所述超細(xì)勻化器，其特征在于螺旋線型噴嘴9、18是由錐形塞34和與之相配套的錐形套35組成，錐形塞34上加工有不同截面齒形的螺旋槽道36。其中錐形塞長約為10－1000mm，螺旋槽道36的螺距為5－600mm；螺旋線形噴嘴9、18的進(jìn)口截面積A與出口截面積B之比為2－15。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種非金屬礦物超細(xì)勻化器，已有的高壓勻化器普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、處理量小、效率低等缺陷。本實(shí)用新型提出的主要由高壓水進(jìn)水管3，高壓料罐22、23，螺旋線噴嘴9、18以及擋耙10、19組成的裝置，它可以有效地進(jìn)行固-液、液-液混合物的超細(xì)粉碎、勻化。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、可連續(xù)工作、處理量大、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B02C19/00GK2132562SQ9221830
公開日1993年5月12日 申請日期1992年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月8日
發(fā)明者潘業(yè)才 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)